发布时间:2023-12-05 09:52:27
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中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2013) 01-0259-02
在全球化的今天,信息化成为了这个以计算机和网络技术为核心的时代的代名词,计算机网络技术是信息化社会的基础,要把计算机网络技术作为一门基础性课程来学习以适应当今社会的发展需求。目前全国各地学校教育技术专业都开设了这门课程,对课程的具体的实施,如制定教学目标、选择教学内容、设计教学过程,每个学校都不一样。但大多数都只是学习网络的教育应用以及比较简单原理的理论,对实践性教学环节还有所缺乏,缺乏针对这门课程的实验教学的整体设计,没有充分体现出教育技术学科实践性强的特点,因此需要针对计算机网络技术这一学科进行系统的教学设计。
1 计算机网络技术试验教学的现状
计算机网络技术作为网络课程的基础课程,所学的课程主要有局域网原理和组网、计算机网络概论、网络互连、网络操作系统、网络安全与网络管理、Internet基础等。通过计算机网络技术的研究,使学生有一个清晰的概念。了解计算机网络的主要类型和使用的网络协议,计算机网络作战,每天的日常管理和维护的最基本的方法,使学生对计算机网络有更清晰的认识,并了解新的网络技术的发展。计算机网络技术实验应注重学生的实际操作技能的形成,包括计算机网络工程,一个简单的局域网设置,配置和管理网络操作系统,网络设置和管理网络,服务器,交换机,路由器的配置。
计算机网络技术实验部分为专业基础实验课程,实验的硬件和软件对环境的要求比较高,少量的实验设备使课程实验存在以下问题:(1)实验条件要求较高的环境。由于需要大量的实验室设备,如交换机,路由器,计算机网络技术实验和创造大量的实验组,学生需要更多的实验室设备和技术力量这一现状难以满足。(2)试验项目缺乏相应的规划。计算机网络技术试验教学的课堂时间往往短,任务比较重,因此要精心选择试验项目,只能够设计一个典型的试验,有相关性,连贯性和层次结构。不同行业,不同层次的学生实验项目调度应满足实验需求。根据不同专业,实验室的设备和条件,掌握实验项目的重点和难点,对实验项目的整合要科学合理。(3)实验考核形式单一。现行的实验考核还是以传统的手写实验报告和课堂实验成绩为主,考核形式简单,对学生的创新意识启迪不够,影响了学生在面对具体实际问题时的应变能力和解决问题的能力,不能很好将学生实验的积极性和主动性调动起来。
2 计算机网络技术实验教学的目标
通过安排大量的实践教学来避免学生对深奥的理论的苦思冥想,轻松有趣的就能学到知识。要合理的安排实践教学,让使学生的能力逐步提高,主要分以下几个层次:(1)实际组建计算机网络的能力。实践教学,学生将能够建立一个简单的网络,熟悉网络建设的全过程,更全面的认识和了解计算机网络。(2)网络应用和管理能力。锻炼学生的全球设计网络能力,集成基于网络的各种需求管理,使学生的网络应用能力及管理能力有所提升。(3)网络的简单分析能力。学生应能独立分析并处理实际的网络故障问题,从理论和实践相结合的教学方式来培养一些综合性的思维能力。
3 计算机网络技术实验教学所选内容的特点
3.1 试验教学分为以下内容:实验室试验。在教师的指导下由学生独立运作的实验室实验,这个实验持续很长一段时间,通常以课时为单位。学生进行试验的目的主要为:学习一些实验,初步学习或练习实验操作。形成或巩固学习计算机知识。形成或加深某些计算机的概念,原理和规律的理解。评论、使用、巩固和深化学习计算机知识和实验技能,最初是用于一些简单的实验。培养学生的实验能力,思考能力和独立工作的能力,培养实事求是的科学态度,不怕困难的精神。学生进行试验的过程中,学生更独立的实验操作,需要他们提前做好准备。(1)实验的内容和教师要教的内容要有密切的联系。(2)操作简单方便。课堂实验要求教师有一个有力的实验教学能力和实践经验。为了做好学生课堂实验,我们应精心选择实验内容和设计方案,充分做好准备。提前使学生明确试验的目的,对学生实验操作做检查,指导学生做实验。也可根据实验操作对象上机实验分为教师演示实验和学生分组实验。
3.2 整个实验教学设计最重要的一环是实验内容的选择,教学内容也是当前实验教学改革的重点,计算机网络技术实验内容的选取应有以下几个特点:(1)新颖性。试验教学的重中之重就是实验内容要有新颖性,陈旧及过时的实验项目会对人才培养目标的实现造成阻碍。(2)实用性。选择的实验内容以及设计实验项目必须要有实用性,以适应社会发展的要求。(3)拓展性。网络技术实验室教学内容要针对所有学生进行难易结合的设计。(4)综合性。实验项目应该能让学生把各方面的知识综合应用到一起,充分调动学生的积极性及主观能动性,使学生通过实验教学会综合运用学科知识,提高自身的能力,同时需要注意的是不同的实验项目的内容之间的相关性,以提高学生的实践能力。(5)可操作性。实验项目的设计必须具有可操作性,尽管有一些实验项目具有实用性和新颖性,但由于实验室设备和环境条件的因素,不具有可操作性。
4 计算机网络技术试验教学过程设计
设计实验教学过程中,其实是实验教学过程中的不同类型的实验项目的组织实施过程中的设计。一般类型的试验示范有验证性实验、实验设计、研究实验。在我们设计的前10网络技术的试点项目,可以大致分为两类,一类核查、操作实验,一类综合性设计实验。
组织实验指导书的基础上由老师讲解示范,由学生自己动手操作实验,完成实验指导书的内容,需要掌握使用的网络设的连接,安装,配置方法。掌握肿网站创建的主路由器的参数来实现这一目标的低层次实验教学的基本配置。综合设计实验项目要求学生应用基础实验教学所学到的知识,掌握的方法来完成实验,实验过程中,该组织是完全不同的操作实验,这些实验有实验指导书规定的目标的实验要求,相关设备和信息,学生设计自己的实验方案,学生自己确定的实验方法、程序,利用实验室提供的设备完成试验过程。学生需要做出一些验证性的基本实验,如电缆生产,网卡的安装和配置,网络配置等诸多知识。通过独立的完成这个实验可以培养学生的综合实验能力。
5 计算机网络技术实验教学的效果评价
在整个实验教学设计过程中,实验教学效果的评价是必不可少的一部分,是测试实验教学目标是否实现的重要手段。计算机网络技术的实验结果的评价应该是形式的多样化,可通过两种方式来研究。首先是要检查的活动,可以通过参与具体的社会实践实习。实践活动中形成的网络课堂如,“一个小校园网络的建设”,“小型办公网络改造”等是测试学生的网络技术实验结果的最好方式。
随后的设计实验用来检验学生的网络技术实验结果。通过参与特定的社会实践或实习活动这种方法评估网络技术实验的效果,由于受客观条件的限制,实践和实习基地可能无法针对对应的网络技术工程和项目为学生的实践练习提供实习。我们可以针对实验室设计一个综合性实验项目,通过实施综合性实验,检查其他实验项目的实验结果。
对于网络互连实验的项目,我们设计了一个网络测试和故障排除的综合性实验,通过实验来评估实施其他实验的实验结果。我们创造了大量的实验,试验环境包括“路由器通过PSTN互连与配置实验”、“路由器的远程配置和本地配置方式实验”、“UNIX网络平台创建”、“动态路由与静态路由实验”、“WIN2000网络平台创建”等多项实验。不同形式的故障如传输介质故障,参数设置故障,路由设置故障等,学生需要综合应用所有相关的实验知识及技能,将这些故障进行排除。
6 计算机网络技术实验教学实施的环境平台
计算机网络技术实验教学的设计必须结合网络实验室的实际情况,如果实验室没有网络实验平台的支持,再好的实验教学的设计也不能实现,所以要创造实施的实验教学的环境,建立和完善网络实验平台。为了完成目标任务的网络实验教学设计,网络实验室应包含以下几个实验平台。
6.1 网络介质、线路试验平台。在平台上,我们提供了一套完整的综合布线系统仿真的设备和设施,可以进行实际布线工程,通过实验平台的设计和生产各类网线,是培养学生的能力的基础平台。
6.2 网络设备的测试平台是网络设备的测试平台HUB,交换机,三层交换机,调制解调器,多路复用器,路由器,光纤收发器和其他设备。根据不同类型的设备才能完成的功能,他们可分为交换技术测试平台、路由技术测试平台和仿真测试平台的远程访问。不同类型的交换机为交换技术平台的主要设备,主要完成设计和组建网络,VLAN虚拟局域网的网络设置和管理。以路由器为主的路由技术测试平台,学生掌握路由器的参数设置,路由器的端口设置,静态路由和动态路由的路由器知识。
6.3 网络互连技术试验的平台。计算机网络技术的核心是网络互连技术,网络互连技术的处理由于实验条件的限制处于比较低的层次上,实验室网络互连技术测试平台建立的网络互连实验,随着路由器设备价格下降也可以在实验室中进行。设计的网络互连技术实验平台并不专门配备网络设备,而是共享前面试验平台的所有设备。没有独立配备专有设备而设计独立的网络互连技术试验平台旨在强调网络互连实验的重要性,“网络测试与故障排除”这一综合性实验项目就是要在互连网络上进行,在该拓扑结构中可进行多项网络互连方面的实验,使学生从整体上更好的把握计算机网络技术的本质。
7 结语
计算机网络技术是一门专业的网络基础课,这门课程主要介绍了计算机网络技术基础知识。在教学过程中,学生基本能了解计算机网络,了解基本的计算机网络数据通信,对最新发展的计算机网络技术和计算机网络体系结构的理解,掌握网络组建的过程、以太网网络架构和技术,基本的网络设置、连接和配置技术和各种应用服务,互联网和各种接入技术。教授计算机网络层次结构是课程的重点,要让学生掌握计算机局域网工程工作原理,使其掌握基本概念和理论,为以后的课程奠定基础。
参考文献:
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[2]李晓锋,王忠华.网络教学平台在高校课程教学中的应用调查研究[J].中国远程教育,2012,(2):67-70.
文章编号:1672-5913(2013)14-0064-04 中图分类号:G642
1 计算机网络课程教学现状
CNNIC(China Intemet Network IntbrmationCenter,中国互联网络信息中心)在《第31次中国互联网络发展状况统计报告》中指出:“截至2012年12月底,我国网民规模达到5.64亿,全年新增网民共计5090万人。互联网普及率为42.1%,较2011年底提升3.8%。当前,我国网民数量已经处于高位,网民增长和普及率进入了相对平稳的时期”。网络的不断普及早已除去了网络应用的神秘面纱,从幼儿园的孩子到七八十岁的老年人,都会使用网络上网查看资料、打游戏、看电影等。多数人对于计算机网络的理解局限于计算机操作,如能够上网看新闻、打游戏、聊天等,并且会使用简单的IE浏览器菜单式操作,这使得大学网络教育技术进入了一种尴尬的境地――网络应用不用教,网络理论教不会。
计算机网络课程作为一门计算机及通信方向的专业基础课,通常涉及网络基本组成、网络架构和网络协议,了解局域网的搭建等内容,在没有真实工程的环境下,这种学习更多偏向于模拟环境,只有部分硬件设施良好的学校可以提供实际工程应用环境。但是,这样的条件依然不能满足学生的实用主义思维形式,并且网络研究越接近底层协议,其知识点越让学生觉得生涩难懂,或者感觉学而无用,从而产生懈怠。在几次抽样调查中,得到的反馈信息是网络学习操作较简单,网络内部工作原理概念太多、范围太广,难于理解。
2 教学互动模式和策略研究中的参与式教学探讨
20世纪末期,西方兴起一种对互动模式中参与式教学设计理论的研究。自美国学者格拉泽(Robert Glaser)明确提出“教学系统”概念以及对教学系统进行设计起,“教学设计”(Instructional Design)便开始从朴素经验之“术”上升为理性之“学”与技艺之“能”的整合,逐渐成为现代教育技术的一个重要的分支学科。其中,Bela.H.Banathy、Charles M.Reigeluth等教学设计专家研究了参与式教学设计的必要性、价值与意义、方法与策略等,形成了丰富的研究成果。美国教学设计专家Bela.H.Banathy从教学设计的未来假设出发,区分出4代设计方式:第1代是“按指令设计”(Design by dictate),它通常既通过立法实施又通过自上而下推行;第2代是“为(决策者等)的设计”(Designing for),它引进顾问和专家,研究某个特定的系统问题,进行需求分析,向决策者提供解决方案;第3代是设计者与决策者“一起进行的设计”(Designingwith)或者“设计者指引的设计”(Designerguided),它是设计者和决策者通过具有实际意义的讨论而进行的;第4代是“置身于其中的设计”(Designing within),它提出“人的活动系统必须由那些处于其中的人,利用这些系统的人以及这些系统所服务的人共同来设计”。
参与式教学方法(ParticipatoryTeaching Method)是指受教育者在明确的教学目标指导下,运用科学的方法,在民主、宽容的课堂环境中,积极主动的、具有创造性的介入教学活动的每一个环节,从而接受教育、获取知识并发展能力。教师与学生以平等的身份参与教学活动,共同讨论、共同解决问题。因此,参与式教学是一种师生共同推进教学的教学形式。联合国教科文组织(UNESCO)将参与式教学方法归纳为课堂讨论、头脑风暴、示范和指导练习、角色扮演、小组活动、游戏和模拟教学、案例分析、讲故事、辩论、与他人在特定环境内练习生存技能、音频或视频活动,比如艺术、音乐、戏剧、舞蹈等决策图或者问题树。
微格教学的英文为Microteaching,在我国被译为“微型教学”“微观教学”“小型教学”等,目前国内用得较多的是“微格教学”。微格教学创始人之一,美国教育学博士德瓦埃・特・爱伦认为微格教学“是一个缩小了的、可控制的教学环境,它使准备成为或已经是教师的人有可能集中掌握某一特定的教学技能和教学内容”。在参与式教学研究中,引人微格教学的思想,旨在将一个宽泛的研究议题缩小为一个可控的教学环境之中,便于学生研究和理解。
3 参与式教学在计算机网络课程中的应用案例
计算机网络是一门既包含专业理论学习又有实践应用的课程,具有内容广、范围宽、知识点零散等特点。根据应用型本科的教学要求,课程采用以原理教学为基础,实践应用为目的的教学决策定位,学习内容包括掌握计算机网络的工作原理,学习计算机网络的体系结构、分层协议,学习局域网技术、网络互连设备及技术,学习网络新技术等,最终突出对学生实践动手能力的培养,进一步适应我国信息产业领域对通信技术应用人才的需求目标。
在计算机网络课程教学中引入参与式教学方法中的课堂讨论、头脑风暴、示范和指导练习、角色扮演、小组活动、游戏和模拟教学、案例分析、视频活动等。下面以在课堂中使用的上述几种方法的案例进行探讨。
3.1 课堂讨论与头脑风暴
在计算机网络课程的课堂教学中,为了能够激发学生的思维广度,在课堂中经常组织一些议题的讨论。通常这些讨论是没有约束的,是在自由思考下进行的。为了能够在有限的课堂中实现这样一种头脑风暴,引入了“微格”的思想,缩小议题范围,限定在一节课以内。因为经验表明,创造性较强的设想一般要在讨论开始IOM5分钟后逐渐产生。美国创造学家帕内斯指出,头脑风暴时间最好安排在30~45分钟之间。
例如,课堂上使用过的议题(包括“你能想到的通信方式有哪些?”“网络的覆盖范围究竟可以有多远?”)都属于没有范围的议题。在初始状态下,学生的状态是很茫然的,经过简单的引导后,学生会在10分钟左右进人状态,并提出各种各样的思想,有的甚至只是一种设想,课堂气氛逐渐活跃起来,甚至在课间时,还会继续进行着相关讨论。经过10分钟休息后,第二堂课会被设定为总结课。总结课可以让学生从发散性思维主动回归到总结性思维,学生会自然地延续上一堂课,发挥能动性,将头脑风暴中提出的想法予以分类归纳。在这样的课堂上,由一个“你能想到的通信方式有哪些”可以得出计算机通信中使用的通信设备、数据传输线路、数据交换技术的线路交换、报文交换和分组交换等包含网络数据通信技术整个章节的内容。
通过头脑风暴思想的引入,学生的课堂气氛得到了活跃,也更好地让他们做学习的主人,发挥了学习的主动性。
3.2 视频的引入
在多年对学生的观察中发现,网络上的社会新闻、八卦消息、游戏等充斥着学生的生活,学生对于计算机和网络在过去和未来发展等方面均没有足够的了解和学习,导致在谈到一些新科技和新技术的时候学生会体现出一种茫然,而提到某种新的手机应用时则会体现出一种关联后的释然。可是,不了解已有技术,很难适应社会对于新技术的需求,这应该也是大学课程与实际社会需求脱节的一个重要原因。
为了让学生更好地了解现有计算机和网络等技术的发展状态,又不影响有限的课堂时间,采用两堂课中间的10分钟休息时间,随机循环播放一些IBM、Cisco、微软等公司提出的过去10年技术回顾和未来5年技术预测的相关内容。这一点,在几年的教学中得到了学生的肯定,学生对于这种类型的视频很欢迎,开拓了他们的视野,让他们更好地理解计算机和网络的现状和未来。
3.3 开放式情景模拟
在枯燥的理论研究和教育中,在计算机网络课程的教学中引入角色扮演、游戏和模拟教学,采用生活中实际场景讨论和角色扮演发散学生的思维,引发学生的求知欲和兴趣。
计算机网络的发展及相关应用大多来源于现实社会,因此完全可以利用实际社会环境为模拟场景,让学生以某一特定角色为出发点,深入理解网络的相关运行原理。当然,课堂的时间总是有限的,为了在有限时间中让学生更好地理解相关思想,依然引入“微格”思想,选择引入一些角色扮演的小游戏来模拟实际生活中的真实场景。下面是一个小例子。
场景:因为某种原因要写一封信,并且得到对方的回信。
前期准备:2个信封,2张信纸。
角色选定:在这样一个场景角色中,选择3个学生,1个扮演写信人,站在教室前;1个扮演收信人;另外1个扮演邮局人员。
情景模式:扮演写信人的学生在信纸上随机写上一些内容,然后在信封上写地址,将信纸放在信封中,密封好,找到邮局人员;邮局人员将信转交给另外一位扮演收信人的学生;收信人看了信后写回信,依次在信纸上写回复、信封上写地址,密封好,交给邮局人员。
原理还原及情景模拟分析:上述开放式情景模拟是一个日常生活中很简单也很常见的寄信过程。这个过程正是一个让学生认识数据封装的原理及数据传递的情景模拟。
写在信纸上的内容就是人们要传输的数据,这里的数据是发件人和收件人都可识别和理解的,数据写在信纸上,之后放进信封,用于表述数据的一种封装形式,在封装过程中,必须按固定层次进行,不可能出现信的内容写在信封上,然后用信纸包裹的情况。信封就是数据封装中的最外层,通常使用通用语言写上收件人地址、邮编和收件人姓名,以及发件人地址、邮编和发件人姓名,这些用于表示封装中的层控制信息。
情景模拟是开放式的,这是因为教学本身是由多种要素构成的复杂系统,其中包括动态要素、人的要素和相对静止要素等。其中,动态要素是教师、学生及心理环境;人的要素包括教师和学生;相对静止的要素是教学媒体和物理环境。在场景模拟环境属于开放式场景,即在场景模拟中会出现很多不可预测的情况,如果出现不可预测的情况,将更加利于把网络的相关概念讲述清楚。比如,在写信这个开放式情景模拟中,不可预测的情况可以更好地将网络层次的内部概念讲述清楚。比如写信这个环节,有的学生使用文字,有的则使用画图,当信传给收信人的时候,会出现不可识别的现象。这时候,则是讲解协议概念的最佳时机。此外,学生有的时候会出现忘记写寄件人地址的情况,此时则是讲解封装数据中的源地址和目的地址的好时机。
当该场景学习和讲解完后,可以进一步引入下一个路由议题,比如追加一个邮寄员收到信件后如何从一个地方传送到另一个地方的情景模拟过程。
3.4 案例分析
计算机网络课程最终来源于现实生活中的真实应用,如在讲述计算机网络组网应用过程中,通常使用实际的中国电信网络接人流程作为小型局域网搭建案例进行讲解。在组网过程中,中国电信属于中国最大的ISP(Internet ServerProvider,互联网服务提供商),主要给用户提供接口。在用户内部组网中,主要使用分离器实现电话线中电话和网络的分离,调制解调器实现数模信号的转换,然后扩展网络中使用到的集线器或者交换机、路由器等设备。由于网络的普及,大部分学生家里都曾经安装过能上互联网的网络,因此,对于这个议题的讲解都比较容易理解,由这个案例,很容易引出网络的小型组网和大型组网的扩展讨论。
当然,在课堂中,还会使用到其他的参与式教学方法,例如目录树的引入、示范和指导练习、辩论等多种方式,将参与式教学方式充分在课堂中予以应用。
4 存在的问题
参与式教学确实可以提升学生主动参与的积极性,但同时也提高了对教师的要求,除了要对网络的内部概念含义有贴切的理解外,还要求教师自身对计算机和网络的已有发展和未来远景有一个透彻的了解,这些都要求教师投入更多的精力。此外,参与式教学中,特别是开放式情景模拟时,时间控制比较困难,如果时间控制不好,可能会出现情景模拟完还没来得及总结就已经到了下课时间的情况,这种情况将很不利于课程的理论深入。
由于学生多年来习惯了教师讲学生听的模式,所以在刚开始的参与式教学中,学生会出现茫然不动的情况;相反,如果过多地使用参与式教学,学生也会出现过度活泼,注重游戏本身,而忘记游戏原理回归,所以在课堂中,这些度的把握都需要予以控制。
现有课堂时间毕竟有所限制,大多数情况下,会存在课时少,课程内容多而繁杂,独立信息不容易关联起来,学生课余时间无法充分利用等问题,这些都需要借助现代化教育手段和工具帮助学生课外研究。当然这些问题,随着研究的深入探讨最终都将得到解决。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)03-0101-04
中职学生有自身特点,即形象思维能力强而抽象思维能力较弱、动手操作能力强而理论学习能力较弱,愿意在经历中记忆,反感强记书本内容。中职毕业生的工作大多不是开发工作,也不直接主导大型网络设计,主要是网络管理工作。因此,中职教材、教法均应据此而定。
对于中职学生而言,网络课程不是单纯的操作类课程,而是一门通过理论指引设计简单网络,在网络管理中分析和排除错误的课程。于是,从应用的角度研究计算机网络课程的知识内容组织,以及运用相应的教学方式达成理想教学效果成为中职教师的迫切任务。
笔者从2005年开始从事中职网络基础教育,并于2008年编写了《网络基础》教材。经过第一线的教学、分析、研究工作,笔者认为,从数据寻址的角度阐述计算机网络,并作为主线开展教学,更适合分析网络故障,判断并排除网络故障,通过问题引导学生思考。从应用的角度分析,通过理解数据在网络中的寻址过程来学习计算机网络非常实用,学生容易理解,教学效果明显。
中职网络基础教学分析
(一)目标分析
各行各业都需要网络专业人才,尤其是需要大量的网络维护与安全管理方面的实用技术型人才。我校就业办对已毕业学生就业情况进行统计分析发现,网络专业毕业生主要从事工厂软硬件维护和网络维护、联想等公司硬件维修工程师、电信ADSL安装工程师等工作。根据就业情况确定网络基础的培养目标是网络管理员,即要求学生掌握网络管理、网络安全、硬件维护、软件维护等知识和技能,能够从事网络管理与维护、各种服务器架设等工作。课程目标还需要兼顾网络设备管理、网络服务器搭建、网络安全等课程的需要,以及学生可持续发展自学能力的建立。
(二)教学内容分析
中职学生学习基础差异性很大,面对“高深莫测”的教材,许多学生既听不懂也学不会,久而久之就产生逆反心理,厌倦学习。我们从应用的角度组织教学内容,同时减少文字表述,辅以直观的图形和贴近生活语言的描述。我们不使用OSI七层模型、不使用“映射”这类数学名词,直接对TCP/IP模型简化,只需建立三层的封装、解封装概念,封装内容仅仅包括地址信息。教学内容上阐述地址来源,交换设备如何根据地址处理相关的数据报(分组、帧)。教学内容以模拟以太网为实例,对ATM和ISDN等学生毕业后几乎接触不到的网络不花费精力去教。对涉及的相关技术,从宏观上把握,不纠结细节,如对“生成树技术”内容,只要学生知道生成树技术用于解决怎样的网络问题即可,不要求学生掌握交换机内部对协议实现的细节。
注重寻址导向的计算机网络基础教学设计
(一)教学内容确立
教学内容围绕几个问题展开:(1)主机A(QQ)发送数据给主机B(QQ),为什么数据不会在IE中显示?(2)主机A(QQ)发送数据给主机B(QQ),为什么不会在主机C(QQ)显示?(3)交换机为什么能够向相应的接口转发数据?(4)路由器为什么能够向相应的接口转发数据?(5)共享上网,为什么就知道哪台机器拨了ADSL?要明白上述问题,理解数据结构(端口、IP地址、MAC地址)在数据封装中的作用极其重要。其中,本机已知的数据结构是TCP/IP属性,数据传输过程就是根据这些地址的“数据包”寻址过程,所以整个教学内容围绕理解数据结构以及硬件设备根据数据结构寻找目标设备的过程。
围绕问题,是从应用程序发送数据开始思考网络的,所以根据内容组织的需要,从应用层开始,我们自顶向下组织教学内容。自顶向下组织教学内容可以强调应用,激发学生学习热情,突出内容重点。紧扣应用环境也便于学生实践,做到“做中学,学中做”。内容如图1所示。
解决上述问题的思路是:源主机发送出去的数据加上地址,相应的设备(进程)根据地址进行转发,源主机需要获取相应的地址填入;集线器相当于广播的交换机,不处理MAC地址,三层交换机相当于交换机+路由器,多口NAT转换设备相当于交换机和路由器。对基础知识的思考模式建立以后学生理解后面的部分就不难了。相关的技术,如蓝牙、IP电话、搜索引擎应用等内容可放到阅读材料中。
(二)教学模式选择
应将传统课堂教学和数字化教学两种教学模式有机整合,以更好地达成教学目标。(1)在传统教学方面。要通过课堂教学,让学生明白基本的理论部分内容,达到在模拟实训中有据可依,加强师生之间、学生之间的讨论。还要对学生进行综合测试,对理论部分进行作业强化练习。(2)在数字化教学方面。作业和每节课的小测验将会因严重加大教师工作量而变得不切实际。建立网络自学平台,开展自我检测,每节课通过网络小测,让软件自动评分,成绩虽然会立刻得出,但大部分学生会紧张。
教学过程要虚实结合。“虚”不是指理论内容的虚,而是通过虚拟软件对教学内容进行模拟,特别是对一些可观察的内容,通过模拟让学生很好地理解相关知识点。“实”,一方面,有些内容在真实环境下模拟,学生能够理解虚拟环境与真实环境是能够对接的,实训用例场景是真实的;另一方面,教学过程要理论讲解和实训交替进行,塑造学生的网状知识结构,线性的教学内容和过程重复两次更有利于学生重构知识。
教学实践
在教学中,根据教学内容灵活选择教学方式,比如对封装、解封装,我们在课堂先讲一遍理论,用虚拟软件模拟一遍,再在真实环境中抓包观察,让学生对封装和六个地址(三对)有深刻认识,毫不怀疑模拟环境,认识了再去研究源和目标地址怎么来的。对于端口地址的学习,我们采用VB开发工具、Socket控件、UDP协议编写简单聊天软件,设置多个问题促进学生对端口地址的理解。对于OSPF、RIP、静态路由、交换机交换原理、VLAN、生成树技术、链路汇聚、堆叠技术我们采用Packet Tracert软件进行模拟。现举几例加以说明。
(一)透明交换机交换原理课堂教学
对MAC地址和透明交换机部分内容的教学,我们先进行课堂理论教学。设计了如下几个问题来激发学生思考:交换机刚启动后,没有发生任何数据交换,交换机的转发表是空白的,表格如何构建?如果交换机出厂前预置,MAC地址已在网卡中,交换机生产商不知道主机用哪块网卡,所以不可能。如果是人工添加,电脑从一个接口换到另外一个接口,就要人工修改,比较麻烦。自主学习是很好的学习方式:交换机从接口接收到数据帧,数据帧中有源MAC地址,学生把源MAC地址和接口号添加到MAC地址表中。然后给出如表1所示的交换机MAC地址表进行数据帧处理规则讲解。
处理规则如下:(1)当交换机收到数据帧,先把数据帧的源地址和接收接口放入上面所示的表格中。(2)如果目标地址是广播地址则向所有接口转发,否则在表格中查找物理地址列:如果匹配成功,而且表中接口号和接收数据帧接口号不相同则按相应的接口转发数据帧;如果匹配成功,而且表中接口号和接收数据帧接口号相同则丢弃数据帧;如果查找不到,将向除了接收数据帧接口以外的全部接口转发。
之后我们配套开展一个模拟透明交换机实训,一个手工运算处理规则的作业。这样,大多数学生能够掌握透明MAC地址和透明交换机原理,建立了这样的思考方式以后理解VLAN就不再有难度了。
(二)VB编程理解端口号实训数字化教学
编程是理解传输层的最好方式,有利于学生理解端口号在寻址中的意义,理解端口在同一操作系统、同一协议下的唯一性。为了解决学生使用VB的困难,应尽量简化程序,不加入错误检测。采用UDP编写的聊天程序,加上变量定义,我们只写了十行代码。程序界面如图2所示(操作过程和程序略)。
然后设计了以下几个问题让学生联系理论知识思考,重构网状知识体系:(1)A同学没有单击监听,B同学给A发送数据,A能接收到吗?(2)同时运行两个程序实例,分别单击“监听”可以吗?为什么?(3)A同学监听4520,B同学给A同学发送数据到端口5630,A同学能接收到吗?(4)给所有同学发送信息,目标IP应该怎么配置?(5)三五个同学群聊,应该配置什么IP地址和端口号?
(三)用Packet Tracert软件模拟OSPF协议的模拟教学
路由表、网络号、路由器部分的教学我们使用CISCO的Packet Tracert进行模拟,主要使学生理解不同的路由协议需要配置什么参数,以及配置了基本参数之后路由器之间会交换路由表并重新形成自己的路由表。至于路由算法是如何实现这些过程的,中职学生并不需要关注。中职学生需要知道各种路由协议都启动了之后哪个协议具有优先级,多久能够更新路由表,从而避免工作中配置了参数却又误认为无效。在实训中让学生连线有条理,弄明白各参数对应关系,反复操作,最后一遍做到不给参数也能自己配置出同样功能网络,以更好地理解参数之间的相互关系。
配置和连线如下页图3所示(连线和参数略)。
完成上面实训后学生要回答下面问题,并记录路由表:(1)注意观察Router0,传递到网络192.168.4.0下一跳选择Router4还是Router1?(2)将Router0到Router4的最终路由表记录到如表2所示的表格中。
结语
我们经过多年探索发现,计算机网络基础选准理论切入点,以应用为标准重构知识体系,以寻址为导向,用适合中职学生的语言描述,采取灵活的教学方法,会取得很好的教学效果。学生能够建立计算机网络运行方式的思考方式,并初步建立自学能力,能够在今后的工作中进一步学习,为后续课程打下应有的理论基础。
参考文献:
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中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)19-0185-02
一、引言
《计算机网络》课程是计算机科学与技术专业学生必修的专业基础课之一。课程涉及计算机、通信、电子等多个学科领域,理论性强,概念抽象。同时,课程对学生的实践能力提出了较高的要求。目前,对该课程的教学,很多高校仍采用传统的以知识传授为主的教学方式,辅助以模拟实验和实训。从实践效果看,这种方式难以培养学生的实践能力。
二、《计算机网络》课程实践能力培养存在的问题
1.理论知识抽象,理论掌握难以深入。《计算机网络》主要内容以比较成熟的网络技术为主,系统地向学生讲授有关概念、原理和应用技术。通常按照计算机网络的体系结构依次分析各层功能及协议的工作原理,从而使学生形成对网络各层及网络体系的系统认识。但是这些理论内容较为抽象、枯燥,很难通过理论讲清楚,学生很难通过理论知识来形象地构建网络模型,从而出现学其而不知其所用的问题,影响最终的学习效果。
2.操作环节欠缺,实践能力培养不足。目前,受传统教学模式影响,《计算机网络》实践教学部分大多依靠普通的课堂教学或者实验教学实施。学生在理论教学环境中接受实践训练,难以产生真实环境所带来的特殊感受,且操作遗忘率高,难以体现学习自主性,教学效果不好。同时,学校为学生提供的用以进行专业实习、实训的实验设备数量不能满足教学需要,而且因为计算机网络设备发展很快,新型设备不断推出,受经费影响,学校也很难追随网络设备发展的步伐,不断购置新型网络设备,导致实践能力培养的环境与计算机网络技术发展,以及学生就业技能培养需求的差距不断拉大,无法帮助学生构建完备的实践技能体系。
三、微课教学应用于《计算机网络》课程的优势
微课是基于网络多媒体技术及信息处理技术,将“课”微处理化形成了一段短小生动展示并陈述、解决一个核心重点问题的教学音视频。将微课教学应用于《计算机网络》课程,不仅是课堂教学的有效补充,还适合移动学习时代知识的传播,也适合学习者个性化、深度学习的需求,并且对教师的专业发展具有长远的作用和意义。
1.时间短、内容精、容量小、易传播,适合学生自主化学习。教学视频是微课的核心组成内容,时长一般为5~8分钟左右,最长不宜超过10分钟。相对于较宽泛的传统课堂,微课突出了课堂教学中某个学科知识点中的重点、难点、疑点内容。相对于传统一节课要完成的复杂教学内容,微课内容更加精简。微课视频及配套辅助资源一般在几十兆左右,视频格式以支持网络在线播放的rm、wmv、flv等流媒体格式为主,可流畅地在线观摩,也可灵活方便地下载保存到笔记本电脑、手机、MP4等终端设备,实现移动学习,适合学生自主化学习。
2.可为学习者提供丰富的学习资源。微课的提供者可以来自本校教师,教师在教学过程中将学生难以理解的内容制作成微课给学生,为学生提供学习资源。互联网上还有许多其他教师制作的微课,学生也可以下载。此外,在互联网上,许多从事计算机网络工作的工程技术人员也制作了许多小视频,比如水晶头的连接、网络配置等方面的内容也可以当做微课来使用。
3.可有效弥补师资数量不足、教学质量不高的问题。长期以来,优秀教师始终是最宝贵的教学资源,是影响教学质量的核心因素。而受传统教学模式的影响,优质师资资源的受众只是小部分,这也是一些优秀教师的课爆满的根本原因。优质师资资源的价值没有得到更大的发挥,影响了《计算机网络》教学质量进一步提升,也造成了极大的浪费。利用微课,可以组织优秀教师将《计算机网络》课程中的核心知识点制作成微课,可以扩大优质师资资源的受众,有利于教学质量的提升。
4.有利于构建教师成长进步的新途径。网络技术发展速度很快,教师必须不断学习新技术,才能跟上技术前沿。同时,《计算机网络》课程教师还应具备丰富的网络工程实践经验。在传统教学模式下,教师也提高这两方面的能力是比较困难的。利用微课,对传统的教学与教研方法进行革新,突破传统的听评课模式,可以推动教师专业素质的发展。一方面,通过微课的制作,可以使教师全面梳理《计算机网络》课程的知识点,增强对教学重点、难点问题的理解。另一方面,为了制作好微课,教师需要对教学内容的设计,教学重点的把握以及课程的讲述等方面,不断地进行反思,将理论与实践融会贯通,才能让学生在掌握理论的同时学习到主流和先进的实用技术,达到预期的教学效果。
四、《计算机网络》课程微课教学设计原则
1.清晰定位原则。微课教学设计必须有清晰的定位,这样制作的微课才有更强的针对性。教师需要清楚微课受众的情况,需要了解的知识点是什么,关注的问题是什么,才能准确确定微课内容。同时,微课教学应定位为对一些上课没听懂的同学进行课后的解惑辅导,而不是代替课堂教学。就是说,微课制作不能像课堂上讲解新知识一样,它应是解惑而非授业。教师应以此为基点构思《计算机网络》微课的设计。
2.突出重点原则。微课时间短,不可能像课堂视频一样讲授一个完整的单元,只能是针对某个知识点或者某道习题或某个学习环节进行重点讲解。《计算机网络》微课内容的选取,应侧重于两类:一是重点、难点、理论知识点,即针对学习过程中存在困惑,或者学生自己看不明白的地方,制作微课进行讲解或引导学生完成认知过程。二是实践操作知识点。《计算机网络》课程有很多实践性知识点,对于学生而言,不具备进行课后实践的条件,而这些内容又非常重要,对于提高学生解决实际问题的能力具有关键意义。
3.多媒体呈现原则。在传统课堂上,教师与学生面对面,可以与学生之间有神态和眼神的交流,微课只是视频,更容易使学生产生疲倦感。因此,制作微课需要特别注意吸引学生的注意力,需要多使用多媒体,提升学习积极性,激发学习动力,保持学习兴趣。具体而言,要做到动静结合,给人以动态感、空间感。要注重图文并茂,增强表现亲和力,要注重颜色搭配,通常除了黑色和白色外,最多搭配3种颜色。总之,要利用好多媒体技术吸引学生的注意力。
五、《计算机网络》课程微课教学设计
1.教学目标――生成和提高实践能力。教学目标即明确教学是为培养什么类型人才而服务的。准确的教学目标是《计算机网络》课程微课教学设计成败的首要因素。计算机网络的教学目标可分为三个层次,分别为网络基本应用、网络管理员或网络工程师、网络相关科学研究。着眼实践能力的《计算机网络》课程教学目标应以第二层次为主要目标,着力培养学生掌握网络集成、网络管理、网络安全、网络编程等知识和技能,并对其中一项或若干项有所专长,可以胜任如网络规划设计、网络管理与维护、架设各种服务器和网络软硬件产品的开发等工作,使其成为基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,可以直接解决实际问题的应用型人才。
2.教学内容――围绕重难点问题确定。要紧扣培养学生实践能力提出的需求,客观分析影响学生实践能力生成的难点,结合学生的认知水平,接受知识能力的高低,突出专业技能培养,培养学生的核心技能。按照《计算机网络》课程的实际构成,可制作以下教学内容的微课:网络组建,包括局域网组建、无线局域网组建、城域网组建、广域网组建等微课。网络互连,包括LAN-LAN互连、LAN-WLAN网互连、WLAN-WLAN网互连、LAN-WAN-LAN网互连、WAN-WAN网互连等微课。网络规化设计与网络施工,包括做网线、布线、安装网卡、安装模块与设备等,安装各种系统软件、管理软件及系统配置等微课。
3.教学手段――合理运用媒体技术。微课媒体技术,通常包括课堂实录型视频和内容演示型视频两种。对于《计算机网络》课程中知识较抽象、难理解,如分组交换、IP多播、TCP与UDP等理论知识,可使用课堂实录型视频,在讲授过程中,将之与日常生活进行类比,加深学生对理论知识的理解。对于网络中一些复杂工作原理,如分组交换、IP层分组转发、RIP工作原理、滑动窗口机制、TCP连接管理等知识应采用多媒体演示教学制作微课。对于实践性教学内容应以内容演示型视频为主制作微课。一方面,直接拍摄网线制作、网络布线、网卡安装、模块安装与设备调试等视频内容制作微课。另一方面,利用Packet Tracer等软件录制IP地址划分、域名规划、IP地址分配等知识点的示范教学,提高微课教学的效益。
六、结论
提高学生实践能力是《计算机网络》课程教学的必然要求。本文提出利用微课教学提高学生实践能力培养,研究了《计算机网络》课程微课教学设计应遵循的原则,提出了《计算机网络》课程微课教学设计应注意的问题,希望可以给《计算机网络》教学提供一些参考。
参考文献:
0引言
动态主机配置协议(dynamic host configure protocol , dhcp)是计算机网络应用的一种,它能够解决网络中ip地址分配的问题,对网络管理具有重要的意义。特别是如今拥有多台电脑的家庭或单位在共享接人internet时,大多使用dhcp服务进行ip地址的自动分配,以尽量减少手工设置ip地址带来的问题。因此,有必要熟练掌握该技术的运用。针对非计算机专业学生不需要掌握太多理论知识的特点,我们在教授了必备的dhcp基本概念后,主要让学生通过做实验来掌握该技术。实验教学中将dhcp实验分为验证性和设计性两类,并且不同类型的实验采用不同的教学方法。实践表明,使用这样的教学设计能够收到较好的教学效果。
1 dhcp实验教学内容
由于dhcp服务采用客户机/服务器模式来实现ip地址、子网掩码、默认网关等信息的动态分配,所以只有掌握了客户机和服务器两部分的配置技术才能构建一个可用的dhcp服务网络。另外,若要考虑网络结构、容错以及平衡dhcp服务器负担等因素,则还要掌握复杂网络中的dhcp配置技术。因此,dhcp实验教学主要有以下几个内容:
1.1 dhcp客户机的设置
该实验内容主要是让学生学会如何将一台计算机配置成dhcp客户机,使其能够自动的获取ip地址、子网掩码和默认网关。应特别指出让学生注意的是,dhcp客户机的配置方式是固定不变的,适合在任何提供了dhcp服务的网络中使用。
1.2单dhcp服务器设置
单dhcp服务器,是指一个网络中只有一台dhcp服务器在工作,这是最简单的dhcp服务方式。该实验内容主要是让学生学会怎样在一台计算机上安装dhcp软件,并设定可以分配的ip地址、保留ip地址、租约等信息,使其成为dhcp服务器。
1.3多dhcp服务器设置
多dhcp服务器,是指一个网络中有多台dhcp服务器在工作,不仅实现ip地址的自动分配,还实现了容错、平衡负担等功能。在该服务方式中,服务器的大部分配置跟单dhcp服务器方式中的相同,其关键的地方是如何让多个服务器协调工作。该实验内容主要是让学生学会如何配置多台服务器的作用域和排除地址,使它们能够互不干扰的执行各自的分配任务。
1.4多宿主dhcp服务器设置
多宿主dhcp服务器,是指在安装了多个网络适配器、并连接多个网络的计算机上实现dhcp服务。该实验内容主要是让学生学会如何设置一台dhcp服务器的超级作用域,使其能够为多个相连网络中的dhcp客户机服务。
1.5跨网段的dhcp中继设呈
对于有多个子网的复杂网络,往往采用在一个子网中配置一台或两台dhcp服务器为整个网络提供服务的方式来节省经费。使用这样的服务方式时,如果dhcp服务器和dhcp客户机不在同一个子网,则需要dhcp中继来充当,完成ip地址的分配。该实验内容主要是让学生学会如何将路由器或子网中的一台计算机设置为dhcp中继。
2 d日cp实验教学设计
dhcp实验教学的目的是使学生在掌握dhcp必备理论知识的基础上,通过做实验来提高自身的动手能力,最终能够独立配置dhcp服务,解决该服务使用过程中出现的各种问题。为了达到实验教学目的,并杜绝出现以往实验教学中的不良现象,例如学生做实验时不积极思考、对实验内容一知半解、实验报告潦草等,我们设计了新的教学方案。该方案把dhcp实验教学内容分为验证性和设计性两类,强调以“学”为主、以“教”为辅的教学模式,并采用不同的教学方法来完成实验教学。
2.1验证性实验的教学设计
验证性实验包括dhcp客户机的设置、单dhcp服务器设置、多dhcp服务器设置3个教学内容,主要采取文献[3]提出的传递式教学法进行教学。传递式教学法强调了学生的主导作用,不但要求学生进行主动学习,还让其参与“教”的活动,通过“学”和“教”的结合来达到教学目的。
根据传递式教学法的原理以及实验内容的性质,我们让学生分批进行实验,并在实验过程中要求学生独立完成配置操作。设有60人的物理教育专业班级,每次实验时按学号分为3批,并严格按照如下表1的安排进行实验。
根据表1的安排,对于每个新的实验内容教师只需指导参加第一批实验的学生,第二、第三批的学生做实验时分别由前一批已经完成实验的学生负责指导。为了保证验证性实验的顺利进行,并达到实验教学目的,还需要做好以下几方面的工作:
(1)要求实验指导老师实验前要确保实验设备齐全,并亲自做一遍所开设的实验,以能够解决学生实验过程中出现的问题;
(2)要求学生在实验前进行实验预习。并要求教师在每次实验前通过提问实验基本原理的方式对学生进行随机抽测,发现没预习的学生不准许其参加实验;
(3)要求学生做实验时要遵守实验室规章制度。另外,要求做实验的学生要认真、独立思考并注意总结,进行指导的学生要负责、耐心帮助同学解决问题;
(4)进行第一批实验时,指导教师要认真讲解实验内容、完成实验指导工作。进行第二、第三批实验时,指导教师虽然没有主要的指导责任,但其不能离开实验室,以便解决指导的学生无法回答的问题。并且还要求老师不时的进行巡视,认真观察学生进行实验,以及时发现实验中存在的不足;
(5)要求学生实验结束后按要求完成并上交实验报告。另外,要求教师课后立即批改实验报告,如发现问题应在进行下一批实验时指出,让在场的前一批已完成实验的同学得到及时纠正,以免他们再犯同样的错误造成对另一批同学的误导。
2.2设计性实验的教学设计
设计性实验包括多宿主dhcp服务器设置和跨网段的dhcp中继设置两个教学内容。这两个内容虽然是较为复杂的dhcp服务配置技术,但跟验证性实验的教学内容有着密切的联系,将它们作为设计性实验的目的是让学生在掌握了dhcp的基础配置技术后,能够综合运用所学的知识和实验技能独立解决新的问题。对于设计性实验可采取了任务驱动教学法进行教学,并使学生以分组的形式参与实验。另外,为了保证设计性实验的顺利进行,达到实验教学的目的,还需要做好以下几方面的工作:
(1)教师给学生分配实验任务,并要求其在限定的时间内完成;
(2)要求教师在实验指导书中只写明实验目的、要求和所用的设备清单,提供完成实验所需的相关资料。而学生则自行设计实验方案,确定实验方法和步骤;
(3)要求相关实验室实行开放式管理,让学生能够根据自身情况灵活的安排时间进行实验;
(4)要求学生做实验时要遵守实验室规章制度,要认真、独立思考并注意总结,可以互相讨论、帮助,但严禁抄袭其它小组的实验方案、方法和步骤;
(5)要求学生实验结束后按要求完成、上交实验报告。另外,要求教师认真批改实验报告,并对其做详细的评讲,还要给出最优的实验方案、方法、步骤供学生学习。
3 dhcp实验教学效果
随着信息技术的发展,计算机网络应用渗透到人们生活和工作的方方面面,给人们带来各种方便,社会对计算机网络技术人才需求量越来越大。《计算机网络技术》课程是计算机类专业的专业基础课程,独立学院的大学生有相对较强的动手能力和实践能力,针对独立学院计算机类大学生《计算机网络技术》课程的教学设计,能够促进该课程的教学。本文结合笔者自己的课程教学经验,针对教学设计理论、《计算机网络技术》课程教学分析、课程教学系统设计和课程评价进行了简单的研究和探索。
1.教学设计理论基础
教学系统设计也称教学设计,是以传播理论、学习理论和教学理论为基础,运用系统论的观点和方法,分析教学中的问题和需求,从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。
教学系统设计是教师为达到最优的教学效果必须掌握和运用的一种手段,是对所授教学内容如何传递给学习者的整个过程的一种设计。教学系统设计包含了多个教学要素,教师需要详细考虑这些要素之间的关系。在教学过程中要综合考虑教师和学习者以及教学环境的联系,通过运用教育理论、系统理论并探讨教学系统中的各个教学要素,使教学效果达到最优化。
教学设计要根据课程和教学大纲制定好相应的教学目标,对学习者进行相应的学习特征分析,再根据教学目标进一步确定影响教学的各个要素,最后通过对教学整个过程的评价,完成对教学活动的整体分析。
2.《计算机网络技术》课程的教学分析
《计算机网络技术》作为计算机类专业的基础课程,在整个专业中的学习地位是非常重要的,通过课程的教学过程使学生学习到计算机网络的基础理论知识,同时把学到的网络知识迁移到其他课程中去,成为其他课程的前提,达到学以致用的目的,还能够培养学习者本身的网络素养,把计算机网络当成一种解决问题的工具。该课程着重培养学习者在TCP/IP协议以及局域网中的实践问题的动手能力,能够搭建满足实际应用需求的网络环境,并具备相应的对于新技术的自学能力。
根据计算机类专业学生的特点,课程教学设计的主导思想为:(1)以计算机网络理论为基础,对课程的教学内容进行规划和设计,使学生能够达到教学大纲的相应的教学要求。(2)计算机网络技术不断发展,新的应用不断涌现,积极地把计算机网络的新技术、新理论融入到教学内容中去,拓展学习者的视野。(3)以教学设计理论为指导思想,同时注重培养学生分析问题、解决问题的能力。(4)积极为学生创建“情境”学习环境,激发学生对技术的兴趣。
3.《计算机网络技术》课程教学系统过程设计
教学系统设计过程模式是一套程序化的步骤,包括4个基本要素:学习者、目标、策略、评价。教师在进行该课程的教学设计时重复考虑到这4个步骤以及之间的关系,本文对教学过程的设计要点针对课程内容进行了详尽的分析。
在《计算机网络技术》教学活动中,应首先调查、了解学生整体的网络素养水平,每个人的实际情况不一样,教师应该因材施教,通过调查问卷、征答等方式来了解。该课程安排在大二上学期讲授,这个阶段的学习者已经学习了计算机文化基础和相应的程序设计语言的基础课,也有了相当丰富的上网经历,已经对计算机网络技术的应用有了一个表面层次的认识,对于年轻人,计算机网络本身有着相当大的吸引力,也使学习者对计算机网络技术有一种探索的向往。
由于该课程属于专业基础课,所以该课程的教学目标设计的要求相对较高,学习者在掌握计算机网络的基本理论知识的同时还要能够进行相应的计算机网络实践操作,包括网络技术架构以及运用计算机网络技术和程序开发技术进行网络程序开发。为了使学生工作后能够较好地运用网络技术,笔者认为网络技术的实践应用应该适当扩展,课程应该延伸至园区网搭建、常见的诸如HTTP,DHCP,FTP,SNMP等网络服务架构、网络程序开发等内容上。
该课程内容和其他专业课程联系紧密,且地位重要,在教学设计时,既要考虑教师的主导作用,又要考虑学生的主体作用,为情景教学和协作教学积极创建相应的环境。教学活动重点包括:从计算机网络理论基础来构建网络知识体系结构,向学习者明确教学和学习目标;理论联系实际,设计各种学习情境,激发学习者对网络技术的学习兴趣,并使其热情长时间保留;积极营造可视化感官刺激的情景,比如网络设备实物展示,网络实验室配置交换机路由器设备,参观学校网络数据中心,对学生产生感观上的刺激,取得并维持学生对网络技术的关注;运用网络媒体和材料等学习素材进行多方位加工,并适度应用计算机网络作为教学手段;“任务驱动”式课程教学,教学环节需安排学习者任务,学习者通过分组协作共同完成,教师对分组进行总结和评价。
通过对计算机网络技术课程内容的整体把握,笔者认为教学内容的重点应放在TCP/IP协议的理解和应用上。TCP/IP协议是一切网络设备和网络终端互联的基础和标准,不管将来学习者从事网络架构还是网络开发都离不开对TCP\IP协议的深入理解。而教学的难点这应该放在TCP上,这部分内容是网络可靠传输的基础,涉及的内容和概念较多,比较不容易理解,讲授这部分内容时,教师可考虑通过动画展示和WIRESHARK软件抓包分析来完成整个内容的讲授,通过抓包的操作,学习者可以直观地感受到TCP的数据包的传输过程,增加学习者对协议的理解。
4.《计算机网络技术》课程教学评价分析
课程良好的评价机制将持续不断地优化教学过程,对《计算机网络技术》课程的评价机制分成2种:一种是形成性评价,一种是总结性评价。形成性评价贯穿整个教学活动,总结性评价是在教学活动完成之后,两者都是该课程教学设计必不可少的手段。
为了及时掌握学习者的学习效果,教师在进行教学活动时积极地与学习者互动,这样才能及时获取反馈,进而调整教学过程。《计算机网络技术》课程包含了大量的实验,教师指导学生实验过程后,要求学习者分组协作完成实验报告即是一种形成性评价,教师通过对实验报告进行分析,可以了解学习者的掌握程度。
引言
人才已经成为社会发展竞争中的关键因素,培养优秀的人才在社会上已经显得尤为重要,科学技术在人才能力提升的基础上所发挥的作用也与日俱增,在技工学校中要掌握的技能正是科学技术的一种有效转化,高级技工学校中的计算机网络技术的学习在社会上的需求也越加强烈,学校在制定计算机网络教学实验计划时应该结合计算机网络技术的教学要求和学生的差异性,阐述课程设计中的多层次实验教学方案,做到针对不同的群体有不同的教学策略。我们知道,基础型实验设计强调的是学生对基本技术的感性认识,综合型实验设计则注重学生知识的综合运用能力,专题型实验设计在于培养学生自学能力、拓宽学生学术视野。实践证明,不同层次的实验设计可以体现全方位、差异化的培养目标。无论是何种实验设计都说明计算机网络教育在高级技工学校教育中已经成为一种不可忽视的学科,必须加强其中的投入力度,强化学生的计算机网络学习及应用能力,达到计算机教育普及的状态,实现科技发展在技工教育中的完美体现。
一、计算机网络教学实验设计基本现状分析
网络已经成为一种新型的教书育人的手段,利用网络教育能够更加快捷的使学生增加知识储备已经提升知识吸纳能力,高级技工学校计算机网络教学实验设计研究是针对现阶段高级技工学校计算机网络教学实验设计的基本现状,针对不同的群体应该有不同的设计方案的一种网络教育模式,但是在网络教育的过程中却表现出了各种网络教育的弊端,在教学实验设计上同样存在不科学的地方,应该积极加以改进,对计算机网络教学实验设计的基本现状的分析可以从以下几方面进行分析:
第一、网络教学设计理论与实践相差较大
我们知道,实验教学对于培养学生的专业技能的作用是不言而喻的,但是在实践的教学设计中却存在着理论与实践的不协调,在计算机网络教学设计理论的指导下进行实验设计往往超出学校的预算能力,在教学设备上就存在重大的缺口,现在的设备少则几十万,多则上百万,并且硬件设备更新较快,对于这一需求是一大挑战。在计算机网络教学实验设计中,往往需要教师在了解学生基本学习能力的同时进行课程设计,但是在现在大多数的高级技工学校里,学校的硬件设备达不到课程设计的基本要求,往往出现理论与实践脱钩的现象,也就是说在理论设计成熟的基础上缺乏硬件设备的支撑,使得教学实验无法进行,导致实验设计项目的搁浅,导致学生不能进行相应的实践活动,同时也在教师的教学设计积极性方面产生一定的负面作用。不解决这一问题,对于计算机网络教学是一种巨大的阻碍。
第二、设计上的课时需要与学校安排相冲突。在学校教学过程中,往往安排一节课的时间为45分钟,大多数学校采取连排课的上课方式,也就是两节课连接着进行,也就是有90分钟的实践,但是我们知道,现阶段很多实验教学往往需要几个小时才能完成,也就是说学生还没有做完实验,两节课就已经结束了,实验继续进行则阻碍其他班次的正常教学,放弃实验则达不到教学目的,因此,在教学过程中,这种冲突表现的尤为突出,学生能在有效的时间里进行一定的实验,但是却不能将正常的实验进行下去,对于常规的教育已经不能满足学生能力的提升、对科技的掌握有巨大的障碍,要在实践中发挥学生的综合能力以及使水平得到一定的提升,就必须在实践中解决这些问题,使之正常化,同时协调学校课时与实验教学设计的矛盾,做到在有效的时间内,让学生学到更多的知识,达到技工教育的目的。
第三、计算机网络教学实验设计中的特殊问题亟待解决。在现实的教学规划中,计算机网络教学往往属于一种虚拟空间的模拟,在这种模拟的基础上进行设计能力的改变、变通,最终达到教学目的,但是从现阶段的教学实践看来,网络的常态化供应还存在一定的问题,也就是说计算机网络教育需要的是更大的虚拟网络,而在高级技工学校中往往只有一定容量的虚拟空间,并不能达到实验的目的,使得实验无法正常进行,学生接触到的只能是在实验的基础上的基本能力的训练,并不能达到扩展知识能力的目的,无法完成既定的教学任务,在教学实验设计上也同样存在这样的问题。
第四、实验教学设计的统筹性与学生个体的特殊性的矛盾。在进行计算机网络教学实验设计中,往往设计出的教学设计项目是针对在校所有的学生群体的,但是我们不能对学生进行“同等对待”,就是说在学校的学习过程中我们发现,学生在发展过程中所表现出来的能力及需求是不同的,对于这类需求较为旺盛,并且能快速完成实验项目的同学应该做到具体问题具体分析,针对不同的学生有不同的教学策略,当然,这对于实验教学的设计存在一定的障碍,但是对于提升学生的能力,满足社会对高层次人才的需求是具有较大的优势的,应该得到学校的高度重视。
第五、高级技工学校的计算机网络教学实验设计应该立足实践。技工学校的基本教学任务就是在理论的指导下进行学生实践操作能力提升,但是我们进行各种技工学校的教学调查可以了解到,很多技工学校在教学实验的设计中往往将理论课时安排的过多,而留给学生的自主操作的时间却少之又少,这种教学体制完全背离了技工学校的办学宗旨,不能实现计算机操作人才的培养目标,也达不到高级技工学校的教学目的。
综上我们知道,高级技工学校在计算机网络教学实验设计问题上存在着现实的问题,对于整个教学技术的实施以及专业计算机网络人才的培养是一种阻碍,作为新世纪的技工教育机构,应该坚持适当的办学理念,对实验环节进行完善的设计,只有这样才能对专业人才的培养有一定的推动作用。
二、积极完善高级技工学校计算机网络教学实验设计体系
针对计算机网络教学实验设计上的种种弊端,为了适应现代社会对计算机网络人才的需求,必须对高级技工学校计算机网络教学实验设计体系的建立进行科学的定位,并逐步加以完善,只有这样才能保证教学目标的完成,实现科技发展推动力强化的目的。
(一)计算机网络教学实验设计遵循的基本原则
制定严格的计算机网络教学实验设计体系,必须要综合考虑各方面因素,坚持教学实验设计的基本原则,在教学中分析可知,要遵循的一下几方面基本原则:
首先。新颖性原则。计算机网络教学本来就是一种集现代科技于一身的学科体系,在这门学科中集中着现阶段各种高科技信息的功能,要掌握这一门高端科技,必然要对最先进的科技体系进行甄别、选择,其中要进行一定的技术性鉴别,只有这样才能使得学科的发展跟进社会经济发展的步伐,也只有这样才能不断补充社会需要的各种知识和动力,使得实验教学拥有一定的生命力,保证教学质量的提升以及培养高科技水平的学生,更好的服务社会。
其次,实用性原则。计算机网络技术在起始阶段的开发以及以后的应用中,更多的体现出其实用性,在设计教学实验的过程中,要时刻秉承这一基本原则,保证所设计的基本项目能够具有较强的实用性。我们知道,社会的发展需要的更多的是实践,即使实践是在理论的指导下进行的,但是理论必经不能代替实践的发展,没有实践检验的理论是没有实效性的,在社会发展的各个领域,我们都能够在发展的各个阶段进行比较详细的分析出,实践是当今社会不可或缺的现实教学,缺乏实践的社会将是发展不全面的社会。因此,在设计计算机网络教学实验的过程中要时刻穿插各种生活实例,增强实用性。
再次,拓展性原则。上文中我们提到,针对各种学生群体的不同需求,应该具有较为针对性的实验设计。通常我们讨论实验设计,往往以基础实验为标本,在基础实验开展的过程中,所有的学生都应该掌握该内容,但是在基础实验之外,应该考虑到各种学生群体的不同需求,进行拓展性训练,只有在这种基础到拓展的往返训练中,才能对积极上进的学生形成一种优越感,同时也对只完成基础教学的学生形成一种压力,使其积极争取各种机会进行拓展实验训练,这些在教学实验设计中都应该有所体现,不能一概而论。
第四,综合性原则。在进行计算机网络教学实验设计的过程中应该综合考虑各种社会状况,考虑各种学科之间的相互协调,不能在设计教学项目的过程中盲目的只从一方面人手,进而忽略了其他方面的基本素质的训练,综合性原则提出的基础就是计算机应用涉猎的广泛性,也就是应该让计算机教学涉及生活的方方面面。
最后,操作性原则。这里所谓的可操作性原则不仅仅是实验项目的设计应该具有一定的操作性,而是应该考虑到这种操作性的强弱,现在很多实验教学的设计往往只是“纸上谈兵”,不具有现实的可操作性,因此,可操作性的具备以及其强弱应该作为其中的一个选择基本。
根据计算机网络教学实验设计的基本需求,严格按照上述五大基本原则进行项目的制定,才能在理论知识的概括以及基础项目的完善方面进行努力探索。
(二)积极完善计算机网络平台
计算机网络教学需要若干平台进行操作,并且这些操作平台所需要的环境是较为完备的,应该具备计算机应用所需的特殊要求。为了使得计算机网络教学实验项目能够顺利的开展,应该对网络环境平台进行分析和应用,通过总结可知,网络实验室应该具备的实验平台有一下几种:首先,需要完备的网络介质平台。在网络介质平台应用中,主要应该包括交换机、网线测通仪,配线系统、网线制作设备、信息模块设备以及光纤跳线设备,在平台的设计中我们发现,各种网络介质的具备是网络实验得以顺利进行的基础,也是网络实验教学设计的必须考虑的要素。其次,网络操作实验平台,这一平台主要是为了网络教学得以进行提供测试操作的设备,并在每次操作过程中进行网络测试,保证网络测试每次都能够顺利进行,操作实验平台是在网络计算机实验中必不可少的一部分。第三,网络设备实验平台。所谓的网络设备实验平台是指在网络实验的过程中或者操作过程之前,需要对网络设备进行一系列的测试,保证设备能够顺利的为实验所用,其中包括交换机、三层交换器、多路复用器、路由器、光纤收发器等等,这些设备的完备是网络实验的前提。最后,需要完备的网络互连技术实验平台。在实验的过程中,需要对网络实验进行各种实验前的检验,其中的网络互连技术是其中一种重要的平台,这种平台是整个计算机网络技术的核心,由于很多实验室的条件有限,对网络互连技术的处理知识停留在理论上,不能完备的进行创新以及实践落实,但是随着路由器设备的完善,很多计算机设备都能够在网络试验中得以应用,使实验能够高效、顺利进行。
(三)改进计算机网络教学实验设计的具体措施
首先、更新配备实验专用设备。
网络接入和互联设备是构建网络的核心,也是传统机房中被屏蔽掉的部分。对网络专用实验室,网络设备是演示、实验和网络构建不可缺少的部分。在现代的实验室里一定要对计算机网络设备进行完备的考量,使实验教学能够取得更大的成效。
其次,演示与模拟的管理模式。
网络实验室用来提供学生实验,也需要教师进行相关的教学演示、讲评。所以实验室应该与多媒体教室有机结合起来,配备相关的投影、幻灯机等教学演示设备,便于在各种特殊的实验情况下进行教学。无论是在理论上还是在具体的操作中都要对演示与模拟进行有效的管理,实现计算机网络教学的实效性功能。要适当延长教学时间,增强教学的拓展性。
最后,仿真平台和仿真配置软件是重要实验方法。
对于新出现的技术构建的特殊网络,需要通过引进、自行设计或自行开发集成性的专业仿真实验平台,模拟实际情况来进行实验。如网络安全实验台、VOIP实验台、无线实验台、万兆IPV6实验台等在内的可实现不同实验内容的实验台。实验课教师可以根据课程的实际教学需要,选择其中的一个或多个种类的实验台进行相关的实验。实验平台和仿真软件可以及大的提高教学内容和职业技能的关联。
结束语
0引言
计算机技术和信息技术的迅速发展,使得高校计算机基础教学也有了新的变化,对学生的自学方法的培养以及可持续发展能力的培养就成为一个重点内容。在校园网的发展基础上为师生提供了丰富文化资源以及创造空间,在教学时空层面也得到了有效拓延。在此发展背景下,加强计算机基础课程网络教学平台的研究设计就有着其重要性,这也是为学生的进一步发展提供的良好学习环境。
1网络教学平台的特征及关键技术分析
1.1网络教学平台的特征分析
从网络教学平台的应用来看,其有着较为鲜明的特征体现,网络教学平台主要是对学生的全面发展进行促进的,其在教学的内容上多面向全体性的,在实际教学的时间延续性以及空间无限性的特征上体现的较为明显。网络自主学习交流讨论平台的使用能够多种形式进行并不会受到时间和场所的限制,这就对传统的教学模式得到了打破。另外就是网络教学平台的平等性特征,在这一平台的应用下能够进行个别教学方式的应用,可在线对学生实施教学,在网络双向传播及学习交互性基础上让师生平等的参与到教学当中,从而构建出一个平等化关系[1]。再有就是差异性特征,主要是根据学生的智力水平进行的差异性应用,从而达到因材施教的目标。
1.2网络教学平台的关键技术分析
网络教学平台的关键技术层面,其主要是采用了J2EE技术,在MVC模式下能够对系统数据组织实施了优化处理,在功能上就相对比较合理化。另外在XML文件功能数据的描述下使得系统功能组织也就更加合理化,并且在维护以及扩充方面也能够更为方便,尤其是对实际教学的大纲以及教学设计等都能够系统化的结合,所以在数据的描述上就能达到一致性。WEB应用程序对信息形式要求是多样的,在内容上以及功能上都比较优良,需要数据的表示以及结构组织能找到更有利的方法,而在XML功能下就能进行简单标注文字图像以及二进制的文件,这样在数据的读取上也就更为方便[2]。另外,能够对功能结构容易组织,在WEB应用软件方面还存在着一些弊端,通过XML设计的系统能够将着眼点放在组成要素上,对文档处理也比较多,这样在树形结构的各种导航也比较容易生成。
2计算机基础课程网络教学平台系统结构及设计
2.1计算机基础课程网络教学平台系统结构分析
对于计算机基础课程网络教学平台系统结构而言还比较复杂化,其中在C/S结构方面这是20世纪80年代后形的系统结构,并在诸多信息管理系统当中得到了应用。在这一系统中的客户机能在微机的作用下进行实现,并能作为是服务器资源,在用户要求上客户端能满足就会有结果,不然就要服务器的参与。不过这一系统结构还有着一些弊端,主要就是在开发的成本上相对较高,不利于推广,在移植方面也较为困难,对于系统的安装以及维护升级等都比较困难,这一系统的结构图如下所示[3]。图1再有就是B/S结构,这是特殊的C/S结构,其有着三层结构,在表现层方面主要就是来为用户提供直观可视化的图形界面的。而在服务器应用层是对用户请求进行相应的,然后再提供给用户请求所需要的数据信息和相应操作,数据层则主要就是大型关系数据库,主要是存储相关的信息,例如教学以及管理和资源信息等,这也是整个系统数据的保障。三层B/S模式主要是通过单独一层对任务工作加以完成的,其中在二层模式中的事务处理模块从客户机任务当中分离出来对客户机的负担就有着减轻。这一结构在系统升级层面相对比较简单化,维护也就相应比较容易,其结构图如下所示。图2通过这一系统架构的跨平台和易维护等特征优势,将其作为是计算机基础课程网络平台的架构就有着实质性作用,根据当前我国高校的发展情况来看,在校园网基础上构建这一架构的网络平台,从成本上来说也能得到相应程度降低,可多人员及多地点和多方式的对数据库进行访问。从而对教学资源的应用共享等就比较方便[4]。
2.2计算机基础课程网络教学平台系统设计
对于高校计算机基础课程网络教学在模式上主要有完全网络教学以及课外辅助网络教学和作为教学内容组成部分的网络辅助教学这几种。其中的完全网络教学在教学和答疑辅导以及考试都基本是在网络上进行的,是通过远程教育的模式。再者就是课外辅导网络教学是不对正常课时占据基础上进行的网络辅导,也是在网络基础上进行的,最后就是教学内容为组成部分的教学,是将传统教学和网络教学得到结合,一方面是老师进行讲解内容,然后学生通过网络进行自主学习,通过网络作为辅助工具进行问题的解决。对计算机网络教学平台设计过程中要能遵循相应的原则,主要就是要以学生为学习主体,在操作以及维护上也要能方便化实现。对系统的设计要能够按照总体的目标进行,将系统主要功能模块分成登录模块及上传下载模块和网上课堂模块等几个重要模块内容。其中在登录模块主要有注册、身份验证登录等子系统,用户注册是对学生而言的,教师以及管理员进行手工分配,学生加入到教学平台之后再进行登录只需要输入账号和密码即可。在教学资源的模块,也就是为学生提供的资源收集以及浏览、编辑的功能,在这一系统作用下学生也能对学习资源加以完善化。对于教学资源模块能够分成三层结构设计,主要有底层搜集制作基础素材以及中层集成模块和上层整合资源,对于网络教学的资源库是相对独立的,并能为教师提供多方位以及不同网络教学环节所使用的素材[5]。另外,在上传下载的模块层面其主要是对一些需要的资源进行上传下载,从类型上主要能够分为几种类型,体现在营造工作情境所需要的文字图片以及动画课件等文件资料,再有就是课堂教学所需要的资源以及课外参考资料,还有就是学生的作业任务。在这一系统设计过程中主要的作用就是通过老师或者学生对所收集的资料进行上传,对教学资库就能够得到最大程度的丰富,还有就是老师和管理员进行资料的上传为其它用户提供帮助,对网络教学平台的共享作用也能够得到充分体现。然后还需要对资料进行审核,在合理性标准层面不仅要能有主观评价因素,还要根据系统类型标准作为重要依据,并按照相应的流程加以审核。对于网上课堂模块主要是为教学的内容进行提供的平台,实施有效的课程管理,学生在这一模块系统下能够进行在线学习。
3结语
总而言之,对于当前我国的教育改革的深化,高校的计算机基础课程网络教学平台的应用也比较重要,在这一系统平台下能够加强学生和老师间的交流,在教学的融洽性方面将得到良好的呈现。教学过程中的时间以及空间限制也能得到有效打破,在今后的计算机基础课程教学过程中将会有进一步的水平提升。由于本文篇幅限制不能进一步深化探究,希望此次理论能起到抛砖引玉的作用。
作者:闫 涛 单位:广西艺术学院
【参考文献】
[1]胡晶.浅淡大学计算机公共课教学方式革新[J].福建电脑,2013(08).
[2]刘萍.试谈计算机文化基础课程分级教学[J].考试周刊,2014(28).
一、引言
多媒体具有图文、音频、视频多感官同步刺激的作用,外语多媒体教学已经成为当前语言教学的新趋势,传统的英语教学方法已经被基于多媒体的建构主义理论和个性教育理论所取代。
2003年11月,由教育部高等教育司组织专家组对其所委托的四家出版社的网络教育系统进行了评估验收。2004年初,教育部又从全国1000多所高校中,挑选了180所院校开展网络教学试点工作。
基于计算机和课堂的英语多媒体教学模式是大学英语教学模式改革的新尝试,正如《课程要求》所指出的那样:“教学模式的改变不仅是教学活动或教学手段的转变,而且是教学理念的转变,是实现从教师为中心,单纯传授语言知识和技能的教学模式,向学生为中心,既传授一般语言知识和技能,更注重培养语言运用能力和自主学习能力的教学模式的转变。”英语网络教学,以学生为中心的教学模式,激发和培养学生的语言学习兴趣,是一种新型的教学和学习方式,特别是一种自主学习和个性化的学习学习方式,不仅能够有效的提高学生的语言水平和运用能力,更重要的它也是一种提高教师队伍素质的方式和标志。这些方面也已经被许多高校英语多媒体教学实践所证明,因此多媒体网络英语教学是将来英语教学改革的趋势。
多媒体网络教学不仅能够使教学效果达到最佳、增强学生的自主学习能力和提高教育质量。通过网络辅助学生课后学习,甚至美国大约有6000所学校在暑假期间给学生提供网络教程,帮助学生提高他们想提高的学科。
随着专门用途英语教学逐渐成为公共英语教学的主流和多元化教学的兴起以及个性化学习的兴起,计算机专业英语作为一门专门用途英语,同培养专业领域内学生的实际英语应用能力和交际与学习研究能力以及为将来就业服务息息相关,这为计算机专业英语网络教学设计提出了新的要求。本文将对此进行具体分析。
二、高等教育英语发展趋势
1.专门用途英语教学兴起
由于社会发展和经济发展的需要,大学英语教学越来倾向专门用途英语教学发展。蔡基刚(2007)分析认为我国大学英语教学正在悄悄的从单纯基础语言培养向实用能力(包括与专业有关的英语能力)培养转移。现在已经有许多学者主张加强专业英语教学。上海交通大学和上海理工大学还通过与美国和英国等高校合作办学,采用全英语授课模式。《高职高专教育英语课程教学基本要求》也强调在完成其规定的教学任务之后,应结合专业学习,开设专业英语课程,这既可保证学生在校期间英语学习的连续性,又可使他们所学的英语得到实际的应用。在国内外多所大学,专门用途英语逐渐成为非英语专业学生的主流学习课程,英语语言技能成为必备的工具,为专业学习服务,并且在专业学习的过程中提高学生在专业学习上的英语应用与交际能力和专业研究能力。
2.多元化英语教学兴起
Gaddol(2006:82)在语言未来英语教学“不会再只是一种教学模式,一种学习方法,一种学习动机,一种教学模式,一种教学大纲,一种英语教材,一种英语测试方法,甚至一种英语供学习”(蔡基刚2007)。我们应当打破英语教学得统一规定,让英语教材和教学因老师个性和专长而别,因学生能力水平和个性发展而别,因专业学习和就业要求而别,为人性化、个性化和职业化教学服务。“一刀切”的同一规定,只能让老师教非所长,学生学非所需,难于适应个人职业兴趣发展需要和满足就业市场对专业英语应用能力的需求,明显的实例是当今职业市场对翻译人才的需求,特别是科技翻译,往往以专业基础为先,兼备一定的英语应用能力,而不是单纯的外语专业人才。
三、为专业和就业服务的计算机专业英语网络教学实践设计
计算机英语是一门专业英语,对计算机专业学生而言正是完成《大学英语课程要求》和《高职高专教育英语课程教学基本要求》(以下简称《基本要求》)的基本教学任务之后,与专业相结合提高学生英语实际应用能力的具体表现。基于计算机专业英语该门课程特点、难度、和计算机专业学生的基本条件和学习能力、特点等具体情况,我们建议计算机专业英语采用多媒体网络教学可能最佳。
1.该计算机英语学科与计算机专业结合操作性强
公共英语教学如何与专业相结合,为专业服务,面向就业教学,是高致高专公共英语教学不懈求索的目标。计算机英语多媒体网络教学借助计算机技术网络使英语教学更具自主性和可操作性。由于授课对象是计算机专业高年级学生,他们已有相当的计算机操作能力,和一定量的个人电脑可供学生课后自主学习,因此在技术和设备支持上是可行的
2.网络学习减轻专业英语学习负担
在语言知识难点方面,通过网络学习英语学生可以利用金山词霸、googletoolbar等英语词汇软件或者在线英语词典(省略与http://省略/online/Dictionary.htm)解决学习过程中所遇到的生词,而且屏幕取词方便快捷,也可以通过专题的英语论坛解决英语语法难点http://省略/eng/pub/yufac/inde http://省略/catalog/grammar.htm;非英语专业学生在英语学习过程中一般缺少相应英语字典等工具,或者极少携带工具书上课以及难以应付一般性语言知识点的问题。网络工具解决了学生的字典、语法工具书和背景知识搜索等方面的问题。
3.网络操作加强学生的课堂参与积极性
在教学过程中如何融入学生的参与,是实现教学成果的内在要求。在计算机专业英语学习中,当学习到相关课文的时候可以指导学生在线搜索相关课文背景信息或者图片及音视频文件,并就相关的知识点进行网络解答,从而强化学习过程和兴趣。
4.通过网络求职面试英语学习提高学生的求职就业技能
利用所学英语知识制作个人求职简历。网络上提供各种各样的网络制作模版,因此教师在教学的过程中可以引导学生完成一份英语个人简历的制作,以此成为一次课堂的教学任务。
同时学生可以依据招聘信息的职位描述和要求,发掘个人的长处和自己的不足,并进行补充作为个人简历的亮点,从而克服学生不能正确认识个人优点以及不敢突出个人长处的心理。例如在花旗银行中国员工招聘简介中说明技能要求时强调人际交际、英语技能、计算机技能、工作精神等方面的要求
Excellent communication, interpersonal and problem-solving skills
Self starter, customer oriented, initiative and good team worker
Fluent in both oral and written English
Sound knowledge in local authorities (CBRC, PBOC, SAFE) regulations
Excellent PC skills, especially in Word, Excel etc.
http://jobs.省略/P6/CC0000/5205/J900/003/CC000052054J90000383000.htm
通过实际学习,学生不仅获得相关的英语知识和技能,还能够依据就业市场的要求锻炼个人能力。
5.因地制宜因材施教
在进行计算机专业英语网络教学过程中,可以突破教材的局限,针对计算机专业不同的专业方向,充分利用丰富的网络语料素材,制定相关的教学侧重点,甚至可以依据学生各自的学习能力、专业兴趣爱好量体裁衣,使教学能够真正满足学生的需求。例如对于网络专业的学生,可以加强网络英语知识的介绍,连接相关省略, http://省略/和威客http://省略/ 、博客等著名网络和论坛,参与其中的活动,在学习英语的同时了解网络在外国的发展前沿,甚至尝试引入创业。
四、计算机专业英语网络教学可以弥补当前学科教学的某些不足
1.网络英语工具可以克服学科更新迅速带来的学习难度
计算机专业英语该门学科和计算机紧密结合,随着信息科技的发展其教材更新迅速,不仅理论和技术发展快,计算机专业英语术语也更新、更难、更多,更复杂,因此而增加了学生学习的难度。因此对大专学生来说其学习的难度比普通高校学生更大。但是如前文所述,可以通过网络学习应用网络英语工具和网站加以克服这方面的问题。
2.网络语料库的真实特性克服教材更新跟不上技术和教育的发展的问题
目前,计算机英语教材更新比较慢,有些甚至照搬外文报刊杂志的文章,而且教材本身缺少相应的教学磁带或光盘,课文中缺少相应的图片以辅助教学,基本上是一种纯文字的全英语教材,这与当前的英语教学要求视听说相结合和以学生为中心的教学规律是相违背的。但英语网站的资料都有不断更新,语言表达方式多数为当前在外国的使用特性,而且图文音视频样样齐全,不乏的语言材料的权威性。
五、结语
各种海量的网络英语语料资源,丰富多彩,图文、音视频并茂,使得多媒体网络教学英语的教学更加贴近现实,有趣味且又充分展现英语文化知识的即时发展情况,能够实现英语语料库材料的即时性、教学环境的纯真性以实践建构主义、个性化和自主性学习等英语教学和学习改革理论和方法。从多方位刺激英语和专业学习,调动学生的参与能动性,由此提高学生的英语学习水平和应用能力。总之,纵观全文,计算机专业英语网络教学,既是一个英语学习和运用并行的过程,也是深化和实践专业知识知识的过程,是学习和实践相结合、学习面向就业和创业相结合的过程,值得更加深入的探索。
参考文献:
[1]刘兆毓.计算机英语(第三版)[M].北京:清华大学出版社,2003.
[2]宋德富,司爱侠.计算机专业英语(第二版[M].北京:高等教育出版社,2003.
[3]教育部高等教育司.高职高专教育英语课程教学基本要求(试行)[Z].北京:高等教育出版社,2001.
[4]庄智象.全国高校“新理念”大学英语网络教学试点方案[Z].上海:上海外语教育出版社,2004.
[5]李孟华.计算机网络环境下的大学英语教学模式优势及应用[J].外语电化教学,2007.
[6]胡俊杰.影响中国大学英语的教学方法综述[J].中国大学教学,2007.
[7]刘莹.网络英语口语语料库研究[J].外语电化教学,2007.
0 引言
计算机技术和信息技术的迅速发展,使得高校计算机基础教学也有了新的变化,对学生的自学方法的培养以及可持续发展能力的培养就成为一个重点内容。在校园网的发展基础上为师生提供了丰富文化资源以及创造空间,在教学时空层面也得到了有效拓延。在此发展背景下,加强计算机基础课程网络教学平台的研究设计就有着其重要性,这也是为学生的进一步发展提供的良好学习环境。
1 网络教学平台的特征及关键技术分析
1.1 网络教学平台的特征分析
从网络教学平台的应用来看,其有着较为鲜明的特征体现,网络教学平台主要是对学生的全面发展进行促进的,其在教学的内容上多面向全体性的,在实际教学的时间延续性以及空间无限性的特征上体现的较为明显。网络自主学习交流讨论平台的使用能够多种形式进行并不会受到时间和场所的限制,这就对传统的教学模式得到了打破。另外就是网络教学平台的平等性特征,在这一平台的应用下能够进行个别教学方式的应用,可在线对学生实施教学,在网络双向传播及学习交互性基础上让师生平等的参与到教学当中,从而构建出一个平等化关系[1]。再有就是差异性特征,主要是根据学生的智力水平进行的差异性应用,从而达到因材施教的目标。
1.2 网络教学平台的关键技术分析
网络教学平台的关键技术层面,其主要是采用了J2EE技术,在MVC模式下能够对系统数据组织实施了优化处理,在功能上就相对比较合理化。另外在XML文件功能数据的描述下使得系统功能组织也就更加合理化,并且在维护以及扩充方面也能够更为方便,尤其是对实际教学的大纲以及教学设计等都能够系统化的结合,所以在数据的描述上就能达到一致性。WEB应用程序对信息形式要求是多样的,在内容上以及功能上都比较优良,需要数据的表示以及结构组织能找到更有利的方法,而在XML功能下就能进行简单标注文字图像以及二进制的文件,这样在数据的读取上也就更为方便[2]。另外,能够对功能结构容易组织,在WEB应用软件方面还存在着一些弊端,通过XML设计的系统能够将着眼点放在组成要素上,对文档处理也比较多,这样在树形结构的各种导航也比较容易生成。
2 计算机基础课程网络教学平台系统结构及设计
2.1 计算机基础课程网络教学平台系统结构分析
对于计算机基础课程网络教学平台系统结构而言还比较复杂化,其中在C/S结构方面这是20世纪80年代后形的系统结构,并在诸多信息管理系统当中得到了应用。在这一系统中的客户机能在微机的作用下进行实现,并能作为是服务器资源,在用户要求上客户端能满足就会有结果,不然就要服务器的参与。不过这一系统结构还有着一些弊端,主要就是在开发的成本上相对较高,不利于推广,在移植方面也较为困难,对于系统的安装以及维护升级等都比较困难,这一系统的结构图如下所示[3]。
再有就是B/S结构,这是特殊的C/S结构,其有着三层结构,在表现层方面主要就是来为用户提供直观可视化的图形界面的。而在服务器应用层是对用户请求进行相应的,然后再提供给用户请求所需要的数据信息和相应操作,数据层则主要就是大型关系数据库,主要是存储相关的信息,例如教学以及管理和资源信息等,这也是整个系统数据的保障。三层B/S模式主要是通过单独一层对任务工作加以完成的,其中在二层模式中的事务处理模块从客户机任务当中分离出来对客户机的负担就有着减轻。这一结构在系统升级层面相对比较简单化,维护也就相应比较容易,其结构图如下所示。
通过这一系统架构的跨平台和易维护等特征优势,将其作为是计算机基础课程网络平台的架构就有着实质性作用,根据当前我国高校的发展情况来看,在校园网基础上构建这一架构的网络平台,从成本上来说也能得到相应程度降低,可多人员及多地点和多方式的对数据库进行访问。从而对教学资源的应用共享等就比较方便[4]。
2.2 计算机基础课程网络教学平台系统设计
对于高校计算机基础课程网络教学在模式上主要有完全网络教学以及课外辅助网络教学和作为教学内容组成部分的网络辅助教学这几种。其中的完全网络教学在教学和答疑辅导以及考试都基本是在网络上进行的,是通过远程教育的模式。再者就是课外辅导网络教学是不对正常课时占据基础上进行的网络辅导,也是在网络基础上进行的,最后就是教学内容为组成部分的教学,是将传统教学和网络教学得到结合,一方面是老师进行讲解内容,然后学生通过网络进行自主学习,通过网络作为辅助工具进行问题的解决。
对计算机网络教学平台设计过程中要能遵循相应的原则,主要就是要以学生为学习主体,在操作以及维护上也要能方便化实现。对系统的设计要能够按照总体的目标进行,将系统主要功能模块分成登录模块及上传下载模块和网上课堂模块等几个重要模块内容。其中在登录模块主要有注册、身份验证登录等子系统,用户注册是对学生而言的,教师以及管理员进行手工分配,学生加入到教学平台之后再进行登录只需要输入账号和密码即可。
在教学资源的模块,也就是为学生提供的资源收集以及浏览、编辑的功能,在这一系统作用下学生也能对学习资源加以完善化。对于教学资源模块能够分成三层结构设计,主要有底层搜集制作基础素材以及中层集成模块和上层整合资源,对于网络教学的资源库是相对独立的,并能为教师提供多方位以及不同网络教学环节所使用的素材[5]。
另外,在上传下载的模块层面其主要是对一些需要的资源进行上传下载,从类型上主要能够分为几种类型,体现在营造工作情境所需要的文字图片以及动画课件等文件资料,再有就是课堂教学所需要的资源以及课外参考资料,还有就是学生的作业任务。在这一系统设计过程中主要的作用就是通过老师或者学生对所收集的资料进行上传,对教学资库就能够得到最大程度的丰富,还有就是老师和管理员进行资料的上传为其它用户提供帮助,对网络教学平台的共享作用也能够得到充分体现。然后还需要对资料进行审核,在合理性标准层面不仅要能有主观评价因素,还要根据系统类型标准作为重要依据,并按照相应的流程加以审核。
对于网上课堂模块主要是为教学的内容进行提供的平台,实施有效的课程管理,学生在这一模块系统下能够进行在线学习。
3 结语
总而言之,对于当前我国的教育改革的深化,高校的计算机基础课程网络教学平台的应用也比较重要,在这一系统平台下能够加强学生和老师间的交流,在教学的融洽性方面将得到良好的呈现。教学过程中的时间以及空间限制也能得到有效打破,在今后的计算机基础课程教学过程中将会有进一步的水平提升。由于本文篇幅限制不能进一步深化探究,希望此次理论能起到抛砖引玉的作用。
【参考文献】
[1]胡晶.浅淡大学计算机公共课教学方式革新[J].福建电脑,2013(08).
[2]刘萍.试谈计算机文化基础课程分级教学[J].考试周刊,2014(28).
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 15-0000-01
College Computer Courses Online Teaching Platform Construction Study
Feng Tiejun
(Zaozhuang KeJi ZhiYe XueYuan,Zaozhuang277500,China)
Abstract:This paper analyzes computer courses online teaching platform status quo,pointing out the shortcomings and needs to be improved,with practice and then put forward a new design ideas.
Keywords:Computer network;Network teaching;Teaching platform
一、计算机课程网络教学平台建设现状
网络教学平台的建设有利于优质教育资源的传播和利用,代表了网络教育资源未来的发展方向。现阶段由于对网络教学平台的建设目的以及网络课程的认识不足,在建设中还存在一些问题如:(1)网站设计缺少学生参与,重“助教”而轻“助学”。(2)资源较陈旧或堆砌,实用性不强,利用率低下。(3)资源建设缺乏教学设计理论指导。(4)项目设置缺乏交互性与协作性。(5)缺少传统教学的监督性和共同学习的气氛,很可能会使个体学习者失去学习的兴趣和信心,无法坚持下去。
针对这些不足,建设网络教学平台,要进行网络教学资源的再设计与开发,必须达到以下几方面的目标。第一,以学生的需求为导向,突出强调资源的个性化、适用性和实用性,充分体现课程特色,使网站成为学生的第二课堂。第二,教学与互动并重。网络教学平台要使学习主体动起来,提高能动性,促使学习的主体能利用好丰富的网络资源,使之能在网络的协助下自主纵深学习。第三,加强教师在网络教学平台中的引领作用,避免发生学习主线不清的现象,提高学习效率。
二、计算机课程网络教学平台设计原则
平台应用网络的互动性,利用多种媒体表现形式激发学习者的学习兴趣。把影视、图像、声音、动画以及文字等各种多媒体信息及控制实时动态地引人教学过程,为了达到以上目的,平台软件的设计应遵循以下原则:
(1)实用性。满足教学过程中的各项要求,适于全体师生,适于不同的教学情境;(2)开放性。教师可以随时将自己的教学计划、教材资料等信息在平台中体现;(3)交互性。交互方式多样化,使计算机教学活动具有更大的自主性和灵活性;(4)集成性。集成多种媒体介质、多种学习环境,管理控制功能也高度集成,形成一个完整体系;(5)便捷性。方便使用,操作直观,易学易用。
三、计算机课程网络教学系统模块设计
平台由课程内容、在线学习、自测中心和互动交流模块组成。各个模块又由数个子模块构成,每个模块各自完成相对独立的任务,同时又相互关联,共同组成一个有机的整体。总体结构如图1所示:
(一)课程内容
1.课程介绍子模块。教师通过该模块编写并,内容主要是介绍计算机课程的学习目的、学习内容和学习方式。
2.教学计划子模块。教师通过该模块利用指导思想、总体教学目的、本学期教学任务、教材分析编写并教学计划和教学目标,包括授课内容、教学进度和安排、以及授课时间和地点等项目。
3.教材资料子模块。教师通过该模块编写并教学所用的教材书目与参考资料。
(二)在线学习
1.网络课程子模块。在此模块中,教师可以利用教学平台提供的各种备课工具制作电子讲义和多媒体课件,并存储到网络平台中,或者直接上传外部工具编辑制作的讲义和课件,以备教师课堂教学和学生自主学习时调用和演示。学生可以浏览或下载授课教案、教学课件等内容。通过此平台学生可以自主预复习,把传统的学习过程变得更加方便灵活。
2.教学视频子模块。教师通过该模块上传教学视频资料,并可以对视频资料进行分类整理,视频支持avi、mpeg、rmvb等多种格式。
(三)自测中心
1.练习习题。此模块是一个庞大的试题库,分成阶段测试和综合测试,单项阶段测试与自主学习子模块中的各单元阶段训练相对应,综合测试则是对学生整个学期综合计算机水平的终结性检测。
2.技能测试子模块。教师通过该模块上传上机技能操作测试软件,进而使学生能通过软件的操作测试其掌握水平。
(四)互动交流
1.在线辅导子模块。在模块中可以在网络上构建多个虚拟教室,营造师生互动的网络环境,比传统教室教学更为生动活泼,为学员提供时间上更灵活,没有地域限制,更高效率通过共享通道、文件下载、网页协同浏览,还可以提供强大完善的应用功能,稳定卓越的系统性能为教师提供了互动式教学、课外辅导、课程答疑等多种应用模式,从而实现身临其境、直观真实的效果。
2.网络作业子模块。在此模块中,教师可以在网上和批改作业,学生可以在线完成并提交作业。
3.学习论坛子模块。此模块是一个集体交流平台,在教学平台中的任何用户经注册并审核后都可以到这里参加讨论。
四、结束语
基于网络环境下的计算机课程教学模式是计算机课程教学改革的趋势和方向,这种新型的教学模式强调课堂和计算机网络两种教学环境的有机结合,整个教学过程采用课堂面授和网络自主学习并重的教学方式。利用计算机网络的优势来加快计算机课程教学的改革速度,而且为课堂教学和网络自主学习搭建了相互沟通的桥梁,大大丰富了计算机课程教学手段。
摘要:针对目前计算机网络教学存在的问题,提出根据学习分析技术理念设计一套计算机网络教学平台,阐述通过实时采集分析学生学习过程中产生的各种数据,较好地解决实时掌控学生学习情况的问题,提高教学水平。
关键词 :学习分析;教学设计;学习评价
第一作者简介:谢廷红,女,副教授,研究方向为教育技术应用、计算机网络应用和网络数据库开发,dzⅪeyh@163.com。
1 目前计算机网络教学存在的问题
(1)教师不能实时、全面地掌握学生的学习情况,因而无法实时调整教学策略和提高教学效果。高校普通本科教学中,除课堂时间外,学生与教师见面的机会很少,学生学得怎么样,教师无法得知。虽然学生可以通过BBS、Email反馈相关问题,教师可以利用QQ群等技术构建辅助教学平台解决部分交流问题,但是教师依然不能根据学生的学习情况指导其后续学习。
(2)学生不能实时、全面地把握自己的学习情况,因而无法实时调整学习方法,适应新的学习。学生在课堂学习结束后,对各知识点以及作业、单元测试、实验过程中存在的问题均没有一个全面的认识,因而不能实时调整自己的学习方法以弥补学习中的不足。
近年教育技术领域新兴起的学习分析技术为我们解决以上教学问题提供了一套较为完整的解决方案,它通过分析学习者学习过程中产生的各种数据,实时了解学生的学习情况,及时发现问题、调控教学策略、优化教学设计,实时进行学习评价,随时指导学生,提高教学效果。基于该理念,笔者设计了一套计算机网络教学平台(以下简称教学平台)并将其应用到实际教学中,取得了较好的教学效果。
2 利用教学平台有效提升计算机网络教学效果
1)教学平台帮助教师准确掌握学生学习情况,提高教学质量。
教学是一种有目的、有计划、多主体参与的认识与实践活动。教师要提高自身的思想修养、专业水平和教学能力,加强与学生的有效沟通;在教学过程中,随时都要了解学生的学习水平、已具备的知识与能力状况,这是教学的基点与起点,也是学生知识的增长点。
只有掌握学生的实际学习情况,教师才能有的放矢,才能高效地进行教学。教学平台能够全面、实时地采集学生在课程预习、复习、上机实验、论坛交流时的各种数据,对学生实验报告撰写的规范程度以及单元测试成绩、期中成绩、期末成绩等数据进行分析,进而帮助教师掌握学生对计算机网络课程的学习态度、对各知识点和课程整体的把握程度,令教师做到心中有数,从而能够实时调整教学策略,解决各种教学疑难问题,提高计算机网络教学质量。
2)教学平台帮助学生准确把握自己实际学习情况,提高学习成绩。
大学是一个大的环境,教师在学生学习过程中需要根据自身已有的知识经验给出必要的建议,为学生提供各种探索的机会,帮助学生整合新旧知识,纠正学习中的错误理念。教学平台使教师能够掌握学生的实际学习情况,在学生学习的各个阶段均给出有针对性的学习指导建议,指出学生学习存在的不足以及因此需要采取的措施或作出的努力,即“环境刺激”。根据教师的学习建议,学生能够对自己的实际学习情况有比较清晰的认知,为采取适当的学习方法奠定基础。
皮亚杰反对教师主动地教而学生却处于消极状态的教学,主张保持学生的学习自主性,使他们积极地参与学习活动。通过教师各阶段定期的指导性学习建议,学生能够明显感觉到教师对自己的重视,较大幅度地提高学习积极性和主动性。有了对自己学习情况的清晰认识,加上较高的学习积极性和主动性,学生能够较快地提高学习成绩。教学平台一方面有利于教师的教,使教师能够有的放矢、因材施教,另一方面有利于学生的学,使学生能够自我激励和提高,主动学习、乐于学习,因此教学平台能够有效提高计算机网络教学效果。
3 教学平台设计及实现
3.1 教学平台数据模型
学习分析技术的数据来自两方面:一是学生在学习过程中由移动终端、社会性软件和学习管理系统所记录的数据,即学习者数据;二是通过语义分析及连接技术处理的源自课程、学习考试和其他来源的数据,即智能化数据。学习分析技术在以某种形式对学习者数据、档案信息和课外数据进行分析的基础上,将这两部分数据收集起来并进行某种分析,以便能够更有针对性地对学习过程进行调整。
根据学习分析技术相关理论,可知学习分析技术的核心为数据采集、数据分析、预测和干预调整。结合计算机网络教学实际,我们提出图1所示的数据模型。首先对计算机网络教学平台进行初始化,导入系统所需要的原始数据,包括学生的基本信息、原始数据和各部分数据的采集点;然后把要采集的数据通过各种途径采集到系统,根据一定的规则对采集数据进行分析,将结果用直观的方式显示出来;根据显示结果,对数据进行评测,根据评测结果对教学策略进行调整,对相关学习者的学习过程、学习方法、学习态度进行干预;重复以上步骤,自始至终对学生的学习进行监控、进行教学策略调整、干预学习过程,直到课程结束。根据计算机网络教学平台数据模型设计的计算机网络教学平台功能模块如图1所示。
3.2 教学平台算法设计
教学平台依托校园网运行,系统平台为Linux RedHat.采用MySQL数据库、PHP和Dreamweaver开发工具。实现教学平台6个功能模块所涉及的各个功能需要设计的算法较多,限于篇幅,笔者仅列出统计实验日志中知识点和常见错误点的算法描述:①从实验表中读入指定实验知识点内容放入实验表数组,从实验日志表中读入指定实验日志内容放入实验日志数组;②取实验表数组第一条记录;③在实验日志表数组中进行检索,如匹配成功,则将相关数据项存入实验统计表中;④查看实验表数组是否为最后一条记录,如不是,则从实验表数组取下一条记录,转③,如是最后一条记录,则查看是否为实验日志数组最后一条记录,如不是,则从实验日志数组取下一条记录,转②,如是,则算法结束。
4 教学平台应用
4.1 数据采集
系统所采集的数据包括标准化和非标准化两种。
(1)标准化数据指用户访问课前知识点预习、课后单元测试等内容所产生的数据。这两种数据由于分析目的不同,采集的内容也不同:对于课前知识点预习主要查看学生对所学内容的积极程度,因此教师在记录学生账号的同时,还要记录学生预习的开始时间和结束时间,从花费在上面的时间评价学生的学习态度;对于课后单元测试内容主要测试学生对所学知识点的掌握程度,因此要记录学生账号、各测试项答案、测试开始和结束时间。
(2)非标准化数据包括期中试卷、期末试卷、实验报告、上机实验日志、论坛交流内容等。其中,期中试卷、期末试卷、实验报告由于均为纸质内容,可通过对其中所涵盖知识点的统计测试学生对相关知识的掌握程度,因此,教师在统计该类数据时可先定义每部分或每个题目所涉及的知识点,对于每份试卷或实验报告,如果试卷中每个客观题都正确,就统计所含知识点,否则均不统计;对于实验报告和试卷主观题部分则按照批阅情况将每部分或每个题目涉及的知识点统计到系统中。
上机实验日志、论坛交流内容等数据均为电子数据,对于上机实验日志,由于每个实验涉及的知识点、每次上课内容、每章节涉及的知识点都是明确的,因此可将每个知识点中最为标志性的词句定义为数据采集点,输入到系统中,查看匹配情况,将正确答案的标志性语句作为采集点与上机实验日志进行匹配,将匹配结果放人数据库。
交换机、路由器常见错误见表1。首先将常见错误标志性词句定义为数据采集点,和学生上机实验进行匹配,将匹配结果存人数据库。
学生在论坛中交流的内容多数属于学生感兴趣或掌握不牢固、概念不太清晰的部分,因此先定义所学计算机网络课程的各知识点,然后与论坛内容相匹配,将最后的匹配结果存人数据库。
4.2 数据分析
(1)课前知识点预习分析。根据所采集数据首先定义一个时间阀值T,此阀值一般根据教师经验设置,如5分钟或10分钟,用于衡量学生的预习时间是否合理;计算每个学生的学习时间,若该时间大于T,则累加1,否则不予统计;将每部分预习内容统计出一个数值,存人数据库,直到所有预习内容均统计完毕。
(2)课后单元测试成绩分析。根据所采集的数据统计每个测试单元中各个知识点的正确作答人数,与预设答案进行比较,如正确,则累加1,否则不予统计;统计出该数值后,将其与参加测试的人数作商,保留两位小数,存人数据库,直到将所有单元测试的所有知识点统计完毕为止。
(3)实验报告分析。根据采集数据统计学生对每个实验中每个知识点的掌握情况,和预设答案比较,如正确,则统计数值加1,否则不予统计,将统计后的数值和所有被统计的人数作商,保留两位小数存人数据库,直到将所有实验的所有知识点统计完毕。
(4)上机实验日志分析。根据采集数据统计学生对每个实验中每个知识点的掌握情况和常见错误的发生情况,设置两个记录变量分别记录知识点的掌握情况和常见错误的发生情况。根据预设答案,如正确,则统计加1,否则不予统计,直到将每个实验中学生的掌握情况和常见错误的发生情况统计完毕为止,与实际实验报告总人数作商,保留两位小数,存人数据库。
(5)论坛数据分析。根据采集数据将涉及的知识点数量加1,存人数据库,直到所有知识点统计完毕为止。
(6)期中、期末考试分析。根据采集数据统计每个知识点的掌握情况和每名学生的成绩,统计完后分别存人数据库,直到所有数据统计完毕为止。
4.3 数据显示和决策支持
数据显示根据一定的目标,依据某种算法将分析数据以较为直观的方式显示出来。决策支持根据显示的数据给出相应的干预策略。
1)课前知识点预习部分。
课前知识点预习部分所采集的数据主要是用来考查学生对计算机网络课程的兴趣,是一个趋势图,如预习的人数越来越多,则说明学生对课程的兴趣增强,反之则减弱。学生对计算机网络课程前10个内容单元的预习情况如图2所示,横坐标为预习内容,纵坐标为相应内容的预习人数。计算机科学与技术专业有效参与的学生有46名,内容1的预习人数为42人,内容4的预习人数为15人,到达最低点后曲折回升,分别到达内容8和内容10的40人。
图2的人数变化曲线基本符合学生的认知学习规律。由于课程刚刚开始,学生对于内容1的兴趣均较高,对于后续几个单元的兴趣逐渐减弱,至内容4降到最低点。随着课堂内容和实验课程的推进,学生的成绩分化明显,至内容4时,多数学生均进行了多次单元测试,成绩不理想的学生开始加大课程学习力度,加上老师的督促,预习人数逐步上升。
根据课前知识点预习变化曲线,教师能够发现学生对该课程学习态度和兴趣的变化趋势,若曲线一直降低,则应考虑导致该现象的原因并采取相应措施,如通过座谈、走访、讨论的形式获悉真正原因,随之调整教学策略。
2)课后单元测试部分。
该部分用来检查学生的课堂学习效果,进而帮助教师了解学生对课堂内容的掌握情况。由于每个单元测试内容所含知识点均较多,因此采用表格的形式进行测试统计,行与列交叉处为知识点的掌握程度(正确的人数与所有人数的比值),见表2。
表2中已经将知识点掌握程度低于50%的用下划线标出。对于这些掌握不好的知识点,教师应注意复习或进行重点讲解,以提高学生对知识的掌握程度;同时给这些知识点掌握不好的学生发送消息,提醒学生注意复习以保持进步。
3)实验报告部分。
实验报告主要是根据批阅情况统计学生对各实验涉及知识点的掌握情况,以表格方式显示,行与列交叉处为分析数据,即对知识点的掌握程度,按百分比表示,见表3。从表中数据可以看出,参与实验的学生对实验所涉及的知识点掌握得较好,仅实验五的知识点6稍差为67%,对此教师应给予重点讲解或复习,同时将所有知识点的统计情况发给所有学生。
4)上机实验日志部分。
上机实验日志是反映学生知识应用的情况,如哪些知识点易犯错误、哪些掌握得较好等。表4为前5个实验中常见错误信息在上机实验日志中的统计情况,交叉点处为分析数据,即该项错误在所有人数中出现的比例,错误率大于50%的用下划线标出。
从表4可以看出,一些错误的发生率非常高,教师应将对应的常见错误向学生仔细讲解,避免以后出现类似问题,同时将这些错误、强化练习内容、学习方法等发给所有学生。例如,实验一常见错误2为“Invalid input detected at’^’marker”,此错误出现的原因是学生对上机实验所用命令的模式不正确,所有命令操作时如果模式不正确均会出现该问题;实验四为静态路由配置实验,常见错误3为“Invalid command orparameter”,为学生对命令不熟所致,初学者很难一开始就掌握熟练命令,因此错误率很高,达到89%。
5)期中考试部分。
期中考试是计算机网络课程教学中的一个重要环节,起到承前启后的作用,可供教师和学生对前半学期的教学进行总结,对教学中存在的问题及时进行调整。我们对期中考试成绩的统计采用二维折线图的方式,横坐标为学生,纵坐标为成绩,包含4条曲线,分别为期中成绩、单元自测成绩、实验报告成绩和预习成绩。期中成绩曲线和其他3个成绩曲线在走势上基本一致,即单元自测成绩、实验报告成绩和预习成绩好的学生,期中成绩相应也好,而3个成绩较差的学生,期中成绩也比较差。
教师对于成绩差的学生应及时给予提醒,给出建议,督促其学习,同时对全班学生分级并分类给出建议:①对于平时课前不预习、课后不复习、不参与单元测试和实验报告错误较多的学生,应给出加强学习、加大学习力度等建议,使其尽快转变学习态度,以提高学习成绩;②对于平时课前预习、课后复习、也参与单元测试但期中成绩不理想的学生,应与其进行谈心交流,共同制订适当的学习策略,以尽快适应学习,提高学习成绩。
以上5项均为单项分析,计算机网络教学平台还可以对多项数据进行综合分析显示。例如,通过将课前知识点预习记录曲线与后面的单元测试曲线、期中和期末考试曲线、实验报告曲线等进行对比分析,从走向趋势看教学问题所在;将前几学期各科成绩曲线与现在各成绩曲线对比,从走向趋势看学生深层次变化等各种问题;从各走向趋势变化看出整体发展趋势;可分析单个学生的发展动态,也可预测全班学生的发展趋势。
5 结语
教学平台帮助教师实时掌握学生的学习情况,保证师生沟通交流的实时性,大幅度提高了学生学习的兴趣以及教学效果。虽然该教学平台最初仅为计算机网络课程教学而设计,但是只需稍作调整即可应用于其他课程教学。
在实际运行过程中,该平台也暴露出很多问题,需进一步改进:①对学生数据的分析还较为浅显,需要更进一步挖掘数据后深层次的含义,给出更为切实可行的指导建议,切实提高教学效果;②对学生的数据采集多数还是手工录入阶段,还需要采用更为先进的技术手段,如光电扫描、广电阅读等,实现机械化操作,提高系统运行效率。
参考文献:
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探索“教学做一体化”的教学模式,是促进高职教育教学质量不断提高的重要措施,也是我院基于任职能力教学改革的重要组成。传统的教学模式是理论教学和实践教学分开,使得大部分学员在实践操作时只是按教员告知的操作步骤进行操作,而对其中的原理并不理解,导致学员没有掌握所学知识,因此对《计算机网络原理与设备》课程实施“教学做一体化”教学模式的研究与实践,以期提高学员对知识的理解能力和技能形成能力。
一、“教学做一体化”教学模式的内涵
“一体化”教学模式,是为了在单元教学时间融合课堂教学、动手实操和模拟实验于一体。《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高【2006】16号)文件精神指出:改革,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养。
“教学做一体化”是教学方法和手段的改革,是以培养面向生产、建设、服务和管理第一线高技能人才为目标为指导思想、培养为重点是以增强学生实践动手能力和综合运用知识能力,核心是以合理精简整合、优化教学内容,集知识、技能和态度于一体,多种教学方法和教学手段综合运用,不断提高教学质量。
“教学做一体化”教学模式是以人才培养目标为方向,以实践性技能教学为基础,以培养职业能力为核心的教学过程,使理论教学和实践教学相结合,突出“以学员为主体,以能力为本位”的教育特点,培养学生的实际动手能力,从而提高教学效果,激发学员学习积极性和创造性,是高效的职业教育课程教学模式。
二、《计算机网络原理与设备》课程的特点
《计算机网络原理与设备》是学院计算机专业的一门专业基础主干课程,同时也是一门必修考试课程。通过学习,能使学员了解计算机网络的发展史、网络搭建流程等基本知识,理解网络层级结构、网络协议、网络安全基本原理,形成中小型网络建设规划、设备配置使用、安全管理的专业基础能力,为后续任职岗位课程学习奠定网络理论与技能基础。
该课程涉及的概念术语较多,理论性较强且抽象,在教学改革的驱动下,课程设置中坚持以“必须、够用”为原则,紧贴后续任职岗位课程需求和士官学员认知规律,同时保持内容的系统性、先进性。以网络搭建任务为牵引,以学习计算机网络原理为主线,突出基本概念、基本结构、基本原理与基本应用。
三、“教学做一体化”教学模式在《计算机网络原理与设备》教学中的应用
为了更好地培养部队需要的士官人才,根据职业教育及部队需求,在教学改革思想的指导下,落实学院提升教学质量工程精神,坚持理论讲授与实作训练相结合,通过实作训练使学员感知现象、理解原理、形成基本技能。
(一)改革教学内容
整合优化教学内容,计算机网络原理与设备课程内容较为抽象、复杂。根据“理论够用,重视实践”的教学理论,将课程内容整合为四大模块:局域网搭建、网络互联、广域网传输、网络安全管理。按照网络体系结构的层次逻辑性,由浅入深,循序渐进地构建教学内容体系,每个模块由若干个任务组成,以任务引领的方式展开。为了更好地开展“教学做一体化”教学模式,课程各部分内容均包含理论知识学习与实践操作训练,用于验证原理和形成基础技能。
(二)改革教学手段
在《计算机网络原理与设备》教学中,依据人才培养目标,教学准备中,充分了解学员基本情况,准备教学设施器材,备课,撰写教学设计;课堂教学中以具体的任务实现为牵引,按照任务提出任务分析任务规划总结讲评的流程,采用“教学做一体化”模式组织教学,贯彻启发式教学思想,充分运用网络、多媒体等现代教学手段、加强教学的形象性和直观性,激发学员学习兴趣,促进教学互动,提高学习效果。
(三)改革考核方式
在以前的教学实践中,该课程成绩的评定由两部分组成:理论成绩(90%)和平时成绩(10%),试卷以理论知识的考核为主。实施“教学做一体化”后,该课程的评定由理论考试成绩(占60%)、技能考核成绩(占30%)和过程考核成绩(占10%)3部分组成。理论考核采用试卷库组卷,闭卷考试,由机关统一组织实施;技能考核采取项目抽考与平时实做训练考核相结合的方式进行,由任课教员组织实施;过程考核主要从考勤、作业、课堂表现等方面进行评价。
四、结束语
“教学做一体化”的教学模式是一种思路、一种改革,在将其应用到教学中之前必须仔细研究该课程的具体特点,制定好实施方案。通过对《计算机网络原理与设备》课程的教学内容、授课方式以及考核环节的改革,既巩固了学员所学的基本原理,又推动其由学习知识向应用知识的方向转化,提高了课堂教学质量,进一步深化了基于任职能力的教学改革。