時(shí)間:2022-06-12 18:27:01
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
中圖分類號(hào):TP393-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 16-0000-02
1 前言
探究式教學(xué)是結(jié)合素質(zhì)教育要求實(shí)行的一種注重培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新,主動(dòng)學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力等綜合素質(zhì)的開(kāi)放、系統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程。倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與的探究式學(xué)習(xí)是要積極體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的探究性,既注重學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性與創(chuàng)新性,又有明確的規(guī)范性與指導(dǎo)性;既突出課程的開(kāi)放性與實(shí)踐性,又強(qiáng)調(diào)知識(shí)與能力的結(jié)合。探究式教學(xué)在我國(guó)尚處于探索階段(1),這就特別需要我們教師首先要轉(zhuǎn)變觀念、積極嘗試、努力創(chuàng)設(shè)利于開(kāi)展探究式教與學(xué)的情境和條件,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。
2 面向《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》的探究式教學(xué)模式
探究式教學(xué)模式設(shè)計(jì)旨在轉(zhuǎn)變 “以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)及培養(yǎng)模式,將教師的主動(dòng)性與學(xué)生的積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái),以激發(fā)興趣、促進(jìn)思辨、拓展知識(shí)為教學(xué)目的,以啟發(fā)、閱讀與實(shí)驗(yàn)、討論與交流為主要方式,積極強(qiáng)化學(xué)生的課內(nèi)外參與程度,培育學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,提升學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的態(tài)度、能力和創(chuàng)新精神。
從理論上講,探究式課堂教學(xué)是以探究為基本特征的一種全新的教學(xué)活動(dòng)形式,由于它順應(yīng)了學(xué)生的心理需求,因此具有明顯的科學(xué)性、實(shí)用性和高效性的特征。但是,在實(shí)際的課堂教學(xué)中如何避免讓“探究式”學(xué)習(xí)成為一種形式,也就是如何使“探究式”教學(xué)的內(nèi)涵真正落實(shí),切實(shí)提高教學(xué)的效能是我們教學(xué)模式設(shè)計(jì)的目標(biāo),這就需要我們教學(xué)實(shí)踐中根據(jù)講授課程的特點(diǎn)和培養(yǎng)對(duì)象的情況進(jìn)行教學(xué)模式和過(guò)程的設(shè)計(jì)。 由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,傳統(tǒng)的講授網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容的定式是按分層體系結(jié)構(gòu)自底向上進(jìn)行,近年來(lái)國(guó)內(nèi)、外一些同仁也開(kāi)始以網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的觀點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)自頂向下的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)。
2.1 學(xué)習(xí)者圍繞科學(xué)性問(wèn)題展開(kāi)探究活動(dòng): 問(wèn)題要與學(xué)生必學(xué)的科學(xué)概念相聯(lián)系,并且能夠引發(fā)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,導(dǎo)致收集數(shù)據(jù)和利用數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象做出解釋的活動(dòng)。在課堂上,一個(gè)有難度但又讓人能嘗到果實(shí)、足以引發(fā)探究的問(wèn)題,能激發(fā)學(xué)生的求知欲望,并能引出另一些問(wèn)題;
2.2 學(xué)習(xí)者獲取可以幫助他們解釋和評(píng)價(jià)科學(xué)性問(wèn)題的證據(jù): 在課堂探究活動(dòng)中,學(xué)生也需要運(yùn)用證據(jù)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象做出解釋;
2.3 學(xué)習(xí)者要根據(jù)事實(shí)證據(jù)形成解釋,對(duì)科學(xué)性問(wèn)題做出回答: 科學(xué)解釋借助于推理提出現(xiàn)象或結(jié)果產(chǎn)生的原因,并在證據(jù)和邏輯論證的基礎(chǔ)上建立各種各樣的聯(lián)系。解釋是將所觀察到的與已有知識(shí)聯(lián)系起來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法。因此,解釋要超越現(xiàn)有知識(shí),提出新的見(jiàn)解。對(duì)于科學(xué)界,這意味著知識(shí)的增長(zhǎng);對(duì)于學(xué)生,這意味著對(duì)現(xiàn)有理解的更新。兩種情況的結(jié)果都能產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。
2.4 學(xué)習(xí)者通過(guò)比較其他可能的解釋,特別是那些體現(xiàn)出科學(xué)性理解的解釋,來(lái)評(píng)價(jià)他們自己的解釋: 評(píng)價(jià)解釋,并且對(duì)解釋進(jìn)行修正,甚至是拋棄,是科學(xué)探究有別于其他探究形式及其解釋的一個(gè)特征, 核查不同的解釋就要學(xué)生參與討論,比較各自的結(jié)果,或者與教師、教材提供的結(jié)論相比較以檢查學(xué)生自己提出的結(jié)論是否正確。
2.5 學(xué)習(xí)者要交流和論證他們所提出的解釋:使別的學(xué)生有機(jī)會(huì)就這些解釋提出疑問(wèn)、審查證據(jù)、或者就相同的觀察提出不同的解釋。學(xué)生間相互討論各自對(duì)問(wèn)題的解釋,有助于學(xué)生將實(shí)驗(yàn)證據(jù)、已有的科學(xué)知識(shí)和他們所提出的解釋這三者之間更緊密地聯(lián)系起來(lái)。
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理》課程的教學(xué)目標(biāo)要求著眼原理,重點(diǎn)使學(xué)生掌握本領(lǐng)域的重要的基礎(chǔ)理論知識(shí)和協(xié)議基本原理。要針對(duì)各個(gè)教學(xué)內(nèi)容單元組織起在問(wèn)題、證據(jù)、解釋、評(píng)價(jià)和交流五個(gè)方面都具有高度探究性的活動(dòng)是不容易的,在大多數(shù)情況下,切實(shí)可行而且效果良好的方法是教師設(shè)置問(wèn)題情境,并通過(guò)引導(dǎo)優(yōu)化和集中學(xué)生的問(wèn)題,使得后續(xù)的探究習(xí)有明確的目標(biāo)和內(nèi)容,這樣的教學(xué)過(guò)程也可以培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的意識(shí)和能力。根據(jù)理論知識(shí)特點(diǎn),采取針對(duì)性教學(xué),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論的系統(tǒng)性和邏輯性強(qiáng),概念較多,因此在授課過(guò)程中對(duì)一些重點(diǎn)內(nèi)容,首先介紹該知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生或應(yīng)用需求的背景和相關(guān)基本概念,然后提出問(wèn)題(如果問(wèn)題較復(fù)雜,可以分解成幾個(gè)問(wèn)題),引導(dǎo)同學(xué)尋求解決問(wèn)題的方案或算法,組織同學(xué)進(jìn)行答辯、討論,最后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并強(qiáng)調(diào)重要知識(shí)點(diǎn),舉一反三,使學(xué)生能夠充分理解并熟練掌握所學(xué)知識(shí)。針對(duì)一些難點(diǎn)內(nèi)容,學(xué)生已有的知識(shí)水平或客觀條件所限,進(jìn)行直接問(wèn)題答案的探索有較大困難時(shí),可以借助網(wǎng)絡(luò)偵聽(tīng)、數(shù)據(jù)包捕獲軟件和模擬仿真軟件等進(jìn)行“證據(jù)”的體驗(yàn),然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解釋。只要學(xué)生真正深入到探究知識(shí)的過(guò)程,他們就會(huì)提出這樣那樣的問(wèn)題。實(shí)際上,真正的學(xué)生探究活動(dòng)整個(gè)地就是由問(wèn)題引導(dǎo)的,學(xué)生提出問(wèn)題能力的培養(yǎng)可以貫穿于學(xué)習(xí)活動(dòng)的始終。
3 基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的探究式教學(xué)實(shí)踐
探究式學(xué)習(xí)有時(shí)也被人們稱為“問(wèn)題導(dǎo)向式”的學(xué)習(xí),探究式學(xué)習(xí)的過(guò)程式圍繞“問(wèn)題”為核心而展開(kāi)的。教師首先要精心設(shè)計(jì)問(wèn)題和情境,引導(dǎo)并組織學(xué)生選擇和確定他們感興趣的研究專題,去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題,這些問(wèn)題大部分是課堂內(nèi)教材內(nèi)容或其拓展延伸,也可以是對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)使用中一些現(xiàn)象的探究(學(xué)生很感興趣);可以是理論的,也可以是實(shí)踐操作的;問(wèn)題是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要載體,學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中會(huì)涉及多種知識(shí),這些知識(shí)的選擇、積累和運(yùn)用完全以問(wèn)題為中心,呈現(xiàn)橫向的、相互交叉的狀態(tài),顯然,“問(wèn)題”在探究式學(xué)習(xí)中的重要性主要體現(xiàn)在它是否適合于學(xué)生:
3.1 在問(wèn)題的設(shè)計(jì)上要注意循序漸進(jìn),例如,在講可靠數(shù)據(jù)傳輸原理時(shí),首先考慮在單工理想信道下,發(fā)送方可以無(wú)限制地發(fā)送數(shù)據(jù),而收方可以無(wú)限制地接受的情況下,如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?再考慮如果信道不是理想信道,它有可能出錯(cuò),那么該如何檢錯(cuò)或糾錯(cuò)呢?然后考慮如果收方速度小于發(fā)方接受的速度時(shí),會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題?怎樣解決?這樣就自然過(guò)渡到可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議。
3.2 作為教學(xué)過(guò)程,探究學(xué)習(xí)要面向全體學(xué)生,并關(guān)照個(gè)別差異,這就需要我們,提出不同層次和難度系數(shù)探究問(wèn)題和內(nèi)容,嘗試進(jìn)行分層次的培養(yǎng);
3.3 從時(shí)間和實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件方面,保證學(xué)生們有時(shí)間去試驗(yàn)自己的新想法,在探究過(guò)程中要強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的合作與交流,并開(kāi)展相互討論,我們的實(shí)驗(yàn)室是全天開(kāi)放的,在討論環(huán)節(jié),由于授課班人數(shù)較多,為保證效果通常都是分組進(jìn)行討論;
3.4 探究中教師首先要充分地傾聽(tīng)學(xué)生,了解探究中學(xué)生體驗(yàn)和理解,正確處理學(xué)生已有的個(gè)人知識(shí)和原始概念,引導(dǎo)學(xué)生積極反思,探究性學(xué)習(xí)更注重探究的過(guò)程,而不是探究的結(jié)果,了解這些過(guò)程也有利于教師設(shè)計(jì)“問(wèn)題”。
總之,在教學(xué)中,要從學(xué)生實(shí)際出發(fā),考慮學(xué)生的興趣、認(rèn)知能力、原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)等特點(diǎn),提供問(wèn)題情境,啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,使他們產(chǎn)生積極探索解決問(wèn)題的熱切期望,并為他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題提供必要的幫助和指導(dǎo),引導(dǎo)他們參與探求知識(shí)的過(guò)程,自己主動(dòng)地獲取知識(shí),這樣才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,特別是創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)能力。
參考文獻(xiàn):
[1][美] 國(guó)家研究理事會(huì)著:《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》,科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社1999年版,第30頁(yè)。
關(guān)鍵詞:活動(dòng)教學(xué)原理,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程,學(xué)習(xí)積極性
中圖分類號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2012)21-5157-02
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是信息類課程的一門(mén)主干課,也是繼續(xù)學(xué)習(xí)其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。然而從實(shí)際教學(xué)效果來(lái)看,由于不少院校依然沿襲了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,因此難以達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果[1]。不少高校的課程編排與教學(xué)均已開(kāi)始將學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,關(guān)注學(xué)生的個(gè)人需求和個(gè)性特征。該文引入“活動(dòng)教學(xué)原理”,通過(guò)分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程與當(dāng)前教學(xué)環(huán)境,構(gòu)建一套科學(xué)的教學(xué)方案。在突出學(xué)生主體參與的基礎(chǔ)上鼓勵(lì)自主探究的主動(dòng)型學(xué)習(xí)方式,具有比較好的理論價(jià)值與實(shí)踐意義。
1活動(dòng)教學(xué)的理論內(nèi)涵
“活動(dòng)教學(xué)原理”是在目前教育現(xiàn)狀下引入的[2],隨著教育理論的發(fā)展與完善,學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新精神成為教育課程改革的目標(biāo),“活動(dòng)教學(xué)原理”鼓勵(lì)學(xué)習(xí)者能夠在真實(shí)情境里實(shí)現(xiàn)自我建構(gòu),在與同伴和教師的交互中獲取知識(shí),增強(qiáng)解決問(wèn)題的能力[3]。因此可以說(shuō),所謂“活動(dòng)教學(xué)”,指的是一種基于學(xué)習(xí)者“活動(dòng)”的教學(xué)觀,這種教學(xué)觀強(qiáng)調(diào)認(rèn)識(shí)活動(dòng)在學(xué)習(xí)者獲取知識(shí)中所起的作巨大用,以具體的活動(dòng)和獲取的感性經(jīng)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)習(xí)者的發(fā)展和成長(zhǎng)[4]。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)
2.1活動(dòng)教學(xué)的依據(jù)
2.1.1學(xué)生特征
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的學(xué)生,其自我發(fā)展階段與認(rèn)知水平都已經(jīng)接近或者達(dá)到成人,因此有著比較明確的學(xué)習(xí)目的與動(dòng)機(jī),已經(jīng)比較適應(yīng)專業(yè)性課程的學(xué)習(xí)。
在學(xué)習(xí)內(nèi)容方面,這些學(xué)生已經(jīng)具備了一定的實(shí)踐知識(shí),動(dòng)手能力也有所增強(qiáng),所以對(duì)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容必須具有很好的專業(yè)針對(duì)性,便于學(xué)以致用。
在學(xué)習(xí)方式方面,以課堂學(xué)習(xí)為主,課外自學(xué)為輔,并且隨著學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的積累,已經(jīng)能夠適應(yīng)研究性學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)等方式,他們開(kāi)始更加注重實(shí)踐知識(shí),并在知識(shí)的選擇上具有一定的職業(yè)導(dǎo)向。
在心理發(fā)展方面,這些學(xué)生已經(jīng)具備了邏輯判斷力,當(dāng)身臨比較復(fù)雜的問(wèn)題情境時(shí),也有能力提出問(wèn)題自己的解決方案,并通過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)而獲取正確的方法。但同時(shí)也應(yīng)該正視的是,他們尚不擁有較好的自我學(xué)習(xí)管理能力,教師必須在學(xué)習(xí)者進(jìn)行監(jiān)控與引導(dǎo)。
因此,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中引入活動(dòng)教學(xué)模式,來(lái)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲與積極性,在活動(dòng)中有效地提升學(xué)生自主探究的能力,能夠促使其發(fā)展與進(jìn)步。
2.2.2課程特征
筆者結(jié)合自身《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程具備的不少特征均適合于活動(dòng)教學(xué)模式的開(kāi)展:
1)課程的實(shí)踐性
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論的一門(mén)課程,富含多種動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),學(xué)生只有親身在操作過(guò)程中獲取經(jīng)驗(yàn),才能夠深入掌握網(wǎng)絡(luò)知識(shí)與組網(wǎng)技術(shù)。而課程的實(shí)踐性恰恰是活動(dòng)教學(xué)理論模式的基石。
2)課程的發(fā)展性
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快的學(xué)科之一,新理念和新技術(shù)層出不窮。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)已經(jīng)和通信技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)密切結(jié)合相互,屬于一門(mén)新型的交叉學(xué)科,因而教學(xué)內(nèi)容也不斷更新。
2.2構(gòu)建活動(dòng)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)模式
筆者將活動(dòng)教學(xué)的過(guò)程進(jìn)一步細(xì)分為:活動(dòng)前,中,后三個(gè)階段。
2.2.1活動(dòng)前
活動(dòng)前階段的主要任務(wù)是進(jìn)行需要分析與任務(wù)設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)需要分析包括:制定學(xué)習(xí)目標(biāo)、細(xì)化學(xué)習(xí)因素。在學(xué)習(xí)目標(biāo)制定方面,應(yīng)緊密結(jié)合本校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)大綱,明確學(xué)習(xí)的具體目的。在細(xì)化學(xué)習(xí)因素方面則需詳細(xì)進(jìn)行活動(dòng)主體,活動(dòng)客體等資源的調(diào)研與分析。而在任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí),則必須兼顧學(xué)習(xí)活動(dòng)任務(wù),學(xué)習(xí)資源以及活動(dòng)規(guī)則。在此基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)必須具有可操作性,并將重心置于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與自主能力上。
2.2.2活動(dòng)中
活動(dòng)中階段的主要任務(wù)是進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)方案進(jìn)的具體實(shí)施,使學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)活動(dòng)能夠遵循實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助下,通過(guò)信息系統(tǒng)的構(gòu)建,發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式的改革,讓學(xué)習(xí)者享有隨時(shí)獲取知識(shí)與技能的機(jī)會(huì),在靈活安排的時(shí)間學(xué)到自己最缺乏的知識(shí)。信息技術(shù)提供了強(qiáng)大的支撐平臺(tái),為課程的具體形式、教師與學(xué)生之間的關(guān)系、以及知識(shí)的呈現(xiàn)與共享等,都提供了全新的技術(shù)體系。教師在教學(xué)中,要有機(jī)地結(jié)合起學(xué)習(xí)內(nèi)容和策略培訓(xùn),在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上構(gòu)建充分體現(xiàn)交互性的交際活動(dòng),學(xué)生可以在更廣闊的平臺(tái)上自發(fā)選擇策略進(jìn)行自主學(xué)習(xí)[5]。
2.2.3活動(dòng)后
活動(dòng)后階段的主要任務(wù)是進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)成果的匯報(bào)展示以及教師對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的反思與評(píng)價(jià)。
2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
筆者以《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的局域網(wǎng)組件技術(shù)為實(shí)例,進(jìn)行基于活動(dòng)教學(xué)原理的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)。
2.3.1活動(dòng)前設(shè)計(jì)
首先需要確定具體的活動(dòng)目標(biāo),筆者結(jié)合課程特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際情況,將“局域網(wǎng)技術(shù)”的知識(shí)目標(biāo)定位于:1)掌握網(wǎng)絡(luò)交換原理;2)局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn);3)局域網(wǎng)的種類以及具體組建流程。將“局域網(wǎng)技術(shù)”的情感目標(biāo)定位于:對(duì)學(xué)習(xí)者自身的探究結(jié)果有成就感,且增強(qiáng)小組成員之間交流合作的樂(lè)趣。將“局域網(wǎng)技術(shù)”的能力目標(biāo)定位于:1)掌握良好的信息搜集與判斷、梳理能力;2)掌握獨(dú)立進(jìn)行局域網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的能力。
其次,進(jìn)行活動(dòng)教學(xué)環(huán)境的提供。筆者將活動(dòng)教學(xué)選在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)機(jī)房,并提前調(diào)試好所需設(shè)備,包括電腦、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等。此時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組,并制定任務(wù)規(guī)則。
筆者將“局域網(wǎng)技術(shù)”劃分為四個(gè)活動(dòng)任務(wù):分別是:1)結(jié)合理論知識(shí),認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī);2)學(xué)會(huì)通過(guò)參數(shù)來(lái)認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的性能特點(diǎn);3)利用基本命令進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的配置與管理;4)以網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為中心節(jié)點(diǎn),組件局域網(wǎng)。
2.3.2活動(dòng)中的設(shè)計(jì)
首先,教師引入一個(gè)例子進(jìn)行情境的創(chuàng)設(shè),通過(guò)大型網(wǎng)吧組建時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度的需求,引出共享式局域網(wǎng)的缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上提出構(gòu)建這交換式以太網(wǎng)。然后,進(jìn)行交換局域網(wǎng)知識(shí)點(diǎn)的梳理。
講解之后,教師提出此階段的活動(dòng)任務(wù),要求學(xué)生能夠清晰理解交換機(jī)與集線器的主要區(qū)別,以及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的工作原理。
學(xué)生此時(shí)需要進(jìn)一步深入理解網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的分類以及選購(gòu)配置過(guò)程。在教師講解之后,進(jìn)一步提出下一個(gè)階段的活動(dòng)任務(wù),即組件交換式以太網(wǎng)的具體方式。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)參數(shù)的具體配置方法以及交換式局域網(wǎng)的組件流程。
學(xué)生通過(guò)利用教師所提供的資源,并輔以因特網(wǎng)查詢和搜索,整理相關(guān)資料,以小組討論的模式進(jìn)行資料分析,最終給出網(wǎng)吧的交換式局域網(wǎng)組網(wǎng)方案。
2.3.3活動(dòng)后的設(shè)計(jì)
通過(guò)匯報(bào)與展示學(xué)習(xí)成果,教師鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自身近期的知識(shí)掌握情況進(jìn)行客觀的總結(jié)和分析,通過(guò)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題和不足,來(lái)對(duì)自身的學(xué)習(xí)情況有一個(gè)整體的客觀認(rèn)知,發(fā)現(xiàn)自身的潛在能力,從而提升學(xué)習(xí)的效率和針對(duì)性。
3活動(dòng)教學(xué)實(shí)施與教學(xué)效果分析
筆者將學(xué)生分為兩組:實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班,進(jìn)行時(shí)間為一個(gè)學(xué)期的教學(xué)對(duì)比實(shí)驗(yàn),可知實(shí)驗(yàn)班的一組均表現(xiàn)出比較濃厚的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作的興趣,兩組同學(xué)的平時(shí)成績(jī)等級(jí)分析如表1所示。
可知基于活動(dòng)教學(xué)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)與學(xué)習(xí)興趣。
4結(jié)束語(yǔ)
該文以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)為例,闡述了活動(dòng)教學(xué)實(shí)踐的應(yīng)用。學(xué)習(xí)者在教學(xué)過(guò)程中的真正參與是活動(dòng)教學(xué)策略實(shí)施的關(guān)鍵。教師在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中,可以通過(guò)引導(dǎo)、鼓勵(lì)以及言傳身教來(lái)喚起學(xué)生的自主意識(shí)。在科學(xué)化的教育理念中,學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生,教師的身份則退居為指導(dǎo)者和監(jiān)控者。教師的首要任務(wù)就是激發(fā)學(xué)習(xí)者的自主意識(shí),只有學(xué)習(xí)者對(duì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)有了全面客觀的認(rèn)識(shí),才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。只有結(jié)合具體學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn)和需求,才能使教學(xué)效果事半功倍,因此教師必須注重學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建。活動(dòng)教學(xué)通過(guò)多樣性的學(xué)習(xí)活動(dòng)形式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
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【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型本科高校 教學(xué)改革 教學(xué)手段
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)課程教學(xué)改革的背景
自從高等學(xué)校大規(guī)模的擴(kuò)大招生以來(lái),我國(guó)的高等教育規(guī)模得到迅猛發(fā)展,高等教育已從“精英式”向“大眾化”大步邁進(jìn),同時(shí)帶來(lái)了高等院校人才培養(yǎng)模式的重大變革,2014年,我校為了響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,進(jìn)一步突出學(xué)校辦學(xué)類型定位,我校更名為鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院,成為新形勢(shì)下國(guó)家實(shí)施技術(shù)技能型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略和推進(jìn)新建地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展以來(lái)首批更名為“應(yīng)用技術(shù)學(xué)院”的應(yīng)用型本科高校。近幾年來(lái),在人才培養(yǎng)目標(biāo)與定位上進(jìn)行了深入地思考與探索,學(xué)校圍繞本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)這個(gè)主題,在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、實(shí)踐環(huán)節(jié)、考核辦法等方面進(jìn)行了一系列的改革與探索。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)作為各專業(yè)必修的專業(yè)理論基礎(chǔ)課之一,在擴(kuò)招帶來(lái)生源素質(zhì)下降的形勢(shì)下,如何使教學(xué)達(dá)到應(yīng)有的目的,如何進(jìn)行基礎(chǔ)理論教學(xué)的同時(shí),體現(xiàn)對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,是擺在教學(xué)工作者面前的一個(gè)新課題,因此,探索計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)課程體系和教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段改革之路就顯得十分必要。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)課程教學(xué)改革的基本構(gòu)想與嘗試
在目前“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”人才培養(yǎng)要求的大趨勢(shì)下,對(duì)本科應(yīng)用型人才標(biāo)準(zhǔn)的定位已不再是簡(jiǎn)單意義上的有技術(shù)、技能、動(dòng)手能力和實(shí)踐能力,而是具備專業(yè)理論和專業(yè)技能并重的能力, 具備理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力,具備接受和運(yùn)用新知識(shí)的能力,具備創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。在能力培養(yǎng)方面,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)課程在培養(yǎng)和提高觀察能力、思維能力、分析能力和實(shí)踐能力方面有著重要作用。尤其是,為了在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)中體現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,我做了以下幾個(gè)方面的構(gòu)想與嘗試。
在理論教學(xué)中,第一,我拓展了課堂形式,將實(shí)驗(yàn)室、校園網(wǎng)作為傳統(tǒng)課堂的延伸,在課堂教學(xué)之外,增加了實(shí)物教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)形式。例如,在講解局域網(wǎng)組網(wǎng)的內(nèi)容時(shí),我不僅將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室中,向?qū)W生展示不同的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)設(shè)備實(shí)物,還組織學(xué)生去校園網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有關(guān)的教學(xué)活動(dòng),這種形式受到學(xué)生的普遍認(rèn)可。第二,改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)中以教師為主、學(xué)生為輔的“你教我學(xué)”的被動(dòng)方式,嘗試了多種不同的教學(xué)方法來(lái)激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)。如啟發(fā)式教學(xué)、問(wèn)題教學(xué)、主題討論教學(xué)和角色變換教學(xué)等多種方法。例如:?jiǎn)栴}教學(xué)法就是以問(wèn)題樵靨騫崠┙萄Ч程,使學(xué)生在設(shè)問(wèn)和釋問(wèn)的過(guò)程中萌生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和欲望,進(jìn)而逐漸養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,并在實(shí)踐中不斷優(yōu)化自主學(xué)習(xí)的方法,提高自主學(xué)習(xí)能力的一種教學(xué)方法。例如在講解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的歷史發(fā)展史時(shí)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題,如以單處理機(jī)為中心的多終端聯(lián)機(jī)系統(tǒng)存在什么缺點(diǎn),為了克服缺點(diǎn)應(yīng)該怎樣改進(jìn)等。問(wèn)題教學(xué)法充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,能有效地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中也采取了一些強(qiáng)化和激勵(lì)措施,把學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣轉(zhuǎn)化為高度的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和探究精神。對(duì)于教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)任務(wù),在實(shí)驗(yàn)前,要求學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)任務(wù)、設(shè)計(jì)或確定實(shí)驗(yàn)方法、分析或預(yù)測(cè)可能的困難。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我摒棄了手把手式的教學(xué)方式,而是從引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的角度進(jìn)行有針對(duì)性的指點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)參閱實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、技術(shù)文檔、在線幫助和相互探討完成所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)任務(wù),有意識(shí)的培養(yǎng)和提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)課后,除了常規(guī)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告外,要求學(xué)生撰寫(xiě)以實(shí)驗(yàn)心得、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為主要內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)工作日志,并在每個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)一至兩次實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)討論課讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)交流,實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)討論課對(duì)于強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果起到了明顯作用,學(xué)生反映很好。此外,在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)外,還提供了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間進(jìn)行開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生自行選擇與確定實(shí)驗(yàn)任務(wù)和目標(biāo)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法,以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
在教學(xué)手段上,引入現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)和多媒體教學(xué)手段。理論教學(xué)全程采用了多媒體教學(xué),采用多媒體教學(xué)后,課堂教學(xué)效率明顯提高,理論教學(xué)學(xué)時(shí)由原來(lái)的60學(xué)時(shí)降到了46學(xué)時(shí),從而在總學(xué)時(shí)壓縮的同時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)得到了擴(kuò)充,即總學(xué)時(shí)由原來(lái)的72下降為64學(xué)時(shí),但同時(shí)實(shí)驗(yàn)課時(shí)由原來(lái)的12學(xué)時(shí)擴(kuò)充到了18學(xué)時(shí);為了避免全程使用多媒體教學(xué)手段存在的負(fù)面效應(yīng),我在多媒體教學(xué)中以白板作為輔助教學(xué)設(shè)施。同時(shí),將網(wǎng)絡(luò)作為本課程的課外教學(xué)有效手段,在所建立的教學(xué)網(wǎng)站上提供了多種教學(xué)資源,包括課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度、教材與教案下載、網(wǎng)上討論與答疑、網(wǎng)上考試等。網(wǎng)絡(luò)作為一種新的教學(xué)載體為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了更大的時(shí)間和空間的選擇。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)課程教學(xué)改革的初步效果
通過(guò)準(zhǔn)確定位專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和特色,科學(xué)分析社會(huì)對(duì)應(yīng)用型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人才在知識(shí)、能力和素質(zhì)上的需求,以培養(yǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)應(yīng)用能力為主線,構(gòu)建了一個(gè)包括理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)教學(xué)內(nèi)容體系。
教學(xué)方法與手段具有了先進(jìn)性和多樣性。改變了過(guò)去過(guò)于注重知識(shí)傳授的傳統(tǒng)授課方式,讓學(xué)生形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度。教師由“教教材”變?yōu)椤坝媒滩慕獭保淖兞诉^(guò)去課程教學(xué)過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀,倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)了學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力。使學(xué)生的活動(dòng)時(shí)間和空間在課程中獲得了有效的保障,通過(guò)改變學(xué)習(xí)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,確立學(xué)生的主體地位,把學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)變成學(xué)生不斷提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的探索過(guò)程。?不再在課中“一講到底”或“以講為主”,而讓學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)。教學(xué)實(shí)現(xiàn)呈現(xiàn)方式、互動(dòng)方式的變革,讓學(xué)生在活動(dòng)化的課堂中學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:任務(wù)驅(qū)動(dòng);模擬項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)方法
1研究背景
隨著國(guó)家信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為信息化領(lǐng)域的核心理論基礎(chǔ)和工程技術(shù)基礎(chǔ)。作為計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)工程相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)和核心課程,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息技術(shù)人才培養(yǎng)中占有十分重要的地位。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)目標(biāo),就是學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成及工作原理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成及工作原理、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)[1]。具有一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)計(jì)、集成、維護(hù)、管理和應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力,具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力[2]。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程不僅具有較強(qiáng)的理論體系,而且具有明顯的工程技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn),如何將理論教學(xué)與工程訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合起來(lái),達(dá)到課程學(xué)習(xí)的目標(biāo),已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法與手段改革的核心問(wèn)題。
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是歷經(jīng)對(duì)皮亞杰、布魯納、維果茨基、維特羅克(M.C.Wittrock)等人的早期建構(gòu)主義思想的不斷發(fā)展,同時(shí)伴隨著對(duì)認(rèn)知心理學(xué)的批判和發(fā)展,于20世紀(jì)90年代出現(xiàn)在心理學(xué)領(lǐng)域中的新型學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)的過(guò)程是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程,學(xué)習(xí)活動(dòng)不是由教師單純向?qū)W生傳遞知識(shí),也不是學(xué)生被動(dòng)地接受信息的過(guò)程,而是學(xué)生憑借原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),通過(guò)與外界的互動(dòng),主動(dòng)地生成信息的過(guò)程。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是問(wèn)題―探究式教學(xué)模式的提升,它是一種吸收了當(dāng)今構(gòu)建主義教育思想而建立起來(lái)的、富有活力的教學(xué)模式[3]。基于項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式,是在教學(xué)過(guò)程中針對(duì)不同知識(shí)領(lǐng)域和知識(shí)單元,由教師為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)完整的學(xué)習(xí)任務(wù),使學(xué)生在設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)驅(qū)動(dòng)下,通過(guò)分析、討論,利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式特別適用于工程背景突出的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過(guò)程。該教學(xué)方法的應(yīng)用,可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)自學(xué)能力、嚴(yán)密的思維能力、獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力以及團(tuán)隊(duì)合作的能力。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的層次化教學(xué)體系
作為信息技術(shù)領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)課程,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不僅在計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)開(kāi)設(shè),而且在非計(jì)算機(jī)專業(yè)的選修課程體系中設(shè)置。針對(duì)不同的專業(yè)需求,我們將課程設(shè)置成多種方案,以適應(yīng)不同學(xué)科和不同層次學(xué)生對(duì)課程深度和廣度的要求[4]。課程設(shè)置應(yīng)當(dāng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)領(lǐng)域和知識(shí)單元進(jìn)行合理的組合,分層次設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。我們根據(jù)授課對(duì)象的不同,將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)劃分為三個(gè)不同的層次:面向網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的科學(xué)型教學(xué)層次、面向計(jì)算機(jī)專業(yè)的工程型教學(xué)層次和面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的應(yīng)用型教學(xué)層次,如圖1所示。
1) 面向網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的科學(xué)型教學(xué)層次定位,主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)基于理論研究的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分析、設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究人才。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分析與設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)的基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)技術(shù)。為后續(xù)核心專業(yè)課程的開(kāi)設(shè)奠定理論基礎(chǔ)。
2) 面向計(jì)算機(jī)專業(yè)的工程型教學(xué)層次定位,主要針對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)基于工程設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、集成與管理型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工程人才。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、集成、選型與管理的知識(shí)與技術(shù),使學(xué)生具有一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、設(shè)計(jì)與管理及網(wǎng)絡(luò)工程的實(shí)施能力,能夠完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、技術(shù)集成和項(xiàng)目管理。
3) 面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的應(yīng)用型教學(xué)層次定位,主要針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)基于技術(shù)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用、維護(hù)與組網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用人才。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生基本掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)以及網(wǎng)絡(luò)管理方面的知識(shí)。使學(xué)生具有基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展其他工程領(lǐng)域研究與開(kāi)發(fā)所需的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)信息化綜合能力。
針對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的先修課程和后續(xù)課程如圖2所示。對(duì)于兩個(gè)不同的專業(yè),可根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的不同開(kāi)設(shè)不同的后續(xù)課程。
3基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式的理論教學(xué)方法
“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)內(nèi)容具有概念繁多、原理復(fù)雜、協(xié)議與技術(shù)交疊的特點(diǎn)。它涉及眾多的概念、原理、協(xié)議和技術(shù),這些內(nèi)容以錯(cuò)綜復(fù)雜的形式交織在一起,既有原理的復(fù)雜性,又有技術(shù)的時(shí)效性。所以,在該課程的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生普遍反映無(wú)法深入理解網(wǎng)絡(luò)的原理與技術(shù),知識(shí)點(diǎn)的銜接也無(wú)法形成整體。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,知識(shí)的應(yīng)用具有盲目性。現(xiàn)有的課堂教學(xué)模式無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合、提升學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力的教學(xué)目的。
我校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)內(nèi)容按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的層次,采用先整體后局部的教學(xué)方法進(jìn)行內(nèi)容組織。根據(jù)ISO/OSI體系結(jié)構(gòu),借助網(wǎng)絡(luò)分層模型和系統(tǒng)化的教學(xué)內(nèi)容組織方法,將教學(xué)內(nèi)容劃分為四個(gè)知識(shí)單元:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及工作原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的底層通信與數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與傳輸控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用服務(wù)與信息安全。在課堂教學(xué)方法設(shè)計(jì)上,基于構(gòu)建主義的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式,進(jìn)行各個(gè)知識(shí)單元的任務(wù)設(shè)置,以此為支撐點(diǎn)啟動(dòng)各類知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)。基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的設(shè)計(jì)分4個(gè)階段,內(nèi)容如下。
1) 基于知識(shí)單元的任務(wù)設(shè)計(jì)階段。根據(jù)每一知識(shí)單元的核心知識(shí)點(diǎn),由授課教師進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)。按照難易適中、問(wèn)題明確、求解可行、激發(fā)興趣的原則選取任務(wù)事例,而且集中體現(xiàn)本單元的核心知識(shí)。使學(xué)生通過(guò)分析、討論、探究、自主學(xué)習(xí)和互助學(xué)習(xí),達(dá)到教學(xué)目的。
2) 教師指導(dǎo)下的任務(wù)分析階段。通過(guò)教師課堂講授相關(guān)概念和原理,幫助學(xué)生建立問(wèn)題求解的方法和策略,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題分析與方案設(shè)計(jì),最終形成一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)求解的方案。
3) 實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的任務(wù)求解階段。在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)學(xué)生自行設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù)求解方案。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師要適時(shí)提出和歸納所包含的學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn),進(jìn)一步講解其原理和技術(shù)。
4) 項(xiàng)目答辯式的任務(wù)評(píng)價(jià)階段。由學(xué)生匯報(bào)其學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況,教師通過(guò)分析學(xué)生在分析問(wèn)題、思維能力及實(shí)踐技巧等方面的情況,肯定學(xué)生好的思維方法和算法思想,同時(shí)對(duì)其他沒(méi)有涉及的理論進(jìn)行補(bǔ)充,以達(dá)到完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的目的。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式是問(wèn)題探究式教學(xué)模式的提升。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)方法改革中,基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式就是知識(shí)與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,通過(guò)設(shè)計(jì)包含教學(xué)要求知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行驗(yàn)證和學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程所劃分的4個(gè)知識(shí)單元中,并不是所有的知識(shí)單元教學(xué)都適合于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及工作原理知識(shí)單元,強(qiáng)調(diào)的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)以及相關(guān)的概念和原理,適合于認(rèn)知性和驗(yàn)證性學(xué)習(xí),采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式并加以相關(guān)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)是合適的。
對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的底層通信與數(shù)據(jù)傳輸知識(shí)單元,其核心知識(shí)點(diǎn)是有關(guān)信號(hào)與信道、編碼與調(diào)制、傳輸介質(zhì)與物理層設(shè)備、差錯(cuò)處理技術(shù)、HDLC和PPP協(xié)議,同時(shí)涉及計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)部分的以太網(wǎng)、高速以太網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)以及局域網(wǎng)交換方面的內(nèi)容。其工程性較強(qiáng),可實(shí)施學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式。
對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與傳輸控制知識(shí)單元,其核心知識(shí)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層所包含的知識(shí)內(nèi)容,主要包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型及組網(wǎng)方式、IP/ICMP協(xié)議族、路由算法和路由協(xié)議、IP多播及移動(dòng)IP、TCP/UDP協(xié)議族以及可靠傳輸?shù)慕⒌取M瑯舆m用于任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式的教學(xué)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用服務(wù)與信息安全知識(shí)單元,主要包括HTTP服務(wù)、文件傳輸FTP、電子郵件SMTP、網(wǎng)絡(luò)管理SNMP、域名解析DNS以及socket應(yīng)用編程接口和訪問(wèn)控制、網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)和加密機(jī)制等知識(shí)。可以通過(guò)多個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。
當(dāng)所有課程知識(shí)單元學(xué)習(xí)完成后,教師最后通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目實(shí)例,將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作原理和不同層次協(xié)議之間的交互過(guò)程進(jìn)行整體性教學(xué)案例逆向分析,不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握每層協(xié)議的功能、特性、組成、報(bào)文格式和工作原理,而且讓學(xué)生從總體上分析各類協(xié)議在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的地位、作用和功能。這就保證了教學(xué)內(nèi)容的整體性和完整性,使學(xué)生透過(guò)復(fù)雜的局部知識(shí)看到其內(nèi)部的不同協(xié)議和技術(shù)核心。
4基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式的實(shí)踐教學(xué)方法
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不僅是一門(mén)理論性很強(qiáng)的專業(yè)課程,而且是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程。基于項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式,很重要的實(shí)現(xiàn)途徑就是通過(guò)課程實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)實(shí)施。所以,實(shí)踐教學(xué)在整門(mén)課程的教學(xué)中占有十分重要的地位,在實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配上,以課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到3∶1的比例為宜。同時(shí)要在教學(xué)體系中設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程綜合實(shí)驗(yàn)周和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合課程設(shè)計(jì)以及3周以上的逆向工程案例教學(xué),整個(gè)課程的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)在一個(gè)學(xué)年內(nèi)完成。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,要在分析課程知識(shí)單元和知識(shí)點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)的前提下,進(jìn)行整合和優(yōu)化。在內(nèi)容設(shè)置上,要減少和改造驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),調(diào)整并充實(shí)綜合性實(shí)驗(yàn),突出設(shè)計(jì)性和探究性實(shí)驗(yàn)的數(shù)目和質(zhì)量。建立驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)的分層實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)由易到難、由簡(jiǎn)單到綜合、由注重傳授基本方法和技能到注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)的特點(diǎn)。實(shí)踐教學(xué)采用與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式相統(tǒng)一的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)策略,在課堂教學(xué)中所設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù),應(yīng)當(dāng)包含了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)適合于綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。
綜合性實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí),學(xué)生通過(guò)運(yùn)用綜合的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)來(lái)進(jìn)行問(wèn)題求解的實(shí)驗(yàn)類型。開(kāi)設(shè)這類實(shí)驗(yàn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法、手段的綜合,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上,要把握住綜合性、探索性的原則。綜合性實(shí)驗(yàn)適合于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的底層通信與數(shù)據(jù)傳輸知識(shí)單元和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與傳輸控制知識(shí)單元的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是一種小型項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)施的工程實(shí)驗(yàn)類型。它是指學(xué)生應(yīng)用所掌握的知識(shí),根據(jù)教師給定的實(shí)驗(yàn)題目、要求和實(shí)驗(yàn)條件,自主查閱參考資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)器材、擬定實(shí)驗(yàn)步驟并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的實(shí)驗(yàn)[5]。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)就是一種基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)策略的實(shí)踐教學(xué)方法,其目的是使學(xué)生通過(guò)選定題目、查閱資料、設(shè)計(jì)方案、擬定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究、實(shí)驗(yàn)總結(jié)和論證、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等一系列過(guò)程,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)適合于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用服務(wù)和信息安全知識(shí)單元的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
探究性實(shí)驗(yàn)是一種對(duì)學(xué)生要求更高的實(shí)驗(yàn)類型,它不僅涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一門(mén)課程的知識(shí),而且涉及更多的專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程。探究性實(shí)驗(yàn)適合于部分優(yōu)秀學(xué)生采取開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)的方式,在相關(guān)教師的指導(dǎo)下完成。探究性實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)就是項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
5結(jié)語(yǔ)
筆者針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革與實(shí)踐進(jìn)行探討,在分析課程3個(gè)層次教學(xué)對(duì)象的基礎(chǔ)上,提出將“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)內(nèi)容劃分為四個(gè)知識(shí)單元,基于構(gòu)建主義的項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式,進(jìn)行不同知識(shí)單元的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)、分析、實(shí)施和評(píng)價(jià),以達(dá)到學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的目的。基于項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法的改革核心是知識(shí)單元的任務(wù)構(gòu)建、執(zhí)行和評(píng)價(jià),規(guī)范地設(shè)計(jì)知識(shí)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是今后研究和探討的重點(diǎn)。我們將針對(duì)知識(shí)任務(wù)的規(guī)范化模板設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究,以便更好地推進(jìn)改革。
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Teaching Methods of Computer Network Based on Project Task Driving
GUO Yinzhang, ZHAO Junzhong
(Institute of Computer Science and Technology, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan 030024, China)
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理;實(shí)踐教學(xué);關(guān)聯(lián)性
一、傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的重要基礎(chǔ)專業(yè)課程之一,該門(mén)課程的學(xué)習(xí)效果會(huì)對(duì)學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要影響。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的理論性較強(qiáng),教師在教授過(guò)程中通常采用“就理論談理論”的方式,而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的實(shí)踐課程,則多數(shù)依照配套輔助教材進(jìn)行授課。配套教材大多只是有針對(duì)性地訓(xùn)練學(xué)生熟悉掌握相關(guān)網(wǎng)絡(luò)命令,并利用常用抓取數(shù)據(jù)包軟件對(duì)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行分析,目的是讓學(xué)生理解和掌握該門(mén)課程,但是這種實(shí)踐教學(xué)方式存在著諸多不足之處。
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)中,教材相關(guān)配套實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果不明顯。主要原因在于學(xué)生剛接觸計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程,對(duì)該門(mén)課程很生疏,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系相關(guān)知識(shí)比較陌生,在沒(méi)有良好的理論知識(shí)做基礎(chǔ)的前提下,他們很難理解利用抓取數(shù)據(jù)包軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的真正含義,也會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理這門(mén)課程產(chǎn)生厭煩情緒,從而影響了教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率。
二、實(shí)踐教學(xué)關(guān)聯(lián)性創(chuàng)新
1.創(chuàng)新方案
綜上所述,盲目按照教材配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案進(jìn)行授課,雖然可以指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上理解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理這門(mén)課程的相關(guān)理論知識(shí),但是這種方法在實(shí)際的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中很難達(dá)到良好的教學(xué)效果。因?qū)嵺`教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏與其他計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)專業(yè)課程之間的聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生很難產(chǎn)生興趣,這也直接導(dǎo)致學(xué)生對(duì)專業(yè)課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)性的理解和掌握的不足。針對(duì)上述的不足之處,本文提出加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)關(guān)聯(lián)性的創(chuàng)新方案:實(shí)踐教學(xué)不僅要與教材相對(duì)應(yīng),完成指導(dǎo)和鍛煉學(xué)生掌握教材理論和實(shí)踐能力的目標(biāo),更要考慮與其他課程知識(shí)的關(guān)聯(lián)性,結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,有針對(duì)性地選擇和設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,才能加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解,增強(qiáng)其對(duì)所學(xué)課程知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用技巧。結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的重要性,此次研究以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程作為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)關(guān)聯(lián)性創(chuàng)新實(shí)例。
2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)關(guān)聯(lián)性創(chuàng)新方案實(shí)例
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:模擬實(shí)現(xiàn)網(wǎng)橋的自主學(xué)習(xí)算法。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模哄憻拰W(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)的運(yùn)用,加深其對(duì)自主學(xué)習(xí)算法的理解。
自主學(xué)習(xí)算法流程圖以及實(shí)現(xiàn)的核心代碼如下:
圖1 自主學(xué)習(xí)算法流程圖
以上的這種實(shí)踐教學(xué)方法,打破了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,抓包分析數(shù)據(jù)枯燥難懂的低效學(xué)習(xí)方式;根據(jù)自主學(xué)習(xí)算法流程圖,運(yùn)用程序?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí)算法,對(duì)于學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的學(xué)生,不但加深了對(duì)Mac幀結(jié)構(gòu)模型的理解,對(duì)OSI體系結(jié)構(gòu)模型以及在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型中數(shù)據(jù)通信過(guò)程有了更深刻的理解。學(xué)生在掌握一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論基礎(chǔ)上,達(dá)到了鍛煉動(dòng)手編程能力以及加深對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)理論知識(shí)理解的目的,也使學(xué)生對(duì)于課程知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性有了新的認(rèn)識(shí),對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)也有了更深刻的理解和掌握,為后續(xù)的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語(yǔ)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理是一門(mén)基礎(chǔ)的專業(yè)課程,利用增強(qiáng)基礎(chǔ)專業(yè)課程關(guān)聯(lián)性的方法引入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生可以更好地理解和掌握專業(yè)知識(shí)的關(guān)聯(lián)性,不僅提高了學(xué)生對(duì)本門(mén)課程理論基礎(chǔ)的理解和掌握能力,也有利于學(xué)生建立計(jì)算機(jī)專業(yè)課程知識(shí)體系。培養(yǎng)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)專業(yè)課程能力,是為了使學(xué)生能夠更好地掌握構(gòu)造計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)體系的有效方法,增加各個(gè)課程之間的關(guān)聯(lián)性,有助于學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的理解和掌握,這也是創(chuàng)建應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)對(duì)于學(xué)生的培養(yǎng)要求。只有使學(xué)生建立一個(gè)完整的知識(shí)體系結(jié)構(gòu),才能讓學(xué)生真正做到學(xué)以致用,將來(lái)步入社會(huì)做一個(gè)對(duì)社會(huì)主義建設(shè)有貢獻(xiàn)的人。
參考文獻(xiàn):
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一、教學(xué)設(shè)計(jì)
1.教學(xué)目標(biāo)本科階段的課程教學(xué)一般偏重于了解和掌握理論與技術(shù)基礎(chǔ),其教授方法為“授之以魚(yú)”,即重點(diǎn)是給學(xué)生講述已有的經(jīng)典解決方案和技術(shù)原理。而研究生階段的教學(xué)則側(cè)重于對(duì)學(xué)生研究與開(kāi)發(fā)能力的進(jìn)一步培養(yǎng),其教學(xué)更注重“授之以漁”,即培養(yǎng)學(xué)生如何解決問(wèn)題的思路和方法。因此針對(duì)研究生開(kāi)設(shè)的“高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)必須以培養(yǎng)學(xué)生的研究和創(chuàng)新能力為目標(biāo)來(lái)講述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)原理,并使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究的前沿問(wèn)題、方法、進(jìn)展和趨勢(shì),便于學(xué)生選擇今后的研究方向,并為進(jìn)一步的研究提供方法論的參考。
2.教學(xué)內(nèi)容的組織歸納國(guó)內(nèi)各高校研究生階段的“高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)通常分為兩類。一類是沿襲“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的內(nèi)容以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件體系結(jié)構(gòu)的分層架構(gòu)為脈絡(luò),對(duì)其原理的講述在深度和廣度上進(jìn)行提升,另一類是開(kāi)設(shè)一系列的前沿技術(shù)專題講座,以便學(xué)生了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究的前沿問(wèn)題、方法、進(jìn)展和趨勢(shì)。上述兩種授課模式各有優(yōu)缺點(diǎn),第一類講授模式能夠幫助研究生更加深入地理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及核心問(wèn)題,但該課程課時(shí)較少(我校為27學(xué)時(shí)),無(wú)法完整和透徹地講授該教學(xué)內(nèi)容。第二類講授模式能夠幫助研究生迅速把握本專業(yè)的熱門(mén)研究方向和研究問(wèn)題,但課程內(nèi)容的組織缺乏系統(tǒng)性,難以幫助學(xué)生把握課程的核心知識(shí)點(diǎn)。因此本課程的教學(xué)模式無(wú)法單純遵從以上兩種授課模式。本課程的教學(xué)目標(biāo)是幫助研究生選擇今后的研究方向,并為進(jìn)一步的研究提供方法論的參考。因此教學(xué)內(nèi)容既要反映計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究的主流和前沿問(wèn)題,又要分析如何選擇解決問(wèn)題的方法和具體算法,以便既開(kāi)闊學(xué)生的專業(yè)視野又培養(yǎng)學(xué)生的研究創(chuàng)新能力。經(jīng)過(guò)研究確定了本課程的授課方式,擬定了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)剖析、無(wú)線網(wǎng)絡(luò),P2P網(wǎng)絡(luò),云計(jì)算這四大模塊為教學(xué)內(nèi)容。
(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)剖析。本科階段不同專業(yè)學(xué)生的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)不同,特別是對(duì)工科類學(xué)生只是較淺顯地介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容,并未涉及較核心的原理。而且在講述和原理時(shí),往往直接平鋪直敘,即“是什么?”。為了培養(yǎng)研究生的解決問(wèn)題的能力,該部分內(nèi)容應(yīng)側(cè)重分析“怎么找解決方案?”。所以,仍然將計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模塊納入“高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)范疇,但賦予新的教學(xué)思路。該模塊的主要內(nèi)容包括:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、介質(zhì)訪問(wèn)子層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層等。(2)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。隨著有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟,人們除了科技和商務(wù)需要外,日常生活也越來(lái)越依賴各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安裝方便,性價(jià)比高,成為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)。因此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)技術(shù)已成為了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重要組成部分,作為研究生必須了解其技術(shù)的基本原理,以便為今后的研究方向的選擇奠定研究基礎(chǔ)。此模塊的教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)包括兩部分。一是各無(wú)線網(wǎng)絡(luò)類型的最常用和經(jīng)典的實(shí)現(xiàn)協(xié)議介紹,二是各種典型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本原理。該模塊的主要內(nèi)容包括:無(wú)線局域網(wǎng):IEEE802.11的協(xié)議;無(wú)線個(gè)域網(wǎng):IEEE802.15和藍(lán)牙技術(shù);無(wú)線城域網(wǎng):IEEE802.16d的技術(shù);無(wú)線廣域網(wǎng):IEEE802.20的技術(shù);移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)的技術(shù);無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù);無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。(3)P2P網(wǎng)絡(luò)。P2P網(wǎng)絡(luò)的中文全稱為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(PeertoPeer,簡(jiǎn)稱P2P),主要指前些年為了解決若干用戶同時(shí)到服務(wù)器上下載音樂(lè)文件而造成的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器的重負(fù)荷而提出并設(shè)計(jì)實(shí)施的一種邏輯對(duì)等網(wǎng),該網(wǎng)絡(luò)目前已廣泛應(yīng)用于即時(shí)通信軟件、下載文件軟件、網(wǎng)絡(luò)游戲軟件、數(shù)據(jù)搜索及查詢軟件、協(xié)同計(jì)算軟件中。鑒于該網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用性,學(xué)生有必要了解P2P網(wǎng)絡(luò)的基本原理。其次,P2P網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)原理中有不少巧妙、經(jīng)典的解決方案,深入學(xué)習(xí)該網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)核心原理有助于學(xué)生開(kāi)拓思路、啟發(fā)學(xué)生的解決思路。該模塊的主要內(nèi)容包括P2P網(wǎng)絡(luò)概述;第一代P2P網(wǎng)絡(luò):混合式P2P體系及代表產(chǎn)品BitTorrent的特點(diǎn)和原理;第二代P2P網(wǎng)絡(luò):無(wú)結(jié)構(gòu)P2P體系及代表產(chǎn)品電驢的特點(diǎn)和原理;第三代P2P網(wǎng)絡(luò):結(jié)構(gòu)化P2P體系及代表產(chǎn)品的特點(diǎn)和原理;P2P的核心機(jī)制等。(4)云計(jì)算。云計(jì)算是近年來(lái)研究的一種熱點(diǎn)計(jì)算模式,它是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式,通過(guò)這種方式,共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備。繼個(gè)人計(jì)算機(jī)變革、互聯(lián)網(wǎng)變革之后,云計(jì)算被看作是第三次IT浪潮,它將帶來(lái)生活、生產(chǎn)方式和商業(yè)模式的根本性改變。云計(jì)算是分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡等技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。了解云計(jì)算的相關(guān)原理有利于把握未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)。該模塊的主要內(nèi)容是:云計(jì)算的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、實(shí)現(xiàn)機(jī)制、網(wǎng)格計(jì)算與云計(jì)算技術(shù)介紹;云計(jì)算理論的研究熱點(diǎn)和體系結(jié)構(gòu)研究、關(guān)鍵技術(shù)研究、編程模型研究、支撐平臺(tái)研究等內(nèi)容。
二、教學(xué)方法
本課程的教學(xué)采取教師課堂講授、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課堂講解與討論相結(jié)合的方式。
1.課堂教學(xué)(1)類比啟發(fā)式教學(xué)法。為了培養(yǎng)研究生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,課堂教學(xué)的重點(diǎn)不是直接陳述現(xiàn)成的原理和算法,而是重點(diǎn)分析如何尋找解決方案的思路,因此在教學(xué)中采用類比啟發(fā)式教學(xué)法來(lái)完成該教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。筆者將日常生活中的類比問(wèn)題引入教學(xué),讓學(xué)生先思考生活中問(wèn)題的解決方法,再啟發(fā)學(xué)生自己提出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)問(wèn)題的解決方案,既方便學(xué)生理解原理,又調(diào)用學(xué)生的積極性,訓(xùn)練了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。具體類比啟發(fā)式教學(xué)案例如下所述:提問(wèn):實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的軟件體系結(jié)構(gòu)的理想5層結(jié)構(gòu)是否可減少一些功能層次,比如有了數(shù)據(jù)鏈路層可否省略傳輸層?類比案例:處于甲地的A寫(xiě)信給處于乙地的B的整個(gè)通信實(shí)現(xiàn)過(guò)程。分析:通信步驟可分解為:1)A寫(xiě)信,具體內(nèi)容、語(yǔ)言以及書(shū)寫(xiě)格式由A或AB協(xié)商確定。2)為保證信件一定被收到,A與B事先約定收到對(duì)方信件后立刻回信。3)A將信放入信封交給郵局。郵局按照收件人地址安排運(yùn)送路線。4)為保證信件能正確到達(dá)目的地,郵局要求每個(gè)轉(zhuǎn)接點(diǎn)均與前一個(gè)轉(zhuǎn)接點(diǎn)簽字確認(rèn)。5)信件按照每一段選定路線由交通工具運(yùn)送至下一轉(zhuǎn)接點(diǎn),一直傳送到目的地為止。其中1)2)由用戶完成。3)4)5)由郵局完成。2)4)分別是用戶和郵局保證信息正確傳輸采取的手段,4)不能取代2)。與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信軟件需完成的功能對(duì)應(yīng)可得出相應(yīng)層次的主要功能。1)應(yīng)用層。用戶按照收發(fā)雙方的約定對(duì)信息進(jìn)行處理。2)傳輸層。用戶采用相應(yīng)手段保證收發(fā)雙方信息的正確傳輸和接收。3)網(wǎng)絡(luò)層。保證通信子網(wǎng)提供源點(diǎn)到目的點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送(Packet)。實(shí)現(xiàn)路由選擇、擁塞控制與網(wǎng)絡(luò)互連。4)數(shù)據(jù)鏈路層。保證相鄰兩個(gè)連接點(diǎn)間(數(shù)據(jù)鏈路)無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸。5)物理層。在物理線路上傳輸原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位。其中1)2)由用戶計(jì)算機(jī)終端用戶完成。3)4)5)由通信子網(wǎng)完成。傳輸層不能省略。(2)課堂討論、自主學(xué)習(xí)。本課程的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊、P2P模塊和云計(jì)算模塊對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是新內(nèi)容,為了培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,先將模塊中的教學(xué)要點(diǎn)公布,提供參考教材,然后指定部分要點(diǎn)或難點(diǎn)要求學(xué)生上講臺(tái)講述,其他學(xué)生提問(wèn),教師最后再提問(wèn)和講評(píng)。
2.網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)和多媒體動(dòng)態(tài)演示課件教學(xué)(1)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足,推進(jìn)學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習(xí),利用教學(xué)網(wǎng)站來(lái)輔助教學(xué),可以打破傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)空的限制,讓學(xué)生體驗(yàn)到自由獲取知識(shí)的樂(lè)趣。筆者利用學(xué)校提供的課程中心網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了協(xié)同的教學(xué)環(huán)境。模塊有:課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、電子教案、教學(xué)進(jìn)度、動(dòng)態(tài)演示、課后思考、視頻資料、課程互動(dòng)。(2)多媒體動(dòng)態(tài)演示課件。在前述網(wǎng)站中的動(dòng)態(tài)演示欄目中的內(nèi)容既可以是直接內(nèi)嵌在網(wǎng)頁(yè)上的動(dòng)態(tài)演示構(gòu)件,也可以是能下載至本地機(jī)的動(dòng)態(tài)演示構(gòu)件。動(dòng)態(tài)演示構(gòu)件是指通過(guò)編程方法制作完成的課件,演示內(nèi)容并不是事先預(yù)備好的固定算法執(zhí)行過(guò)程圖片,而是參數(shù)由用戶自己任意填入,演示內(nèi)容能根據(jù)用戶給予的參數(shù)自動(dòng)變換繪出。該演示構(gòu)件是一種較復(fù)雜和有效的原理或算法演示工具,讓難弄懂難理解的概念或算法形象化、具體化,能更好地表達(dá)講課內(nèi)容,因此便于學(xué)生理解教學(xué)原理,達(dá)到事半功倍的效果。例如筆者專門(mén)為本課程的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理部分編寫(xiě)了幾個(gè)動(dòng)態(tài)演示構(gòu)件,以路由選擇算法RIP和OSPF為例。在該演示構(gòu)件中最上面的圖形區(qū),用戶可以自己建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。當(dāng)點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵,將自動(dòng)在點(diǎn)擊位置畫(huà)出圓點(diǎn)(代表路由器)并命名,連續(xù)用右鍵點(diǎn)擊兩個(gè)圓點(diǎn),則在兩點(diǎn)間畫(huà)出連線,開(kāi)銷值可由構(gòu)件右側(cè)的文本框的輸入值來(lái)改動(dòng)。指定源端路由器后,點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕,在圖形區(qū)下端的文本區(qū)1中則按照用戶選擇的RIP或OSPF算法一邊計(jì)算,一邊顯示計(jì)算的中間結(jié)果,同時(shí)在圖形區(qū)把正在計(jì)算的路線變?yōu)榧t色來(lái)給用戶提示。算法計(jì)算完畢,在文本區(qū)2繼續(xù)計(jì)算各路由器的路由表,并將結(jié)果顯示出來(lái)。
三、結(jié)束語(yǔ)
“高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信領(lǐng)域的研究生核心課程,對(duì)該領(lǐng)域的科學(xué)研究與工程技術(shù)工作者至關(guān)重要。通過(guò)分析“高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程在教學(xué)實(shí)踐中的問(wèn)題,筆者根據(jù)教學(xué)對(duì)象的實(shí)際情況和教學(xué)目標(biāo),對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了研究,力求培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,拓寬學(xué)生解決問(wèn)題的思路,因此設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理剖析、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、P2P網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)四個(gè)教學(xué)模塊,并采用類比啟發(fā)式教學(xué)法、課堂討論、自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)和多媒體動(dòng)態(tài)演示課件教學(xué)等方法提高教學(xué)水平,通過(guò)實(shí)踐,取得了很好的教學(xué)效果。在后續(xù)的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,筆者將不斷對(duì)課程進(jìn)行相應(yīng)的改革創(chuàng)新,達(dá)到傳授知識(shí)、提升能力的教學(xué)目標(biāo)。
作者:袁健趙逢禹張艷單位:上海理工大學(xué)光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院
關(guān)健詞:課程教學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;教學(xué)手段
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)和通信兩個(gè)領(lǐng)域的交叉學(xué)科,內(nèi)容極為復(fù)雜,涉及到以錯(cuò)綜復(fù)雜的方式彼此交織的許多概念、協(xié)議和技術(shù),是一門(mén)公認(rèn)較難講和難學(xué)的課程,因此很多教師都致力于改進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。我院“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是國(guó)防科大精品課程、湖南省精品課程以及國(guó)家精品課程。為此我們積極開(kāi)展了“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)方法研究,并在教學(xué)實(shí)踐中予以貫徹。
1教學(xué)內(nèi)容
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程涉及到眾多的概念、原理、協(xié)議和技術(shù),而且這些內(nèi)容以錯(cuò)綜復(fù)雜的方式彼此交織在一起。為應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)容上的廣闊度和復(fù)雜度,許多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)通常都是圍繞網(wǎng)絡(luò)分層模型來(lái)組織的。這種分層的組織方式使得學(xué)生能夠看透計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性――他們?cè)趯W(xué)習(xí)整個(gè)體系結(jié)構(gòu)中某部分的獨(dú)特概念與協(xié)議的同時(shí),也看清了這一層的概念和協(xié)議在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所處的地位和作用,有利于學(xué)生從總體上掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
在此基礎(chǔ)上,我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)該放在網(wǎng)絡(luò)的基本概念、工作原理,而不應(yīng)該局限各種協(xié)議數(shù)據(jù)格式以及技術(shù)細(xì)節(jié)上。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的重點(diǎn)主要包括:分層與協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、ISO/OSI參考模型、TCP/IP參考模型、以太網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、TCP/IP協(xié)議族(含ARP、IP、ICMP、UDP、TCP以及IP路由協(xié)議等)、Socket編程以及典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的難點(diǎn)主要包括:網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和參考模型、IP路由協(xié)議、TCP差錯(cuò)控制、流量控制和擁塞控制、TCP/IP協(xié)議族各層協(xié)議之間交互等等。我們?cè)跈C(jī)械工業(yè)出版社出版的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”(第2版)也充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2教學(xué)方法
2.1 “自底向上”與“自頂向下”相結(jié)合教學(xué)法
傳統(tǒng)上,一般我們是按照自底向上的教學(xué)方法,即從網(wǎng)絡(luò)的最底層(物理層)一直到最高層(應(yīng)用層),依次介紹網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中每層的功能、使用的協(xié)議及其關(guān)鍵技術(shù)。但單純按照自底向上的方法闡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本概念和工作原理,學(xué)生缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整體上的把握,因此我們提出了“自底向上”和“自頂向下”相結(jié)合教學(xué)法。我們?cè)谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,一方面采用自底向上逐層介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),同時(shí)還采用自頂向下的方法通過(guò)一些典型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用(例如郵件發(fā)送和網(wǎng)頁(yè)瀏覽等)來(lái)闡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議的工作原理及其交互過(guò)程。這種“自底向上”與“自頂向下”相結(jié)合教學(xué)法有利于學(xué)生在理解并掌握網(wǎng)絡(luò)基本概念、工作原理和相關(guān)協(xié)議的同時(shí),對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作過(guò)程有整體上的把握,取得良好的教學(xué)效果。
2.2全景式教學(xué)法
針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn),我們提出了全景式教學(xué)法。基于全景式教學(xué)法,學(xué)生可以從多個(gè)維度把握計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),從多個(gè)平面了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),從多個(gè)空間粒度上把握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從宏觀的時(shí)間角度把握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的演化和技術(shù)的進(jìn)步,從微觀的時(shí)間角度采用時(shí)空結(jié)合方法把握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì),從工程、技術(shù)、科學(xué)和哲學(xué)層面全面把握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)科。運(yùn)用“全景式教學(xué)”法不但能夠收到良好的課堂效果,同時(shí)通過(guò)老師在課堂上的示例和方法的講解,可以作為一種知識(shí)的學(xué)習(xí)方法,學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)過(guò)程中同樣可以用來(lái)比較快地把握新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)質(zhì)。
2.3案例教學(xué)法
為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)工作過(guò)程的了解,開(kāi)闊學(xué)生的視野,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過(guò)程中,我們以中國(guó)教育科研網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)實(shí)例,講解TCP/IP協(xié)議棧工作過(guò)程以及各種協(xié)議是如何交互的。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過(guò)程中,我們還經(jīng)常將同軸電纜、光纖、以太網(wǎng)收發(fā)器、各種網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搬到課堂上,并現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng);同時(shí)在課堂上現(xiàn)場(chǎng)給學(xué)生演示如何配置路由器和交換機(jī),幫助學(xué)生更直觀、更有效地了解和掌握交換機(jī)和路由器配置的原理和技術(shù)。更進(jìn)一步地,充分利用科研優(yōu)勢(shì),我們結(jié)合銀河“玉衡”核心路由器、下一代互聯(lián)網(wǎng)交換機(jī)等重點(diǎn)科研項(xiàng)目,將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開(kāi)發(fā)的思想與方法穿插到授課內(nèi)容中。案例教學(xué)法一方面增加了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)工作過(guò)程的了解,開(kāi)闊了學(xué)生的視野;同時(shí)讓學(xué)生了解如何做網(wǎng)絡(luò)研究和開(kāi)發(fā)工作的。
2.4自主研究式教學(xué)法
優(yōu)秀的教師在教學(xué)中首先考慮的不是我想教什么,而是學(xué)生需要學(xué)什么。教的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)都是學(xué),教師的教學(xué)始終圍繞著學(xué)生的學(xué)習(xí)而開(kāi)展。因此要求在教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生成為主角,掌握自己的學(xué)習(xí),變被動(dòng)為主動(dòng)。為了加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)造性能力的培養(yǎng),我們?cè)谥v授完計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心知識(shí)點(diǎn)后,即指定若干自主研究專題,要求學(xué)生組成研究小組(每組3~4人),利用因特網(wǎng)和圖書(shū)館查閱資料,結(jié)合自己所學(xué)知識(shí),開(kāi)展某個(gè)專題的自主性學(xué)習(xí);最后要求學(xué)生將研究成果在課堂上報(bào)告,教員進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并計(jì)入總成績(jī)。這種教學(xué)法極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,既培養(yǎng)了獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,又培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新精神,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
3教學(xué)手段
為了提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)效果,我們?cè)诓粩鄤?chuàng)新教學(xué)方法的同時(shí),不斷改進(jìn)教學(xué)手段。例如,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)過(guò)程中,我們采用Packet Tracer軟件來(lái)模擬跟蹤網(wǎng)絡(luò)報(bào)文經(jīng)過(guò)路由器和交換機(jī)之后各個(gè)字段所發(fā)生的變化,讓學(xué)生直觀地了解和掌握了路由器和交換機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文處理的過(guò)程。另外,在教學(xué)手段方面除了引入多媒體教學(xué)方式外,我們還投入了大量人力、物力開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程輔助教學(xué)系統(tǒng)-NetDemo。該系統(tǒng)以動(dòng)畫(huà)為主,結(jié)合文字和圖片,將問(wèn)題的提出、解決問(wèn)題的方法以及具體協(xié)議的工作過(guò)程通過(guò)動(dòng)畫(huà)生動(dòng)形象地展現(xiàn)出來(lái),這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又提高了教學(xué)效果。多年的教學(xué)實(shí)踐表明,使用輔助教學(xué)系統(tǒng)可以達(dá)到寓教于樂(lè)、事半功倍的效果。同時(shí),動(dòng)畫(huà)形式極大地豐富了教學(xué)手段、活躍了課堂氣氛,激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)思考和創(chuàng)造的熱情。
在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,我們讓學(xué)生用EtherPeek或Sniffer軟件實(shí)時(shí)捕獲各種網(wǎng)絡(luò)報(bào)文并對(duì)捕獲到的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行分析研究,使得學(xué)生更直觀地理解掌握各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和報(bào)文。
為了提高實(shí)驗(yàn)室的利用效率,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果,我們提前將NetSim模擬軟件發(fā)給學(xué)生,先讓學(xué)生在模擬軟件NetSim上熟悉路由器和交換機(jī)的配置方法和過(guò)程,最后才讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室在真實(shí)的路由器和交換機(jī)上進(jìn)行配置實(shí)驗(yàn)。這樣既提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用效率,同時(shí)也提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的效果。
為了鞏固學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)內(nèi)容的掌握,我們開(kāi)發(fā)了一套“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)試題庫(kù)”并分發(fā)給所有學(xué)生使用,每學(xué)完一個(gè)章節(jié),學(xué)生可以自主組題對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試,以驗(yàn)證知識(shí)點(diǎn)的掌握情況并加以鞏固。
為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,方便學(xué)生的學(xué)習(xí),我們積極構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和交流平臺(tái)課程的教學(xué)資料并進(jìn)行網(wǎng)上答疑、作業(yè)上交與批改等,該平臺(tái)業(yè)已成為學(xué)生們學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的好工具。
4結(jié)論
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為計(jì)算機(jī)和通信兩個(gè)領(lǐng)域的交叉學(xué)科,內(nèi)容極為復(fù)雜。我們針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進(jìn)行了教學(xué)改革,成果顯著。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:應(yīng)用導(dǎo)向;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)方法
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2015)05-0047-02
1 提出應(yīng)用導(dǎo)向的背景
根據(jù)國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》,這意味著有大部分高校將實(shí)行轉(zhuǎn)型,向突出應(yīng)用為主的職業(yè)教育類型轉(zhuǎn)。既然學(xué)校要轉(zhuǎn)型,那專業(yè)的定位也要轉(zhuǎn)型,相應(yīng)的課程的教學(xué)方法也需要改變,特別是理論性較強(qiáng)的課程更需要改變其教學(xué)方法,讓?xiě)?yīng)用型本科的學(xué)生更容易學(xué)習(xí)、更容易接受和更容易將理論應(yīng)用于實(shí)踐。在這樣的背景下,我提出應(yīng)用導(dǎo)向的教學(xué)方法,以《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》為例,分析應(yīng)用導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)思路和特點(diǎn),并可將此思路應(yīng)用到其他理論課。
2 理論課程的教學(xué)現(xiàn)狀
理論課一般是專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是很重要的課程,同時(shí)也是很枯燥很難理解的課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,往往不夠堅(jiān)持,對(duì)理論課的掌握往往靠死記硬背的方式來(lái)應(yīng)付考試,并沒(méi)有或快速地將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用中,導(dǎo)致學(xué)完后對(duì)課程內(nèi)容的理解不夠深入、不夠透徹。
以課程《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》為例,很多高校都選用謝希仁教授的第五版《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》1教材,該教材是以網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為主線,詳細(xì)地介紹了OSI模型七層結(jié)構(gòu),并對(duì)音頻/視頻服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和下一代因特網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的敘述。由于這本教材內(nèi)容全面,內(nèi)容由淺入深,通常是計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)本科學(xué)生學(xué)習(xí)首選教材。盡管這樣,老師們?cè)谏险n的時(shí)候,用幻燈片講解、分析相關(guān)原理,并布置作業(yè)讓學(xué)生課后學(xué)習(xí),還是有不少學(xué)生不能理解OSI體系結(jié)構(gòu)、TCP/IP體系結(jié)構(gòu)、加密等最基礎(chǔ)的原理。
在有最好的教材、優(yōu)秀的教師的環(huán)境里,為什么還會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢,我認(rèn)為主要原因是因?yàn)檫@些內(nèi)容確實(shí)太抽象,難以理解。怎么才能改變這種現(xiàn)象,讓學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)的時(shí)候,對(duì)這些抽象的理論知識(shí)能直觀地反映出來(lái)呢,最好的方法就是應(yīng)用導(dǎo)向。
3 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》應(yīng)用導(dǎo)向的課程設(shè)計(jì)思路
什么是應(yīng)用導(dǎo)向,應(yīng)用導(dǎo)向就是用實(shí)際的應(yīng)用去理解抽象的理論知識(shí),并將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。以《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》為例,選用的教材是謝希仁教授的第五版《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》,介紹以應(yīng)用導(dǎo)向的思路來(lái)設(shè)計(jì)課程。
3.1 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程總體設(shè)計(jì)
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程目標(biāo):按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)為思路,學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的原理和實(shí)踐操作。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)OSI參考模型中物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層的協(xié)議,將深入了解網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)部件和工作原理,同時(shí)也會(huì)討論網(wǎng)絡(luò)安全、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和下一代網(wǎng)絡(luò)。
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的重點(diǎn)是理解OSI體系結(jié)構(gòu)和TCP/IP體系結(jié)構(gòu),要讓學(xué)生更好地理解體系結(jié)構(gòu),我們要借助一些如抓包工具、網(wǎng)絡(luò)模擬軟件等輔助工具。這些工具能夠形象是將抽象的原理圖形化,甚至可能產(chǎn)生一些動(dòng)畫(huà)效果,如Cisco Packet Tracer就通過(guò)動(dòng)畫(huà)的方式形象地演示網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包傳送的過(guò)程。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,能更加輕松地學(xué)習(xí),達(dá)到事半功倍的效果。
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程應(yīng)用導(dǎo)向的設(shè)計(jì)思路是:以課堂應(yīng)用課堂理論課后應(yīng)用為主線,先讓學(xué)生在視覺(jué)上感知課堂所學(xué)知識(shí),學(xué)會(huì)其應(yīng)用,然后再分析其原理,做到知其然并知其所以然,再要求學(xué)生能將所學(xué)的應(yīng)用技巧和理論知識(shí)舉一反三,完成課后應(yīng)用。根據(jù)這個(gè)思路,對(duì)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程總體設(shè)計(jì)如圖1所示。
3.2 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》模塊設(shè)計(jì)
課程內(nèi)容是由概述、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)安全、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和下一代網(wǎng)絡(luò)這十個(gè)模塊組成。模塊具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)如表1所示。
3.3 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》部分應(yīng)用效果
在這里,列舉在教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)分析應(yīng)用層和傳輸層2實(shí)例,以便形象地分析數(shù)據(jù)包和協(xié)議地執(zhí)行過(guò)程,并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,使用終端、服務(wù)器、交換機(jī)和路由器組成的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)和理解網(wǎng)絡(luò)基本概念和原理,并將逐步提高其復(fù)雜性。
首先,準(zhǔn)備用Packet Tracer仿真軟件,構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò),并設(shè)置好IP地址,當(dāng)添加簡(jiǎn)單的PDU時(shí),它將出現(xiàn)在PDU列表窗口中,如圖2所示。第一次發(fā)出ping消息時(shí),將顯示為Failed,而第二次發(fā)送ping消息將會(huì)成功,為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢。
從實(shí)時(shí)模式切換到模擬模式(simulation)。確保Event Filter(事件濾器)設(shè)置為顯示DNS、UDP、HTTP、TCP和ICMP。從PC 1A 的桌面打開(kāi)Web瀏覽器。鍵入U(xiǎn)RL:,然后用 Event List(事件列表)中的 Capture / Forward(捕獲/轉(zhuǎn)發(fā))按鈕捕獲DNS、UDP、HTTP 與TCP的交互的數(shù)據(jù)包,并分析其交互過(guò)程,如圖2所示。
在捕獲數(shù)據(jù)包中,可以通過(guò)在 Event List(事件列表中)時(shí)單擊其 Info(信息)列或在動(dòng)畫(huà)中單擊數(shù)據(jù)包信封兩種方式檢查數(shù)據(jù)包。查看事件列表中每個(gè)數(shù)據(jù)包內(nèi)容(PDU Information(PDU 信息)窗口、Inbound PDU Details(入站 PDU 詳細(xì)數(shù)據(jù))、Outbound PDU Details(出站 PDU 詳細(xì)數(shù)據(jù)))。通過(guò)跟蹤數(shù)據(jù)包,并且使用 PDU Information(PDU 信息)窗口查看數(shù)據(jù)包的詳細(xì)內(nèi)容和各數(shù)據(jù)包的工作順序,就能夠?qū)W習(xí)HTTP、DNS等應(yīng)用層協(xié)議與UDP、 TCP 的傳輸層協(xié)議,以及他們是如何協(xié)同工作的。
通過(guò)這樣的動(dòng)畫(huà)演示,圖形化界面的分析,學(xué)生對(duì)應(yīng)用層相關(guān)的協(xié)議的工作原理、數(shù)據(jù)包的格式都有很深的印象,并且在操作過(guò)程中,還有一些故障需要排除,更加加深了學(xué)生對(duì)每個(gè)協(xié)議在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,效果非常明顯的。
4 結(jié)論
本課程的設(shè)計(jì)是依據(jù)謝希仁教授的第五版《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教材的內(nèi)容,利用多種輔助工具,形象直觀地體現(xiàn)抽象的理論知識(shí),為學(xué)生減輕負(fù)擔(dān),同時(shí),也是理論應(yīng)用于實(shí)踐的具體表現(xiàn)。通過(guò)應(yīng)用導(dǎo)向?qū)φn程進(jìn)行設(shè)計(jì)后,使抽象的理論知識(shí)更加形象化。學(xué)生既可以看到以前比較難以理解的原理,同時(shí)還可以動(dòng)手操作去應(yīng)用這些原理,既輕松地學(xué)習(xí)了理論知識(shí),也能夠?qū)⒗碚搼?yīng)用于實(shí)踐中通過(guò)實(shí)踐表明,應(yīng)用導(dǎo)向是解決抽象理論課程的重要手段。
參考文獻(xiàn):
摘要:本文以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),探討了新形勢(shì)下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程改革的思路,提出了“邊學(xué)邊干”的教學(xué)理念,闡述了在課程設(shè)置與教材建設(shè)、多元化教學(xué)手段、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面的探索與實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ);網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
近十年來(lái),網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越普及,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需要,各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隨時(shí)可能用到。因此,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的教學(xué)就需要理論聯(lián)系實(shí)際,結(jié)合最新技術(shù)發(fā)展及各種常用產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)需求來(lái)講解,以此加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的效果。以目前常用的一些網(wǎng)絡(luò)仿真軟件、協(xié)議分析工具、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、調(diào)試已經(jīng)成為大學(xué)生尤其是研究型大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)、研究計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的首選。這為大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)提供了更好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),但也提出了更高的要求。本文將主要討論浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐。
1課程的培養(yǎng)目標(biāo)
圍繞著浙江大學(xué)以“知識(shí)、能力、素質(zhì)”(KAQ模式)為目標(biāo)的辦學(xué)理念,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的定位與課程目標(biāo)是:
(1) 以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力為宗旨,走“邊學(xué)邊干”的教學(xué)路線;
(2) 針對(duì)本學(xué)院學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實(shí)、英文功底強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),采用國(guó)外優(yōu)秀的原版教材,旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、協(xié)議及技術(shù);
(3) 培養(yǎng)學(xué)生的“主動(dòng)學(xué)習(xí)”興趣與能力,在要求學(xué)生完成基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)、吸引學(xué)生積極參與與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的科研項(xiàng)目,激發(fā)他們的研究創(chuàng)新能力。
2課程內(nèi)容與教材建設(shè)
2.1課程內(nèi)容
在確定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程授課內(nèi)容時(shí),我們積極跟蹤國(guó)外最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材,摒棄了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程中那些過(guò)時(shí)的知識(shí),取而代之的是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中越來(lái)越廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。譬如,我們摒棄了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程中的IEEE802.4,IEEE802.5和ATM等內(nèi)容,加強(qiáng)了IEEE802.11系列協(xié)議、MPLS、IPv6、網(wǎng)絡(luò)安全等內(nèi)容的介紹。這樣,一方面可以充分利用有限的授課課時(shí),向?qū)W生介紹最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù),另一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的積極性和主動(dòng)性,從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。
為了充分貫徹“邊學(xué)邊干”的教學(xué)理念,我們圍繞網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中的重要概念、協(xié)議與相關(guān)技術(shù),在基礎(chǔ)課程中,設(shè)計(jì)了基于仿真環(huán)境為主的9個(gè)主題實(shí)驗(yàn),內(nèi)容基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要涵蓋:Windows和Linux環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)命令的使用和分析、基于協(xié)議分析軟件Ethereal進(jìn)行數(shù)據(jù)幀(Ethernet)的獲取與分析、路由器/交換機(jī)各種網(wǎng)絡(luò)接口的配置、交換機(jī)和VLAN的設(shè)置、靜態(tài)路由設(shè)置、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP設(shè)置、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議OSPF設(shè)置、使用SOCKET編程實(shí)現(xiàn)mini FTP client/Server或聊天程序等的網(wǎng)絡(luò)編程、使用協(xié)議分析軟件Ethereal分析網(wǎng)絡(luò)高層協(xié)議等實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生至少選擇其中5個(gè)實(shí)驗(yàn),完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生可以完成,也可以分小組進(jìn)行,每個(gè)小組人數(shù)一般不超過(guò)3人,實(shí)驗(yàn)后要求學(xué)生安組提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告及相應(yīng)的代碼。如果時(shí)間允許,還可以有選擇性地安排部分小組在課堂上進(jìn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)交流。
這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中的主要知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn),一方面激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興趣和主動(dòng)性,另一方面又訓(xùn)練了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力,起到了非常好的效果。
為了達(dá)到最佳的教學(xué)效果,我們?cè)谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中將實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)放在基于Windows、Linux和各種網(wǎng)絡(luò)仿真軟件上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生們熟悉了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本原理和各種使用方法后,另外又開(kāi)設(shè)了兩門(mén)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)選修課:網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì),分別為2.5學(xué)分和2學(xué)分。“網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程”課程注重學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備(交換機(jī)、路由器、防火墻、無(wú)線設(shè)備等)上的動(dòng)手能力培養(yǎng),學(xué)院網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室配置了8組Cisco設(shè)備、8組華為3Com(現(xiàn)H3C)設(shè)備,每組實(shí)驗(yàn)配置4臺(tái)路由器,2臺(tái)交換機(jī)(其中1臺(tái)3層交換機(jī))、1臺(tái)防火墻、1個(gè)無(wú)線AP及2塊無(wú)線網(wǎng)卡。要求學(xué)生能掌握2種主流品牌網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置及組網(wǎng)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要涵蓋了Cisco CCNA和CCNP相關(guān)內(nèi)容。“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”注重培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)編程的能力。課程主要講解了網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)和技術(shù),重點(diǎn)介紹套接字接口,包括TCP、UDP和其他有關(guān)內(nèi)容,通過(guò)實(shí)例使學(xué)生知道如何建立健壯的、高性能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過(guò)學(xué)習(xí),使學(xué)生初步掌握網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)和技術(shù),能夠使用套接字接口獨(dú)立編寫(xiě)完成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。
為了讓學(xué)生真正能“邊學(xué)邊干”,在課程安排上,我們將“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”安排在春、夏兩學(xué)期(浙江大學(xué)已對(duì)全校本科生、研究生全面實(shí)行四學(xué)期制),將“網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程” 安排在夏學(xué)期,“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”安排在秋學(xué)期。這樣,學(xué)生在春夏學(xué)期有充裕的時(shí)間系統(tǒng)地學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的基本原理,而在夏學(xué)期和秋學(xué)期,就可以根據(jù)個(gè)人愛(ài)好“邊學(xué)邊干”了,很好地貫徹了“理論知道實(shí)踐,實(shí)踐強(qiáng)化理論”的教學(xué)思想。
為了提高學(xué)生對(duì)上述課程的掌握程度,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程課全部實(shí)行雙語(yǔ)教學(xué)。教材、課件、試卷、答卷全部要求用英語(yǔ)。
2.2教材建設(shè)
我們?cè)诓粩喔檱?guó)內(nèi)外優(yōu)秀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材的基礎(chǔ)上,確定了采用國(guó)外的影印版教材的思路。目前,本科生采用的是Andrew S. Tanenbaum的《Computer Networks》4th Edition (英文影印版)。我們認(rèn)為,這是一套非常優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教材,較好地跟蹤了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。同時(shí),我們也根據(jù)最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀,不斷補(bǔ)充講解相關(guān)新技術(shù),以適應(yīng)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的演變。
由于目前國(guó)內(nèi)尚缺乏適合我院教學(xué)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教材,本組教師在總結(jié)多年教學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,編寫(xiě)了《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)踐教程》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐教程》、《網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)指南》和《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用教程》等多部教材,并把它們介紹給學(xué)生,作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的參考書(shū),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,并使學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的重要性有更深的認(rèn)識(shí)。以此豐富了課程內(nèi)容,達(dá)到了很好的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)效果。
3多元化的教學(xué)手段
圍繞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的教學(xué)目的,我們開(kāi)展了教學(xué)方式的大膽嘗試,采用多元化的教學(xué)手段。
3.1靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
教學(xué)中強(qiáng)調(diào)個(gè)性化教學(xué),開(kāi)放式課堂。將師生的交流,從傳統(tǒng)的課堂,拓展到課堂、網(wǎng)絡(luò)討論、電子郵件、實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房。注重討論式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)。在研究生(高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))課程中,安排超過(guò)三分之一的課時(shí)組織討論班。
教學(xué)方法和手段不拘形式,只要有利于教學(xué)目的,全部充分利用。目前采用的教學(xué)手段包括:多媒體教室、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課件、Internet、電子郵件、原版英文教材、雙語(yǔ)教學(xué)、網(wǎng)上作業(yè)、網(wǎng)上答疑、BBS論壇、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)站等。另外,學(xué)生利用自備電腦查資料、做實(shí)驗(yàn)。推薦學(xué)生去公司實(shí)習(xí)、參加網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)品會(huì)、技術(shù)培訓(xùn)等,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境方面,我們開(kāi)發(fā)了適合網(wǎng)上學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)課件,已在校園網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)行數(shù)年,提供課程資料、網(wǎng)絡(luò)分析和仿真實(shí)驗(yàn)工具、學(xué)習(xí)資料下載、通知等服務(wù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這一先進(jìn)手段,大大提高了教學(xué)效率,營(yíng)造了教師與學(xué)生之間良好的溝通氛圍。
3.2教學(xué)中強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)調(diào)教研結(jié)合
主講老師都是學(xué)院的科研骨干。在完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的同時(shí),帶領(lǐng)學(xué)生參加到相關(guān)科研項(xiàng)目中去。這些項(xiàng)目包括網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)工程、嵌入式系統(tǒng)、集群計(jì)算等的研究和開(kāi)發(fā)工作。這些學(xué)以致用的實(shí)踐活動(dòng),不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)造了難得的機(jī)會(huì),而且也提高了浙大計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在研發(fā)能力方面的競(jìng)爭(zhēng)力。
4教師隊(duì)伍的建設(shè)
在保持高水平的教師隊(duì)伍方面,我們采取的重要舉措包括:
4.1“邊教邊研”,提高教師業(yè)務(wù)水平
擔(dān)任計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)的教師是學(xué)院的科研一線隊(duì)伍,基本上都承擔(dān)了網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與集群計(jì)算、應(yīng)用服務(wù)器等方向的科研項(xiàng)目。這些科研項(xiàng)目與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密相關(guān)。通過(guò)這些項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)與研究,教師“邊教邊研”,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面始終站在技術(shù)的前沿。
4.2加強(qiáng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流,提高教學(xué)水平
課程組經(jīng)常派教師參加全國(guó)高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)的研討會(huì)、Cisco、華為等網(wǎng)絡(luò)公司的技術(shù)研討會(huì)等各類教學(xué)研討會(huì),學(xué)習(xí)、吸收同行的先進(jìn)教學(xué)方法。
4.3競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的引入
早在1996年,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教師就進(jìn)行了較大的變動(dòng),以目前的課程負(fù)責(zé)人為主,通過(guò)公開(kāi)試講并由教學(xué)委員會(huì)表決的方式,成立了由充滿活力、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的中青年骨干教師組成的課程教師隊(duì)伍。10 多年來(lái),教師隊(duì)伍的建設(shè)始終堅(jiān)持這樣的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,適時(shí)地吸收在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、學(xué)歷高、教學(xué)認(rèn)真負(fù)責(zé)的青年教師。
近幾年,又引入了學(xué)生自由選擇任課教師的機(jī)制,選課人數(shù)少的教師將暫停開(kāi)課,這給任課教師帶來(lái)了直接的壓力。任課教師都投入了大量的精力,提升自己的業(yè)務(wù)水平。每個(gè)學(xué)期所在教學(xué)班上的學(xué)生和學(xué)院督導(dǎo)組將對(duì)教師進(jìn)行打分,以評(píng)定教師的教學(xué)質(zhì)量。
5結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)十多年的探索與實(shí)踐,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程已成為浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的特色專業(yè)課。然而,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的課程,掌握最新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、提高對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)踐能力,依賴于教、學(xué)雙方的不懈努力和教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新。為適應(yīng)新形式下我國(guó)信息技術(shù)加速發(fā)展的需要,計(jì)算機(jī)科學(xué)中的核心課程的教學(xué)必須大膽創(chuàng)新、敢于實(shí)踐,開(kāi)創(chuàng)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的新局面。
參考文獻(xiàn)
[1] 陸魁軍. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)踐教程[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2005.
[2] 陸魁軍. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐教程―基于華為路由器和交換機(jī)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2005.
非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題
非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)課程實(shí)踐教學(xué)存在問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐重要性認(rèn)識(shí)的不足。一直以來(lái),任課教師普遍認(rèn)為非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程重在進(jìn)行基本的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、互聯(lián)網(wǎng)的使用等,其實(shí)踐教學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要應(yīng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,而驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容又與理論存在脫節(jié),實(shí)驗(yàn)不能對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)理解提供支撐,這就造成了目前各種現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)需求的矛盾。
二是非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境缺乏。目前高等院校中,由于專業(yè)設(shè)置和經(jīng)費(fèi)的原因,非計(jì)算機(jī)專業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)非常簡(jiǎn)單,基本上是將利用簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如交換機(jī)、路由器等)等將計(jì)算機(jī)連接成小型網(wǎng)絡(luò),不能隨意更改,學(xué)生無(wú)法通過(guò)自己動(dòng)手組建網(wǎng)絡(luò),達(dá)到更好地理解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用能力的目的[1]。
三是非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐教學(xué)體系存的問(wèn)題。第一,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)數(shù)少,學(xué)生無(wú)法在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中完成課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),動(dòng)手能力差;第二,缺乏綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)踐設(shè)計(jì)過(guò)程,學(xué)生無(wú)法完成大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。
四是非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)任課教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的大部分教師沒(méi)有參與過(guò)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)組建、管理,對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的缺乏感性認(rèn)識(shí),在實(shí)踐教學(xué)方案的制定過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不合理因素,導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)方法的錯(cuò)誤。
非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)方法改革的原則和目標(biāo)
1.指導(dǎo)原則
以培養(yǎng)非計(jì)算機(jī)專業(yè)人才進(jìn)行相關(guān)現(xiàn)代信息技術(shù)研究所必需的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用能力為主線,結(jié)合培養(yǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用人才所必需的素質(zhì)教育作為規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)方法的指導(dǎo)原則。
2.改革目標(biāo)
優(yōu)化非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)方法,增強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)方法的創(chuàng)新理念。改變觀念,讓實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)處于同等地位和共同發(fā)展的位置,互為補(bǔ)充。理論基本技能和初步綜合應(yīng)用能力同步發(fā)展。
非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)方法改革的具體內(nèi)容
1.優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系,讓實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)處于同等地位和共同發(fā)展的位置
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐課程既是獨(dú)立的,又是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論的有益補(bǔ)充,在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建時(shí),把實(shí)踐教學(xué)體系劃分為三個(gè)層次:
一是基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn),這層主要進(jìn)行基礎(chǔ)理論知識(shí)的驗(yàn)證,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、協(xié)議等抽象概念的理解;
二是基本網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用設(shè)計(jì),這層側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的組建網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器、交換機(jī)、路由器的配置等實(shí)際技能;
三是大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),這層主要培養(yǎng)學(xué)生整體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和構(gòu)建的能力。
通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)三個(gè)層次的劃分,把理論和實(shí)踐相輔相承的功能完全體現(xiàn)出來(lái)了,又可以實(shí)現(xiàn)以才施教,培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的。
2.利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境缺乏的問(wèn)題
針對(duì)以上實(shí)踐教學(xué)的三個(gè)層次,利用仿真技術(shù)、虛擬技術(shù)和真實(shí)設(shè)備來(lái)完成實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建。
(1)利用仿真技術(shù)解決基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的仿真手段和方法有多種,但目前比較流行的是開(kāi)源的Sniffer、 Ethreal。還有某些廠家生產(chǎn)的專用網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),例如吉林中軟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)。
Sinffer和Ethreal軟件可以全面地仿真和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù),使網(wǎng)絡(luò)行為透明化,可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、數(shù)據(jù)分析的目的,吉林中軟的系統(tǒng)同時(shí)還可以編輯和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包,分析網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理,協(xié)助網(wǎng)絡(luò)程序的編寫(xiě)和調(diào)試。覆蓋了以TCP/IP為主的多種常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,對(duì)于一些較新的,如CIFS等協(xié)議也有所涉及。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行幀的編輯、IP報(bào)文的編輯,解決了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)抽象內(nèi)容的理解,強(qiáng)化了對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流向的認(rèn)識(shí),從而把一門(mén)抽象的課程可視化。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀況的監(jiān)控和對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障的仿真,學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量控制、網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生的抽象原理的具體實(shí)現(xiàn)有了感性認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)方式以綜合設(shè)計(jì)型為主,同時(shí)結(jié)合一些驗(yàn)證性內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力[2]。
通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)很大程度上解決了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及理論教學(xué)的抽象性問(wèn)題,真正達(dá)到了實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)的相輔相成的目的。
(2)利用虛擬機(jī)技術(shù)建立基本網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
一是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)配置虛擬機(jī)的使用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐課程中,有一個(gè)很重要的內(nèi)容就是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的使用,如交換機(jī)、路由器等。但是要建設(shè)一個(gè)30人的網(wǎng)絡(luò)配置實(shí)驗(yàn)室(5組,每組2臺(tái)路由器、2臺(tái)3層交換機(jī)、2臺(tái)二層交換機(jī)和6臺(tái)計(jì)算機(jī))至少需要30萬(wàn)元,但許多學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)有限,只能購(gòu)買一到兩組設(shè)備,學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)實(shí)行分組,幾個(gè)人一組,這樣由于臺(tái)套數(shù)不足導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和設(shè)備終端接入數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的特殊性的原因,保證不了實(shí)訓(xùn)效果,我們采用了計(jì)算機(jī)仿真的方法,由于Cisco的設(shè)備在應(yīng)用中還是占據(jù)主流位置,在實(shí)訓(xùn)時(shí)先讓學(xué)生在電腦上利用Cisco的CCNP軟件做虛擬實(shí)驗(yàn),然后輪流安排學(xué)生到實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上進(jìn)行操作。該軟件先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出網(wǎng)絡(luò),然后對(duì)該網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進(jìn)行配置。通過(guò)使用該軟件可使學(xué)生掌握每一種路由器模式下的各條命令、路由器對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置的作用和交換機(jī)的配置。這樣讓所有的學(xué)生學(xué)會(huì)相關(guān)設(shè)備的操作。通過(guò)虛實(shí)結(jié)合,有目的地讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行操作,讓他們對(duì)相關(guān)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有親身體會(huì),印象深刻。
這樣,網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)就不僅局限在實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可在業(yè)余時(shí)間進(jìn)機(jī)房進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn),突破了時(shí)間空間的限制,使學(xué)生完全置身于開(kāi)放的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),為學(xué)生提高實(shí)踐動(dòng)手能力提供機(jī)會(huì)。
二是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)虛擬機(jī)的使用。由于實(shí)驗(yàn)室條件的限制,很難做到多操作系統(tǒng)并存的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,為解決這個(gè)問(wèn)題,采用Vmware虛擬機(jī)的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。虛擬網(wǎng)絡(luò)功能使學(xué)生可以通過(guò)設(shè)置來(lái)完成虛擬機(jī)之間、虛擬機(jī)與主機(jī)之間、虛擬機(jī)與主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)各種操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),如系統(tǒng)的安裝、服務(wù)器配置實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)的組建等。具體使用Vmware進(jìn)行模擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程可以參考文獻(xiàn)[3]。此外也可以充分利用支持復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模的Qualnet等。
3.依據(jù)現(xiàn)代信息技術(shù)的變化趨勢(shì),更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮專業(yè)特點(diǎn)、可操作性,又要考慮知識(shí)的更新,適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展。具體包括如下內(nèi)容:
一是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這部分內(nèi)容主要是為強(qiáng)化基礎(chǔ)理論知識(shí)而設(shè)計(jì)的,包括對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的典型協(xié)議的分析實(shí)驗(yàn),還包括對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的監(jiān)測(cè)和故障診斷等內(nèi)容。
二是基本網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用設(shè)計(jì)內(nèi)容。這層側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的組建網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器、交換機(jī)、路由器的配置等實(shí)際技能,包括:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程、簡(jiǎn)單局域網(wǎng)的組建、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的配置與管理;網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置與管理;網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的安裝調(diào)試、數(shù)據(jù)庫(kù)的管理。
三是大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)內(nèi)容。這部分內(nèi)容根據(jù)當(dāng)年的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行布置,以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)。
4.改革課程考核方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
整合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)考核系統(tǒng),利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的硬件和軟件資源,模擬企業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。綜合各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的獨(dú)立考核系統(tǒng)。考核目的是運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)和部分未學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),獨(dú)立地解決模擬企業(yè)應(yīng)用中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系的實(shí)際問(wèn)題,鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的手段和實(shí)戰(zhàn)技能。
考核任務(wù)形式以小組為單位,每組4~5人,小組成員協(xié)同工作,在指定的時(shí)間內(nèi)完成指定的任務(wù)并講解技術(shù)要點(diǎn)。經(jīng)過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行多次綜合實(shí)踐考核驗(yàn)證,取得了預(yù)期的教學(xué)效果,不僅鍛煉了學(xué)生的獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力,也提高了學(xué)生解決問(wèn)題的技能,增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面的知識(shí)。
5.解決非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)任課教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題
教師是進(jìn)行知識(shí)傳授的主體,教師的能力和閱歷影響實(shí)際的教學(xué)效果,為提高任課教師的實(shí)踐能力,積極采取措施,讓教師參與校園網(wǎng)和其他的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),提高教師設(shè)對(duì)規(guī)模網(wǎng)絡(luò)組建、管理的能力,對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的感性認(rèn)識(shí),保證實(shí)踐教學(xué)高質(zhì)量的完成。
結(jié)束語(yǔ)
以上是本文對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)方法的一些改革設(shè)想和實(shí)踐總結(jié),在東北林業(yè)大學(xué)電子信息工程系的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)中已經(jīng)取得了一定的效果,激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和求知欲,鞏固了課堂知識(shí),促進(jìn)了學(xué)生對(duì)課外知識(shí)的獲取,拓寬了知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]劉彥寶.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].黑龍江高教研究,2006(2).
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)安全;教學(xué)改革;主動(dòng)學(xué)習(xí);任務(wù)驅(qū)動(dòng)
一、引言
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展,人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴性日益增強(qiáng),越來(lái)越多的信息和重要數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)和傳輸于網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取和交換信息的方式已成為當(dāng)前最主要的信息溝通方式之一。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用平臺(tái)涵蓋了社會(huì)的各行各業(yè),如電子商務(wù)、電子政務(wù)、網(wǎng)絡(luò)銀行等。然而,網(wǎng)絡(luò)安全威脅也日益增多,黑客入侵、拒絕服務(wù)攻擊(DoS)、分布式拒絕服務(wù)攻擊(DDoS)以及計(jì)算機(jī)病毒的廣泛傳播使得網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)成為了信息技術(shù)領(lǐng)域的重要研究課題。高等院校為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,必須加強(qiáng)大學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)出符合社會(huì)要求的新型網(wǎng)絡(luò)安全方面的人才。
二、《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程的教學(xué)目標(biāo)
在現(xiàn)代信息化的社會(huì)當(dāng)中,網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題已成為各國(guó)政府普遍關(guān)注的問(wèn)題。目前,國(guó)內(nèi)的大部分高校都已開(kāi)設(shè)了網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的課程。《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程的目的,一方面是為了使學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)安全的基本原理以及保障網(wǎng)絡(luò)安全的主要技術(shù)和方法,培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的專業(yè)全才;另一方面在于加強(qiáng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工作和生活中解決一些網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的實(shí)用人才,使學(xué)生能夠更好地滿足社會(huì)和企業(yè)的基本要求。
《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生在已有的計(jì)算機(jī)原理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理等理論基礎(chǔ)上,對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的理論知識(shí)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)有一個(gè)比較系統(tǒng)的、全面的了解。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的基本概念、基本原理和工作方式,了解設(shè)計(jì)和維護(hù)安全的網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用系統(tǒng)的基本手段和常用方法,包括密碼技術(shù)、IDS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)、PKI技術(shù)、常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)病毒與網(wǎng)絡(luò)黑客的防范技術(shù)、實(shí)現(xiàn)安全服務(wù)的方法和策略以及如何構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全體系。
三、《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程的特點(diǎn)
《網(wǎng)絡(luò)信息安全》是一門(mén)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的新興學(xué)科,它涉及到計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、通信、電子、物理、法律、教育等學(xué)科的交叉領(lǐng)域,它既可以說(shuō)是附屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科,又可以說(shuō)是一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。《網(wǎng)絡(luò)信息安全》這門(mén)課程注重理論與實(shí)踐相互關(guān)聯(lián),其涉及的新技術(shù)、新概念、新問(wèn)題以及新方法日新月異,發(fā)展極為迅猛。《網(wǎng)絡(luò)信息安全》作為一門(mén)課程本身具有以下特點(diǎn):
第一,知識(shí)覆蓋面廣,知識(shí)更新快。《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程包括許多方面的理論知識(shí):密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、防火墻、IDS(入侵檢測(cè)技術(shù))等,它又涉及到網(wǎng)絡(luò)安全原理、網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)、黑客入侵以及計(jì)算機(jī)病毒的防治等,范圍非常廣。與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò)攻擊手段與網(wǎng)絡(luò)防范技術(shù)此消彼長(zhǎng),要想保證系統(tǒng)處于安全狀態(tài),必須要保證網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)實(shí)時(shí)更新,才能更好地防患于未然。
第二,學(xué)生主體的多樣性和復(fù)雜性。高校一般擁有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全專業(yè)的學(xué)生和其他非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)習(xí)的主體具有多樣性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生是未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)的主要技術(shù)力量,需要深入理解、掌握并且能夠熟練應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的知識(shí)。而非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生是面向社會(huì)的計(jì)算機(jī)實(shí)用性人才,一般而言只需要掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的基本知識(shí),切實(shí)提高自身的網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)。
第三,實(shí)踐性強(qiáng)。學(xué)生要想掌握《網(wǎng)絡(luò)信息安全》這門(mén)課程的基本原理和技術(shù)應(yīng)用,不僅需要擁有良好的預(yù)備知識(shí),例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信等,還需要開(kāi)展一定程度的實(shí)驗(yàn)課程。《網(wǎng)絡(luò)信息安全》的課程不能離開(kāi)實(shí)踐,否則只能是紙上談兵,讓學(xué)生興趣索然。例如防火墻的配置的實(shí)驗(yàn),學(xué)生只有實(shí)際地動(dòng)手操作,才能深刻地領(lǐng)會(huì)其工作原理,掌握其工作方式。
四、《網(wǎng)絡(luò)信息安全》教學(xué)改革的探索
在新一輪的教學(xué)改革背景下,為了達(dá)到《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程設(shè)置的目的,就必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法。針對(duì)《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程的特點(diǎn),必須在教學(xué)模式、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)手段以及考核方式上進(jìn)行變革。
1.教學(xué)模式的改革。在《網(wǎng)絡(luò)信息安全》的課程當(dāng)中,教師應(yīng)該采用創(chuàng)新的教學(xué)模式,切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。在以往的傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師常常“滿堂灌”,學(xué)生只是被動(dòng)地接受而缺乏主動(dòng)地進(jìn)行思考。因此,在《網(wǎng)絡(luò)信息安全》的課程教學(xué)改革中,教師要積極推行啟發(fā)式教學(xué),在課堂上加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,通過(guò)“啟發(fā)式”、“互動(dòng)式”、“案例式”以及“課堂提問(wèn)”等形式,引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課堂的教學(xué)當(dāng)中,使學(xué)生積極主動(dòng)地思考,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。
2.教學(xué)手段的改革。《網(wǎng)絡(luò)信息安全》這門(mén)課程中涉及的概念較為抽象,十分瑣碎而又環(huán)環(huán)相扣,內(nèi)容比較晦澀難懂,因此,教師必須采用一些現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課的興趣。針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生和非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,教師應(yīng)選取不同的角度去闡述知識(shí),劃分不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展,教師可以充分利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)課程相結(jié)合的教學(xué)手段增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣,利用幻燈片、動(dòng)畫(huà)、影片等更直觀地呈現(xiàn)出所授的知識(shí)內(nèi)容。這種教學(xué)手段有利于學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到更多的知識(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)以學(xué)生為中心的情景式教學(xué)方式,加強(qiáng)老師的教與學(xué)生的學(xué)的交流。在《網(wǎng)絡(luò)信息安全》的教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該盡量避免枯燥的文字解讀,應(yīng)多采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、案例法等進(jìn)行實(shí)時(shí)教學(xué)。例如在教授關(guān)于黑客進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊的模塊時(shí),教師可以使用仿真黑客模擬工具的方法修改學(xué)生的計(jì)算機(jī)密碼,讓學(xué)生意識(shí)到網(wǎng)絡(luò)安全的重要性,同時(shí)也使得課堂更富有實(shí)際意義。
3.實(shí)驗(yàn)手段的改革。高校首先需要對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行改進(jìn),《網(wǎng)絡(luò)信息安全》的許多實(shí)踐課程都需要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中才能更好地被學(xué)生所理解。因此,學(xué)校必須建立一個(gè)專門(mén)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)室,構(gòu)建一個(gè)小型的局域網(wǎng)絡(luò),并且搭建專門(mén)的網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其次,需要建立完善的實(shí)驗(yàn)室制度。《網(wǎng)絡(luò)信息安全》的實(shí)驗(yàn)課程大都是對(duì)一些黑客軟件的應(yīng)用,由于黑客軟件具有一定的攻擊性,難以監(jiān)控每一個(gè)學(xué)生的操作,所以在安排實(shí)驗(yàn)課程時(shí)要有嚴(yán)格的管理制度,要達(dá)到專人專機(jī),建立嚴(yán)格的登記制度。對(duì)于黑客仿真軟件的使用,教師要嚴(yán)格管理其使用過(guò)程,避免部分學(xué)生因?yàn)楹闷嫘尿?qū)使而攻擊一般網(wǎng)絡(luò)。另外,高校可以在《網(wǎng)絡(luò)信息安全》的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用虛擬機(jī)技術(shù)來(lái)解決實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。最后,高校可以在實(shí)驗(yàn)室中建立專用的安全工具資源數(shù)據(jù)庫(kù),以便于學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全的自主學(xué)習(xí)和自由操作。
4.考核方式的改革。教師在設(shè)置《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程的考核方式時(shí),首先必須要明確大學(xué)教育的主要目標(biāo)不是為了考試的高分,而是為了增強(qiáng)學(xué)生的各項(xiàng)技能,提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)考核使學(xué)生對(duì)自己的能力有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí),能夠及時(shí)更正自己的學(xué)習(xí)方法和思維模式。針對(duì)《網(wǎng)絡(luò)信息安全》這門(mén)課程的課程性質(zhì),教師應(yīng)該以實(shí)際動(dòng)手能力測(cè)驗(yàn)為主,以書(shū)面考試形式為輔進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)考核。考核形式可以讓學(xué)生通過(guò)團(tuán)結(jié)合作或者分組討論去完成一些網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)的項(xiàng)目,將考核變成一個(gè)實(shí)際的操作任務(wù),提高學(xué)生在處理網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題時(shí)的能力,增加課程的學(xué)習(xí)樂(lè)趣,以此達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。
五、結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)的發(fā)展,信息安全技術(shù)必然會(huì)成為維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定的必要技術(shù)之一。因此,深入研究《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程的改革方法,培養(yǎng)高素質(zhì)、高能力的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)專才勢(shì)在必行。《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程的教學(xué)改革,不僅要提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的使用能力,而且要增加學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)技能。針對(duì)不同需求的學(xué)生群體,高校應(yīng)積極探索有效的方法對(duì)該課程進(jìn)行改革,以此來(lái)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全課程的教學(xué)效果,提高課程教學(xué)質(zhì)量,形成完整的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)體系。
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關(guān)鍵詞:基于應(yīng)用;網(wǎng)絡(luò)課程;教學(xué)改革
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被譽(yù)為是“近代最深刻的技術(shù)革命”。為了培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型人才,滿足社會(huì)各行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)與開(kāi)發(fā)人才的需求[1],很多高校為非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用課程,該課程也是教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)提出的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)系列課程中的核心課程之一,該課程不僅要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和基本工作原理,還要求學(xué)生具備很強(qiáng)的實(shí)踐操作和應(yīng)用能力,而對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程的主要目標(biāo)是“面向應(yīng)用,突出實(shí)踐”[2]。筆者根據(jù)自己多年從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),以應(yīng)用為目的,就其課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)手段的改革進(jìn)行了探索與實(shí)踐。
1構(gòu)建基于應(yīng)用的課程體系
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程體系也在相應(yīng)地變化。現(xiàn)在,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程有多種課程體系,蔣天發(fā)教授將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的課程體系分為以TCP/IP協(xié)議為主線的網(wǎng)絡(luò)課程體系,以局域網(wǎng)為主線的網(wǎng)絡(luò)課程體系,以Internet 網(wǎng)為主線的網(wǎng)絡(luò)課程體系,以O(shè)SI協(xié)議為主線的網(wǎng)絡(luò)課程體系,概論性的網(wǎng)絡(luò)課程體系等[3],并對(duì)每一種課程體系的優(yōu)缺點(diǎn)及適用對(duì)象進(jìn)行了傳述。吳功宜教授提出了從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的三條主線構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程的思想,編寫(xiě)并出版了適用于不同層次的系列教材,提出的三條主線是:ARPANET-TCP/IP-Internet 技術(shù),PRNET-Ad hoc-WSN/WMN的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)[4-5]。馮博琴教授主持的國(guó)家級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)精品課程網(wǎng)站中將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)總結(jié)成9個(gè)知識(shí)大類、3個(gè)層次的54個(gè)知識(shí)點(diǎn)和6個(gè)目的的31個(gè)技能點(diǎn),等等。這些寶貴的教學(xué)成果與經(jīng)驗(yàn)對(duì)我們研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課程的教學(xué)提供了很好的借鑒作用。
2從應(yīng)用入手設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容
由于“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”(簡(jiǎn)稱“大基”)課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念和互聯(lián)網(wǎng)的基本應(yīng)用,我們?cè)谠O(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí),以“懂”、“建”、“管”、“用”(“懂”是理解網(wǎng)絡(luò)基本原理、相關(guān)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn);“建”是掌握基本組建網(wǎng)絡(luò)的工程技術(shù);“管”是學(xué)會(huì)管理、配置和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的基本能力;“用”是學(xué)會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)作為信息和管理的平臺(tái))現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為教學(xué)目標(biāo),以TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為主線,以加強(qiáng)應(yīng)用,培養(yǎng)能力為重點(diǎn),結(jié)合西部高校學(xué)生生源的實(shí)際情況,針對(duì)各個(gè)專業(yè)的不同需求,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用課程的內(nèi)容和技能要求進(jìn)行取舍和整合,減少了重復(fù),對(duì)“大基”中講過(guò)的內(nèi)容,進(jìn)行梳理、歸納總結(jié)性的講解,摒棄了傳統(tǒng)課程中那些過(guò)時(shí)的知識(shí),取而代之的是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中越來(lái)越廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與實(shí)現(xiàn)技術(shù),如增加了應(yīng)用廣泛的無(wú)線網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。這樣,一方面可以充分利用有限的授課課時(shí),向?qū)W生介紹最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用,另一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的積極性和主動(dòng)性,從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用課程具有理論性和實(shí)踐性強(qiáng)、技術(shù)更新快等特點(diǎn),加之教學(xué)和學(xué)習(xí)該課程時(shí)存在兩種誤區(qū):一是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是些概念,了解概念、會(huì)上網(wǎng)使用簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)軟件即可;另一種是名曰強(qiáng)調(diào)應(yīng)用,但把該課程降低到單純的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品介紹。針對(duì)以上問(wèn)題,筆者以生活中的網(wǎng)絡(luò)為實(shí)例,按項(xiàng)目整合課程內(nèi)容。把傳統(tǒng)的章節(jié)內(nèi)容歸納成模塊化教學(xué),每個(gè)模塊都對(duì)應(yīng)生活中的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目,將應(yīng)用技術(shù)貫穿到實(shí)踐中進(jìn)行教學(xué)。
筆者按大項(xiàng)目和小任務(wù)組織教學(xué)與實(shí)踐,逐步擴(kuò)展,使學(xué)生在完成小任務(wù)的同時(shí)邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐。
1) 項(xiàng)目一:構(gòu)建小型網(wǎng)絡(luò)[6]。
任務(wù)一:組建SOHO型網(wǎng)絡(luò)。
任務(wù)二:構(gòu)建辦公(或宿舍)網(wǎng)絡(luò)。
任務(wù)三:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的搭建。
任務(wù)四:小型網(wǎng)絡(luò)的安全保證。
相關(guān)知識(shí):計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、網(wǎng)絡(luò)硬件組成、網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的連接方式、TCP/IP協(xié)議與IP地址基本知識(shí)、常用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具、網(wǎng)絡(luò)病毒及防治等。這些基本知識(shí)在“大基”中已經(jīng)講過(guò),但僅介紹概念,大多數(shù)學(xué)生未接觸實(shí)踐。
2) 項(xiàng)目二:用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完成項(xiàng)目一任務(wù)。
相關(guān)知識(shí):無(wú)線局域網(wǎng)的基本知識(shí)、無(wú)線局域網(wǎng)硬件設(shè)備、無(wú)線局域網(wǎng)通信協(xié)議以及無(wú)線局域網(wǎng)組網(wǎng)模式等。
3) 項(xiàng)目三:構(gòu)建園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。
任務(wù)一:多辦公區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)連接。
任務(wù)二:部門(mén)間網(wǎng)絡(luò)的安全隔離。
任務(wù)三:網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)與互通。
相關(guān)知識(shí):交換機(jī)的工作原理及級(jí)聯(lián)技術(shù)、子網(wǎng)劃分與子網(wǎng)掩碼、VLAN技術(shù)及應(yīng)用、路由技術(shù)與三層交換等。
4) 項(xiàng)目四:Internet接入技術(shù)。
任務(wù)一:ADSL接入技術(shù)。
任務(wù)二:校園網(wǎng)接入技術(shù)。
任務(wù)三:構(gòu)建安全的校園網(wǎng)。
相關(guān)知識(shí):Internet基本技術(shù)、家庭網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)及ADSL技術(shù)及應(yīng)用、寬帶接入技術(shù)、路由協(xié)議與網(wǎng)關(guān)、防火墻技術(shù)及應(yīng)用。
5) 項(xiàng)目五:網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的總體規(guī)劃方法。
將這些項(xiàng)目與任務(wù)貫穿于教學(xué)的整個(gè)過(guò)程,使學(xué)生真正做到在學(xué)習(xí)過(guò)程中做項(xiàng)目,在做項(xiàng)目過(guò)程中學(xué)習(xí),體現(xiàn)了“做中學(xué)、學(xué)中做”的教學(xué)理念
3從應(yīng)用入手,積極探索多元化教學(xué)方法
傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式,即系統(tǒng)、完整、講細(xì)、講透的講課方法,既枯燥乏味,又束縛學(xué)生的智力發(fā)展和能力提高,加之課程學(xué)時(shí)普遍減少,因此,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)學(xué)生的思維,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,是改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段的重點(diǎn)[7]。在教學(xué)過(guò)程中,以“懂”、“建”、“管”、“用”為目標(biāo),從應(yīng)用入手,積極探索多元化的教學(xué)方法,并將多種教學(xué)方法與教學(xué)手段相結(jié)合。如:場(chǎng)景教學(xué)與興趣教學(xué)相結(jié)合、啟發(fā)式教學(xué)與討論式教學(xué)相結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動(dòng)與案例教學(xué)相結(jié)合、演示教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合、虛擬教學(xué)與實(shí)物教學(xué)相結(jié)合、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合等[8-10]。
興趣是最好的老師,在教學(xué)中,只有激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。如在第一講中,教師首先介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性、發(fā)展趨勢(shì)以及在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用,啟發(fā)學(xué)生發(fā)言,談?wù)勛约菏褂镁W(wǎng)絡(luò)的情況以及對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理解,并互相交流,最后,教師總結(jié)歸納,給出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義。