計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革芻議

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摘要:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)專業(yè)一門重要的必修課，理論知識(shí)深澀難懂、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不易入手。本文從理論與實(shí)踐教學(xué)的不同方面進(jìn)行了探討，借助超星平臺(tái)、虛擬仿真技術(shù)等進(jìn)行了線上線下、理論與實(shí)踐、虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的教學(xué)改革探索。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；超星平臺(tái)；虛擬仿真

1引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。作為計(jì)算機(jī)各專業(yè)的重要基礎(chǔ)必修課課，其理論性較強(qiáng)、知識(shí)面較廣、知識(shí)更新快，老師難講，學(xué)生難學(xué)。因此，探索靈活多樣的教學(xué)方法，讓學(xué)生通過實(shí)踐將理論知識(shí)融會(huì)貫通是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)。目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程主要講述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，其中實(shí)現(xiàn)通信原理的協(xié)議，理論性、抽象性都較強(qiáng)，加之一般課時(shí)設(shè)置不足，導(dǎo)致教師在教學(xué)內(nèi)容取舍、理論實(shí)踐課時(shí)分配上頗費(fèi)腦筋。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日新月異，課程中需要及時(shí)融入新的內(nèi)容，但一味地灌輸和填鴨，導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，最后變成“為了考試而學(xué)習(xí)”，效果適得其反。筆者從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一線教學(xué)工作多年，下面從教學(xué)模式、內(nèi)容構(gòu)建、實(shí)踐教學(xué)、評(píng)價(jià)考核等方面進(jìn)行教學(xué)改革探索。

2基于超星平臺(tái)的混合式教學(xué)模式

超星課程平臺(tái)是目前高校使用較多的一款移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，由教師完成課程創(chuàng)建、資源發(fā)放、討論答疑、題庫(kù)建設(shè)等一系列課程建設(shè)內(nèi)容，學(xué)生課前可以預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，課上教師還可以利用該軟件進(jìn)行簽到、點(diǎn)名互動(dòng)答題，布置課堂練習(xí)題、課后習(xí)題，系統(tǒng)有自動(dòng)提醒和匯總的功能，可以隨時(shí)實(shí)時(shí)查看并統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、班級(jí)整體對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，功能豐富且強(qiáng)大[2]。2.1課前準(zhǔn)備。教師在平臺(tái)創(chuàng)建好課程，邀請(qǐng)所授課班級(jí)的學(xué)生加入，并將學(xué)生進(jìn)行分組。課程平臺(tái)提供了豐富的模塊，前期工作的重點(diǎn)主要是課程模塊的建設(shè)，包括章節(jié)安排、PPT講義、資料和作業(yè)以及與課程相關(guān)的資料。其中章節(jié)安排包括授課視頻的錄制，這部分工作量最大，也最重要，學(xué)生提前觀看視頻并回答問題，平臺(tái)可以自動(dòng)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。資料相當(dāng)于跟課程相關(guān)的經(jīng)過整理的知識(shí)庫(kù)，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)查閱。2.2課中指導(dǎo)。平臺(tái)提供簽到、投屏、提問和搶答等多種功能，可以非常方便地以多樣化手段實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂的教學(xué)管理。比如互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)大作業(yè)，學(xué)生小組必須定期往平臺(tái)上提交階段性成果，從需求描述到具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，教師在平臺(tái)上與學(xué)生及時(shí)互動(dòng)給出批閱意見，當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生有共性的問題時(shí)，教師通過投屏該組學(xué)生的解決方案，讓全班同學(xué)參與討論，再通過提問和搶答及時(shí)給予指導(dǎo)和警示，這種教學(xué)手段豐富、便利且快捷，是傳統(tǒng)的教學(xué)所不能及的。

3基于虛擬仿真技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)是對(duì)理論知識(shí)的重要補(bǔ)充，一直以來，搭建和維護(hù)實(shí)驗(yàn)室的成本都非常高。利用虛擬仿真技術(shù)搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境已成為便利、經(jīng)濟(jì)的趨勢(shì)。目前使用較多的是思科或華為的模擬仿真軟件，學(xué)生利用這些工具能夠快捷便利地去建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、設(shè)計(jì)和配置網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境，排除網(wǎng)絡(luò)故障。并可提供數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中行進(jìn)的動(dòng)畫處理過程，觀察網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況[1]。凡事有利就有弊，在實(shí)際教學(xué)中我們也發(fā)現(xiàn)，由于是虛擬仿真搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，造成有些學(xué)生不勞而獲，直接去抄襲其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)文件。為解決這一問題，我們要求不同學(xué)生配置特定的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，從而很好地解決了這一問題。即確保每個(gè)同學(xué)所做的實(shí)驗(yàn)和預(yù)先發(fā)放的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)不相同，每個(gè)同學(xué)之間也各不相同。測(cè)評(píng)結(jié)果表明，如果學(xué)生按照一份給定的一步一步的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)去做，完成實(shí)驗(yàn)的成功率會(huì)非常高，但是這其中隱藏著一個(gè)問題，就是很多同學(xué)是“依樣畫葫蘆”，他們其實(shí)并沒有透徹理解實(shí)驗(yàn)背后的原理，所以當(dāng)他們某一步驟配置出錯(cuò)時(shí)就茫然不知所措，根本不知道該如何按步驟調(diào)試。以靜態(tài)路由配置實(shí)驗(yàn)為例，我們只給定學(xué)生參考拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的大致框架圖，并要求每個(gè)學(xué)生按照自己的學(xué)號(hào)給定若干個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)的IP地址分配方案。這樣做的目的，一方面是基于下文所述的任務(wù)驅(qū)動(dòng)原則構(gòu)建實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，考查學(xué)生關(guān)于IP地址分配的知識(shí)點(diǎn)掌握情況，另一方面是為了確保學(xué)生不能抄襲，他必須真正弄懂并掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮聿拍芡瓿蓪?shí)驗(yàn)，因?yàn)檫@時(shí)候照搬實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上的命令是肯定行不通的。此時(shí)的測(cè)評(píng)結(jié)果表明，這時(shí)候?qū)W生如果再遇到一些配置出錯(cuò)信息，反而能夠“瞻前顧后”地通讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)，跟同組的同學(xué)討論，或者查閱相關(guān)資料自行排錯(cuò)，這種情況下學(xué)生的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、自主解決問題的能力都被大大激發(fā)和增強(qiáng)。從表面上看，這樣的要求的確是增加了學(xué)生完成本實(shí)驗(yàn)的難度，也增加了完成實(shí)驗(yàn)的課時(shí)數(shù)，但是效果非常好，教師的評(píng)分依據(jù)也真實(shí)可信。模擬仿真教學(xué)軟件還可以提供不同層次的學(xué)習(xí)需求，很多學(xué)生就是在這些實(shí)踐環(huán)節(jié)，激發(fā)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全的興趣，結(jié)合未來的職業(yè)規(guī)劃，進(jìn)一步進(jìn)行高層次高技能的學(xué)習(xí)和考證。

4基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建

課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的構(gòu)建使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，指將傳統(tǒng)的純粹按照教學(xué)進(jìn)度開展的實(shí)驗(yàn)分解為若干子任務(wù)及若干相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，以有效完成任務(wù)為考核目的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，其特點(diǎn)是“以任務(wù)為主線，貫穿大量相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，以教師為引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)”。比如最簡(jiǎn)單的使用交換機(jī)組建局域網(wǎng)，學(xué)生完成這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，需要在虛擬仿真工具里構(gòu)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，熟悉設(shè)備的連接、雙絞線特性，理解交換機(jī)的端口，會(huì)配置IP地址，進(jìn)一步地，發(fā)送測(cè)試包給目的主機(jī)，觀察交換機(jī)是如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，整個(gè)過程慢鏡頭播放，具體形象，之前課堂上所學(xué)習(xí)到的交換機(jī)“自學(xué)習(xí)算法”構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)表的理論知識(shí)點(diǎn)在此真實(shí)重現(xiàn)，會(huì)大大幫助學(xué)生理解知識(shí)難點(diǎn)并提高學(xué)習(xí)興趣。這種任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式有利于學(xué)生將所學(xué)理論和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用，有利于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與具體問題情境相聯(lián)系，有利于激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐熱情和創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

5基于過程化的考核評(píng)價(jià)機(jī)制

作為對(duì)以上教學(xué)改革的有力支撐，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的考核評(píng)價(jià)機(jī)制也不能再是以往一張考卷的單一評(píng)價(jià)體系，考核方式應(yīng)更注重學(xué)生的過程化學(xué)習(xí)，平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)各占50%。平時(shí)成績(jī)又由課堂考勤、課堂表現(xiàn)、階段性作業(yè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐等多部分構(gòu)成。如前所述，超星課程平臺(tái)已經(jīng)完整地記錄了學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況、作業(yè)完成情況的打分，考勤簽到、提問與回答，課程設(shè)計(jì)大作業(yè)的階段性成果和參與度。根據(jù)教師預(yù)先設(shè)定的權(quán)重，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)為每個(gè)學(xué)生進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分，計(jì)算出每個(gè)學(xué)生在各環(huán)節(jié)分值的分布情況、小組及班級(jí)的得分詳情，極大地簡(jiǎn)化了教師的平時(shí)成績(jī)過程化考核管理的工作量。平臺(tái)還支持在線題庫(kù)建設(shè)，自動(dòng)出卷和部分題型的自動(dòng)閱卷功能。雖然前期的平臺(tái)課程建設(shè)工作量不小，但是隨著每學(xué)期資料、題庫(kù)和知識(shí)庫(kù)的不斷積累和豐富，會(huì)越來越便利。

6結(jié)束語

綜上所述，以上教學(xué)手段目前已在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)中得到分階段的綜合運(yùn)用，課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)效果都得到了明顯提升，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，極大地提高了教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]許小東,等.構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2017(6).

[2]趙春風(fēng).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育,2019(10).

作者:王穎穎 周志釗 單位:上海立信會(huì)計(jì)金融學(xué)院信息管理學(xué)院