計算機網(wǎng)絡課程教學改革芻議
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摘要:計算機網(wǎng)絡是計算機專業(yè)一門重要的必修課，理論知識深澀難懂、實驗環(huán)節(jié)不易入手。本文從理論與實踐教學的不同方面進行了探討，借助超星平臺、虛擬仿真技術(shù)等進行了線上線下、理論與實踐、虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合的教學改革探索。
關鍵詞:計算機網(wǎng)絡；超星平臺；虛擬仿真
1引言
計算機網(wǎng)絡課程是一門理論與實踐緊密結(jié)合的課程。作為計算機各專業(yè)的重要基礎必修課課，其理論性較強、知識面較廣、知識更新快，老師難講，學生難學。因此，探索靈活多樣的教學方法，讓學生通過實踐將理論知識融會貫通是一項至關重要的任務。目前計算機網(wǎng)絡課程主要講述計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，其中實現(xiàn)通信原理的協(xié)議，理論性、抽象性都較強，加之一般課時設置不足，導致教師在教學內(nèi)容取舍、理論實踐課時分配上頗費腦筋。網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展日新月異，課程中需要及時融入新的內(nèi)容，但一味地灌輸和填鴨，導致學生失去學習興趣，最后變成“為了考試而學習”，效果適得其反。筆者從事計算機網(wǎng)絡一線教學工作多年，下面從教學模式、內(nèi)容構(gòu)建、實踐教學、評價考核等方面進行教學改革探索。
2基于超星平臺的混合式教學模式
超星課程平臺是目前高校使用較多的一款移動學習平臺，由教師完成課程創(chuàng)建、資源發(fā)放、討論答疑、題庫建設等一系列課程建設內(nèi)容，學生課前可以預習相關內(nèi)容，課上教師還可以利用該軟件進行簽到、點名互動答題，布置課堂練習題、課后習題，系統(tǒng)有自動提醒和匯總的功能，可以隨時實時查看并統(tǒng)計學生的學習情況、班級整體對某個知識點的掌握情況，功能豐富且強大[2]。2.1課前準備。教師在平臺創(chuàng)建好課程，邀請所授課班級的學生加入，并將學生進行分組。課程平臺提供了豐富的模塊，前期工作的重點主要是課程模塊的建設，包括章節(jié)安排、PPT講義、資料和作業(yè)以及與課程相關的資料。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，學生提前觀看視頻并回答問題，平臺可以自動記錄學生的學習情況。資料相當于跟課程相關的經(jīng)過整理的知識庫，供學生自主學習時查閱。2.2課中指導。平臺提供簽到、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現(xiàn)對課堂的教學管理。比如互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡方案設計大作業(yè)，學生小組必須定期往平臺上提交階段性成果，從需求描述到具體設計與實現(xiàn)的每個環(huán)節(jié)，教師在平臺上與學生及時互動給出批閱意見，當發(fā)現(xiàn)學生有共性的問題時，教師通過投屏該組學生的解決方案，讓全班同學參與討論，再通過提問和搶答及時給予指導和警示，這種教學手段豐富、便利且快捷，是傳統(tǒng)的教學所不能及的。
3基于虛擬仿真技術(shù)的實踐教學
網(wǎng)絡實踐教學是對理論知識的重要補充，一直以來，搭建和維護實驗室的成本都非常高。利用虛擬仿真技術(shù)搭建實驗環(huán)境已成為便利、經(jīng)濟的趨勢。目前使用較多的是思科或華為的模擬仿真軟件，學生利用這些工具能夠快捷便利地去建立網(wǎng)絡拓撲、設計和配置網(wǎng)絡模擬環(huán)境，排除網(wǎng)絡故障。并可提供數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中行進的動畫處理過程，觀察網(wǎng)絡實時運行情況[1]。凡事有利就有弊，在實際教學中我們也發(fā)現(xiàn)，由于是虛擬仿真搭建實驗環(huán)境，造成有些學生不勞而獲，直接去抄襲其他同學的實驗文件。為解決這一問題，我們要求不同學生配置特定的實驗參數(shù)，從而很好地解決了這一問題。即確保每個同學所做的實驗和預先發(fā)放的實驗指導手冊不相同，每個同學之間也各不相同。測評結(jié)果表明，如果學生按照一份給定的一步一步的實驗指導手冊去做，完成實驗的成功率會非常高，但是這其中隱藏著一個問題，就是很多同學是“依樣畫葫蘆”，他們其實并沒有透徹理解實驗背后的原理，所以當他們某一步驟配置出錯時就茫然不知所措，根本不知道該如何按步驟調(diào)試。以靜態(tài)路由配置實驗為例，我們只給定學生參考拓撲結(jié)構(gòu)的大致框架圖，并要求每個學生按照自己的學號給定若干個不同網(wǎng)絡的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驅(qū)動原則構(gòu)建實驗內(nèi)容，考查學生關于IP地址分配的知識點掌握情況，另一方面是為了確保學生不能抄襲，他必須真正弄懂并掌握實驗目的和原理才能完成實驗，因為這時候照搬實驗指導上的命令是肯定行不通的。此時的測評結(jié)果表明，這時候?qū)W生如果再遇到一些配置出錯信息，反而能夠“瞻前顧后”地通讀實驗指導手冊，跟同組的同學討論，或者查閱相關資料自行排錯，這種情況下學生的動手能力、團隊協(xié)作、自主解決問題的能力都被大大激發(fā)和增強。從表面上看，這樣的要求的確是增加了學生完成本實驗的難度，也增加了完成實驗的課時數(shù)，但是效果非常好，教師的評分依據(jù)也真實可信。模擬仿真教學軟件還可以提供不同層次的學習需求，很多學生就是在這些實踐環(huán)節(jié)，激發(fā)了對網(wǎng)絡技術(shù)、網(wǎng)絡安全的興趣，結(jié)合未來的職業(yè)規(guī)劃，進一步進行高層次高技能的學習和考證。
4基于任務驅(qū)動教學內(nèi)容構(gòu)建
課程實驗內(nèi)容的構(gòu)建使用任務驅(qū)動的教學方法，指將傳統(tǒng)的純粹按照教學進度開展的實驗分解為若干子任務及若干相關知識點，以有效完成任務為考核目的的實驗教學方法，其特點是“以任務為主線，貫穿大量相關知識點，以教師為引導，啟發(fā)學生自主學習”。比如最簡單的使用交換機組建局域網(wǎng)，學生完成這樣一個實驗任務，需要在虛擬仿真工具里構(gòu)建拓撲結(jié)構(gòu)，熟悉設備的連接、雙絞線特性，理解交換機的端口，會配置IP地址，進一步地，發(fā)送測試包給目的主機，觀察交換機是如何轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，整個過程慢鏡頭播放，具體形象，之前課堂上所學習到的交換機“自學習算法”構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)表的理論知識點在此真實重現(xiàn)，會大大幫助學生理解知識難點并提高學習興趣。這種任務驅(qū)動的方式有利于學生將所學理論和技能進行綜合運用，有利于學生將所學知識與具體問題情境相聯(lián)系，有利于激發(fā)學生的實踐熱情和創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)學生的綜合能力和團結(jié)協(xié)作精神。
5基于過程化的考核評價機制
作為對以上教學改革的有力支撐，計算機網(wǎng)絡課程的考核評價機制也不能再是以往一張考卷的單一評價體系，考核方式應更注重學生的過程化學習，平時成績和期末成績各占50%。平時成績又由課堂考勤、課堂表現(xiàn)、階段性作業(yè)、實驗實踐等多部分構(gòu)成。如前所述，超星課程平臺已經(jīng)完整地記錄了學生課前預習情況、作業(yè)完成情況的打分，考勤簽到、提問與回答，課程設計大作業(yè)的階段性成果和參與度。根據(jù)教師預先設定的權(quán)重，平臺會自動為每個學生進行自動評分，計算出每個學生在各環(huán)節(jié)分值的分布情況、小組及班級的得分詳情，極大地簡化了教師的平時成績過程化考核管理的工作量。平臺還支持在線題庫建設，自動出卷和部分題型的自動閱卷功能。雖然前期的平臺課程建設工作量不小，但是隨著每學期資料、題庫和知識庫的不斷積累和豐富，會越來越便利。
6結(jié)束語
綜上所述，以上教學手段目前已在計算機網(wǎng)絡課程的教學中得到分階段的綜合運用，課堂教學和實踐教學環(huán)節(jié)的教學效果都得到了明顯提升，激發(fā)了學生的學習興趣和熱情，極大地提高了教學效率。
參考文獻
[1]許小東,等.構(gòu)建虛實結(jié)合的計算機網(wǎng)絡類實驗平臺的研究[J].實驗技術(shù)與管理,2017(6).
[2]趙春風.計算機網(wǎng)絡技術(shù)混合式實驗教學改革[J].計算機教育,2019(10).
作者:王穎穎 周志釗 單位:上海立信會計金融學院信息管理學院
