交互式计算机网络课程综合教学及学习平台模式研究

摘要:交互式网络教学模式采用多媒体和网络通信技术结合,创造一个交互式的数字化教学及学习平台,从根本上改变了传统教学模式在计算机网络课程教学过程中的不足。该文重点探讨了在计算机网络课程教学及学习中构建交互式的网络教学平台,通过网络化教学与课堂教学有机结合,培养学生的综合学习素养、创新精神和综合能力,使计算机网络课程综合教学水平和计算机网络工程专业学生在学习计算机网络课程过程总迈上一个新台阶。

关键词:交互式;综合教学模式;网络教学及学习平台;计算机网络课程

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)07-1669-02

Interactive Computer Network Course Integrated Model of Teaching and Learning Platform

MA Yu-bao

(Anhui Agricultural University, Information and Computer Science, Hefei 230036, China)

Abstract: Interactive online teaching model of multi-media and network communication technologies to create an interactive digital teaching and learning platform that fundamentally changes the traditional teaching model in computer network curriculum teaching and learning process deficiencies. This paper focuses on the computer network teaching and learning in the network to build an interactive teaching platform, through the network-based combination of teaching and classroom teaching, to develop students integrated learning literacy, innovation and integration capabilities to enable a comprehensive standard of teaching computer network courses and computer network engineering course in learning the process of the overall computer network onto a new level.

Key words: interactive; comprehensive teaching model; network teaching and learning platform; Computer Network Course

计算机网络的出现和广泛应用,使得社会对网络技术专业人才的需求不断增长。计算机网络工程系列专业课程集计算机网络、网络规划与组建、网络管理、网站建设、防火墙配置等理论与技术于一体,知识面广,是理论与实践结合很强的网络技术专业课程。通过这些课程的学习,可以使学生掌握计算机网络、计算机通信、局域网和广域网的组建与管理、网站的建设与维护等基本理论、基础知识和基本方法,了解计算机网络的应用、发展方向和趋势,为以后从事计算机网络相关的技术工作打下良好的基础。

然而,在近几年的计算机网络专业课程的教学中,我们发现,尽管在教学过程中,我们对教材的选择尽量做到内容新颖,偏重于实践应用,在课堂教学中尽量做到理论联系实际,在教学方法上采用了多媒体演示课件结合模拟环境操作,然而计算机网络系列专业课程中理论教学与实践脱节的矛盾仍十分突出,老师在课堂上通过多媒体课件演示过的网络设备的连接及配置方法,在实验课程中要求学生自己完成时,大部分同学无法较好地完成实验任务。通过和学生的广泛交流,我们发现,由于路由器、二、三层VLAN 交换机等计算机网络设备,学生在生活中不曾接触过,设备的连接方法、设备的配置命令、子网的划分等对学生来说都是一个全新的领域,尽管教师在上课时讲解了命令功能和参数配置,由于缺乏真实的网络环境来演示,学生仍缺乏感性认识,对老师在课堂上的多媒体演示课件并不能较好地理解,加上课后又缺乏实践的条件,因而在实验课时很多同学无法完成实验任务,老师在上实验课时只能重新演示,个别辅导,效果并不理想。

可以看出,独立的多媒体教室,并没有充分利用网络资源,仍然不能摆脱以教师讲课为主的学习模式。为适应21 世纪信息时代对高素质创造型网络技术人才的需要,必须对现有的教学模式和教学方法进行改革,创造一个在教师指导下的学生自主式学习环境。随着网络技术的发展,将其与多媒体技术、Web 网页技术和数据库互连技术以及分布式对象技术结合,构建交互式开放式网络教学平台,并将其融入教学过程的新的教学模式已经成为信息时代的发展趋势,也符合新形势下的计算机网络专业课程的教学需要。

1 交互式计算机网络课程综合教学模式要求

以多媒体和网络通信技术为代表的信息技术可以创造一个数字化教学及学习平台,从根本上改变传统教学模式。通过将计算机网络系列专业课程进行有效的优化整合,可以构建出一种理想的计算机网络工程综合课程教学及学习环境——交互式网络教学及学习平台,这种平台具有开放性、共享性、交互性、实时性、丰富性及信息综合性等特点,可以支持真实的情景创设,是一种不受时空限制的资源共享。网络的交互性使得学生可以方便地链接到计算机网络教学及学习平台,师生之间可以进行实时和非实时的交流、讨论,自主掌握学习过程,有利于提高教学活动的效果和效率。交互式网络教学及学习平台使计算机网络教学材料的展示越来越灵活、形象、生动,是支持新型的教师指导下学生自主式学习方式的最有力工具。

随着信息技术和计算机网络的发展,各门计算机网络课程之间不是相互独立的关系,它们相互渗透、相互配合、相互辅助。将现代教育思想、教学设计、教学方法和学习方法融为一体,形成的现代教育技术体系将是未来计算机网络专业教育发展的总趋势,同时也对这种新形势下的计算机网络专业教学及学习平台提出了新要求。

1) 计算机网络课程教学及学习平台应当具备计算机网络课程基础知识学习功能,教师应提供多种计算机网络专业的多媒体课件、电子教案、相关的最新技术等教学资料。计算机网络教学课件制作中应注重以学生自主学习为中心,通过性能良好、内容丰富、形式多样的多媒体课件,科学地表现知识结构,并引导学生快捷、方便、准确地掌握。在内容组织上可以立体交叉,可按照逻辑顺序将各章节统一排列,或以知识单元为中心进行编排。学生可以打开各级目录进入章节,也可以直接进入各知识点。这种编排有利于初学者按照章节顺序步步深入地学习,也有利于复习过程中直接进入不同的章节。

2)计算机网络课程教学及学习平台同时应有相关网络实验的集成与模拟功能。随着网络带宽的拓宽和网速的全面提升,计算机网络实验课程的发展方向是基于流媒体(实拍教学场景、丰富的教学辅助材料)和MUD(MOO)技术的虚拟真实教学环境等更加人性化的教学环境。虚拟实验环境提供强大的交互功能和虚拟软件友好的人机界面,结合了视、听功能,形象直观,图文并茂,丰富多彩,信息量大,不需实验设备也能进行,从而能有效激发学生对网络实验的兴趣,充分调动学生“动手”参与的积极性,真正体现学生的认知主体作用和实验过程中的主体地位。如局域网技术课程中,教师模拟好局域网拓扑结构后,学生通过自主操纵Cisco 的虚拟机,直接操作Cisco不同型号的交换机和路由器等网络设备,同时可以直观地看到每一条指令的执行结果,在这种虚拟环境下,学生不仅可以很快地熟悉平时甚少有机会接触的网络设备,同时也不会损坏实验室的仪器设备,这种虚拟真实的教学实验环境可以把学习者的积极性充分调动起来,其学习效果是仅仅在多媒体上放有关实验课程的文字、图片资料所无法比拟的。

3)网络教学平台除了考虑教师的教学需要外,还应考虑学生的学习需求,应提供习题、作业的在线解答功能,通过BBS论坛形式等形式提供一个师生相互学习和交流的开放式交互式网络平台,通过师生互动,使学生了解专业应用、研究、最新技术、发展方向的知识拓展功能。这种有利于快速灵活地信息获取,丰富多样的教学互动,打破了时间、地区界限的协作交流,有利于培养学生的创造性和动手能力,在此基础上可以实现一种能充分体现学习主体作用的全新学习方式,如研究性学习与个性化学习。

2 交互式计算机网络综合教学及学习平台建构

交互式计算机网络综合教学及学习平台是基于Internet 环境下的有力教学及学习工具,并正以其实用性、高效性和交互性成为越来越重要的教学和教辅导手段。但是,要保证网络教学开展好,构建好的教学及学习平台才是决定因素,所以,网络教学资源的建设和管理非常重要,而且,这是一个动态和持续的过程,需求和发展决定了网络教学资源的建设目标。在网络教学平台的构建中,我们着重做到:

1)计算机网络专业教学内容明确。现有的网络教育平台大多对资源信息的建设追求大而全,建设的学习资源系统,提供了海量的教学内容和素材,如课件库、答疑库、试题库等,数量十分庞大,但没有针对学生进行内容定制,因而需要学生花费大量的时间和精力,自己查找所需学习资料。然而学生对学习的内容本身还不是非常了解,因此很难在如此浩大的资料库中获取适合其使用的学习内容资料,使得各类资源使用率低下,从而造成教育资源的浪费,这就是所谓“信息过载”问题。

因此,在交互式计算机网络综合教学及学习平台的构建过程中,我们充分体现了计算机网络专业教师组的主导作用,构建交互式计算机网络综合教学及学习平台的研发人员应是在计算机网络专业教学第一线的多名教师的参与;教师的核心作用不在于给学生传递知识,而在于教师如何进行综合知识运用的建构活动,作为教学的组织者、促进者与监控者,多名计算机网络专业教师应互相交流下设定教学目标,把计算机网络专业教学中各方面的因素协调起来,在计算机网络专业教学内容的设计上应根据教学时数、教学大纲和教学目标,充分体现各知识单元的核心、重点与难点,突出案例和实际应用,在学生的学习过程中发挥关键的引导、促进作用,并根据学生的学习需求在计算机网络专业教学内容上做动态调整,使学生不至于在信息的海洋中迷航。

2)交互式计算机网络综合教学及学习平台的个性化支持。基于交互式网络教育技术下的学习过程与传统的学习方法相比有了根本性的变化,它不仅表现在计算机网络专业教学突破了时间、空间的限制,而且学生的学习过程已不再是简单、被动地接受知识,而是更具自主性。学生可以在教师构建综合知识运用案例指导下建构网络背景,这样直接决定着学生学习的效果,他们是学习过程的主体。因此在网络平台教学资源的构建中,应以自主化、个性化为主,引导学生主动发现问题,积极思考问题,培养学生自主解决问题的能力和综合解决问题的能力。教师构建网上计算机网络专业教学平台时,可设置导学目录,既方便学生自己制订学习计划,也利于指导学生如何学习每个网络工程知识模板的重点及难点,在每个网络工程专业知识模块内部还可设置一个作业点评,用于解决学生在完成作业和习题时易出现的问题,这既体现了学生学习的自主性,也解决了学生集中学习时间不足的矛盾。

3)良好的互动学习环境。教学中的“互动”是解决学生学习中发现问题的一种较好方法,网络教育平台可以提供教师与学生之间的充分沟通与交互功能,学生通过与老师、同学之间的交流和讨论,不仅可以培养其解决问题的能力,而且可以锻炼其团队协作的精神,充分调动学生的学习积极性,且这种互动是跨越“时空”限制的,可以采用专题讨论区、QQ 群、E-mail等多种方式进行。

3 总结

交互式计算机网络课程综合教学及学习平台模式研究,充分利用现代信息技术、网络技术和信息资源,科学安排计算机网络工程专业教学过程的各个环节和要素,注重构建学生的积极参与、互动,其目的在于培养学生的学习素养、创新精神和综合能力,从而提高他们的学业成就,并使他们最终成为具有信息处理能力的主动学习者。这种教学模式可以极大推动网络化教学与课堂教学的有机结合,使教师的教学和学生的学习迈上一个新台阶。

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