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计算机网络实验教学研究

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发布日期:2019-03-11 16:16

实验教学是课堂理论教学的延伸、强化与补充,在高等教育中,尤其是应用型人才培养中起着至关重要的作用。通过实验教学,培养学生的理论知识的应用能力、实践操作能力、团队沟通与协作能力,以及实际项目的管理能力,它是对学生理论知识的再实现,是更深一层次的学习。计算机网络是一门理论性与实践性并重的专业核心课程,合理、科学地开展实验课程的教学,可帮助学生进一步地对理论知识的理解与应用。

1构建以学生为中心的实验教学目标

广东白云学院以培养应用型、复合型高级人才为目标,依托中国应用技术大学联盟,学校加大应用技术人才培养的力度,尤其针对工科类课程的教学,特别注重理论与实验教学的结合[1]。计算机网络课程是学校教学质量工程改革的课程之一,课程特点是理论与实践并重,结合课程的教学目标,学生的学习特点,构建以学生为中心的教学目标,以学生为本,充分调动学生的学习主动性与积极性[2],以最大化实现课程的教学要求,课程教学目标包括以下三个方面。

(1)知识水平。通过课程学习,使学生系统地掌握计算机网络的基本原理、相关理论和实现方法,掌握通信协议的分析和设计方法,熟悉和掌握常用的计算机网络体系结构和标准、相关的网络实用技术,对各种网络技术、网络工程项目、网络管理、网络安全的基本原理、基本方法和相关技术有所了解。

(2)能力目标。能运用协议分析软件分析网络的常用协议,具备运用网络知识分析、设计计算机网络系统能力,对计算机网络系统的运行具有维护、应用、评估、升级等综合应用能力。具备网络架构、设计、实施、运行的网络工程师的能力。

(3)素质目标。熟悉计算机网络技术的发展与应用,具备团队协作能力,善于沟通,并能独立完成课程项目,具备网络工程师的综合素质要求。

2优化实验教学内容,建立知识体系

结合人才培养目标与课程教学要求,实验项目要符合基本课程教学要求,同时要能结合知识的实际应用,与工程实践项目接轨,为学生后续的课程设计与实际工作打好基础。在实验教学内容的选择上以建立知识体系为目标,充分体现以学生为主体、以能力培养为中心、注重理论与实践的结合[3],根据实验内容和难易程度将实验类型可划分为演示性、验证性、综合性和设计性4种类型[4],对每个实验单元及实验项目或内容制定了不同的实验教学要求。我院开设的计算机网络实验课程主要分五个知识模块:网络协议分析、交换技术、路由技术、广域网配置和服务器配置,其知识结构由理论到实践,注重理论性、实践性、设计性的结合。

3实施以学生为中心的多元化教学方法

传统教学采用的基本方法是讲授法,更多的体现教师的教学活动,而缺乏学生的参与。以学生为中心的教学方法注重学生的学习过程,强调的是学生的课堂活动,学生是主体,通过采用多种教学方法,充分调动学生参与课堂的活动教学。实验课程的目的是对课堂理论教学的补充,要求学生通过实验学习能更加深刻地理解相关的网络技术的理论知识,并将其应用到具体的实践中。实验教学不同于理论的课堂教学,应以学生为主,教师为辅,引导学生自主学习,自我实践,在实践中发现问题、分析问题、解决问题,培养学生的学习能力、团结协作能力、语言沟通能力等方面的综合素质[5]。在上节中已给出实验的具体项目内容及要求,结合实验的要求,实验课程的教学主要采用分组实验、小组讨论、交叉评论、辩论等方法[6]。下面以交换技术实验的实施过程分析实验教学的方法。在本次实验项目中,要求学生认识最重要的网络设备———交换机,并通过实验完成交换机的基本配置,配置VLAN,实现各VLAN之间的连接。课程的教学过程主要分以下几个环节:任务讲解、分组实验、交叉讨论、效果评估。

3.1任务讲解

教师提出实验要求,介绍并分析交换机功能及应用,对交换机的基本配置方法和命令作基本介绍,学生通过教师讲解内容,自己在每个小组完成基本命令的应用。学生分组完成自己小组的VLAN的配置,在此基础上,再实现不同组之间的网络互连。

3.2分组实验

此环节是实验教学的核心,也是学生课堂活动的主体。学生在学习过程中以小组为单元,根据项目的实验要求,小组成员自行学习、设计、验证实验,教师分步骤的检查各小组的完成情况。对于交换机的模式、基本命令应用、VLAN的基本知识在理论课堂已有部分讲解,同时要求学生在实验课前提前预习。学生对于实际项目的设计的积极性都比较高,对于交换机、路由器的应用都很感兴趣,教师在教学过程中也可根据学生的学习兴趣拓展教学内容,使学生了解实际网络工程项目中网络设备的应用技术。分组实验的教学环节是寓教于做当中,学生可独立、小组或分组之间自由讨论,充分利用现有网络设备、参考资料来设计自己的实验,教师把握学生的实验进展,及时指导一些存在的问题和提出的疑问,使学生在一种轻松、自由的环境中学习,充分体现学生的自主性。

3.3交叉讨论

在分组实验的基础上,各组选择一名学生对自己小组完成的情况作总结,并要求各组之间进行相互评估,对各组完成的情况,存在的问题进行点评。让学生充当教师的角色,评估、考核其他组项目完成的情况,在相互的讨论与评估中去发现问题,解决问题。同时,提高自己对实验项目内容的理解,更好地去改进、实施自己的项目。此方法在教学过程中,能充分调动学生的积极性,同时要求所有组必须去对其他组进行评估,给出自己的见解,所有学生都必须参与,避免了部分学生在小组中想滥竽充数的思想,达到最佳的教学效果。

3.4效果评估

此环节是在学生完成相应的实验、讨论、评估之后,教师对学生完成情况的一个综合性的评估,同时给出此实验项目各学生的考核成绩,并对学生存在的普遍问题,未发现的问题及实际应用作综合性的讲解,以帮助学生全面的掌握交换机的应用,并引导学生课后继续深入学习相关的技术应用。

4改革考核方式

课程考核是教师教学环节中最重要的组成部分之一,其目的是对学生掌握的情况做出合理、科学的评价,要做到公平、公正、公开。以学生为中心的实验教学,注重学生的实验过程,学生的参与情况,同时也考虑学生之间的差异性,因此,课程的考核方式必须全面,考核内容也必须多面性,主要包括课堂考勤、实验准备、实验操作过程、实验完成情况、课堂参与情况、课堂提问、实验报告等环节,充分体现整个实验教学过程的考核。对于实验成绩的考核方式与各模块的成绩分配在学生实验前作出相应的说明,做到透明化,各项目成绩的考核分配为:课堂考勤(10)、实验准备(10)、实验操作过程(30)、实验完成情况(10)、课堂参与情况(20)、课堂提问(10)、实验报告(10)。考核方式的改变是以服务教学、服务学生为目标,体现学生的学习自主性,充分做到以学生为本,让学生做自己学习的主体。

5结束语

计算机网络课程的知识量大、应用性强,是计算机科学与技术专业的核心课程,充分利用实验课程的教学可帮助学生更好的理解计算机网络的理论知识与技术实践应用。实验教学内容依托课程的总体要求,在合理分配实验内容的基础上,实验教学过程中,充分以学生为中心,调动学生的学习积极性、主动性,既可帮助学生在学习中掌握学习方法,自我挖掘学习潜能。同时,也可减轻教师课堂教学的任务量,使学生充分参与教学,形成灵活、多样的活动课堂教学模式,以最简单、实用的教学方式达到最优的教学效果。

作者:汤海林 单位:广东白云学院

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出版地:山东

发行周期: 季刊

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