计算机网络自学教程范文

时间:2023-11-23 17:52:22

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计算机网络自学教程

篇1

关键词:应用型大学,计算机基础,教学改革,网络教学

基金项目:辽宁对外经贸学院教学改革研究项目(2015XJJGYBXM21)

《大学计算机基础》课程是我校非计算机专业必修的一门公共基础课,同时也是我校计算机基础教学中第一层次的课程,本课程以应用型人才培养为核心,面向专业应用,突出实践能力,为学生提供计算机知识、能力与素质方面的教育。通过本课程的学习,可以培养学生具备一定的计算机实践操作技能,掌握软硬件配置与使用,能够具备使用计算机软件进行图文编排、数据处理,获取所需信息的能力,重点培养学生利用计算机解决实际问题的思维方法和操作能力。突出基础课教学服务专业、服务学生、面向应用的“厚基础,强实践,重应用”的教学特色,以学生知识、能力、素质和谐发展为总体目标,构建以素质能力培养为核心的理论课程体系,以应用操作能力培养为核心的实践课程体系。

1 《大学计算机基础》网络教学资源建设的必要性和意义

网络教学资源建设是本科院校教学信息化建设的重要环节,教学资源项目的建设对日常教育教学工作的开展及校园信息化的进程都有重要影响。我校《大学计算机基础》课程每学年第一学期新生的选课人数在3000人左右,出现了选课人数多、教学资源不足、师资紧张和师生交流不便等问题。以校园网络为平台,开发《大学计算机基础》课程的教学资源网站,发挥网站在教学中的作用,以此来展示该课程多年来教学研究、教学改革与教学资源建设的成果。

《大学计算机基础》课程涉及到的知识面广,动手操作能力强。我们应该改革传统的教学方式,进行大学计算机基础课程教学的改革与实践研究,除了进行教材建设、教学模式改革、教学方法和手段的改革、考核方式的改革和师资队伍建设外,还要建设大学计算机基础课程网络教学资源库,该资源库以网站的形式出现,为教师网上备课、参考、教学和交流提供平台,也为学生进一步学习、拓展知识提供帮助,更大限度地满足教与学的需要。

2 现状分析

2.1 国外研究现状

国外教学资源的建设体系与理论相对比较成熟,基于网络的教学资源建设发展时间较长,教育资源更加丰富、完善。在国外很多教育机构研究定制了资源开发和管理标准,并以此规划开发了自己的资源门户网站,用户能够使用搜索引擎和链接向导访问所需的资源,有效满足了学习者的需求。国外网络教学资源建设的目标是提供高效率和高质量的咨询服务,各个教学机构和科研院对所提供的信息服务都有很大程度的依赖,因此对平台所提供教学资源的质量要求都比较高。在教学资源建设过程中面向客户的需求,运营模式多样化。

2.2 国内研究现状

随着网络技术的飞速发展,国内各高校的网络教学资源建设取得了一定的成绩,但是还存在着教学资源的数量与质量不够、建设水平参差不齐,教学资源缺乏有效的管理,资源难以访问等问题,不足以满足高校教学的需要。近十年来各高校对教育信息化建设的给予广泛关注,教学资源建设的理论研究水平进一步提高。出现了一些成功的信息资源管理门户网站和优秀的实践案例,这些实践研究促进了教学资源建设的发展和教学信息化的进程。

3 网络教学资源建设原则

3.1 丰富课堂教学内容

探索多元化的教学方式,发挥网络资源优势,充分利用多媒体技术,开发出丰富的课件资源,为学生提供大学计算机基础相关课程优质的学习资料,拓展学生的视野,使学生的应用能力得以提高。同时可以不受传统课堂的时空限制,不再局限于记忆、背诵书本上的理论知识,教学网络资源对传统课堂教学起到补充作用。

3.2 选择有价值的资源

网络教学资源不是简单的资源数字化,要明确功能的基础上,赋予特定的教育内涵,要从学生的角度来考虑设计方案,符合学生的认知规律,选择有实践应用价值的资源。案例要有侧重点和针对性,不仅要给学生提供丰富的资源,还要使得学生能够根据自己实际学习的需要来选取适合自己的信息及资源。

3.3 强化实践环节的设计

大学计算机课程的实践性强,要求学生不仅要掌握计算机理论知识,还要灵活应用这些知识来解决实际问题。因此,教学资源建设重点是要充分调动学生学习的积极性,培养学生的自主学习能力、逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的综合能力。网络资源建设过程中应加强实践性环节设计,结合案例教学和模拟训练,鼓励学生在实践中应用所学理论知识解决遇到的实际问题。

3.4 加强交流和协助能力

在教学资源的网络环境中,提供多种协作式的学习工具,能够实现师生之间、学生之间同步或异步的交流。保证了信息的准确反馈。这种互动性是区别于传统媒介的最大优势,是教学网络资源建设过程中的一个重要功能的体现。有利于教师的教和学生的学。

4 大学计算机基础课程网络资源平台的构建思路

该平台是基于WEB的B/S结构,架设在校内本地服务器上,基于MYSQL数据库、JSP及SpringMVC及Hibernate框架等相关组件的网络编程技术,设计一个包括课程信息、学习指导、在线学习、经典案例、模拟试题、下载中心、教学讨论栏目的网络教学资源平台,通过一系列工具支持,将相互独立的教学服务子系统集成起来,为学生提供统一的教学服务。同时充分考虑由于在线的并发访问学生人数多所造成的服务器端压力问题,以及如何充分利用校园网带宽资源,提高网络的响应速度和相关的网络安全问题。

具体开发流程:

4.1 需求分析

首先向用户初步了解需求,通过组织师生代表,进行问卷调查、小组讨论等活动,倾听师生的想法和思路,然后用相关的工具软件列出要开发的平台的功能模块,撰写功能需求文档。

4.2 概要设计

教学资源平台的总体设计,包括平台的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等,为平台的详细设计提供基础。

4.3 详细设计

在概要设计的基础上,实现教学资源平台各个功能模块的算法、数据结构等,以便进行编码和测试。

4.4 准备服务器的软硬件环境

服务器硬件是配置WEB服务及基础,对于硬件配置的选型也是至关重要的。服务器型号为HP ProLiant DL580 G7,开发系统Red hat Linux,开发服务器软件为Apache。

4.5 素材的采集与制作

采集、制作、整理所需文字、图形图像、声音、和动画素材等教学资源、丰富教学素材库。

4.6 编码实现

根据详细设计报告,对教学资源平台中的数据结构、算法分析和模块实现等方面的设计要求,开始具体的编写程序工作,分别实现各模块的功能。

4.7 创建数据库

将课程信息、学习指导、在线学习、经典案例、模拟试题、下载中心等数据录入到数据库中。

4.8 实现互动功能

在线互动讨论和学习体会交流、在线作业上传等。

4.9 网站测试运行

对平台进行测试和试运行,根据师生的使用情况和反馈意见,进行修改、更新和升级。

5 大学计算机基础课程网络教学资源各模块功能

通过开发大学计算机基础网络教学资源共享和学习交流服务平台。并以该平台为依托,为我校学生提供一个学生为主、教师为辅的自主学习环境,再结合互动式教学方式,通过网络在线互动讨论,在线作业,充分发挥学生的自主能动性,引导学生使其开展自主式和研究式学习。

大学计算机基础课程网络教学资源建设主要包括课程信息、学习指导、在线学习、教学资源、模拟试题、学习反馈六方面。

5.1 课程信息

介绍课程的总体情况,包括课程简介、课程动态、教学进度、教学大纲、课程资料等内容。目的是让学生对课程的学习建立初步的认识,掌握教材的重点难点和教学进度。便于学生按照预定的教学计划做好课前预习,合理地掌握子的学习进度。

5.2 学习指导

包括学习目标、学习方法、考核方案等内容,目的是使学生明确该课程的教学目的,了解学习方法及期末考核成绩评定方案。

5.3 在线学习

为学生提供教师课前录制好的教学,微视频按章节、知识点分类编辑,每个微视频时长控制在15分钟以内,便于学生课下有针对性地在线观看学习,保证了学生自主学习的有效开展。

5.4 教学资源

为学生提供大学计算机基础课程电子课件、教案的在线阅读及实践项目素材源文件的下载。

5.5 模拟试题

为学生提供了单元测试题,学生可以根据自学的情况适当的选择检测单元进行自主测试,检验自学进展及巩固学习效果。同时,在此模块中提供了百科园自主测试平台接口,学生可以登录通用考试客户端完成老师布置的课外作业和练习。

5.6 学习反馈

提供了多种交互功能,力求实现无时无刻的师生互动交流。主要的交互功能有:QQ在线指导、微信交互(实时作业)、腾讯微博(讨论、答疑、学习心得体会交流)、在线互动讨论、在线评论、移动学习、学习评教反馈等多种方法。其中,学习评教反馈学生可参与课程教学信息学习评教反馈,帮助老师改善教学内容、教学呈现方式,达到作为课堂教学的辅助教学手段的目的。

6 教学效果

目前,《大学计算机基础》课程教学资源平台的建设工作取得了比较满意的成果。学生的学习水平得到普遍提高。我校很多学生团队分别获得了省级、国家级计算机设计大赛多个奖项,多个学生的团队项目获批省级大学生创新创业计划项目。

《大学计算机基础》课程网络教学资源平台建成后,对学生和教师使用情况做了满意度调查,结果满意度达到90%以上,充分得地得到了师生的认可。

从教学实践可以看到,使用网络教学资源平台的学生对课程的教学大纲、课程性质、教学目的、教学任务与基本要求有了基本的了解,有目的、带着问题来参加课堂的教学活动,改变了以往“教师讲、学生听”的被动学习模式,形成了学生主动参与、自主学习、探索创新的新型学习模式。

在实验教学方面,由于对实验大纲、内容、任务、素材等课前预习和准备,学生把主要精力集中在具体的实验上,实验效果良好。

7 结语

大学计算机基础课程网络教学资源平台的搭建,丰富了教学活动,加深了学生对课程的学习和理解,提高了学生的学习效率,促进了课程的教学改革。其目的是为了更好地服务于教学,让广大师生充分认可和使用共享资源。因此资源的建设是一个长期的工程,需要结合教学及学生的使用情况做出适当调整,并做好及时的更新和完善。

参考文献

[1]王兰尊.高等院校网络教学资源建设现状与思路[J].兰州交通大学学报,2008.

[2]马建强.大学计算机基础课程网络教学资源建设策略探究[J].新课程学习,2015.

篇2

关键词:基础课程;教学资源;建设;项目内容

大学计算机基础课程作为大学各专业的必修课程,教师的工作量大,专业教师少,学生人数多,设备不完善,学生基础差,给教师教学工作造成很多困难。大学计算机基础课程教学着重培养学生利用网络资源分析问题、解决问题的能力,让学生熟练掌握计算机基础知识和计算机操作能力,为学生以后利用所学计算机知识解决实际问题打下基础。

一、网络教学资源建设的作用

随着网络技术的不断发展,在现代网络环境下,网络教学资源是对教学资源的整合和基础,是一项重大的系统工程。计算机基础教学改革要通过教学内容与网络资源的整合才能实现,这种教学改革打破了原有的教学模式,构建了全新的网络环境,共享网络资源,调动了学生学习这门课程的积极性和自信心,使学生在了解网络资源的同时完成教学和学习的过程。从时代的发展来看,大学对于专业人才的培养要满足社会发展的需求,使专业毕业生能够更好地适应就业环境,更好地适应社会对高素质人才的需求。而这种高素质人才的培养给大学计算机基础课程的教学内容和教学模式提出了更高的要求。建设网络教学资源,能够为学生提供大量的学习资源,为培养社会所需要的高素质人才提供最理想的网络学习环境,丰富教学资源,培养学生的学习兴趣,开拓学生的思维空间,为学生毕业后能够更好地就业打下基础。

二、网络教学资源建设中出现的问题

1.教学方式落后,创新意识淡薄

传统的大学计算机基础课程是以“教师讲解、演示,学生自主练习”为教学方式,这种教学方式并不适合专业特点,使学生对于这门课程缺乏学习的兴趣和热情。计算机基础课程的实践性较强,但是教学内容和计算机知识的实践性、创新性和应用性跟不上多媒体技术发展的步伐。学生的创新意识淡薄,学校只是让学生完成基础课程教学任务,却造成了学生在毕业后适应专业岗位能力差、创新能力差等问题。

2.学生基础差,教学不统一

从当前情况来看,对刚步入大学不久的学生来说,每个学生对于计算机知识的掌握程度不同,有很多学生在中学时代就已经基本掌握了计算机操作知识,但是也有一部分学生在来到大学之前没有接触过计算机知识。因此,这种现状导致了教学不能完全统一,不利于学生的发展。但是对于每个学生来说,掌握计算机基础知识在以后的学习、工作和生活中是非常重要的。

3.专业内容少,作用体现差

在现代大学里,已经开设了很多不同的专业,大学计算机基础课程应该与其他专业结合教学,例如:艺术、旅游、建筑、会计等专业。对于会计的数据处理、艺术的设计方面、建筑的数据测量等都离不开计算机的基础知识,计算机基础知识可以为这些专业知识做铺垫,这样对于学习各个专业的学生来说才会有更大的帮助。大学计算机基础课程的实际操作性强、知识面大。学校应该改革传统的教学模式,除了对教材编排、教学方法改进、考核模式改革、师资力量增强外,还要重视对于网络教学资源的建设,这种网络教学资源库为学生提供了良好的学习平台和交流平台,学生可以通过共享网络资源掌握更多的计算机知识,为学生拓展计算机基础知识提供帮助,满足学生学习这门课程的需要。

三、网络教学资源建设的策略

1.设计项目内容

设计内容包括横向菜单模块和纵向菜单模块。横向菜单模块包括计算机应用、计算机理论、科学思想、课程特色、教学队伍、职业道德、教学模式、视频教学、下载中心、在线测试、在线答疑等功能模块。纵向菜单模块包括电子教材、课程介绍、电子课件、课程大纲、教学进度计划、键盘实训、基础实验、学习方法指导、等级考试(一级)、习题与作业、综合实训、技能训练拓展、实践教学视频、软件水平考试、教学重点难点、职业资格考试、在线测试、在线答疑等功能模块。内容覆盖面广,网络结构设计完善,知识实用性高。除上述内容之外,能够为老师教学提供帮助的还有大学计算机基础课程教学改革。主要体现在以下几个方面:

(1)编制在线测试系统,测试学生对于计算机基础知识的掌握情况。

(2)教学案例分析,培养学生的学习兴趣。

(3)制作教学实训视频,供学生观看,通过视频实训教学,让学生更直观地理解教学内容,更好地掌握计算机知识。

(4)借鉴全国计算机等级考试大纲,为学生编制模拟题,提供复习资料,让学生掌握最新的全国计算机考试动态。

(5)将网络教学资源库的知识系统、合理地整合到一起,方便学生查询、学习。

(6)收集计算机知识,扩大学生的计算机知识层面。

2.分析实验过程

由于大学计算机基础知识的覆盖面非常广,所以大学计算机基础课程网络教学资源库是由经验丰富的老师将各自掌握的知识相互整合共同建设的。在计算机基础课堂教学中,可以利用网络资源将理论与实践结合教学,达到更好的计算机教学效果。

例如:(1)在课堂教学过程中,教师可以利用网络资源库中的教学资料、电子课件、教学大纲和教案进行教学。教师也可以通过基础实验、综合实训、键盘实练来完成实验任务。

(2)在课余时间,学生可以通过实践教学视频和基础知识教学视频来加强对计算机知识的掌握程度,也可以通过在线答疑向老师提问自己在课堂上没有学会的问题,老师可以通过网络为学生及时解答。

(3)在课外时间,学生可以通过网络教学资源库学习计算机前沿知识、计算机技能拓展知识、计算机职业道德知识等,拓展自己的计算机知识面。

(4)网络教学资源库中还有计算机职业资格考试、全国计算机等级考试等内容,学生可以下载相关资源,进行模拟试题演练,为计算机考试做准备。同时,学生也可以通过相关素材,了解有关计算机类认证的考试内容,在网络上对相关章节的知识进行测试。学生通过测试结果了解自身对于计算机知识的掌握情况,使学生进一步提高掌握计算机基础知识的水平。

四、网络教学资源建设的成果

建设的网络教学资源库以光盘的形式提交,用Dream Weaver软件制作成网站,方便教师和学生的使用。同时,网络教学资源库以网站的形式出现,为教师利用多媒体教学、交流、参考、备课提供平台,也为学生实现资源共享,拓展知识提供了帮助,使学生充分享受到网络资源建设的成果和带来的好处。网络教学资源库除了以网站的形式出现,也可以拷贝到移动硬盘或者U盘,可以方便学生随时携带和上网学习。

大学计算机基础课程网络教学资源建设是根据一定的标准和规划,将计算机知识以多媒体形式整合呈现出来的一种数字化教学资源,是为教学提供多媒体教学材料和为学生学习提供支持的一个教学系统。网络教学的多元化、动态化、个性化等教学特点,使学生充分发挥创造型、协作性提供了平台。随着现代技术的不断发展,教学模式的不断改革,网络教学资源建设也应该不断更新与完善,为师生达到更好的“教与学”的效果。

参考文献:

[1]王兰尊.高等院校网络教学资源建设现状与思路[J].兰州交通大学学报,2008.

[2]薛科翼.如何获取网络教学资源[J].中国新技术新产品,2008.

篇3

教学与科研相结合是培养高素质研究生的有效途径。高水平的人才培养是通过研究生高水平的学术成果来反映的,高水平的学术成果主要源于大量的高水平的科学研究,而严格的教学环节在培养研究生扎实的学术功底、严肃的科学态度、创新性的思维,以及在产生高质量学术成果方面起到了一个关键的基奠作用。本文从研究生网络课程教材体系建设中需要注意解决好的四个问题出发,讨论计算机及相关专业硕士研究生网络课程教学与教材体系建设思路、教材体系建设与教学方法改革问题。

1研究生“计算机网络”课程教学与教材体系建设的指导思想

在研究生网络课程教材体系建设中需要注意解决好四个问题。一是课程内容的先进性与前瞻性问题;二是研究生与本科课程内容的衔接问题;三是理论教学与能力培养的并重问题;四是自主学习和因材施教问题。

1.1课程内容的先进性与前瞻性问题

研究生的教育必须突出“研究”,教材要能够反映学科前沿的研究成果与发展趋势。一本好的研究生网络教材或教学参考书应该是:在保持网络理论体系的基础上,跟踪当前技术的发展,综述最新研究的领域、课题、方法、成果与趋势,让读者能够直接了解当前研究的前沿问题、方法、进展与趋势。

与传统的数学、物理、化学学科相比,计算机学科应用性人才培养的要求更高,技术发展速度更快。而在计算机学科中网络技术的发展与知识更新的速度尤为突出。因此,保持计算机网络课程内容的先进性与前瞻性更为重要,也更加困难。因此要很好地解决这个问题,必须将教学与科研工作紧密地结合在一起,发挥科研教学团队的作用,以高水平的科学研究支持高质量的课程与教学体系的建设。南开大学网络实验室在多年来一直注意开展以下几个方面的工作:

(1)通过科研预研工作实践,了解当前热点问题的研究现状与进展。

(2)跟踪美国ACM和IEEE/CS最新制定的计算机学科课程体系,重视学术交流。

(3)跟踪和浏览国外知名大学教学网站,研究和了解网络课程教学内容、教材与主要参考书,以及作业与实验、教学方法与教学过程控制方法改革的动向。

(4)选择国际流行教材,分析如何处理新的技术发展与教学内容的关系,梳理技术的内在关系与发展主线。

(5)跟踪国际知名网络设备制造商与网络软件公司的研究工作,以及技术认证与考试内容的变化,了解产业界对技术与人才需求的变化。

(6)参与信息化规划与建设工作,通过与产业界、政府各级管理人员的合作,了解我国信息化发展的现状与社会对网络人才的需求。

以上工作在我们把握研究生教材内容的先进性与前瞻性方面起到了重要的指导作用。

1.2本科与研究生课程内容衔接问题

计算机及相关专业的硕士研究生一般在本科阶段都修过计算机网络课程。同时,由于学生不是来自一个学校或同一个本科专业,所以学生在网络技术方面的基础差异很大。这个问题在研究生招生规模扩大后更为突出。教师很难在某个起点上安排教学内容。任课教师比较为难,照顾到基础比较差的学生,基础好的学生认为“吃不饱”;考虑到基础比较好的学生,基础差的学生反映“跟不上”。无论老师想什么办法,都无法解决好这对矛盾。这是在很多大学都很普遍的问题。经过多年的实践我们逐渐认识到:要保证教学质量,必须根据研究生培养目标,改变教学方法,强调“自主学习”和“因材施教”。要为实现学生的“研究”、“自主”学习和教师的“因材施教”创造条件,就必须从课程教学目标定位入手,研究本科与研究生教学一体化、理论教学与能力培养一体化的网络教材体系。

1.3理论教学与能力培养并重问题

团队成员通过总结多年指导研究生学位论文的体会认识到,学生的实际工作能力需要他们在参加科研项目和完成开发任务的过程中提高。在多年指导和审阅相关学科硕士与博士学位论文的过程中,导师们深刻地感觉到:有相当比例的研究生在本学科领域眼界不宽,网络应用系统设计与编程能力亟待提高。如果能够在他们准备学位论文之前认真地训练这一方面的能力,那么他们的论文的研究深度与论文水平还能够有较大幅度的提高。研究生能力培养可以通过网络环境中的课题、大编程量的训练来实现。提高网络软件编程的实际工作能力对于研究生今后的研究工作与就业将会有很大的帮助。而这些编程课题应该是由教学科研团队从研究工作与开发的课题成果中提炼出来,将科研成果有选择的转化为“近似实战”的研究生训练课题。这种训练对学生深入理解网络原理与实现方法会有很大的帮助,对于日后的科研工作和提高学位论文质量也是很有益的。

1.4自主学习和因材施教问题

从研究生自身学习的角度应该强调“研究性”与“自主性”,学生应该变被动的“听课、做笔记”转向主动的、研究地学习和提高。从任课教师与导师角度应该强调“因材施教”。

从我们多年的教学经验看,同一届的研究生实际能力差异都很大。研究生教学更多的应该是根据不同的学生、不同的研究重点、不同的起点,有不同的训练方案,不能没有区别。导师的因材施教应该体现在:指导学生根据自己的基础、研究方向,选择不同类型、不同编程量,或不同的难度级的课题自主的完成训练,循序渐进地提高实际能力。教师要做到这一点,需要做很多艰苦细致的工作和积累很多教学资料。经过10多年的积累与团队成员的集体努力,我们初步完成了一些基础性的工作。

研究生教材不应该仅是一本一学期使用的教科书,更应该是一本技术参考书,甚至是一本手册。导师可以根据需要选择教材中部分内容,作为基本的学习要求。学生学习的过程应该在导师的指导下有选择地自学和阅读,完成编程训练。有些内容可能第一次仅仅是读过和了解,如果今后科研、开发工作需要,可以再回过头来继续阅读和参考。

为了适应研究生“研究性”与“自主性”学习的要求,我们设计的《计算机网络高级教程》内容的覆盖范围宽,涉及当前网络研究的多个领域;《计算机网络高级编程技术》总的编程训练量大,问题近似实战,难度差异也比较明显。为了有利于学生自主学习,我们对每个课题都提供了入门所需要的资料、工具与实现方法的范例,学生可以通过自学的方式完成训练要求。

2 《计算机网络高级教程》教材的编写

研究生教材体系由《计算机网络高级教程》与《计算机网络高级软件编程技术》两部相互配套的教材组成。主教材《计算机网络高级教程》重点讨论了网络研究的最新发展与研究的热点问题,力求达到“反映计算机网络前沿研究成果与发展趋势”的要求。

《计算机网络高级教程》分12章按网络技术发展的三条主线讨论了技术的演变与发展。其中:

第1章对网络技术研究与发展的阶段、重点问题和基本概念,以及各个阶段的标志性技术作了一个概要的总结。

第2章讨论了广域网(WAN)技术的演变与发展趋势。

第3章讨论了局域网技术,尤其是对高速局域网(Gigabit Ethernet与10 Gigabit Ethernet)和无线局域网(WLAN)技术作了较为系统地讨论。

第4章讨论了城域网(MAN)概念的演变,以及宽带城域网组建技术与接入网技术。

第5章对IPv4协议近年来的发展与演变过程作了较为全面地总结和讨论。

第6章对IPv6的基本内容与应用方法进行了较为系统地介绍。

第7章对移动IP的基本概念与关键技术作了系统地介绍。

第8章对传输层分布式进程通信的概念,以及TCP、UDP协议进行了系统地讨论。

第9章对应用层协议与Internet应用系统设计技术进行了系统地讨论。

第10章对无线自组网络(Ad hoc Network)与无线传感器网络(WSN)、无线网格网(WMN)的概念、特点、体系结构,以及关键技术的研究与进展作了比较全面地总结和介绍。

第11章讨论了网络安全与网络管理技术。

第12章对国外大学与产业界在评价研究成果时常用的网络性能分析开源工具、网络模拟开源工具及其应用进行了系统地介绍。

在准备这本书的资料和写作的过程中,作者有两点体会最为深刻。一是尽管Internet技术与Ad hoc网、WSN、WMN在设计目的、应用的领域与技术特点上差异很大,但是在研究方法上基本上是相通的,并且在高层又都汇集到Internet之中。二是尽管作者认真地在这个领域已经工作了20多年,但是网络技术发展得实在是太快了,个人的研究工作与阅历不可能涉及到各个领域。个人与团队的研究工作也只能是限制在网络技术中的几个比较窄的方面,深度也十分有限。因此在系统地总结网络技术领域的研究与进展时感到难度很大。尽管也经常与同行交流和请教,仍然是力不从心。但是本着对学生学习负责的态度,还是坚持完成了写作任务。这部教材应该说是汇聚了很多人的研究心血,作者只能是将个人能够理解的部分按照自己的思路整理出来,以便读者学习和研究。作者试图在相关章节的后面注明某些研究工作总结与论文的出处,以及相关的参考文献、文档与标准,请有兴趣的读者自己去阅读相关的文献与标准。

3 《计算机网络高级软件编程技术》教材的编写

高素质创新性计算机人才应具有较强的实践能力。社会对网络人才的需求十分强烈。但是真正懂网络技术,能够具备深入到网络协议内部的高层次网络应用系统设计和网络软件编程能力的软件人才是非常缺乏的,也是社会急需的高级人才。研究生要能够做出有自主知识产权、创新性的成果,就必须踏踏实实地苦练内功。编著《计算机网络高级软件编程技术》一书,是希望对高级网络软件人才的培养贡献一点力量。

《计算机网络高级软件编程技术》的特点可以总结为以下几点。

(1) 在总结了20多年科研工作经验与研究生教学工作实践经验的基础上,构思了教材的写作思路与全书的内容结构。

(2) 参考了国内外知名大学网络课程训练与著名信息技术企业在员工网络软件编程训练中的相关资料与文献。

(3) 结合了网络技术在Internet、无线网络与信息安全等3条发展主线,总结提炼出22个网络软件编程题目。

篇4

关键词:研究型学习;组网能力;协作性;引导型;产学研

0 引言

计算机网络课程是计算机专业的一门专业核心课程,其授课对象主要包括计算机、信息、电信等专业的学生,并在全校设立为公选课程。本课程是全国计算机专业的考研统考课程,浙江省计算机等级考试专门开设了三级计算机网络技术考试科目,全国软考更设置了网络程序员和网络设计师资格认证考试。该课程的覆盖面大,具有较高的原理性和实用性,要求培养学生具有计算机网络技术的分析能力、综合设计能力、设备管理与维护能力。

搭建计算机网络课程研究型学习环境,既可以激发学生的学习主动性,发挥以教师为主导、学生为主体的教学模式特点,又能体现网络学习的自主探索性、协作性,能使学生的自主学习和师生交互式教学真正实现统一。

1 研究型学习环境的构建

近年来,针对计算机网络课程的研究型学习环境的构建涉及师资队伍建设、教材建设、学习评价教学改革、实验基地建设、“产学研合作”等领域。

1.1 教学和科研梯队建设

研究型教学建立在科学研究基础上。主讲教师必须具有扎实的理论基础和相关领域的科研能力。课程组成员除了承担与网络课程相关的教学任务外,多年来更结合自己的学科专长发表了一系列与网络相关的学术论文。部分在计算机类核心刊物或国际会议上,且被EI和ISTP收录。课程组成员主持并参与科研项目30多项,获得厅局级奖项10多项,并把科研成果融入教学,形成了特色鲜明的“产学研”一体的教学梯队。

1.2 教材建设

在全面分析浙江海洋学院数理与信息学院学生就业需求的基础上,课程组结合课程改革,出版了着重培养学生实践能力的教材《计算机网络实用技术教程》并编写了实践讲义。教师自编的教材定位准确,其体系结构和内容有重要创新,且注重理论与实际相结合,注重培养学生解决企事业单位网络设计、规划、管理、维护的实践能力。

1.3 学生网络学习过程评价

学校依托教改项目搭建的计算机网络E-learning学习平台,实现教学资源的网络化。学生在学习网站上可以浏览教学大纲、教案、习题、实验指导、参考资料、教学录像、动画演示,可进行网络答疑、网上提交作业、在线考试、在线交流等,有助于学生实现自助与协作式学习。

平台自2007年投入使用,积累了大量的日志数据。课程组通过建立一套科学有效的评价指标体系,从网络教学平台数据库中自动采集学习评价所需要的原始数据,对学生的学习过程进行监控,利用多种WEB智能技术对学生的学习过程进行评价,并及时将评价结果反馈给学生,以供学生对学习状况进行实时调整,并为教师和教务管理部门的决策提供更有效的支持,促进教学水平的提高。

1.4 以项目促学习

课程组注重研教相长,加强和拓广以项目促学习为主要学习方式的实践教学环节。

课程组成员参与并主持了和计算机网络相关的多项项目。教学内容注重引入最新科研和教学成果,并将自己的科研成果在教学中进行应用;让学生参与到教师的科研项目中,以导师制促进学生实践能力的加强,提高了教学质量。

现阶段项目组已获多项奖项,为计算机网络的教学和学生创新研究提供先进技术平台,并具有示范作用。

1.5 计算机网络实验室建设

学校为建设计算机网络实验室共投入92万,首先先期投入34万;2010年新增网络实验设备4组,价值26万;2011年建成网络信息安全实验室,有实验设备6组,价值32万。

实践教学实行“教、学、做一体化”的思想。理论教学的环节融入实践教学内容。部分理论课直接在实验室上。学生一边上课,一边动手实践,使理论教学与实践教学融为一体。按照“组网、管网、用网”的一体化思路设计实践教学环节,逐步推进,提高学生的综合应用能力。

1.6 产学研合作

课程组和舟山市创意软件园、舟山“海视通”、舟山市瑞赛特网络传媒有限公司,建立了“产学研合作”基地,为学生课程实训学习提供了条件,为网络爱好者提供了发挥平台。

理论与实践相融合,以能力为中心,建立真实实训环境,实现企业案例进课堂,体现整体化特点,教学效率高,有效地促进了学生职业能力和职业素质的提高。

2 研究型学习环境的实施过程

研究型学习模式的介人为现在网络环境下学习的学生提供了一个新的学习视角,向课堂教学和Edearning学习平台如何恰当整合应用提出了新的挑战。根据本科学生学习特点,本课程研究性学习过程的实施主要是通过教师在教学过程中以问题为载体的引导型研究教学,引导学生进行研究性学习。引导型研究性学习模式如图1所示。

2.1 创设情境

创设情境教学的材料主要来源于实际科研工作,要给学生介绍一定的案例背景,让学生的实践感觉更强。比如在讲授了计算机网络的基本理论和技术后,将学生划分成若干小组,教师将某企业或事业单位的网络建设需求或计算机网络建设现状等详细情况发给每一个小组,要求学生根据课堂所学的知识,为该企业或事业单位设计一个计算机网络系统;或对该单位已有的计算机网络进行分析,发现存在的问题,提出改进方案。

比如,在讲到路由器的访问控制列表(ACL)部分,先提出问题,给出公司局域网网络拓扑图,引入工程实践应用,要求禁止一台主机访问另一个网段。我们首先引导学生在Cisco公司开发的网络设备以及网络环境构建的模拟软件Packet Tracer上进行仿真试验,并提示模拟环境的路由器Cisco 2811缺少串口模块,让学生思考如何添加。

2.2 激发思考

我们组织学生利用E-learning平台收集并处理与研究课题相关的信息,对案例行进阅读、调查、思考,提示学生可以利用IP地址分类、子网划分与网络规划,使用网络设备组网、网络组件安装与配置等知识点来统筹规划。

比如,学生先在仿真平台下按照实际需求搭好网络拓扑图,设好每个网段主机的IP地址和子网掩码,设置路由器接口IP,添加路由器的串口模块WIC-2T(如果有的学生不能实现模块添加,教师提示在关闭路由器电源后添加,然后再启动电源,即可添加成功),配置路由器的RIP路由,并最终测试两个网段的主机能互相Ping通。此时,教师提出问题让学生思考:如何设置标准访问控制列表从而达到禁止一台主机访问另一个网段?

2.3 自主探究

学生通过查找路由器ACL设置相关命令,学习通配符的计算,在仿真平台下成功完成路由器ACL试验模拟,再回到公司局域网环境,在实际的路由器上完成最终的配置和测试过程。

各小组自行翻阅网络产品手册,同时根据仿真方案设计实验,进实验室动手搭建、验证,最后再回到公司的实际案例中加以实施。学生通过仿真教学激发思考,再到实验中去检验和验证,直到回到实际案例实施,这个自主探究的过程既使学生理解理论知识点和具体问题解决的关系,又可以让学生得到更好的实践锻炼。

2.4 协作交流

在课程的最后,我们进行课堂交流。各小组通过小组协作的形式进行讨论,共享网络规划方案,汇总在实验阶段遇到的问题和解决的途径,把协作交流的意见上传到E-learning学习平台讨论模块。这样实现了在自主探究的基础上进行协作交流,协作交流反过来又使自主探究所得的初步成果得以进一步完善。因此,自主探究和协作交流是双向的。通过自主学习与协作学习,解决知识难点的学习。

2.5 总结拓展

小组学生完成实训报告,小组互评,教师点评与总结。教师亦可以进行知识拓展,针对公司网络管理的实际问题,引导学生提出网络安全的建设性意见,引导学生进行网络故障诊断与网络维护,引领学生进行新一轮的探究。

引导型研究教学既培养了学生自主探索解决企事业单位网络设计、规划、管理、维护的实践能力,也让教师可以综合评估学生对课堂知识的掌握情况。

2.6 评估与反馈

在研究性学习模式的实施过程中,教师通过一套科学有效的评价指标体系对学生的E-learning学习平台网络学习过程和研究性学习过程进行评价,主要考核学生在上述5个阶段过程中的互动参与度与取得的成效。

评价指标体系一方面是量化评价,对学生进行在线学习所达到的效果的评价,主要包括收集作业、考试成绩等,这些要素通过量化的数据来评价;另一方面是非量化评价,主要考查学生的参与度、学习情感、学习态度、学习主动性、学习积极性、信息能力、资源利用情况等网络学习行为。

教师根据学生的反馈调整情景案例的创设,更利于学生开展研究性学习,更好地发挥教师的指导与辅助作用。

3 实践结果

绝大部分学生通过研究性学习真正掌握了计算机网络的基本知识,综合素质也得到了整体提高。网络学习平台连续3年累计的数据显示学生的总评成绩在逐年上升。一些学生毕业后从事计算机网络规划、设计和维护管理工作,有的已成为企业或公司的技术骨干。还有学生自主创业,在定海科技园创立了舟山市瑞赛特网络传媒有限公司,公司连续3个月开始盈利。

应用研究性学习的计算机网络课程教学让学生成为学习中的主角,让学生主动地去搜集资料、学习、去发现、去探索,教师引导学生去解决问题。采用这种教学模式,对提高学生的自学能力、独立思考能力、表达能力、交流能力、研究能力和创新能力是十分有效的。

对于教学和研究型大学而言,积极研究开发研究型课程,并在教学实践中鼓励运用研究性学习的方法,是培养研究型人才的可行途径之一。

参考文献:

[1]刘繁华,邓文新.促进学生组网能力的混合学习模式研究[J].中国电化教育,2007(5):71-73.

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关键词:课程设置;教学模式;任务驱动;教学方法

计算机网络课程是计算机及其相关专业本科高年级学生的必修课。近年来网络技术发展迅猛,网络技术的应用已经渗透到各个行业,对于计算机专业的毕业生网络技术的掌握情况,对于能否很快适应社会需求极为重要。黑河学院自2004年正式批准成为综合类本科院校以来,其计算机专业的网络课程经历了从无到有,教学队伍已发展到一个精英教学团队,教学体系、教学内容、教学方法和教学手段从模糊、粗放到精益求精。

1.课程内容体系结构

计算机网络课程体系庞杂,为了突出办学特色,充分发挥本院优势,黑河学院对网络工程专业学生提出4项基本学习目标,即懂、建、管、用:

“懂”是能够正确认识和认知网络术语及协议标准;

“建”是能够对现有网络提出建设性意见,并能够作出实施方案;

“管”是能够使用网络硬件设备对网络进行管理和维护;

“用”是能够熟练地掌握网络信息、站点的。

在对课程内容设置上也充分考虑到计算机网络中的一些经典内容,包括具有一定深度的知识。例如,在讲授拥塞控制内容基础上,渗透部分神经网络的知识开拓学生的视野,不断引入最新网络技术,如高速LAN、无线LAN、蓝牙、ATM、IPV6等。为了使学生能够全面、深入理解和熟练掌握计算机网络知识体系,对于网络工程专业不同方向的学生在教授网络课程时以TCP/IP协议体系结构为主线,以Internet和Intranet作为实例来讲解网络基本原理和其应用。网络课程内容及知识点的设置见表1。

不同的专业方向对计算机网络课程的教学目的和要求不一样,学生也存在个体差异,因此本着因材施教的基本原则,在教学内容和教学进度的安排和组织形式上采取多类别分类教学,具体类别如下。

1)计算机网络(72学时,理论36,实践36)。

适用于网络工程专业本科生,采用谢希仁教授编著的教材《计算机网络》第四版进行教学,讲授内容包括网络概述、数据通信基础、计算机网络的体系结构、局域网及介质访问控制、广域网技术、网络操作系统(Windows2003、Linux)。在应用层重点讲述HTTP、FTP、SMTP、DNS、DHCP、SNMP等协议的原理,P2P模式与C/S模式的差别;在传输层讲述可靠传输的基本条件、流量控制、差错控制以及TCP、UDP协议;在网络层主要讲述路由算法、IP协议、构造超网与子网划分、网络互连、路由器基本原理等。实验内容包括互联网应用、应用层网络协议验证、网络操作系统基本命令、网络测试、网络编程。1个学期后,可以根据实际情况开设网络课程设计,内容包括企业网方案设计、局域网P2P即时通讯软件的实现等。基本覆盖了表1中所有的知识点,另外对于网络管理与网络安全、神经网络也做了讲述。

2)计算机网络与通信(54学时,理论36,实践18)。

适用于网络工程专业(通信工程)方向本科生,采用电子工业出版社出版的《计算机网络与通信》教学,讲授内容以Internet为线索,系统介绍协议、服务、数据报、数据交换、信道复用等网络基本概念,应用层的重要协议如DNS、TCP、UDP、IP、FTP、SMTP、HTTP和网络设备。重点讲述多路访问控制协议、IP子协议以及交换机、路由器、模拟与数字通信的方法与过程、效率与性能,噪声与干扰对通信的影响等。对计算机安全包括RSA加密算法、数字签名、电子邮件加密传输、认证协议、加密通信等进行介绍。实验内容包括协议分析和网络通信仿真实践,重点在于理解协议的概念、应用和脉冲编码调制,实现一般网络应用。覆盖表1中的基本和中高级内容。

3)计算机网络基础(48学时,理论36,实践12)。

适用于网络工程专业(物联网)方向本科生,采用清华大学出版社出版的《计算机网络技术基础教程》教学,主要讲授内容包括网络概述、通信原理、TCP/IP协议结构、局域网技术、广域网技术、网络设备及应用。实验内容包括互联网应用、应用层网络常用协议实现、网络测试及管理命令使用和组网技巧。主要覆盖表1中的基本知识内容,省略了网络层和运输层中较为复杂的知识内容。

2.实践项目设置

计算机网络课程教学的主要环节在于实践,实践教学的定位是激发学习兴趣,加深对基本原理的理解,培养基本的网络应用能力,为后续学习打下基础。围绕这一目标,黑河学院为网络工程专业及相关方向开设的网络实验项目如表2所示。

根据以上实践教学内容的设置,针对专业方向的不同需要,对网络课程的内容和实验项目要求做相应整合,满足各专业方向对于网络教学的要求。

3.教学方法与教学效果

计算机网络课程知识点多、覆盖面宽、系统要素多、各种协议实体交互复杂,单一的教学方法无法解决所有问题,为了改变过去传统的一味讲授的教学模式。课程组采取了多种教学方法实施教学,具体方式如下。

1)讨论式教学。

由实验授课教师讲解本节实验的理论原理和具体的实验内容,针对难点和重点,设计思考题并要求实时记录实验过程,实验完成时,通过提问或研讨分析的方式实现教师与学生之间的互动。这样学生印象深刻,对于比较复杂的协议有实质性的了解,避免死记硬背。

2)任务驱动式教学。

在理论课教学中,教师精心设计每个“任务”,并分解成若干个“子任务”。按照“提出任务分析任务引出教学内容讲授新知识总结评价”的过程展开课程。

在教学过程中充分利用学校的网络环境,以校园网拓扑结构为参照,使学生在计算机网络教学中接触到真实的网络案例,从分析网络拓扑结构到网络规划与设计再到硬件设备的选择逐步展开。教师在讲解的基础上,指定内容如计算机网络的概念、计算机网络的拓扑结构、Internet的发展过程、网络系统拓扑结构设计、网站建设与维护等,安排3~5名学生组成小组,查阅资料、讨论并写出专题报告,并在课堂上向同学讲述,一起讨论、分析和评价,使每个学生都有兴趣积极参与,活跃课堂气氛,培养其自学能力。

3)开放式实验教学。

学院于2011年建设了网络实验室,引进了最新的网络仿真设备,对学生全天开放,学生不仅在课堂上能够学习理论知识,在课外也可随时练习课堂实践内容,在实践中发现问题并解决问题,既强化了理论知识又锻炼了实际动手能力。

通过灵活的使用多种教学方式并结合现代教育技术,使教师在计算机网络课程教学中取得了显著成效,精简了课时,提高了学生的动手能力。省内专家和院系领导对计算机网络课程的教学给予了肯定。

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关键词:计算机网络;实验教学;教学改革

中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)18-5002-02

The Explore and Practice of the Teaching of Computer Network Experiment Course

FENG Yong-li

(China Maritime Police Academy, Ningbo 315901, China)

Abstract: A way out of the present situation in which many colleges are short of specific laboratories for computer network experiments can be found by introducing virtual simulation software into ordinary laboratory so that all scheduled experiments can be conducted. It can be a reference for the teaching of computer network course.

Key words: computer networks; experiment teaching; teaching reform

计算机网络是一门计算机技术和通信技术相互渗透、密切结合而形成的综合性的交叉学科。与其它课程不同的是,计算机网络需要软件和硬件的结合,需要理论知识和设备操作的结合,它涉及的专业知识多,对实验环境要求特殊,一般需要专门的网络实验室才能完成实验任务。但是由于网络实验室投资较大,因此许多院校并没有建立专门的网络实验室,网络实验像其它计算机课程一样安排在普通计算机机房中。实验环境的缺失,致使大量网络实验无法正常开展。在这种环境中培养的学生,相应地动手能力欠缺,网络实验教学很难达到预期的效果。如何立足现有条件,提高网络实验教学质量,是一个非常现实的重要课题。

1 实验内容的选择

网络实验内容的选择非常关键,通过精心选择实验内容,不仅可以使学生加深对理论知识的理解,而且解决了理论在实践中如何运用的问题。许多院校的网络实验课与理论课交叉安排,这样可以保持实验课与理论课的进度一致,教学能够相互促进、相得益彰。网络实验内容的选择,通常与理论教材相匹配。笔者在教学中采用了陈鸣教授翻译的经典教材《计算机网络―自顶向下方法和因特网特色》(机械工业出版社),并编写了与教材相配套的《计算机网络实验指导书》。理论教材主要章节及配套的实验如下:

1)网络概述实验。为了便于实验的后续开展,在第一章教学中,安排了双绞线的制作、TCP/IP协议的基本配置、网络协议分析软件的安装与使用、网络常用测试命令等实验。

2)应用层实验,主要设置了Linux、Windows Server 2003应用服务器(WEB、FTP、DNS、EMAIL)的安装与配置、网络应用编程,以及应用层协议分析等实验。

3)传输层实验,主要设置了传输层协议分析和套接字编程实验。

4)网络层实验,主要设置了网络层协议分析、路由器的基本配置、路由协议加载(RIP、OSPF、EIGRP)、NAT路由器配置、IPv6,以及帧中继组网等复杂组网实验。

5)链路层和局域网实验,主要设置了链路层协议分析、交换机基本配置、VLAN、三层交换机、单臂路由、DHCP服务器配置等实验。

6)无线网络实验,主要设置了无线局域网组网实验。

7)多媒体网络实验,主要设置了流媒体服务器配置、视频直播、视频监控、视频会议等实验。

8)网络安全实验,主要设置了网络攻防、木马、VPN、包过滤防火墙、安全网站配置等实验。

9)网络管理实验,主要设置了网络管理软件的应用、应用服务器的管理,以及网络常见故障的检测与排除等。

2 实验环境的设置

网络实验需要特定的实验环境。目前,各院校的计算机机房,普遍安装的操作系统为Windows XP,并且大多采用了硬盘还原卡,以对操作系统和所安装的应用软件进行保护。这种实验环境无法进行网络服务器的安装与配置,既便安装了双系统,但由于还原卡的存在,只要计算机一重启,就还原到初始状态。此外,由于计算机机房的布线是固定的,大都铺设于防静电地板之下,因此不能灵活地进行组网操作,也无法完成网络交换机、路由器等设备的接入与维护。为此,笔者在普通计算机机房中引入了虚拟仿真软件,通过精心设计,课程选定的网络实验几乎都可以完成。

2.1 VMware虚拟机

在当前计算机性能比较好的情况下,通过安装VMware虚拟机,可以把一台电脑虚拟成多台电脑。在虚拟机上,可以任意选择安装Windows和Linux等网络操作系统。这样就可以将虚拟机配置成应用服务器,而真实机则作为客户机进行访问与测试。为了便于服务器的安装配置,可以将系统安装光盘做成镜像,存放于每一台计算机上。安装完虚拟机后,默认情况下真实机会出现三个网卡,一个为物理网卡,另两个为VMnet1和VMnet8虚拟网卡。而每台虚拟机与真实机主要有Bridged、NAT和host-only三种连接模式。根据实验的需要,可以灵活进行选择。

如果采用Bridged模式,相当于虚拟机与真实机通过一个外部的交换设备连在一起,此时真实机的物理网卡必须接入一个交换设备,如图1所示。这样,每名学生可同时控制多台服务器与客户机,能够进行复杂的网络环境测试,完成网络客户端维护、网络服务器的安装与配置等实验。为了解决计算机机房中计算机的IP地址冲突问题,可以在机房局域网中接入一台宽带路由器,并开通DHCP功能,以给机房中的计算机提供IP地址。

为了避免服务器配置时,人为指定服务器地址而造成的IP地址冲突,也可以选择host-only连接方式,此时虚拟机与真实机的VMnet1网卡相连,形成了一个私有网络。这个私有网络是完全封闭的,与物理网卡的IP地址配置无关,如图2所示。因此,对于一个独立的计算机,即使它没有接入局域网,也能够进行相应的网络实验。由于每台电脑就是一个网络,因而学生的动手机会大大提高,也便于教员对学生进行统一考核。同时,这种环境也有利于学生在个人计算机上自主完成老师布置的网络实验。

如果虚机所在的私有网络要联入外网,可以采用NAT模式。此时虚拟机与真实机的VMnet8网卡相连构成私有网络,然后通过真实机的物理网卡接入外网,此时真实机实际上变成了一台虚拟NAT服务器,如图3所示。

如果想进行个性化设置,可以通过真实机开始菜单的“Manage Virtual Networks”选项进行设置。

2.2 网络设备仿真软件

在缺乏网络交换设备的情况下,可以通过各种专业仿真软件,进行组网实验。在教学中,笔者主要采用的软件有Boson、DynamipsSee和Packet Tracer。这三个软件各有自己的优点。

1)Boson软件,内置有许多典型实验,每个实验有具体想定和详细拓扑结构,并且给出了具体的配置命令,非常方便学生自学和练习。通过该软件及相应说明,学生能够快速熟悉交换机和路由器的运行环境及配置命令,在较短时间内掌握网络的搭建及配置。

2)Packet Tracer软件,最主要的优点是可视化。系统内置的网络设备都有逼真的视图和可选的插拔模块,从开关机按钮到模块的更换,仿真软件都做得特别逼真。对于复杂组网,有许多设备和连接线缆可供选用,网络连接简单,配置方便,非常适合初学者使用。

3) DynamipsSee,又称真机模拟器,该软件与真实设备的操作界面完全是一样的。只要有网络设备的操作系统镜像,就可以对该型号设备进行仿真操作,大大增强了网络实验的灵活性,特别适合于缺乏高端网络设备的实验室环境。该仿真软件的虚拟设备还可以与真实机和虚拟机相连,进行各种复杂的组网和网络安全实验,比如帧中继组网和包过滤防火墙实验等。该软件功能强大,但相比前两款软件,网络拓扑结构是一个配置文件,相对抽象一些,适合有一定基础的学生进行实验。

2.3 其它实验工具

为了完成课程设定的实验任务,除了虚拟机和网络设备仿真软件提供的实验平台外,还需要其它的一些软硬件工具。

2.3.1 软件方面

1)网络协议分析软件。主要采用了Ethereal分组嗅探器。

2)套接字编程工具。主要安装了软件开发工具Java和.Net开发环境等。

3)多媒体网络实验。主要采用了视频编解码工具wmencoder,视频会议软件Netmeeting等。

4)网络安全实验。主要使用了扫瞄软件SuperScan、x-scan,冰河木马,蜜罐系统Honeyd,入侵检测软件KFSensor等。

5)网络管理实验。主要使用了Sniffer Pro、Opnet等工具。

2.3.2 硬件方面

1)网线制作需要网线、水晶头、网线钳、测试仪等工具。

2)无线组网实验需要无线网卡、无线宽带路由器等设备。

3)多媒体网络实验需要摄像头、监控摄像机、视频服务器等。

3 结束语

在普通计算机机房中采用虚拟仿真软件解决了许多网络实验不能做的问题,一定程度上提高了计算机网络课程的教学质量。但是由于虚拟仿真软件相对实物来说比较抽象,对于一部分抽象思维较差的学生,进入情况比较慢。有条件的院校,最好建立专门的网络实验室,以便在实验中给学生留下整体、直观的印象。在学生入门后,可主要采用虚拟仿真软件进行操作练习,以避免对实验室设备的损耗。这种实验组织模式能够最大程度发挥各自的优势。计算机网络是实践性很强的课程,如何提高网络实验课的教学质量,还有待于不断探索。

参考文献:

[1] 方芸,高仲合,等.计算机网络实验教学改革[J].实验室研究与探索,2008(6).

[2] 杨毅,杨新伦.用虚拟仿真软件构建计算机网络实验环境[J].广西工学院学报,2006(6).

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关键词:多方位考核;多元化教学;分类教学;平台建设

大学计算机课程主要为培养非计算机专业大学生的计算机应用能力,为进一步学习与专业密切相关的计算机知识和应用计算机解决本专业问题打下基础。由于大学计算机课程内容丰富、更新快,大学生已有计算机知识不均衡等原因,使该课程在实际教学中存在许多问题需要研究并解决。首先,学生的计算机水平参差不齐,若仍然按学内容和教学要求的模式进行教学,课堂出勤率低,效果差;其次,大学一般都有几十个专业,不同专业学生对计算机知识要求不同,由于课时受限,内容必须取舍。因此,如何根据大学生入学前对计算机掌握的程度和专业特点,对其课程的内容体系、教学模式、教学方法与手段进行创新设计与实施,对其课程教学资源进行有效建设,是大学计算机课程教学改革必须解决的问题。受安徽省高等学校省级教学研究重点项目“大学计算机分级分类教学改革与实践”和安徽理工大学校级级教学研究重点项目“大学计算机分级分类教学改革与实践”资助,安徽理工大学计算机科学与工程学院采取了“两轮驱动、三措并举”的改革措施,取得了良好效果。

1、一驱:按照测试成绩进行分级教学

安徽理工大学每年招收近5000名非计算机专业大学本科新生,按照现有的本科培养计划要求,需要学学计算机这门课程,这些学生对计算机知识的掌握差距很大。通过对我校2009级部分新生的调查可知,有些同学在入学前只会汉字输入,有些会用Word和Excel软件,有些还了解计算机基本原理,也有些完全没接触过计算机。入学时,我们对安徽理工大学2010级非计算机专业5000多名学生进行了摸底测试,根据测试成绩,将学生分为2级进行教学,取得了很好的效果。为更好地因材施教,课题组编写了“大学计算机应用基础教程”和“大学计算机高级教程”2套教材。“大学计算机应用基础教程”主要针对计算机知识掌握较少的学生,内容包括计算机常识、计算机硬件技术基础、计算机软件技术基础、计算机操作系统及Windows XP、办公软件Office2003、数据库基础及Access管理系统、计算机网络与Intemet基础、多媒体技术基础和其他常用软件等。在教学中,各章既可作为整体学习,也可分单元教学。“大学计算机高级教程”主要针对有一定计算机基础的学生,内容包括计算机硬件技术基础,让学生对计算机系统的硬件有一个全面的认识;计算机件软技术基础,让学生了解并掌握计算机系统的层次结构、计算机各部分软件的功能和作用等;Windows 7操作系统及应用,对目前应用广泛的Windows XP操作系统进行了介绍;办公自动化软件应用技术,介绍了办公自动化软件Office2003各软件的功能及应用,及目前流行的Office 2007和Office 2010;计算机网络技术,对计算机网络基本知识、Intemet应用和m的使用与设置等进行了分析,并介绍了物联网的相关技术;多媒体技术,对多媒体技术的基础知识、多媒体技术的组成以及数字音频技术、图像和图形技术、视频和动画技术、多媒体技术的压缩与编码等进行了介绍;信息管理技术,介绍了数据库的基本知识,选择较为实用的Access进行应用系统的开发分析;网页制作技术,介绍了如何应用Dreamweaver 8进行网页制作;程序设计基础,为进一步学习程序设计打下基础;信息安全技术,对信息安全的基本概念和计算机网络安全与病毒防范相关知识进行了分析。2套书均配备了实验教程并附有习题解答,以便帮助同学们更好地掌握所学知识。2010级和2011级非计算机专业学生分成2级分别按照上述要求进行教学,受到了师生的一致好评。

2、二驱:按照专业特点进行分类教学

目前以计算机技术为核心的信息技术已成为很多专业课教学内容的有机组成部分,计算机应用技术与非计算机专业的教学、科研工作结合更加密切,各专业对学生的计算机应用能力也有了更加明确和具体的要求。安徽理工大学现有50多个本科专业,涉及理、工、文、经、医等多学科,各专业对学生的计算机应用能力的要求不同。因此,我们在保证计算机通用知识基础上,根据专业特点,讲授内容有所侧重。比如,对于土木、机械等专业,今后需要在CAD等方面学习,我们就加强学生图形处理、多媒体基础等方面的知识;对于地质、矿业等专业,今后需要在数据库应用等方面学习,我们就加强学生Access、数据库基础等方面的知识;对于电气专业,今后需要在程序控制等方面学习,我们就加强学生计算机硬件、程序设计基础等方面的知识。通过在全校2011级非计算机专业5300名学生中教学,收到了很好的效果。

3、一举:实行多元化教学手段

大学计算机课程操作性强,不仅需要传统课堂教学和多媒体演示教学,更需要上机实验辅导。新的教学方法、教学手段,使教学手段多元化,提高学生学习的积极性。为此我们采取了以下方法。

1)案例法教学法。根据教学内容划分模块,把教学内容分为基础知识、操作系统、办公软件、网络等模块,一个模块采用多个案例来讲解。案例选取与学生的专业知识相关,激发学生的学习热情。

2)启发、引导式的教学方法。在上课前先深入分析研究教学内容,精心设置各种问题,由浅入深,循序渐进,采用启发、引导方法,让学生参与其中,让学生思考、讨论、解决这些问题,激发学生的主动参与意识和学习积极性。

3)任务驱动的教学方法。上课前给学生布置作业,让学生带着任务学习,提高学生学习的目的性和自主学习能力。

4、二举:采取多方位考核方式

我们按照“素质教育”要求,树立以“应用能力和实际操作能力”为主的考核理念,注重对学生实际应用能力、自学能力、分析和解决问题能力的培养,对大学计算机课程的考核方式进行了改革。课程考核以实际动手能力为主要考核内容,加上平时出勤、课堂纪律和期末上机考试形成最终成绩。平时出勤、课堂纪律的考核有助于提高课堂教学质量;平时上机作业主要是为了让学生复习和巩固所学的基本内容,加深对基本理论和知识的理解,熟练操作以提高操作技能;综合性大作业是在学生掌握了一定的基本知识和技能后,根据作业的要求和自己的兴趣,在教师的指导下完成具有实际意义的作业设计,使学生在独立解决一个完整问题的过程中,综合运用和发挥所学技能,充分体现学生的个性,侧重应用能力的培养;期末上机考试着重考查本课程理论知识的掌握情况,全面综合地考核学生对知识掌握程度和实践操作水平。具体考核方案如下。

1)成绩构成要素。平时出勤和上机出勤占20%,期末考核占80%。

2)期末考核内容。期末学生提交的3个综合性大作业,每个作业20分,共60分;理论知识上机,每题2分,共40分,考试时间为30分钟。

采用新的考核方式后,为了完成3个综合性大作业,学生学习的主动性和积极性得到极大的提高。理论知识采用在线考试系统,可随机抽题,覆盖知识面较广,能够更加客观地评价学生理论知识的掌握情况;并且使用考试系统后能够更准确的评分,避免人为因素,使授课教师从大量繁杂的阅卷工作中解脱出来。

5、三举:建设多平台学习环境

大学计算机课程具有较强的实践性、创造性、工具性、时代性,随着计算机基础文化教学改革的深入开展,教学资源建设逐渐受到重视。为进一步适应大学计算机课程教学“多元化、模块化、融合化、网络化”的发展趋势,我们开发了“大学计算机学习平台”。该平台不是对各种媒体素材的简单堆砌,而是针对教与学的一套整体解决方案,为教与学提供多种方法和途径。该学习平台采取“文字教材——网络学习平台——实验技能平台——在线测试平台”四位一体的方式呈现。

5.1 教学平台

以教师身份登录该平台后,可以实现查看学生信息、修改学生信息、批改作业、教学资料下载及其他功能。

查看学生信息。目前可以实现2种查询方式。

1)查询学生成绩:显示选了这名教师的所有学生的学号、班组、姓名、上机考试成绩、作业成绩等信息。

2)查询学生密码:有的学生因忘记登录密码而无法登录学习平台,此时任课教师可以单击左侧的“查询学生密码”菜单,然后输入学生学号,就可以显示学生设置的密码。

修改学生信息。该界面主要提供2个与在线测试有关的功能。

1)开放班级考试。在期末上机考试时,任课教师选择参加考试的班级,单击“准许考试”按钮后,学生才能从题库中抽题考试。

2)初始化单个数据。一般来说学生抽题考试后就不能再重新抽题了,但由于上机考试环境比较复杂,常常会出现死机、网络掉线等意外情况,当出现这种情况,任课教师可允许该生重新抽题。

批改作业。该界面显示选了该教师该门课程的所有学生的信息及3个大作业的提交情况,任课教师单击相应的作业就可在线打开学生提交的作业实现在线批改,最后输入该生作业成绩完成批改。

教学资料下载。任课教师可通过此功能下载课件、案例素材、实验运作表等资料。

其他功能。任课教师可随时与课程相关的通知,如作业题目、考试时间地点等信息,学生登录后可查看最新通知。

5.2 学习平台

以学生身份登录该平台后,可以进入信息中心、学习天地、实验指导、在线测试、模拟练习、我的信息等界面。

学生在信息中心可以看到由管理员和任课教师的通知,了解最新动态。

学习天地是本教学平台的重点,主要实现多媒体课件和作业提交功能。多媒体课件板块下有本课程各章的课件,学生可以选择相关章节,实现在线学习。要求学生完成作业后必须通过“作业提交”版块提交到计算机学院的服务器上,教师根据作业情况给出成绩,作业成绩占本课程成绩的60%。“作业提交”功能还可以作为网络硬盘来使用,由于一个综合性作业需要几次上机课才能完成,学生可以在每次上机结束时把没有完成的作业先提交到服务器上,下次上机时登录后再把已提交的作业下载下来继续做,避免作业丢失。

实验指导板块给出了每次上机实验目的、实验内容和实验作业,同时还给每个实验配了Flas制作的实验案例,方便学生自学。

在线测试是本教学平台的另一个重点。大学计算机课程,学生要进行上机考试,上机考试成绩占总成绩的40%。该界面实现了学生上机考试,学生做完题目,系统自动进行评分,省去了每次考试出试卷、印刷试卷、装订试卷和批改试卷等工作,提高了教学效率。

为了让学生熟悉在线测试环境,设立了模拟练习版块提高在线测试效果,准备了练习题库,供学生平时练习使用。

通过我的信息模块实现学生个人资料、密码修改等管理。

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关键词:中职 计算机专业 教学改革

随着信息技术的迅速发展,计算机的应用也越来越广泛,而在中职学校,计算机基础是一门公共必修课,那么如何提高计算机操作的课堂教学效果就是值得众多计算机教师去努力探索的问题。 在信息技术飞速发展的今天,计算机的应用几乎渗透到社会的各个领域,它既为中职计算机专业的发展提供了良好的机遇,同时也对我们的教学提出了更新的要求。随着计算机的不断普及,中职学校的计算机教学既要适应科技的发展和社会的需求,又要顾及现阶段中职生自身的素质,传统的中职学校计算机教学已不适应当今社会发展的要求,也不利于学生的就业。因此,中职计算机教学改革势在必行。其改革的主要思路是:以“各有所长,各尽所能”为培养原则和最终目标,扬弃传统的“以教为中心,全面开花”的教学模式。逐步建立“掌握基础,实践为主,重点突破”的教学模式,所以在教学的目标、计划、课程、模式、考核等诸方面均应“改版”。中职计算机教学应该根据教学的内容以及学生的特点,合理科学地选择一个合适的教学模式来进行教学,避免出现形式主义的做法,这是计算机课程教师面临的一个非常现实的问题。在计算机教学的过程中,教师应该尝试通过探究、自主、合作学习的方法来调动学生的积极性以及主动性,引导学生学会思考、学会学习,把学生的学习变为一个主动去探索、创新的学习过程,使单向传授、被动低效转变为双向互动、主动高效的学习。在中等职业学校计算机课程的教学过程中,我们需要不断关注的是学生计算机应用能力和持续性学习能力的培养,使他们在走上工作岗位的时候,能够具有真正地适应社会的发展。以学生发展为本,引导学生进行自主学习、合作互动、生成教学内容,创设一个和谐的学习环境,使学生体验到成功的快乐。在目前的中职计算机教学中存在着“三种课堂,三种现象”的问题:第一,理论课。“教师讲——学生听——做练习”,学生上课的热情很低。第二,上机课。学生像一台“录音机”,把老师讲的东西照抄照搬,在操作了几分钟后就没有兴趣,开始玩游戏,自学能力差。第三,从教室到电脑室的先理论后上机课。在教室讲解理论,然后到电脑室上机实践,导致的结果是连在教室听课最认真的学生,到了电脑室都忘记操作步骤,很多时候又得去重新讲解。这些传统的教学模式,教师讲得多,学生听得少;老师讲得累,学生学得累;中职生中绝大多数的自学能力很差,只有很少一部分学生才具备自学能力。导致这一现象的主要原因是教师在课堂上讲的知识太多,太细,而留给学生思考和动手的时间太少,结果学生便养成了不思考、不动手的习惯,从而使得课堂教学效果不高,成绩也不理想。

一、教学目标的改革

纵观计算机的发展,计算机及其应用正朝着网络化、多功能化、行业化方向发展。从就业市场看,计算机网络管理员、计算机图形图像、计算机广告设计制作、计算机辅助设计操作等中级计算机技术人才十分看好。因此,中职计算机专业教育教学应适应社会需求,在打好专业基础的前提下,更应注重学生的个性发展,教学目标可确定以下几个培养方向:

1.计算机网络:以熟练计算机网络操作系统为主.掌握综合布线及网络构建应用技术,培养计算机网络管理员。

2.平面图像处理:以熟练掌握图形图像处理软件操作能力为主,来培养能从事计算机图形图像处理、广告设计技术员。

3.办公自动化:以熟练掌握文字处理及表格处理软件操作能力为主,培养办公自动化管理和操作技术员。

4.网页制作:设置以Dreamweaver、nash、JavaScript、Access为主的课程。培养能从事网页设计的网站制作员。

5.多媒体技术:通过培养能从事计算机文字处理、图形图像、声音、动画、电影电视等多媒体软件制作员。

二、教学计划的改革

新的教学计划应以技能培养为主。对于学生的知识结构和应用能力以培养“一技之长”为主导思想,求“专”而不求“广”,但一定要突出专业特色。

以三年制网页制作专业为例,在前两学年,每学期用3至4周时间在机房进行网页制作发展方向的专门化训练,最后一个学期对学生进行提高训练,使每个学生在网页制作方向上有自己的特长。具体安排为:

第一学期,进行WindowsXP应用基础教程、中英文打字、五笔字型录入的强化训练,使其打字速度达到每分钟60字以上。

第二学期,用Dreamweaver软件制作静态网页,并对办公软件Office和图像处理软件Photoshop的加强提高,使其在做静态网页时,用更多的软件来美化网页。

第三学期.进行网页制作的重点突破,学习基本的VBScript语言来制作动态网页,并开设VB程序设计等课程来加强学生学习编程的能力。

第四学期.在这个在校学习的最后~个学期里,主要是加强学生制作动态网页的能力,也就是深入学习VBScript语言。在最后用4个周的时间,学生分小组在机房制作一个完整的、专业化的网站,最终上交的这个网站就是学生的毕业设计作品。最后一学年学生到企业、公司进行顶岗实习,提高自己的实践操作能力。

三、教学课程的改革

长期以来.包括计算机专业在内的中职课程体系较深地受到计划经济体制的深刻影响。

如:执行统一的教学计划和课程大纲,采用统编教材甚至组织统一考试等等。随着社会对中职生尤其是计算机等专业的中职生的培养要求越来越讲求实用和应用,必须对原有课程体系进行改革。应大胆舍弃《汇编语言》、(Qbasic语言程序设计》、《组成原理》、《磁盘操作系统》、《数据库应用程序设计》等“重理论、深分析”的纯理论型课程,开设《网页设计》、(Pho—toshop图形图像处理》、《多媒体制作》、(Flash动画设计》、《计算机网络基础》、《综合布线及网络构建应用技术》等面向市场、以实践操作为主的实战型课程。这样学生毕业后可立即适应市场的需求。

四、教学模式的改革

1.建立以学生为主体的教学模式

时代的发展。正在促使教育改革从传统的以教师传授为中心转向以学生为主体。以学生为主体的教学模式。强调“学”重于“教”,目的在于体现“教育应满足社会发展与人的发展之需求”,体现“顺应市场、服务社会、服务学生”的价值取向。因此,在这种教学模式下,教师在教学中应起组织、引导、答疑的作用,从知识的传授者、教学的组织领导者转变成为学习过程中的咨询者、指导者,充分调动学生学习的能动性,使学生变被动学习为主动学习。

2.建立以实验室、视频室为主战场的教学模式

计算机课程具有操作性强、适于视频教学和实践教学的特点。在教学过程中不能再沿用“教室+黑板+粉笔”的传统教学模式,而应采用以实验室、视频室为主战场的教学模式。由于现在的计算机软件,特别是WINDOWS下的各种软件,均以图形化界面和鼠标操作为主,其教学讲求直观、便捷,这些操作在黑板上是无法向学生讲解明白的。因此,视频教学是每个计算机教师必须灵活运用的教学手段。

3.建立以多媒体技术为教学环境的教学模式

多媒体技术为教学提供交互式的教学环境。首先.教师通过制作教学课件实现模拟环境,提供丰富的信息资源.在一定程度上缓解了计算机硬件水平不能完全满足教学需要的问题。其次.教学内容里用文字和语言难以表述清楚的部分,用教学课件可以直观地呈现出来,既明了,又生动形象。其三,多媒体技术能为学生创造一个能听、能看、能动手操作以及进行讨论、交流的环境。可提供多种感官的综合刺激,有利于知识的获取与保持。其四,学生可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择学习的内容和适合自己水平的练习,有了主动参与的可能,有利于激发学习兴趣.形成学习动机。显然.建立在多媒体技术基础上的交互式教学大大优化了教学环境和教学效果.教师应将多媒体技术熟练地、广泛地运用于计算机教学之中。

4.建立以网络为教学系统的教学模式

应有效利用网络教学资源。充分发挥虚拟教室、远程教学、分布式教学等现代化教学技术的作用。如:开设网上选修课,进行网上考试,等等。开设网上选修课,可扩大选修课的覆盖面,学生不但可根据自己的基础和需要进行选修,且不受时间限制。这种教学的组织形式,不受选修人数的限制,学校可以集中优秀教师主要放在对学生进行指导或对网上辅导作补充等等。学生每修完一科,可在指定时间到网上参加考试,如获通过则取得相应的学分。

五、考核方法的改革

由于中职生的文化基础、学习态度、学习方法在整体上处于弱势,按照现有的考核办法。必定会出现大面积不及格。这势必冲击整个教学计划的完成,进一步打击中职学生的学习积极性。加之计算机课程的实践性很强,笔试考核方式无法反映学生的真正水平。因此。考核方法要进行重新设计。

1.采用灵活的考核方法。如果这门课程是实践性比较强的课程,那就考核成绩就是以考技能为主,平时技能考核占60%.期末技能考核占40%。如果这门课程是理念性比较强的课程,那就考核成绩就是以考理论为主,平时表现和作业总评占60%,期末理论考核占40%。如果这门课程是理念加实践的课程。那就考核成绩就以技能考核为主,平时表现和作业总评占20%.平时技能总评和技能考核占60%.期末理论考核占20%。

2.采用弹性学制考核制度。在弹性学制考核制度下只要学生修完学分,就可以提前毕业,如果学生在三年在校学习期间没有修够学分,也可以在外工作期间回校补修,只有修够学分任何时候都可以拿到毕业证。在弹性学制下学生学习的课程分为必修课和选修课,必修课是必须要学习的一些公共课和专业课.而选修课是学生根据自己的特长和兴趣来选自己学习的课程,这样就可以充分调动学生学习的积极性,学生也可以利用自己的特长来获得学分。这种考核制度充分了体现了以学生为本,为学生着想的教学方针。

3.采用多渠道的学分来源。学生不仅通过学习来获得学分。而且还可以通过其它渠道得到学分。比如说:获得“优生优干”、在全国、全区比赛中获得名次等等,这些都可以获得学分奖励。这样也可以充分调动学生参与各种比赛、各种活动的积极性.能够使同学们有一种争优、创优的良好学风。

总之,中职计算机专业教学改革是培养数以亿计高素质劳动者和数以千万计高技能专门人才的需要,且大有文章可做。计算机专业教学改革也只是教育教学研究的一部分,要想培养“适应经济社会发展需要的高素质的劳动者和技能型人才”.使学生全面、和谐的发展,计算机教育教学的各个环节还必须相互配合。只有我们在教学实践中不断探索,不断总结,中职计算机专业的教学改革才能结出丰硕果实,中职计算机教育才能为社会培养出“适销对路”的计算机专业人才。只有我们认识了自己。认识的市场,认识了学生,我们才会给自己找到一条成功之路.才能让我们的计算机专业也真正的热起来。

参考文献

[1]胡铮.《网络与信息管理》,电子工业出版社,2008

[2]尚小航.郭正昊,《网络管理基础》,清华大学出版社,2008.1

[3]赵慧、蔡希尧,“网络管理体系结构综述”,《计算机科学》,1999

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关键词:网络课程;教学设计;学习资源设计

很多高职计算机课程属于操作性技能类课程,如平面设计、网页制作、二维动画制作、三维动画制作、视频后期编辑和AutoCAD制图等,其共同特点是按照高等职业教育的要求,培养学生基于计算机软件的操作,发展实践技能。随着教育信息化水平的提高,网络课程教学应用日益广泛,计算机操作类课程的网络课程建设得到了普遍重视。

本文以Flas制作网络课程为例,从教学策略设计的角度,讨论高职计算机操作类课程的网络课程设计。Flas制作网络课程的建设目标是基于混合式教学理论,以学习者为中心构建网络化学习环境,用于辅助课堂教学,解决教学重点和难点,针对不同学习进度的学生进行分层教学,并提供扩展性的网络化学习资源,满足学生课外学习需求。

1网络课程分析

1.1课程特点

Flas制作是我校现代教育技术和计算机网络技术等专业的必修课程之一。该课程以程序性知识为主,操作性和实践性强,常见的教学问题包括:一些Flash概念和软件操作比较复杂,学生理解困难;学生学习进度各异,步调不一;软件操作能力和综合实践能力脱节。这些问题,有必要通过良好的教学设计和适合的网络课程来改善。

1.2教学目标

Flas制作课程的教学目标是掌握Flas制作的基本概念、基本操作和基本方法,掌握Flash绘图、常见特效制作和ActionScript基本编程,能够完成Flash课件、广告、MTV和网页动画等综合作品的设计与制作。Flash综合实践能力主要分解为5项子能力:矢量绘图能力、特效制作能力、ActionScript编程能力、作品创意设计能力、综合规划制作能力。

1.3学习者特征

本课程的学习者是现代教育技术、计算机网络技术等高职专业的大二或大三学生,通常已学完计算机应用基础、程序设计、网页制作和平面设计等先导课程,掌握了计算机基础操作、程序设计和平面知识,仅缺少美术功底和创意训练;具备基本的网络信息检索和处理能力,具有一定的自学能力、学习主动性和学习决策意识,但学生学习的兴趣、能力、条件和需求存在明显的不平衡。

1.4教学内容分析

美国著名教育家、心理学家布鲁纳认为,学习不是一次就能达到目的,应该让学生尽早在不同程度上接触和掌握学科的基本结构,以后随着学生认知水平的提升,逐渐扩大学科基本结构的范围,并增加深度,以螺旋式来促进学生对学科内容的理解[1]。“螺旋式上升”可以划分为两种基本类型,即学科情境深化和现实情境深化[2]。

基于此理论,本课程将课程内容按螺旋式上升划分为3个模块,即基础入门、专项训练和综合实训(如表1所示)。基础入门模块占课程的1/3课时,讲授Flash的核心概念、基本操作和基本方法。模块不追求知识体系的完整性,而是注重让学生尽早掌握Flash整体的知识框架。专项训练模块围绕重要的Flash制作能力(绘图、特效、编程等),专项展开,深入发展,以螺旋式反复促进学生对专题内容的熟练掌握。综合实训模块以Flash网站、Flash广告等各种类型的真实案例,类化和拓展现实应用情境,使学生能解决实际问题,培养综合设计与制作能力。

这3个模块的编排打破传统教材的编排体系和知识逻辑结构,力求体现学习者螺旋式上升的认知规律,让学生由点及面、由浅入深地进行学习。它们统一在一个共同目标下,即培养学生的综合实践能力。

2网络课程的教学设计

网络课程是通过网络表现课程的教学内容及实施教学活动的总和。它包含按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境,其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。教学策略是为完成特定教学目标而采用的教学活动的程序、方法、组织形式和媒体等因素的综合考虑[3]。基于上述的前期分析,下面将从网络自主学习设计、基于UGC的学习资源设计和学习评价设计等角度,对“Flas制作”网络课程进行教学设计。

2.1网络自主学习设计

网络自主学习是指在教师指导下,学生以多媒体计算机为媒介,依据网络的资源共享、交互学习和超文本链接等特征,在一个外部刺激丰富的环境中,自主获取知识、运用知识、解决问题的一种综合学习活动。网络课程自主学习模型需要五大系统的支持,包括学习内容支持设计(学习目标设计、学习内容设计、学习辅助内容设计)、交互支持设计、学习活动支持设计、评价反馈支持设计和导航支持设计[4]。

鉴于此,本课程设计和制作了“学习中心”模块,提供自主学习所需的主要支持。“学习中心”模块涵盖了课程所有章节的学习内容,每节包括如下项目:学习指导、知识讲解、案例视频、测试习题、练习实训、添加笔记、添加提问,其导航菜单如图1右侧所示。

“学习中心”的所有功能均基于Flash环境下的ActionScript进行开发,服务器端采用ASP动态脚本语言,所有章节目录及其资源数据、测试试题、笔记本和提问数据,均存储在Access数据库中,结构清晰,易于扩展。“学习中心”不仅用于学生课外自学,还可以辅助课堂教学,帮助学习困难的学生完成案例。在教师指导下,不同能力层次的学习者可以根据自身兴趣和能力水平,完成不同难易程度的案例,便于实现分层教学,缓解不同学习者进度不一、需求不同的矛盾。

1) 自主学习的内容设计。

“学习指导”指明当前小节的学习目标、学习重点和难点、学习建议。“知识讲解”围绕后续案例所需的理论知识和基本方法,提供SWF格式的文字讲解或视频讲解。“案例视频”通常包含若干个案例,每个案例提供“观看效果”、“要点解析”、“步骤演示”和“仿真操练”。“步骤演示”是采用Adobe Captivate录制制作的、配有语音讲解的交互式视频,不仅录制了案例制作的演示画面,还在视频中根据教学需要适时插入板书、提示性强调和扩展性资源链接,增强视频的交互性。“仿真操练”则在“步骤演示”的基础上,需要学习者按照指定的要求单击鼠标或输入键盘进行交互,视频才能继续播放。

2) 自主学习的评价设计。

学习者可以通过“测试习题”和“练习实训”对学习结果进行检测和巩固,其中,“测试习题”从数据库读取本节对应的试题,在测试完成时报告测试得分情况。

3) 自主学习的交互设计。

本网络课程同时基于Flash环境和Web环境实现了添加笔记和提出疑问功能,学习者可以及时记录学习成果,提出学习疑难,获得同学或教师的帮助和指导。为方便学生查看笔记或疑问的上下文情景,改善交互性和访问效率,笔记和提问具有“回溯功能”,即在添加笔记或疑问时,系统自动在笔记或疑问的正文中附着关联章节的标题和ULR链接,便于他人在浏览时可以快速定位其对应的章节。学生可以管理笔记的分类(栏目),设置笔记的开放方式(公开、小组内可见或仅自己可见)。学习笔记以发表时间倒序呈现,可以用于记录学习心得、笔记摘要和课外资料,具有类似博客的基本功能。

4) 自主学习的导航设计。

良好设计的导航可以为自主学习提供即时有效的引导,常用的导航策略有模块导航、导航图导航、路径导航、书签导航、检索导航、帮助导航等[5]。本网络课程基于数据库技术,实现了检索导航、导航图导航和书签导航。学习者不仅可以对章节目录和关联资源进行检索,还可以浏览章节内容的导航图。导航图图形化标识了“已学”和“未学”,便于学习者把握整体学习进程。

2.2基于UGC的学习资源设计

扩展性学习资源是网络课程的重要组成部分,通过收集和整理优秀学生作品、文字教程、视频教程和优秀商业案例等资源,支持学生开展基于资源的学习(Resources Based Learning),有助于帮助学生拓展知识面,加深知识学习深度,并培养独立学习的能力。

扩展性学习资源按照“学习中心”的章节结构进行组织和管理,组织清晰,主题明确,学生在学习完某章节后,即可查阅与该章节关联的学习资源,也可以按照资源自身的属性(Tag标签、资源类型、时间等)来浏览资源。

UGC(User Generated Content,用户生成内容)是Web2.0环境下一种新兴的网络信息资源组织模式,体现了离散、去中心化、非权威化、集体创作与协同创作的特点,包括3个特征:1)Internet上公开可用的内容;2)内容具有一定程度的创新性;3)由非专业人员或权威人员创作[6]。依据UGC的思想,扩展性学习资源的建设提供了开放的添加工具,教师和学生可以动态添加网络化资源,包括图文教程、视频教程、Flash素材和Flash案例等。学生借助处理工具中的复制/粘贴功能,可以从互联网快捷地收集大量在线资源及其引用书签,进行一定加工。另一方面,教师在教学中以实训的形式,要求学生对某些教学内容编制图文教程或视频演示教程,然后上传至网络课程。基于UGC思想的学习资源建设,使学生成为资源的利用者、贡献者和评判者,符合基于资源的学习环境(Resources-Based Learning Environments,RBLEs)的特点要求,即要求学习者参与资源的编辑、评价、加工处理和意义生成等认知管理过程[7]。

基于UGC的学习资源建设需要考虑如何解决资源质量。面对海量的网络信息,学习者通常缺少应有的概念框架和实践策略,学习者所添加资源的可信度、有效性和可靠性存在不确定性,日积月累会导致信息过载,影响资源利用效率。为此,我们在引入学生参与学习资源建设时,不仅要加强资源建设的管理与控制,培养和提高学生的信息素养和资源评价技能,还要建立机制,实现资源的筛选。本网络课程提供资源评价功能,学生可以对每一份资源进行打分和描述性评价,可以按评分和点击次数对资源排序,以人工的方式对资源进行筛选。同时,本网络课程建立等级积分的激励机制,鼓励学生添加优质资源,提高资源整体质量。

此外,人力资源是一种重要的动态学习资源,本网络课程提供站内邮件、学习笔记、BBS异步交互和基于Flash的同步交互等网络化交互工具,支持学习者获得来自学习伙伴或指导教师支持,促进隐性知识的获取与分享。

2.3学习评价设计

学习评价是评价者参照一定的标准,运用合理的方法对学生的学习过程和结果做出评定以及在此基础上对学生形成价值判断的过程[8]。网络课程的学习评价的原则为:关注学习过程、评价内容多元化、评价主体多元化、评价手段网络化和人性化结合[9]。参照此评价原则,本网络课程充分利用网络化评价手段,将形成性评价和总结性评价相结合,学生自评、学生互评和教师互评相结合,主要的评价形式包括:

1) 单元测试。学生学习完每个章节,通过测试习题和练习实训进行形成性练习和自我评测,了解自己对学习内容的掌握程度,评估学习效果。

2) 作品交流。在教学过程中,学生通过“作业提交”功能将实训作品提交至网络课程教学系统中,教师对实训作品进行批阅和反馈。同时,学生相互之间可以对实训作品进行点评,提高学生的批判性思维能力、作品鉴赏能力和学习参与热情。对于优秀的学生作品,教师将其转移至“优秀学生作品库”,以资鼓励,便于后续的学生学习。

3) 电子作品集体互评。计算机操作类课程重在培养学生的综合实践能力,单纯的纸质化考试通常无法准确评价学习效果,因此,这类课程在教学过程和学期期末的评价中,一般要求学生提交电子作品,通过学生作品的评分来衡量学生的学习效果。在实际教学中,学生作品的评分常常是由教师一个人根据自身经验和专业知识来完成的,这种做法的弊端在于:评价主体单一,因为教师个人视角和主观印象的偏差,容易造成评价结果有失公允,挫伤生学习的积极性。本网络课程内置了一个学生作品集体互评模块,在教师的组织下,学生在网络化计算机教室中演示作品,然后全班同学对其作品进行评分,按照一定规则计算出来的平均分数就是学生互评分数。在作品的最终得分中,学生互评分数占40%,教师评分占60%。

3结语

“Flas制作”网络课程在我校实际教学中应用多年,期间不断充实完善,较好地发挥了课堂辅助和课外助学的功能,该网络课程设计所采用的策略与方法具有一定的代表性和可借鉴性,期望能对其他院校的网络课程教学有所帮助。教无定法,课程类型、课程性质、教学对象和教学情景的差异都会带来设计的差异,这仍需我们今后不断探索。

参考文献:

[1] 李美凤,李艺.“螺旋上升”式信息技术课程内容设计研究[J]. 中小学信息技术教育,2008(2):14-17.

[2] 孔凡哲. 基础教育新课程中“螺旋上升”的课程设计和教材编排问题探究[J]. 教育研究,2007(5):62-68.

[3] 何克抗,林君芬,张文兰. 教学系统设计[M]. 北京:高等教育出版社,2006:80-82.

[4] 吴东醒. 基于自主学习的网络课程的设计与开发[J]. 电化教育研究,2008(6):88-90.

[5] 王同明,闫鹏展. 网络课程中导航系统的设计[J]. 现代远程教育研究,2005(4):30-33.

[6] 赵宇翔,朱庆华. Web2.0环境下影响用户生成内容的主要动因研究[J]. 中国图书馆学报,2009(9):107-116.

[7] Janette Hill,Michae Hannafin. 基于资源的学习环境设计[J]. 钟志贤,译. 远程教育杂志,2009(1):46-50.

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【关键词】大学计算机教学 网络资源 重要性 分析

近些年来,迅速发展的计算机网络技术逐步渗透到人们生活的各个方面,可以说已经成为人们生活的一个重要组成部分,成为当代人生存的一项重要的技能。教育部在2007年明确提出要“培养和提高本科生通过计算机和多媒体课件学习能力,以及利用网络资源进行学习的能力”,基于这个要求的提出,大学生的公共课程中增加了计算机基础教学,以此来帮助当代大学生在就业竞争中加分。随着计算机基础课程在高校中的普及,网络资源凭借其丰富多样性的特征,也被广泛运用于教学的过程中有力的推动了高校教育的改革。

1 网络资源应用的现状

“网络资源,是利用计算机系统通过通信设备传播和网络软件管理的信息资源。”计算机网络的发展日益深入到人们生活学习的方方面面,成为人们获取资源,交换信息的重要平台,它代表了现代高新科技的一个重要的研究方向。随着全球范围内的信息化和网络普及的发展,人们逐渐倾向于将将计算机与网络技术画上等号。作为计算机系统和网络通信的共同的产物的网络资源已经成为高校计算机教学的重要资源库。

对于非计算机专业的大学生来说,网络资源在计算机教学中的应用,是一种增加学生的实践训练机会的有效的手段。当前通过网络技术来应用各种网上的信息资源已经成为一种十分平常的现象,以计算机网络作为载体,通过网络资源为师生双方进行信息的交换,可以达到出乎意料的效果。对于当代的大学生而言,熟练地使用计算机,具备一定的计算机相关的知识不仅是在就业竞争中的显著优势,更是一项生存的技能。

高校的校园网络建设随着信息技术的发展和普及已经逐步完善,并在教学的运用实践中日益显现出其无与伦比的优势。网络资源引进计算机教学的课堂,从一定程度上改善了现代教学的状况,它是真正的理论知识与实践相结合的教学模式的体现,弥补了以前的教学模式重理论轻实践的缺陷。教师依据本校的具体的条件,并根据网络的环境和计算机基础的课程的特点,对教材的内容和网络资源进行筛选和重新安排,设计网上实践的课程,以此来补充课堂的传统的教学这很好的缓和了计算机基础课程教材的更新换代跟不上信息技术的更新的现状,提高教学的质量,得到更好的教学成果。

2 网络资源的优势

网络资源是整合了的在网络上所能够找到的社会各个方面,各个领域的信息,它具有涉及的范围广,所涵盖的信息量大,更新换代速度快等特征。凭借网络的通信功能,能够使网络资源平台成为教师与学生之间进行信息交换的媒介,学生接受知识信息,教师接受反馈信息。因而在高校的计算机课堂中可以具备不可替代的优越性:

第一,网络资源的可增值性。我们都知道网络上传递的信息可以说处在不断地更新中,而且更替的时间很短,这种高频的运动是的各种信息处在不停地增加中。将网络资源引进高校计算机的教学中,可以保证资源能够得到及时的完善、更新和重复运用。而且网络资源的迅速更新可以帮助我们及时获得最新的资源如研究的最新的成果,刊登的最新的论文等。学生在这个信息量丰富的高频更新的平台中,可以快速的寻找自己需要的知识,自主的制定学习的计划。

第二,网络资源具有不受时空限制的共享性。网络资源凭借跨国网络通信和超链接技术突破了时间和空间上的局限,使学生可以在任意的时间或地点查找不同地方的不同时间的信息。它是面向所有人的,任何人都有权利从中获取自己所需的资源;当然,我们也可以将自己的观点、发现放入资料库中,与别人分享信息。

第三,网络资源具有反馈性。随着现代科技的发展各种聊天、交友的软件层出不穷,如:微博、QQ、微信、飞信、论坛、博客等,这些软件的开发方便了人与人之间的交流,成为我们进行信息交换的重要平台,大学生可以通过这些平台向教师提出疑问,反馈信息,与同学之间进行讨论;而教师则可以通过这个平台为学生解答疑惑,传递信息,及时准确的接收学生的反馈信息,甚至参与学生之间的讨论。这不仅建立师生间友好和谐的关系,教师还可以通过信息及时的做出合理的课堂规划,提高教学的效率。

最后,进行远程教学。在我国现代化建设中提出了继续学习和终身学习的概念,而远程教学就是正对这两个概念的一种有效方法。远程教学有两种模式,“一是利用公众多媒体通信网进行一对一或一对多的实时远程教育:一是以网络环境为主要支撑,借助网络这个媒体,教师和学生通过网络教学课件、辅导资料和练习实现沟通的非实时远程教学。”网络资源可以为远程学习提供课件,供浏览的网站和相关知识信息,形式与课堂上的教学稍有差别,可是知识体系却基本相同。

3 网络资源的重要性

大学生的计算机公共基础课程是一门实践性要求较高的应用型课程,而在我国当代的教学中,由于教学模式、教学水平、课堂基础设施等的限制,大学生的计算机应用实践机会较少,普遍存在理论知识较丰富,动手能力却不足的现象,即我们常说的“高分低能”。因而将网络资源引进高校的计算机教学课堂有十分重要的意义:

第一,就我国高校目前的教育模式而言,依然是以教师、教材和课堂为重心,教师作为课堂的主导者来安排课堂学习内容,而学生则只需要被动的接受,通常是老师讲什么,学生听什么,学生无法发挥个人的能动性来独立的制定自己的学习计划,安排学习的进程,这也极大程度上打消了学生的积极性。很显然,这种教学模式下培养出来的大学生根本达不到国家对于人才的要求,而且在社会竞争中不具备优势。从长远来看,这样的大学生不可能是实现我国的可持续发展道路的接班人,不仅个人的升值空间有限,对于社会和国家所能够做出的贡献也是极其有限的。

而将网络信息资源引进大学生的计算机教学课堂,可以极大程度上增加学生在教学中的实践机会。在计算机的教学过程中适当的实践活动的开展,是学生加深对课堂内容的理解和记忆的有效手段。从教师的角度来说,通过运用网络资源,教师可以建立师生信息交流的平台,一是接收来自学生的反馈信息;二是替学生答疑解惑;三则是为学生的讨论互动提供一个空间;四则是方便教师下达任务,布置作业。从学生的角度说,在教师建立的平台上进行互动交流,既可以建立良好的同学关系,又能够启发思考;再者,通过自己运用网络资源完成教师布置的任务,既是实践能力的锻炼,又能够培养学生的自主学习能力。大学生的计算机教学不同于其他的教学,学生需要通过自己查找网络资源来进行程序编写的练习,或者寻找一些适合的程序编写的辅导教程,以此来增加练习量,提高计算应用的能力。

第二,网络资源汇集了各个领域的各种信息,可以为教师的计算机教学设计提供资源。“教学设计主要是利用相关的教学理论,针对本节课所要讲述的内容制定出相关的教学实践方案。”教师通过互联网,既可以在资源信息库中查找自己教案设计所需要的信息,所找到的教学资源既可以自己留用,也可以应用在教学的过程中。计算机教学课堂采用的一般是多媒体教学模式,既方便教师的编程的过程的讲解,又可以在讲课的过程中引进网络资源,丰富教学的内容,启发学生深入的探究思考,还可以借助网络这个平台建立讨论区,方便师生之间,生生之间的探讨和信息交换。

将网络资源运用到计算机教学中,教师还需要做好下面这些工作:第一,进行信息的删选、过滤。虽然网络资源可以为教师提供很多有用的信息,但是也不能不经过任何加工就直接运用在教学中,而是需要有针对性的进行筛选,使其既满足教学的需要,具备借鉴性,同时又能够提高教案设计的水平。第二,教师要进行网络资源整合。网络资源内容数量十分可观,教师在应用这一资源是要对所提供的信息进行整理、综合,因为,网上的资源良莠不齐,需要教师凭借自己的知识经验进行删选。

第三,高校的招生不再是局限于本市或本省的高中,而是面对全国范围的所有考生。也正是因为如此,基于各地的参差不齐的教育条件,学生的计算机应用水平体现出较大的的差异。对于来自于城市的学生来说,计算机可能已深入生活的各方面成为他们日常生活的一部分,所以对于计算机的相关的基础知识已经有了较多的了解;可是,对于山区的或者是贫困地区的学生来说,可能计算机对于他们仅仅还只是一个名词。所以在进入大学以后,不同的学生在计算机基础课程的学习中对相关的知识的理解接受能力也会存在较大的差距。传统的教学模式,很难照顾到每一个学生的能力,学校的基础设施等无法满足每个学生的不同的水平的要求,所以不可能保证每个人都能有所提升。再者,计算机是一种知识更新频率最快的学科,然而教材的内容却不能像计算机相关的知识一样频繁的更新,所以,如果仅仅将教学的内容局限在课本上,是绝不可能跟上新息更替的速度的。因此需要通过网络资源来加大学生的实践机会,让每个学生都能根据自己的实际水平来寻找适合自己的资源进行学习,制定适合自己水平的学习计划,得到全面的发展。

4 应注意的问题

网络资源在高校计算机教学中被广泛的使用,由于使用的过多,形成了较强的依赖,这非常不利于教师教学水平的提升,为了在教学中充分发挥网络资源的优势,要做到下列几点:

第一,避免过度重视网络教学。大学的计算机教学的教师要注意不能因为网络资源的丰富而过多的使用,从而忽视了传统的教材的教学。网络资源的应用只能是一种借鉴和参考的资源,而不是教材,所以不能将重点放在网络教学上,而是根据教学的需求,适时适量的使用,将两者合理的结合起来,以提高教学的质量。

第二,重视学生的主体地位。教师为了增加学生的学习的兴趣,而过多的应用多媒体教学手段,可是这样的方法却影响了学生在课堂上的思考和创造,这不利于能力的培养,所以教师要注意网络资源中多媒体资源的选择,要能够提高学生的参与性,培养动手能力,而不仅仅是追求良好的课堂氛围。

5 结语

随着多媒体教学模式在高校的广泛使用,网络资源也越来越多的运用到大学的计算机教学中,使大学生的计算机教学有了较大的变化,大大提高了教学的效率。学生通过网络资源的应用既可以配合自身的水平进行学习内容的选择,同时实现信息资源的共用和分享。教师则可以根据实际的需要,将网络资源进行筛选,将网络资源的应用融入计算机的教学过程中,以此来提升学生的兴致,同时还要重视学生的主体地位的发挥,获得较多的收获。

参考文献

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作者简介

龙昕(1976-),男,四川省泸州市人,汉族,毕业于四川工业学院,硕士、大学本科;现任职于四川警察学院计算机科学与技术系,讲师;研究方向为电子数据取证、信息安全。