网络课程的概念范文
时间:2023-11-23 17:54:34
导语:如何才能写好一篇网络课程的概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
在网络时代,网络课程作为一种重要的教学资源,是现代教育和远程教育不可或缺的组成部分,对推动教育现代化改革,起着举足轻重的作用。因此,受到国家相关部门的高度重视。回顾网络课程的发展,可以说走的是一条先进行理论研究,再进行实践建设的路子。
2000年,教育部现代远程教育资源建设委员会《现代远程教育资源建设技术规范》,提出网络课程是“通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和,它包括两个组成部分: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育支撑环境”。
2003年,教育部教育信息化技术标准委员会制定并《网络课程评价规范》(CELTS-22),以具体的指标描述网络课程的质量特性。随后,《国家精品课程评审指标体系》经5次修订后公布了新的评审指标。
在这一系列规范标准和建设指导下,2003~2009年,教育部、财政部共批准建设国家网络精品课程3147门,取得了巨大的成绩。现在,网络课程建设不仅在高校中进行,在中职学校也逐步铺展开来,在高校网络课程建设成果的基础上,建设具有适应中职学生特点的网络课程。
不过,有多项研究高校网络课程的成果认为,目前高校网络课程建设虽然成绩喜人,但仍然存在一些问题,比较突出的是课程中教师职能欠缺,并且对课程的使用带来了一定的不利影响。比如,由于缺少教师的即时指导,学生的学习效率、学习兴趣都有不同程度的降低,影响了网络课程的使用效果。
由于大学生自主学习能力比较强,高校网络课程存在的这个问题,对学生最终的学习收获影响不大。但中职学生的心智发展还不那么成熟,学习上对教师有一定的依赖性。因此,解决如何在网络课程建设中加入教师的教学行为这个难题,对中职学校网络课程的建设就有相当重大的意义。
二、原因分析
在高校网络课程建设中,对如何发挥教师的职能其实是有细致考虑的,如论坛、讨论区、博客等功能模块及其他通讯工具等互动模块。有些网络课程还增加了对学习者的学习过程进行跟踪、记录的监控功能。“教师职能欠缺”这一不足,在技术上已经有相当丰富的手段可以弥补。
现存高校网络课程资源主要采用“文本+PPT+课堂实录”或“多媒体+流媒体”的方式展示,并通过采用超文本、超媒体、动态网页编程和网络数据库等办法来创建一种交互式学习环境。但这两种展示方式都有一个共同特点,就是传统的课的观念被消解了。
尽管课堂实录大多以45分钟为限,也有时间短一些的。但课的内涵不仅体现在时间上,课程学习不仅是学生的观看,更重要的还有学生的亲身参与及师生的互动协作。所以,说网络学习消解了课的概念,主要指的就是消解了师生间面对面的实时互动。这个互动包括课的教材处理、课的知识传播以及其他手段协助学生理解课的内容。由于课的概念被消解,课程也就不可能有了。结果,绝大部分的网络课程最终就只是建设成一个学习资源库。
三、“网络课堂”的含义
“网络课堂”就是要在网络课程中,重新体现出“课”的概念。具体而言,“网络课堂”就是网络课程里的一个学习主网页,它运用多种技术手段,把真实课堂中使用到的学习材料,比如,学习视频、学习素材、堂上练习等资源集中在一个网页里展示,学生面对着这个主网页,就如同是面对着课堂一样,这个网页里展示的内容,就是他在这节课里要学习的知识。而随着学习主网页内容的变化,即网络课堂内容的变化,学生的学习就仍然有了课程进展感。
1.展示选择过的学习内容
“网络课堂”上展示的不是全部的学习内容,而只是教师根据课的需要而选择出来的那部分。在真实课堂中,教师不可能在45分钟内都不停地讲,所以,教学视频的时间不宜太长,以10分钟左右为宜。为了提高课堂吸引力,视频除了教师的讲授外,也可以有课件及其他的展播形式。一个课里,2~3个这样的视频就足够了。
2.堂上练习趣味化
真实课堂上,堂上练习是十分重要的一个组成部分。因此,堂上练习也是“网络课堂”的一个重要的构成模块。为了提高学生的学习兴趣,习题模板的设计应增加一些游戏的成份。或者说,网络课堂的堂上练习,除了要起到即时检测学生对学习内容的掌握情况外,还要能起到刺激学生学习兴趣的作用。当然,目前的网络课程也有练习模块,但这是一个单列的功能模块,而不是整合在学习主网页里的,更像是课后的作业而不是堂上练习,这是两者之间的另一个区别。
3.教师课堂教学设计的网络化体现
在网络课堂里,学习页面的内容应是老师是根据一节课的教学设计展示出来的,涉及学习内容、堂上练习、互动方式等。所以,除了采用多种形式模块化地展示学习内容外,还应在网络课堂上提供一个学习模块的使用指引。因为,主网页的结构是固定的,但各模块的使用次序是可变的。比如,有时需要先看学习视频再做练习,有时需要先做练习再看学习视频。学生固然可以自主选择,而教师根据教学设计提供内容及页面上各模块的使用指南,也是有必要的。
四、结论
网络课堂概念的提出使网络课程建设跳出“书本搬家”“课堂搬家”的桎梏。网络课堂不是取代了网络课程,而是网络课程的一个有机的组成部分。网络课堂也不是要取代学习资源库,而是学习资源库的使用指南。网络课堂甚至也不是要取代教师,而可以成为教师在真实课堂中的教学助手,成为教师在真实课堂教学中的辅助工具。这可能是网络课堂的一个重要特点,在能够供远程学习的情况下,又同时能成为真实课堂里,教师进行教学的支撑环境。于是,我们就有了这样一个等式:
网络课程=网络课堂+学习资源库
所以,网络课堂至少应具有如下6个功能模块。
学习指引模块:课的内容简介及使用指南等,体现教师对课堂教学的引导职能。
内容展示模块:视频、PPT等主要学习内容展示模块。
堂上练习模块:趣味练习,即时检测。
知识拓展模块:可选择的内容展示,为有兴趣的学生提供知识拓展。
作业评价模块:学生作业展示及评价投票功能模块。
课程使用导航:根据课的需要提供的课程资源使用导航。
让教师在真实课堂中也可以方便地使用,是中职网络课程建设时应考虑到的因素。这是由中职学生的特点所决定的。中职网络课堂与真实课堂,两者既不互相替代,又共存并行。在某种意义上说,也是促进了中职教学改革,创新了中职教学模式。
参考文献:
\[1\]宋佳琪,郑燕林.国家精品课程的网络资源建设现状研究.软件导刊,2010,(5).
\[2\]张海平.高等院校网络课程建设现状分析.南京晓庄学院学报,2009,(6).
篇2
关键词 概念图;信息技术教学;信息素养
中图分类号:G633.67 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)21-0031-04
1 前言
在“苏州市2008年在线课程培训”中,笔者接触到概念图及Inspiration工具,了解到了一些相关知识,并在教学中尝试应用概念图。在实际应用中,觉得概念图对信息技术有效教学的实施有一定的帮助,对复习学业水平测试中的基础理论知识也非常有效果。
新课程的目标是提高信息素养,而在信息技术的一些知识概念课的学习中,往往由于授课方式的沉闷,导致学生基本没有兴趣学习这些知识,使得新课程下信息技术有效教学实施面临困难,事实上并未有效地提高学生的信息素养。本文希望通过对概念图应用的探讨来改变教师和学生对信息技术有效教与学的理解,更好地提升学生的信息素养。
2 概念图应用于教学的理论依据
概念图是指一种用来组织知识概念之间联系的工具。它是以图解的方式,直观地将某个主题的概念和概念之间关系表征出来的一种呈现方式。概念图构图时通常先将某一主题的有关概念置于圆圈或方框中,然后用连线将相关的概念和命题连接,连线上标明两个概念间的意义关系,这样就形成了关于该主题的概念或命题网络。
由于信息技术学科的知识点比较零碎,教学中涉及的概念也较多,通过绘制概念图将知识形成一个彼此联系的知识网络,有利于学生的理解和记忆,是信息技术有效教学的一种好方法。例如,在讲“域名与IP地址”时,知识点比较零碎,学生对一些概念的内涵和外延认识不很明确,笔者给学生提供一串名词如域名、IP地址、DNS等,让学生区分概念范围的大小,绘制概念图(如图1所示)以明确概念。实践证明学生通过绘制概念图,将知识形成一个彼此联系的知识网络,对这些概念也有了多层面的理解和记忆。
3 概念图在高中信息技术有效教学中的应用案例
案例背景 本案例是新课程体系下高中信息技术选修课网络技术应用的一个教学案例,具体内容为普通高中课程标准实验教科书《网络技术应用》(选修)第三章第一节“网络的功能与构造”。案例运用“概念图”组织实施有效教学。
教学设计
1)教学目标。
①知识与技能目标:了解网络的功能;了解构成网络的主要硬件、软件;使学生进一步认识网络。
②过程与方法目标:通过“概念图”直观、系统地表征本节内容,使得学生能够清晰地掌握相关概念的关系,完成教学目标。
③情感态度与价值目标:激发学生学习信息技术的热情,培养从基础学习起,从基本理论概念掌握起,有理论的支撑,才能进一步认识网络、应用网络,并促使学生主动地学习,积极参与信息整理与加工的学习态度。
2)内容分析。信息技术新课标中提出:“普通高中信息技术课程的总目标是提升学生的信息素养。”学生如何“学会根据需求合理网上学习,能够自觉维护网络安全等”是非常重要的。所以“网络的功能与构造”是必备的基础知识,让学生全面系统地了解“网络的组成;常用网络连结设备如何连接;怎样管理网络;网络的基本功能;了解网络的分类”等,才能高效地利用网络。
教学重点:掌握网络的分类、网络的功能;了解网络的主要硬件和软件。
3)学生分析。学生的学习信息技术的兴趣很浓,大部分学生基本上都能通过网络获取他们所需求的信息,都可以打开“搜索引擎”来查找想要的信息,但他们对网络的认识很少。所以,要让学生从认识网络的基本理论开始,让他们较为系统地了解身边的网络,让学生通过联系实际来提高对知识概念的认识和理解。
4)教学策略设计。本节课通过讲授法,用“概念图”的形式来组织实施,并且让学生了解和认识“概念图”。
教学流程:将本节课的知识用“概念图”来呈现出来,对各个知识点逐一讲解,在讲述完后,再回到“概念图”中进行小结,使学生做到掌握相关知识理论,心中有图,能够脱离书本。
教与学的实际过程描述 “同学们都爱上网!这个‘网’到底是什么呢?” 这个问题一下子吸引了学生的注意力。“我们通常上网时,用浏览器Internet Explorer,Internet是什么呢?接下来我们就来学习。”接着,将Internet概念图(如图2所示)呈现出来,使学生对Internet的认识有了一个更直观的理解。
从概念图上看,Internet(国际互联网)是一组全球信息资源的汇聚,Internet是由于许多区域网络互联而成的一个逻辑网,每个网络中连接着若干台计算机或子网络。那么“什么是网络呢”“网络有哪些功能呢”“网络由哪些设备组成呢”“网络中的设备是怎样连接的呢”“网络又是如何工作的呢”等一些问题的提出,这些问题相关的知识采用“概念图”(图3~图5)以投影的方式来呈现。
接下来对上面的问题对照概念图有条理地进行解释。
1)网络的主要功能(如图3所示)是数据通信(如电子邮件往来、ATM取款等)、资源共享(如机房里面共享的网络打印机、电影游戏资源等)和分布处理(大型软件的开发等)。
2)网络按覆盖范围来分(如图3所示),分为广域网、局域网、城域网,从概念图中可以得知它们的应用领域和地域范围。
3)网络由网络硬件和网络软件组成。从概念图中可以清晰得知网络硬件(如图4所示)是指的服务器、工作站、传输介质和通信连接设备(路由器、交换机等),并指导学生识别学校机房里面硬件设备,比如机房里面交换机、双绞线等。
4)网络软件(如图5所示)。网络软件主要由网络操作系统和网络应用软件组成。网络管理员通过网络操作系统进行统一的管理和控制;普通用户通过网络应用软件来使用网络资源,网络应用软件的结构有两种:客户机/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S),一般情况下上网在IE中操作的是B/S结构,而C/S需要安装客户端软件,像一些远程控制、监控等。
解释了这些问题之后,通过对“网络概念图”知识理解,并总结得出网络的概念:“网络是由两台或两台以上的计算机通过网络通信设备连接起来所组成的系统,计算机间可以进行数据通信、数据共享及协同完成某些数据处理工作。”
最后,再回到“概念图”(图2~图5),让大家回顾本节课的知识内容及这些内容间的联系,加深对网络基本理论的理解和掌握,使学生进一步认识网络。
教学反思 教师利用概念图进行有效教学,其实绘制概念图的同时就是备课的过程。通过绘制概念图,可以清晰地知道本节课的教学内容、各个知识点之间的联系。在教学中需要考虑到的问题和知识点都可以在概念图中表示出来。
从学生接受来看,像本节课这样的概念比较多的课,如果单纯靠概念的罗列,很容易让学生感到枯燥、乏味,甚至厌倦,更糟糕的是学生最终还是弄不清概念之间的联系,从而很难实现教学目标;而利用概念图使学生可以非常形象地看到每一个概念之间的关系,促进有效学习,提高学生对概念的认识,从而真正地做到有效教学。
4 结束语
概念图不仅形象系统地再现了课程知识的理论体系,有助于有效教与学的实施;而且使学生能够正确地分析和比较学习的知识概念。因此,将概念图作为实施有效教与学的工具应用到实际教学中,提高了学生的学习情趣,减低了学生认知的难度,提升了教与学的效果。这种教学方式能够有效地促进教与学,真正将新课程“提高学生的信息素养”的目标落到实处。
注:文中的概念图是笔者使用Inspiration Trial Edition
7.5b(概念图绘制软件)工具绘制。■
参考文献
[1]赵俊莉,赵冬生.概念图在信息技术课堂中的应用[J].现代教育技术,2005(15).
[2]李,杨威.概念图在高中信息技术课程教学中的应用研究[J].中小学电教,2008(1).
[3]袁维新.概念图:一种促进知识建构的学习策略[J].学科教育,2004(2).
[4]赵俊莉,赵冬生.将概念图引入信息技术课堂[J].中小学信息技术教育,2005(7).
篇3
中图分类号:G642
0 引 言
无线传感器网络是物联网工程专业的一门核心课程。目前,国内高校开设的这门课程具有内容多、难度大的特点[1],并且重理论、轻实践。从培养学生的应用能力出发,笔者选择了典型的无线传感器网络技术ZigBee/Z-Stack技术作为该课程的主要教学内容。课程除了介?B无线传感器网络的基本概念(包括IEEE 802.15.4规范及ZigBee的相关概念)外,主要向学生讲授ZigBee编程技术。ZigBee编程以C语言编程、单片机编程为基础,但与一般的C语言编程或单片机编程不同。ZigBee编程是在某个ZigBee协议栈上的C语言编程,需要遵循相应的ZigBee协议栈的编程思想和编程方法。对初学者来说,ZigBee编程思想及编程方法是全新的,掌握它并不是一件容易的事,需要大量的实践和练习。为此,在无线传感器网络这门课程的教学中,应该采用“讲、演、练”相结合的教学方法,促进学生快速掌握ZigBee编程技术。具体来说,就是在每一次课上,教师首先介绍本次课的知识点,然后演示与本次知识点有关的项目,在演示过程中进一步阐述、解释有关概念,最后学生练习刚刚演示的内容。除此之外,学生还需独立完成几个实验项目,这也属于学生练习的内容。
1 课程内容及学时安排
无线传感器网络的先修课程包括单片机原理及应用、传感器原理及应用、计算机网络等。因此,在设计无线传感器网络教学时,可以少考虑单片机、传感器、网络通信等内容,紧紧围绕无线传感器网络的基本概念及ZigBee编程技术展开。无线传感器网络以ZigBee/Z-Stack编程技术为重点,采用由浅入深、循序渐进的方式安排教学内容。该课程共46学时,其中实验18学时。表1给出了本课程的教学内容及学时安排。
知识单元(1)是本课程第一次课讲授的内容,仅涉及无线传感器网络的基本概念,不涉及任何实际操练,因此没有安排演示和练习项目。
Z-Stack中的任务(即事件处理程序)概念以及任务的管理和调度,是理解ZigBee/ Z-Stack工作原理、掌握Z-Stack编程技术的基础和关键。学生必须理解这些内容,才能理解Z-Stack的流程,掌握Z-Stack项目开发技能。所以,知识单元(6)用了较多的学时,而6个实验项目中的5个也都安排在此后进行。
另外,讲、演通常是一体的,因此,表1中各知识单元中的讲、演部分的学时分配并不是严格的,而是视实际情况,有时候讲多一点,有时候演多一些。
2 演示及练习项目设计
表2列出了本课程的演示及练习项目。从知识单元(2)开始,表2中每一行的演示、练习项目分别与表1中的一个知识单元对应。也就是说,第一行的演示和练习项目对应于知识单元(2),第二行对应于知识单元(3),其他依次类推。
项目演示通常在讲解相关概念后进行。演示一方面是进一步阐述相关概念的含义,另一方面是讲解ZigBee编程技术规范和编程技巧。教师演示完毕,学生开始模仿练习。学生的练习项目,基本都在演示项目的基础上修改而成――修改了演示项目中少量关键代码。演示项目程序已事先准备好,可以直接编译、链接和运行。
要掌握ZigBee编程技术,仅靠简单模仿是不够的。为此,笔者设计了6个ZigBee实验项目,以巩固所学的内容。本质上,它们也是学生练习的一部分,见表3。
以上实验项目,项目①②基本上来自相应的演示或练习项目,目的是让刚刚接触Z-Stack编程的学生熟悉基本的Z-Stack编程思想及编程技巧。其他项目虽然与演示或练习项目有一定的关系,但需要学生进行一定的设计或者做较多的修改。这样做是有原因的:ZigBee网络的通信功能是由ZigBee协议栈软件(比如Z-Stack)维护的,因此ZigBee项目中包含了大量的协议栈代码,而不像单片机程序开发那样只有用户的代码。所以,ZigBee项目的开发基本上都是在已有项目的基础上进行的[3]。
为了促进学生深入理解和掌握Z-Stack编程思想及编程技术,笔者要求学生在实验报告中给出各个实验的实验原理说明及重要代码分析。
篇4
关键词:网络课程资源;主动性;全面性;负面性
在互联网高度发达的社会,网络早已融入了人们生活的各个部分,其中最为深远的影响之一是使学生的学习焕然一新。同样也深深地影响了学生的体育学习,越来越多的学生学习体育不断地依附于网络。然而,同时过分依赖网络不仅难以甄别有用、健康的知识信息,又使学生不可避免地受到了不良信息的影响。因此对网络空间课程的开发和网络课件资源的建设迫在眉睫,只有建设良好、实用、广泛的网络空间课程,为学生提供充足的网络空间课程资源,才能保证他们的学习事半功倍,才能更好地推动体育教育事业的发展。
一、网络课程资源建设的概念
在课程资源的概念上引申出的网络课程的概念是指通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和。它包括两个组成部分: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。网络课程概念的界定对于进一步探讨网络课程资源的建设起到了铺垫作用,从而明确了网络课程资源建设的方向与路径。
根据课程资源和网络课程的定义,我们得出“网络课程资源建设就是把网络课程的教学内容、教学方法、教学手段、教学模式、优秀教材以及参考资料等教学资源以合理的方式放在网上共享,这些资源可供其他教师或学生借鉴参考或重组利用”。从概念可以得出网络课程资源建设的重点是整理教学内容和教学方法,目标是让师生充分利用这些资源进行教与学的过程。
二、网络课程资源建设对学生体育学习的影响
1.主动性
相比以往的体育学习,只是由体育教师枯燥的动作讲解和学生疲劳的练习,让学生被动地接受老师的灌输和“放羊式”的体育学习方法,借助网络空间这一平台,观看国内外大大小小的、不同项目的体育赛事,学生能够主动地去学习竞技体育“更高、更远、更快”的拼搏精神,也可以学到“每天锻炼一小时,幸福生活一辈子”的运动处方,还能够学到体育教育的价值。正如学者樊晓红所讲:“猎奇的心态不断地像磁铁一样在网络虚拟世界中吸引着他们,新异的体验会让他们兴奋不已、回味无穷,并因此而产生对新知识、新领域、新问题的研究和学习冲动。”关注体坛大事、体育活动的开展,以及如何学习一项体育技巧,使得学生不由自主地走进网络课程,不断探求体育知识,而这种主动进行体育学习的态度与网络上丰富多彩的体育课程资源建设息息相关。
2.全面性
目前许多体育院校和重点高校都有精品课程,比如,北京航空航天大学、上海交通大学、清华大学、北京体育大学、华南师范大学等学校,作为网络空间课程资源建设的主要部分,这些精品课程的质量和数量都达到相当高的标准,对体育内容的展示非常全面,因此能够完善学生的体育知识结构,摆脱以往片面的线性知识结构,逐步实现全面性的体育认知。成熟的网络学习者具有明确的学习目标、较强的自我管理能力和时间管理能力、较高的信息素养,同时对自己的学习负责。一个体育老师的知识毕竟是有限的,对学生的学习要求必然不能一一满足,教学方法也不能百分之百适用于每一个学生。在这种情况下,网络上多样的教学手段与丰富的教学资源一方面可以弥补教师的知识缺陷,另一方面可以为学生提供充足的学习内容和多样的教学方法,使学生能够自主地学习并通过同学间的合作互助学习尝试探究新的体育学习方法。
3.负面性
网络课程资源对于老师的教和学生的学都有巨大的便捷和选择,但同时也因其自身给体育教学和学生学习带来一些负面信息。首先,互动性不够。目前,“部分精品网络课程建设简单地等同于教学资源建设,把教学大纲、讲义、课件都放在网上,没有任何交互活动设计,也没有提供学习支持服务”。网络课程的教学是单向的输出,对于学生学习时出现的问题不能及时解决,尤其体育学习是一个循序渐进、逐渐增大训练负荷的课程,没有教师的纠错和监督,学生很难判定自身学习的问题所在。其次,针对性不强。网络课程资源建设针对的主要是教师,教学中设定的要求、目标过于一致化,对于学习能力参差不齐、体育基础不一的学生而言,很难达到因材施教的效果。而且,体育学习要量力而行,不针对自身条件盲目地去进行体育练习,很容易误学误练,导致受伤。面对网络上铺天盖地的信息与资源,如何建设被受众认可的课程资源信息极其重要,定位强、目标明、效果好才能使学生的学习达到预期效果。
随着数字化时代的到来,体育信息化逐渐扩大,网络空间课程资源的建设也在不断增加,这对学生的体育学习有了巨大的改善。但同时要减少或避免网络课程对学生体育学习带来的弊端和不良影响,致力于为学生提供一个良好的网络学习环境,提高学生的体育学习效率,增强学生体质健康和终身体育意识。
参考文献:
乐丽琴.关于网络课程资源建设的实践与思考[J].福建电邮,2012(08):147-148.
篇5
【关键词】计算机网络基础;教学方法;理论
当今社会,伴随着计算机网络的飞速发展,计算机网络课程已经成为高校很多专业的必修课程,对于计算机专业的学生来说,计算机网络基础更是非常重要的一门专业必修课程。由于计算机网络基础课程的理论性较强,同时变化和发展较快,新知识层出不穷,如何在有限的课时内教给学生基本的网络基础知识,对广大教师来说是一个很大的挑战。本文仅以作者亲身的教学经验来简单探讨一下该门课程的教学方法及教学手段。
1.计算机网络基础的课程特点
《计算机网络基础》课程是计算机专业,尤其是计算机网络专业的核心基础课程,在计算机网络专业的课程设置中占有极其重要的地位和作用。其特点是理论性较强,课程教学中集中了大量的概念,这些概念理解起来比较抽象,并且教学内容大多是后续课程学习的理论基础。
《计算机网络基础》课程要求学生知其然,还要知其所以然。对于涉及的概念,既要理解其内容和实质,又要建立起正确的理论模型,在今后的实际应用中做到得心应手。在理论教学中,要处理好理论教学讲解概念比较枯燥的问题,运用各种教学手段让学生牢固掌握网络理论知识。如果学生学好了计算机网络基础,则学习后续的专业课程时必将事半功倍。
2.计算机网络课程教学方法和教学手段的探索
计算机网络基础课程教学方法主要采用课堂理论教学的方法。由于计算机网络基础课程的重要性,促使对该课程的教学方法要进行探索和研究,以便在教学过程中能够得到良好的教学效果。从以下几个方面来说明:
首先《计算机网络基础》课程同时也是计算机专业考研的专业课之一,所以教材的选择也很重要。教学的内容以课本为主,课本内容的条理性直接影响着教学效果的好坏。因此选择一本适合本校学生的教材,对理论课教学质量起着决定性作用。教师在选好教材后要做的就是通过实际的教学经验把教学内容穿插起来,形成一条线,教师对讲解课程的理解程度直接影响学生学习的效果,教师更应该在该课程上多下功夫,多搜集一些新兴的、学生更加感兴趣的网络知识,把讲解内容穿插顺畅会更加便于学生的学习和理解。
其次就是教学手段和方法,由于该课程需要讲解大量的概念,并且还要用前面的概念来讲解后面的概念。这些理论内容不好理解,增大了授课的难度。仅仅用“念书本”的教学方法使得学生假如有一个问题没有理解透彻,导致后面的内容没有办法理解,学生就会因为“听不懂”而失去该课程的学习兴趣,出现“不愿学”和“害怕学”的厌学情绪[1]。时间一长,由于不会导致不学,由于不学导致不会,形成恶性循环,会严重影响教学效果。所以,授课教师选择合适的教学手段来讲授该课程是非常重要的,应该运用多种教学手段相结合的方法,增加学生的学习兴趣。除了运用传统的板书讲解的教学手段之外,在教学过程中,还有必要用图表来说明问题,还要运用多媒体教学手段等辅助教学,对于一些协议或概念可以制作一些flas来说明,学生更容易理解,并且更直观,可以加深印象,做到“过目不忘”。在该课程的教学过程中,协议的讲解是重点也是难点。枯燥的协议概念很难引起学生的学习兴趣,但是根据各个协议的原理,制作一些生动的flas,更能够形象的演示协议的原理和工作过程。例如:讲TCP/IP协议的地位问题。现在的计算机网络教材,都是由OSI(开放系统互联)的七层模型开始讲解,七层模型的信息传递过程可以制作成一个动画,这样可以更加直观的观察到每个层次之间信息传递的关系,然后再讲解TCP/IP协议的四层结构,同样可以用动画演示,进而将两者作一番对照。现在学习计算机网络,实际上就是学习TCP/IP协议。因此,TCP/IP协议应该占据一个十分突出的地位。
还有一些协议,比如CSMA/CD协议,理解起来也不是很容易,除了可以运用动画演示之外,还可以把生活中一些生动的例子拿过来,通过类比的方法来讲解。CSMA/CD协议可以比喻成一段单车道(半双工通信方式),如果两个方向同时来车(就是发生碰撞),这个时候谁也不能通过(导致发信息的双方所发的信息都无效),那么就需要双方都倒车退出这段单车道(双发进行退避),让一方的车先通过该单车道,一方通过后另一方才能再通过。这样形象的比喻使理解更加容易。
最后对于理论课程的学习,不仅要掌握知识点和原理,更要懂得某些原理在实践中是如何应用的。而理论与实际没有紧密结合是教师在讲授计算机网络课程的过程中,最容易犯的毛病。仅仅按照书上的理论讲一遍,没有结合实际来谈,学生很难理解,就算理解了,在实际应用之也不知道该从何下手,怎样使用。因此讲课时应注意把理论和实际结合在一起分析。所以在理论讲解的同时,也应该介绍一下实际运用的知识,对于理论知识点的理解能起到更好的促进作用。例如:讲述MAC地址的时候,介绍了MAC地址的定义为计算机的硬件地址,可以延伸介绍下MAC地址过滤的应用[2]。现在几乎所有的学生在寝室都会上网,经常会在一个寝室使用无线路由器,家用网络也一样会用到无线路由器。使用无线路由器时经常会碰到“蹭网”的现象,解决的方法之一就是使用MAC地址过滤,仅允许一个寝室的某几个MAC地址访问网络,可以用简单设置来避免“蹭网”现象。再如:在讲述TCP和UDP两个协议时,需要重点介绍两个协议的特点,以及它们的对比。根据他它们的原理特性的不用,也决定了它们的应用方面是不同的。比如文件传输等需要可靠传输的网络应用,在传输层一般选择TCP协议,而像实时视频或语音传输,一般则选择UDP协议。还有些网络应用是需要两个协议都使用的,比如说网络监控系统,监控的实时画面的传输,对时效性要求较高,所以选择UDP。而监控的画面需要保存起来以备后续查看,对画面的质量要求较高,可以选择TCP[2]。
3.总结
计算机课程教学方法的不仅要促进教学内容、教材形式的改变,更是教育思想、观念向现代化迈进[3]。通过案例的讲解,让学生在探究发现中体会到学习的极大乐趣,提高了教学效率和质量。同时,随着计算机网络技术的发展,网络应用也是日新月异,因此,在设计教学案例时,更要体现时展的特点,只有不断改革和创新,才能取得更高更好的教学效果。计算机教学中如果能够将各种技术与方法用得适时、合理、适量,恰到好处,可以大力提高课堂效益。反之就会劳而无功,所以教师在教学实践过程中,应重视多种教学手段的实用效果,并不断提高自身的素质,以适应新形势下计算机教学的需要。本文针对计算机网络课程教学方法方面进行了简单分析,在实际教学过程中取得了较好的教学效果。
参考文献
[1]成善汉,杨好伟,周开兵,贾文君.高校教学中互动教学模式存在问题及解决途径[J].高等农业教育,2009,03.
篇6
关键词:网络课程 电离辐射剂量与防护 问题 对策
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(c)-0192-02
《电离辐射剂量与防护》是核工程与核技术、核技术专业四年制本科生的专业必修课之一,其基本任务是帮助学生掌握辐射剂量与防护的基本概念及理论基础知识,辐射剂量测量、估算以及辐射防护的基本原则和方法,为学习其他各门专业课与今后工作打下坚实的理论和实践基础。该课程内容比较抽象、深奥,学生缺乏学习兴趣,感觉学习难度较大。因此,如何提高学生的学习兴趣便成了课程教学改革的目标之一。针对核类专业教育的培养目标和任务,结合专业特点,在《电离辐射剂量与防护》网络教学方面进行了一些尝试。
1 网络课程建设的重要性和必要性
随着互联网的普及和多媒体技术的发展,网络教育已经成为当前发展最迅速、传播空间最大的新型教育方式。如英国的开放大学网络课程、美国的开放网络课程都是其中发展成功的例子。目前,90%以上的美国高校开设了网络课程[1],其中以麻省理工学院的最为成功。2003年,为实现优秀教育教学资料的全国共享,中国教育部启动了“精品课程建设工程”的项目,形成了国家、省、学校三级精品课程体系。基于网络技术的教育教学应用是学校信息化建设的核心[2]。国内各大高校也纷纷着手构建网络课程,探究网络教学的方式方法,充分利用了学生的课余时间,调动学生的自主学习积极性,拓展了学生的知识面,实现了资源共享。
2 网络课程建设过程中存在的主要问题
本文以《电离辐射剂量与防护》课程为核心,在南华大学数字化教学中心实现了该课程的网络课程建设。通过完整的系统的导航功能,实现了对知识的快速查找和简单定位,同时也发现了当代网络课程建设存在的主要问题。
2.1 概念混淆
网络课程与课件的设计方式不同,网络课程是以满足学生的需求为基点展开设计的,而网络课件则是以教育教学为出发点,将一个或几个知识点的重点罗列。虽然两者在改变学生认知结构的总目标上是一致的,但课件只是以软件的方式实现教学课程中的教学内容和教学活动,缺少完整课程的许多内容,是不完全的。但在实际教学中,仍有许多学校将课程的部分章节和某些知识点的材料组织起来,通过简单的罗列来作为一门网络课程,造成两种概念的混淆[3]。
2.2 重内容,轻环境
在当代网络课程的教学中,片面的强调知识的传授,仅以简单展示的书本教学材料或教师讲稿为主要教学方式,内容空洞,结构单一,仅包含了部分课程的少量内容,缺乏系统的整体的规划。在学习环境的设计上,缺少真实性,简单的填鸭式的授课方式,使学生只能被动的接受老师所教授的教学内容,自行解决问题的能力没有得到提升,学习的积极性和自主性没有得到提升。
2.3 缺乏系统的教学设计
学生是学习的主体,老师是学习开展的引导者。为促进学生的知识体系构建,帮助学生养成自主学习、独立思考的能力,老师的精心指导和教育是不可或缺的。在实际的网络教学的组织设计中,老师应考虑到的教学环节应包括:实时讲座,在线答疑,讨论交流,作业的布置及讲评,以及学生与老师间协作式、探索式的学习。但当代的许多网络课程缺乏系统的、完备的教学流程,课程的设计与教学活动的展开也缺乏多样性。
2.4 重视建设,忽略应用
由于近年来互联网的发展和网络自主学习的兴起,国家各级教育机构和学校都意识到了网络课程建设的重要性。网络课程的建设出现了一片欣欣向荣的景象,各大院校和各类机构提供的数量庞大的种类齐全,资源丰富,特色鲜明、功能强大、技术先进的网络课程构成了现代网络教育中较为完整的网上教学系统。许多学校的网络课程前期投入大,成本高,制作完成后,没有得到应有的维护和及时的更新,实际教学的老师也没有充分的将网络课程应用于实际教学中,使得网络课程的存在没有发挥应有的作用[4]。
3 加强和改进网络课程建设的对策
3.1 避免把网络课程建成网络课件
由于网络课程和网络课件的概念的混淆不清,导致部分人将其界定为同一个概念,这也导致了许多人在设计网络课程时将其理解为简单的静态的窗口式的罗列知识点,或者是书本的普通电子化播放。课件是用于教学活动的计算机软件,而网络课程是应用在网络环境中的课件。前者包含了进行教育活动的程序、软件开发和维护的相关材料及师生使用网络程序学习的课本和练习册等。而后者则主要是对相关课程通过网络的展示教学内容和展开响应教学活动的综合。网络课程作为某一学科的具体学习课程,必须具备显示教学的所有环节,即教学目标的制定,教学内容的设计,教学活动的展开和教学评价的反馈等。网络课程不是网络课件,不能仅以简单的书本转移来制作一门网络课程。所以一定要注意区分两者的概念。
3.2 避免“三个中心”的倾向
网络课程建设的三个中心主要是指教学中以老师为中心,学习时以学科内容为中心,应用时以多媒体技术为中心。首先,教学中以老师为中心,忽略了学生才是学习的主体这一中心,将印刷版的教材扫描成电子版播放、简单的黑板加人头的视频呈现、或者是远程教学的教学实况的单向传递,缺乏交互,使网络课程发挥不了应有的作用。其次,学习时以学习内容为中心,忽略了学生的自主认知性和对课程适应性。没有从学生的角度出发设计和制作课
程,使学生是学习的主体成为摆设,网络课程应有的生动形象,新颖鲜活的特点被掩盖,网络课程变成了一种类似于在多媒体上将书本简单翻页的传统教学[5]。最后,应用时以多媒体技术为中心。教师团队可能过分的强调学科的内容和学习目标的达成,忽视了运用媒体强大的表现与学习功能。而多媒体技术团队则可能过分的强调超媒体、交互性等多媒体的强大优势,落入了一种片面强调各种媒体的长处的运用,而使学习的中心和重点被忽略,脱离了整个教学的目标,学生的学习需求和学习效果的不到满足。
3.3 注重对学习环境设计
网络环境下的课程学习,除了能查阅到与课程相关的许多资料外,一定程度上是要求学生自主学习的,因此,网络课程的环境设计变得十分重要。网络课程的设计应在将课程的所有内容以一定的逻辑和布局展示出来的基础上,牢牢把握学生才是学习的主体这一中心,调查学生的学习水平和认知结构的特点,从学生的角度出发,注重学习环境的设计。学习环境设计的好坏直接影响着学生能够学习效率的高低。简单无聊的静态窗口展示容易令学生感到倦怠和疲劳。因此,网络课程教学除了运用简单的文字说明和图片展示等基本的教学形式外,还应该运用多媒体的优势,采用动画、视频、音频等媒体形式生动形象的展现课程的重难点,在吸引学生注意力的同时,掌握重难点。提高学习兴趣和学习效率。同时,这也提出了一个问题,课程设计者在设计课程时,也不能单纯的考虑课堂的生动活泼,而将一些不相干的内容、图片,音频、视频等增添进去,干扰学生对学科的认知和对重难点的把握。
3.4 教学设计和交互性环节的设计
精心的教学活动的设计,丰富多彩的教学内容的呈现和形式多样的媒体功能的展示,使得网络课程的学习变得主动而充满吸引力[6]。网络课程充分的考虑了学生的知识水平和认知特点,设置了一系列模拟真实课堂的教学环境,引导学生自主的参与到学习活动中,并主动地接受课程中展示的教学内容,总结学习心得,提升学习能力。网络课程不仅仅作为一个提供资料的知识库,同时也是引导学生主动学习的关键,因此,网络课程在设计的过程中,最好能出具一份关于本学科学习方法的详细介绍,从而有利于学生安排课余时间,并通过学习方法的提示,循序渐进的完成对课程的学习。在课程的设计中,应牢牢把握学生是学习的主体这一中心,充分考虑学生的兴趣和学习积极性,多采用动画、音频、视频等媒体方式,丰富学生课堂,提高学习效率。
3.5 完善管理和运行机制
随着网络的普及和信息化教育的推广,各大高校纷纷意识到网络课程建设在信息化教学中的重要性,网络平台的建立和网络课程的开设如雨后春笋,但为了确保网络课程的质量和网络教学的效果,学校应注重优势专业的建设和特色学科的推广,系统规划,统一建设,形成由项目提出到推广应用的健全的运行机制,在课程评价和验收的环节中,注重质量,建立起完善的课程质量保障体系,通过严格控制评价指标,建立多方面的评价体系来实现对教学环节的整体控制和提升优化。各职能部门也要切实执行质量保障标准,注重整体效益,为网络课程的开发和利用探索出一个具体的可执行的标准,从而提升网络课程的效益,促进网络课程的可持续发展。
4 结语
随着现代教育技术的迅速发展,网络课程建设已成为教育教学改革重要的建设内容。基于这种背景,本文充分利用南华大学数字化教学中心,实现了《电离辐射剂量与防护》的网络课程建设,并对建设过程中发现存在的主要问题提出了相应的解决对策,促进相应学科的课程建设和教学改革,为学校课程质量的整体提高奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 乔琼.美国高校远程教育办学特色与经验探究[J].中国远程育,2009(10):73-78.
[2] 刘占东,许爱芬,谢霞.高等院校网络课程建设初探[J].职业技术,2012(6):48.
[3] 岳剑文.浅析多媒体教学课件与网络课程的区别[J].经营管理者,2012(24):383.
[4] 梅武成.高职院校网络课程建设及推广运用[J].科技信息,2012(1):505-506.
[5] 王志红.网络课程建设实现信息化教学的探索[J].中国建设育,2007(9):34-36.
[6] 徐南利.网络课程建设应防止“三重三轻”[J].商场现代化,2012(17):101.
①基金项目:以适度科研提高核类本科生综合素质的探索,南华大学教改课题,2011XJG04。
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课程名称:
计算机网络
课程编号:
英文名称:
Computer network
课程属性:
必修课
学时:
200
学分:
8
先修课程:
M14
后续课程:
适用专业:
电气工程
一、课程简介
本课程为电气工程专业的必修课。
本课程的主要任务是理解现代计算机网络(局域网和广域网),网络结构和通信的核心概念协议,以及这些协议在实际网络应用中的应用。
二、课程内容及学时分配
教 学 环 节 课 时 安 排
课上
自学
与导师交流
合计
80
60
60
第1单元:概述(建议学时数:4学时)
【学习目的和要求】
1、知识掌握
掌握网络体系结构和通信协议的核心概念,以及多层框架中的架构,包括局域网,局域网路由和以太网协议,互联网,拥塞和流量控制。
2、能力培养
培养学生的针对基本的问题的分析能力,在工作中的自我约束。要求理论和实际相结合。
3、教学方法
教学方法采用板书、讲稿、其它设备和结合实例练习及解决相结合。
【重点】
重点讲解网络体系结构和通信协议的核心概念
【难点】
第2单元:关键网络技术(建议学时数:6学时)
【学习目的和要求】
1、知识掌握
掌握从局域网到因特网的关键网络技术,包括:ATM、以太网、TCP/IP、因特网内的IP寻址、路由协议和拥塞控制方案。
2、能力培养
培养学生的针对基本的问题的分析能力,在工作中的自我约束。要求理论和实际相结合。
3、教学方法
教学方法采用板书、讲稿、其它设备和结合实例练习及解决相结合。
【重点】
重点讲解从局域网到因特网的关键网络技术
【难点】
因特网内的IP寻址、路由协议和拥塞控制方案
第3单元:核心互联网应用程序(建议学时数:6学时)
【学习目的和要求】
1、知识掌握
介绍核心互联网应用程序:电子邮件、网络服务和名称解析。进行一个基于团队的大型案例研究,要求将从模块的教学部分获得的知识汇集起来,以调查和定义思科提供的实际应用程序的要求。
2、能力培养
培养学生的针对基本的问题的分析能力,在工作中的自我约束。要求理论和实际相结合。
3、教学方法
教学方法采用板书、讲稿、其它设备和结合实例练习及解决相结合。
【重点】
重点讲解核心互联网应用程序
【难点】
网络服务和名称解析
第4单元:微型传感器系统(建议学时数:6学时)
【学习目的和要求】
1、知识掌握
提供交互式讲座和讨论,完成CISCO系统的调查。
2、能力培养
培养学生的针对基本的问题的分析能力,在工作中的自我约束。要求理论和实际相结合。
3、教学方法
教学方法采用板书、讲稿和结合实例练习及解决相结合。
【重点】
完成CISCO系统的调查
【难点】
完成CISCO系统的调查
三、考核方式及要求
考核方式:考试。
四、教材及相关资源
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一种极端情况即纯硬件方案:给学生提供实际的网络设备(例如,路由器,交换机等)并要求他们在不同的网络布局中运用这些设备做实验。这种情况下,每个学生或每组学生必须有专门的设备,这就需要装载硬件的实验室。虽然这对于学习网络管理课程的学生是一个理想的方案,但它并没有为学生提供所需的更深人的网络概念知识。例如,在实验室中学生可以学习如何在网络中的交换机之间配置生成树协议(STP),或是由硬件厂商接口偏向交换机之间部署STP协议,但他们对STP的操作知识将保持抽象且只在一个算法的水平。
另一种极端情况是纯软件模拟:学生用仿真软件来模拟不同的场景[1~3],不同于基于硬件的方法,它不要求专用的网络设备,并且允许学生在课余时间在他们的个人计算机上通过运行模拟器来做他们的任务。仿真软件能促进对协议的分析,并且它对网络研究者在推进实验之前验证提出的想法的正确性也是很有用的。但是,这种方法不能让学生超越仿真软件预测的场景和功能,限制他们获得从编程到现实世界的设备体验,缺乏一种固有的真实性。
可见,在《计算机网络》课程实践教学中,纯硬件和纯软件方式均有其弊端和优势,本文提供了将虚拟化工具Partov的作为一种新的混合型教育工具的应用在《计算机网络》课程教学中,以改善教学效果。引入Partov后,仿真器连接到物理网络的拓扑结构中,允许学生在一个虚拟节点上设计,实施和执行他们的代码,同时允许该节点在真实的网络拓扑结构中进行交互。例如,学生可以实现一个虚拟节点上的路由器,然后观察他们的路由器是怎样和与它直接指向的互联网进行交互的。
Partov简介
Partov提供了一组仿真模型和建立模拟拓扑的语言。Partov系统是由网络仿真服务器(NSS)和客户端框架(CF)两个主要部分组成[4—7]。NSS是Partov系统的中心组成部分,它包含创建虚拟拓扑结构及进行仿真的Partov内核,以及扩展内核功能的插件基础设施。NSS负责通过libpCap[4]与外网进行所有的互动,并与CF合作。NSS依次由三部分组成:模拟服务器,虚拟化引擎以及插件基础设施。这些组件及它们之间的关系如图1所示。模拟服务器组件负责将虚拟化框架连接到由CF所提供的分布式框架。每当CF实例请求与Partov服务器进行连接时,模拟服务器组件将通过用户名/密码进行身份验证,然后列举一个新的拓扑图或找到先前实例拓扑图,并将其分配给CF。CF允许学生在他们的个人计算机上执行程序来连接到Partov中央服务器并参与计划模拟。
CF可以在连接的虚拟节点上发送/接收数据包。每当连接的虚拟节点接收到数据包,它会通过模拟服务器决定该数据包是否要被转发到另一个NSS组件或转发到CF,进而对学生的程序进行检查。例如,学生可以实现网桥,路由器或网络地址转化(NAT)功能。这个逻辑可以检查数据包,并决定是应该忽略他们,还是发送回复或发送另一组所需的数据包到网络。这让学生实现了与真实的网络环境进行交互的算法。Partov拓扑语言(PTL)是基于XML的语言,它对Panov拓扑结构进行声明。每种拓扑是以“MAP”为后缀定义的单独的文件,由三部分组成,用于定义节点,列表(用于资源分配到节点)和链接。
插件基础设施提供了实现插件的基础设施。每个插件可以使用所有由Partov提供的用于处理数据包的实用程序,并且可进行配置。目前,已有四种插件。模拟节点是一个重要的插件,通过它的数据包被转发到CF(即学生的程序),数据包从CF恢复被重新注人了虚拟环境。IPv4路由器接受静态路由表。它可使拓扑可扩展(通过创建分离的网络的广播域)和可扩展(通过分层的网络拓扑)。因特网网关节点是用于将虚拟映射连接到可以用来无缝集成虚拟映射和互联网的真实网络的专用路由器。通用的传输控制协议(TCP)反向服务器通过提供所有的TCP数据包及其响应给/从网络中运行的真实服务器,来模拟虚拟网络中没有服务器时的一种手段。
2课程任务和所含知识点
《计算机网络》课程的教学内容具有概念繁多、原理复杂、协议与技术交叠的特点。它涉及众多的概念、原理、协议和技术,这些内容以错综复杂的形式交织在一起,既有原理的复杂性,又有技术的时效性。所以,在该课程的教学过程中,学生普遍反映无法深人理解网络的原理与技术,知识点的衔接也无法形成整体。在实验过程中,知识的应用又具有盲目性。现有的课堂教学模式无法很好地实现理论与实践相结合、提升学生网络技术能力的教学目的。Panov的出现为在《计算机网络》课程教学中开展任务驱动模式教学提供了很好的条件,一方面便于理论和实践相结合,一方面便于实施和考核。在任务设计方面,本文以综合性强,TCP/IP为主线,同时兼顾适用性、紧扣网络技术发展为辅。目前已开展的任务和其覆盖的ISO层次关系如表1所示。《计算机网络》课程中,移动IP是重点教学内容。本文以“基于以太网的移动IP(MIPoE)”课程教学任务进行详细讨论。
移动IP协议的作用是在保留它们的IP地址的同时让节点在不同的网络中移动,并因此与这些地址相连接。学生必须实现节点能从无线接人点(AP)获得一个IP地址,并在加人/离开每个无线领域时告知它们,同时实现节点移动,即无线移动节点在从一个AP区域移动到另一个时可以保持自己的IP地址。
在分配中,每个学生被分给一个的三个局域网组成的虚拟拓扑结构。每个拓扑结构包括若干节点及三个无线接人点。每个无线接人点有一个覆盖区域并可以接收其节点发送的数据包。由AP发送的数据包可到达其覆盖区域内的所有节点。不同无线接入点的覆盖区域可重叠。这种重叠区域发送的数据包将被所有相关的AP接收。
使用有限状态机可能改变一个节点的位置(从链路断开它,并将其连接到另一链路)。另一方面,每个AP连接到网关节点,并因此通过第二个网络接口连接到因特网。学生被要求使用CF准备两种方案。节点程序应该以从一个无线接人点申请一个IP地址开始。然后节点将会移动到另一个无线接人点,在这一过程中,它可能会从一个AP的覆盖区域进人另一个AP的覆盖区域。它也可以是进人到多个AP之间的重叠区域。节点程序期望与相应地AP程序进行通信来找到其当前位置。AP程序期望检测节点位置并通过IP隧道将家庭网络的数据包重定向到访问网络。学生们也被要求为在节点程序中收到的IP地址设计它们的协议以及无线接入节点通信的协议,使AP可以在任何时候通过跟踪节点来访问网络。在完成这个任务后,学生会对覆盖及基于IP隧道和移动性IP这样概念的网络协议的设计有一个详细深人的了解。除了任务MIPoE,还有大量其他任务:下面做简要说明。
带宽节流器:这个任务要求要善于洞察第三和第四个网络层,要求学生完成一个工作在第四层的带宽节流器调节TCP和UDP流量。在这个任务中,学生可以学习如何通过检查IP,TCP和UDP的报头来检测不同的TCP/UDP流量,如何确定流量的速率,以及如何限制流量的速率。
通过UDP简化的FTP:在此任务中,学生们被要求使用传输层的UDP协议来完成一个简化的文件传输协议。这种任务可以帮助学生了解终端到终端的可靠性,分组的重新排序,分组错误及分组丢失/超时。在这个任务中要避免使用TFTP,因为TFTP包括的细节和要求与它的关键的网络概念无关。
DHCP和ARP:在这个任务中,学生要同时实现服务器和客户端的动态主机配置协议(DH-CP),及地址解析协议(ARP),主要是在数据链路层,网络层及应用层。这教会学生通过ARP解析地址,通过DHCP获取IP和其他网络的信息(如网关地址),以及更多的网络分层的概念。
简化的STP:在这里,首先要求学生们实现一个学习的桥梁来连接拓扑结构中的节点。然后,要求他们加强自己的学习桥梁来完成STP协议的简化版本。这教导学生了解网络节点是怎样通过本地决策和互动来参与分布式算法的。
网络地址转换:这个任务远远超过了NAT的需求。它要求学生实现一个基于UDP协议的客户端,并从定位服务器査询文件的位置,他们完成这些要求必须是在位于NAT服务器后面的服务器的边缘。根据查询,本地服务器应设置适当的NAT规则,使客户端可以连接到正确的服务器并下载所需的文件。这使学生了解有关公共的和私有的IP地址,UDP和TCP端口,以及在实践中动态NAT和静态NAT的工作机制。
传输控制协议:它是在现今计算机网络中最重要的协议之一,要求学生实现一个最小的TCP并用它从一个插座式的Web服务器下载文件。通过让学生只实现连接TCP的一侧,并用完整的和标准的实现另一端(即,插座式Web职务器)证明了用实际的TCP堆栈实现兼容性是正确的。这个任务使学生了解了TCP的内部结构包括TCP窗口管理,流量控制,内码,序列号和确认号,以及TCP标志。
内容分发网络(CDN):CDND1]是一个可以快速响应大量内容请求的网络。学生被分配了一个由几个在地理上分散的服务器群组成的拓扑,并要求在服务器群上建立一个覆盖网络,根据它们的负载和路径延迟重定向到适当的服务器群,完成这个任务之后,学生应了解了覆盖网络和负载均衡,并有能力为特殊用途设计一个通信协议,如在CDN服务器群之间。
分布式哈希表与和弦协议:分布式哈希表第6期
(DHT)允许信息在对等体之间被分发和存储。在这个任务中,学生的方案将被部署在不同的虚拟节点上。这些节点必须建立一个DHT来存储一些档案托管服务器位置的信息,并回复位置查询。DHT应该抵制随机节点通过在其他节点上适当地存储信息来离开。并且它应该使用新加入的节点并在它们之间高效地分配信息。通过这个任务,学生会了解分布式协议,分布式哈希表以及和弦协议的有关知识。
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关键词:高职院校;计算机网络;课程教学
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)24-1224-02
目前,我国正在加速高等职业教育的发展,如何办出高职教育特色,如何设计课程及教学内容,是目前各高职院校普遍需要解决的问题。它不同于普通高校的人才培养模式,它的办校宗旨在于培养具有较强专业技术的高级技能型人才。
1 体现高职《计算机网络基础》课程教学的特点
计算机网络是现代通信技术和计算机技术密切结合的产物,计算机网络使信息的收集、存储、加工和传播不再相互分离,而是一个有机整体。信息的存储和加工涉及计算机技术,而信息的收集和传播则涉及通信技术。那么,在具体的课程教学上应如何体现高职教育的特点呢?共有三个方面,现分述如下:
1.1 在培养目标上应体现高职教育的特点
高职教育应以“培养高级技能型专门人才为根本任务,以适应社会需要为目标”,毕业生应具有“基础理论知识适度,技术应用能力强、知识面较宽、素质高”等特点。目前,由于计算机的普及,以及计算机网络应用的日益广泛,社会急需大量动手能力强的网络建设及维护人员。因此,高职教育《计算机网络基础》课程的培养目标,应是动手能力强的网络建设者和维护者。
1.2 教学内容上要体现高职教育特点
高职教育中的“基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为教学重点。课程教学要加强针对性和实用性”。要做到理论与实践、知识传授与能力培养相结合,能力培养要贯穿教学全过程。因此,在选取《计算机网络基础》课程内容时,应以基础理论“必需和够用”为前提,加强实践教学环节,增加实训、实践的时间和内容。
1.3 培养方式上 应体现高职教育的特点
高职教育强调的是技能的培养。要提高学生的实际操作技能,就必须改革旧有的学历教育所惯用的方式。在教育过程中,要处理好教师与学生的关系,在发挥教师在教学工作中的主导作用的同时,突出学生的主体作用,充分调动学生的学习积极性。让启发式教学贯穿教学的各个环节,促进学生个性与能力的全面发展。
2 《计算机网络基础》课程教学内容与方式的探讨
根据高职学生关心将来就业的需要,我总是在课程的第一堂课就对学生讲明,希望同学们通过本学期的《计算机网络基础》课程的学习,能够在该学期末的全国计算机水平考试中通过四级考试,获取证书。并宣布只要是通过四级考试,就可以代替该课程的学期总成绩,以鼓励学生们的学习兴趣,学生们为了能给就业增加筹码,这样就确定了学习目标。因此,我深深地体会到整个一学期的教学效果极其良好。
当然,最终可以获取证书的学生能有一半就不错了,在这同时我们也不能把其他学习成绩偏差的同学放弃掉,对这部分同学首先应告诉他们平时成绩很重要,一定让他们保证能坚持上课,所以我几乎每次上课都尽量点名以作为主要的平时成绩,课后多与他们交流和沟通,经常鼓励他们学习,并对期中或期末考试严格要求,明确告诉他们要想取得合格成绩,只有通过学习才有可能。但对少数基础较差的同学也不能给予太大的压力,只要其努力了,就应肯定其成绩。我们要正确估计每个学生现有的认知水平,给他制定的目标最好要符合维里茨基的“最近发展区”理论,控制在“跳一跳,摘到桃”。欲达目标控制在可接受并能合理发展的程度内。
计算机技术的发展速度是非常惊人的。如何使学生走出校门就能适应社会需求,实践教学的内容选取至关重要。所选内容应有较强的针对性、实用性和先进性。我们采用的教材是电子工业出版社出版、谭浩强主编的《计算机网络教程》,教材上对Windows NT 4.0的安装、工作站与服务器的互联及系统管理介绍的较为详细,但在上机实习时考虑到现在普遍使用Windows 2000作为网络操作系统,所以操作上以Windows 2000为主。“调制解调器的安装”与“入网设置”作为家庭上网方式被大量使用,由于条件限制,只能作为课堂讲解的主要内容之一。
3 为保证教学效果而改进课程教学的设想
由于目前我校“网络技术”专业实验室条件有限,实践课还是以中心机房上机为主,一些必要的基本网络接入实验无法开设,只能将网络操作系统、网络管理及应用等内容通过上机进行教学。这样,在教学组织过程中,首先在充分吃透教材的同时,要根据教师的知识水平、现有的教学环境、教学设备、教材的知识特点、学生的培养目标及学生的特点组织教材进行教学,充分发挥学生的能动性,注意培养学生的综合能力和创新能力。
《计算机网络基础》课程既有较深的理论性和系统性,又有较强的实践性,比起计算机方面的其他课程,它涉及的面更广、更深。因此,我们应采用灵活多变的教学手段,充分激发学生的学习兴趣,增强学生学习信心。大多数学生对网络的理解很狭隘,仅仅停留在简单的网络应用上,他们上网做的最多的事是QQ聊天、www浏览、网络游戏等,对网络原理、网络功能没有概念,为此,激发学生学习的自觉性与积极性,是教学取得成功,使学生从被动接受知识变为主动探求知识的关键。
针对上网对学生的吸引,在上课的初期,可以将计算机联上因特网,让学生亲眼目睹网络中的世界、网上通信、国际互联、资源共享……在学生兴趣正浓时,以几个网络应用的例子,引导学生进入网络的天地,概括出网络的定义。紧跟其后给同学们提出一连串的问题:QQ聊天的原理是什么,WWW浏览是如何实现的,E-mail的工作原理是什么,等等。这一切的一切都有待我们去探讨、去学习。
在以后的授课中,我们可以利用各种方式进行生动有趣的教学。可结合授课内容,选择各种计算机网络教学软件或制作相应的课件,充分利用投影机、多媒体电脑演示,进行视听教学;可通过实物讲解、实验操作等方式,对那些网络连接介质及设备进行介绍,让学生对计算机网络的理解紧紧与实际相联系。
上好理论课,打好基础,要从基本概念入手,而基本概念是抽象的,讲课时应从关联内容展开讲解,思路要清晰,内容要步步深入,对相类似的内容最好要区别讲解,并列表格总结,让学生学得容易,记得牢固。例如,可从网络概念引出通信线路、计算机互联及互联中的通信协议,从通信线路引出各种网络连接介质、设备,从协议引出OSI/RM、IPX、SPX、TCP/IP等各种不同网络的协议及网络拓扑结构等。在讲解网络连接介质及设备时,注意结合实物讲解,并让学生区别各类设备的特点、性能及同类设备的异同,并列出表格总结归纳。在讲授理论的同时,安排实验操作课,保证打好理论基础,强化操作训练,提高学生的实际动手能力。
在讲授各种网络组成、工作原理的时候,可从粗讲到细讲,粗讲是要学生区别局域网、城域网、广域网与对等网的不同,细讲即是要注意讲清各种网络本身的工作原理。例如:局域网是服务器控制下的网络,所有信息的存取是依靠服务器工作的,服务器被破坏,整个网络不能正常工作;对等网则不同,网络中各台计算机地位是平等的,计算机与计算机之间,只是互取资源,达到资源共享,任何一台计算机的损坏都不影响其他计算机的正常工作;而广域网在地域连接、信息存取上与局域网不同。如此讲解,让学生真正掌握各种网络的不同点。
我们建议将《计算机网络基础》理论课与实训课安排在同一学期内开设,在上基础理论课的同时,注意安排好网络实训课程的实验操作课,强化操作训练。实验操作主要从网络安装、网络管理的维护及网络故障这几个方面着手,可根据不同网络中的教学内容,选择不同方法,分别讲解,或结合起来一起讲授,或穿插讲授,总之,教师要掌握一个原则:各个网络的内容要连贯、完整,实验要有计划、有目的,实验结束后,要有实验报告及实验后的归纳总结。
课堂教学及上机操作总是要受制于课本、课时、实验设备等因素。社会在不断发展,技术在不断创新,要使学生能够立足于社会,为社会所接受,必须让学生积极参与社会实践,勇于创新。我们可以在该课程的末期,安排适当的课时,参观我院的网络中心,了解我院校园网系统,认识并了解服务器、路由器、交换机、HUB、网卡、网线、水晶头等各种组网设备。再有目的地联系各电脑公司、企事业单位,建立校外实习实训基地,让学生参观学习或参与实际操作。在毕业前,让学生到各电脑公司去实习,把学到的知识运用到实际工作中去,并在实际操作中深化理论,巩固所学的知识,补充在课堂上学不到的新知识及新技术,实习回校后,写实习报告及体会,使学
生真正把在课堂上学到的知识与社会实践相结合,为今后的就业打下良好的基础。
4 结束语
总之,通过本课程的学习,必须使学生对计算机网络从整体上有一个较清晰的了解,对当前计算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念,重点学会计算机网络操作和日常管理与维护的最基本方法,初步掌握以TCP/IP协议族为主的网络协议结构,初步培养在 TCP/IP协议工程和LAN上的实际工作能力,了解网络新技术的发展。该课程是一门在理论指导下,需要实际应用的课程,要求学生在掌握计算机网络基本概念和理论的基础上,重视实验环节,以加深对计算机网络的理解和掌握。
参考文献:
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关键词:非计算机专业;计算机网络;教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:B
随着二十一世纪全球信息化的发展,计算机网络已经成为这个时代的核心主题。为了培养高素质的复合型人才,顺应时代的要求,很多高校为非计算机专业安排了“计算机网络”的选修课程。同时,非计算机专业的“计算机网络”课程,现在被教育部非计算机专业计算机基础课程教学指导分委员会列为计算机基础课程体系的六门核心课程之一。“计算机网络”课程是一门理论性、实践性、应用性很强的课程,具有知识更新快、信息量大、多学科交叉等特点,教学难度大。而对于非计算机专业来说,又有着教学学时偏少的问题。如何在有限的教学学时内,将计算机网络这门课的基本理论、基本知识讲透讲深,而且让学生掌握基本的实际网络技能是每个任课教师的一个艰巨任务。针对非计算机专业“计算机网络”课程的教学应该主动适应社会需求,转变过时的教育观念与人才培养模式,克服以往在计算机网络课程教学中存在的诸如教学内容偏旧、教学手段单一、知识讲解重理论轻实践、实验方法落后等问题,我们从注重实用技术、更新教学内容、强化素质教育入手,深入进行了教学改革,将人才培养从注重知识传授转变到强调知识传授与创新能力全面发展并重的模式上来。近几年来,笔者在任课的班级进行了一系列的教学改革尝试,并结合“计算机网络”精品课程的建设取得了一定的经验与收获。
1注重网络实用技术、激发学习兴趣
作为高年级的选修课,大多数学生在学习“计算机网络”之前,通过大学前几年里计算机相关课程的学习及计算机网络的实际使用,就对如何上网很熟悉了,学生每天都在感受着网络技术的变革以及给生活带来的影响,并且抱着对计算机网络的浓厚兴趣选修这门课程;而对于这门课程,单纯按照课本知识填鸭式的教学,从计算机网络的发展、网络体系结构、协议、工作原理到应用这样的教学安排,可能会使学生失去学习兴趣。这是因为网络体系结构、协议等内容理论性很强,比较抽象,学生就会感到很困惑。学生从一开始感兴趣到逐渐失去信心,使教学效果不理想。
针对这种状况,可以采用“计算机网络”教学中的“自顶向下”的教学方法,以Internet的应用入手,在课程的开始阶段,让学生们自由讨论上网时遇到的实际问题、疑惑,操作中出现的技术故障,从理论上加以说明,在对基本知识,基本理论传授的基础上,更加注重对学生日常接触到的网络技术进行讲述,这样才能充分调动学生的积极性,发掘学生对知识获取的好奇心。使学生对理论课的内容同样产生浓厚的兴趣,提高了学习理论知识的积极性。
学生兴趣的引导和激发是我们进行教学时关注的一个非常重要的目标,兴趣是最好的老师,可以极大地激发学生的学习热情,活跃课堂气氛,增强教学双方的互动性。笔者采用目前较为流行的一种激发学生兴趣的计算机网络教学方法,即以实验和实践来带动理论基础知识的学习,通过先让学生进行上网冲浪熟悉网络操作,然后针对学生在实践中遇到的问题进行针对性的教学。比如:通过调查了解到,高年级的学生,大部分都有了自己的计算机,学生们对如何组建局域网、进行网络共享、配置网络、配置路由器、网络安全、建立各种网络服务器具有非常强烈的兴趣,并且在使用网络的过程中遇到大量的实际问题。针对这个情况,我们加强了课程中局域网络的组建与配置这方面的内容,指导学生利用简单设备来建立以宿舍为单位的局域网,指导他们学习使用各种网络软件,切实提高网络的实际应用能力,并介绍各种网络服务的组建和配置。
2调整教学内容、明确学习目标
计算机网络是目前发展最快的学科之一,互联网络、无线网络、网络安全等领域内的新技术、新概念、新协议层出不穷,往往教材、教学大纲等教学资料的更新难以跟上技术的发展,在我们的教学过程中应该注意跟踪国内外经典教材,对教学内容及时进行调整。
教学内容调整的另一个重要依据是针对不同专业在未来工作科研方面的实际需要展开,对于非计算机专业的学生,计算机网络课程的教学目标是使学生能够“懂、建、管、用”网络。“懂”是理解网络原理、相关协议和标准;“建”是掌握组建网络的工程技术;“管”是学会管理、配置和维护网络;“用”是在学会基本应用的基础上,学会使用将网络作为信息和管理的平台。结合以上目标,给各不同专业教授网络课程时以TCP/IP网络体系结构作为主线,以Internet作为实例来讲解网络原理和应用。使学生应用从网络课程中学习到的知识,为目前的学习及将来的工作奠定基础,提高应用网络的能力。
3多种教学方法与教学手段灵活应用
计算机网络的概念较多,要突出重点和难点,着重介绍网络基本概念和原理,举一反三,使学生能全面、深入理解和熟练掌握所学内容,能够分析和解决有关网络及其应用问题,初步设计有关网络系统解决方案。针对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等特点,对不同的教学内容和知识点,灵活采用不同的教学方法:
(1) 动画演示教学法:在“计算机网络”课程的教学过程中,打破传统的教学模式,充分运用信息技术等现代化教学手段,对课程中涉及到的组织结构、工作原理和信息流程等较为抽象的概念通过Flas、仿真软件进行演示,把采用传统方法需要几十分钟才能讲清楚的内容,采用动画解析后只需3~5分钟,就可以讲得更清楚透彻。使学生可以更直观地理解教学内容,激发学生学习兴趣,提高了教学效果。通过动画演示教学法,达到寓教于乐、事半功倍的效果,丰富了教学内容、活跃了课堂气氛。
(2)“任务驱动”教学法:在“计算机网络”课程的教学过程中,我们采用教师创设教学情景,提出任务(每一个任务就是一个实际工程项目)分析任务引出新教学内容讲授新概念、新知识、设计项目总结评价动手完成。将理论教学与实践教学紧密结合,将学生的能力培养过程延伸到课下,培养学生自主学习与创新学习能力。
(3)“大案例”教学法:在“计算机网络”课程的教学过程中,将网络工程案例引入到计算机网络教学中,以校园网为“大案例”组织教学,融合项目管理的系统理念,结合任务驱动教学法组织教学过程,教学过程按照大案例项目的展开而在课程中循序递进,逐步扩张到有关深层原理、概念,激发了学生探究式学习的创新精神。在日常教学中,课程组教师经常将双绞线、同轴电缆、光纤、以太网收发器、各种网卡、交换机、路由器等网络设备搬到课堂上,对照实物现场进行讲解,同时将学生带到网络教室或校园网中心,在现场给学生演示如何配置交换机、路由器等,帮助学生更直观、更有效地了解和掌握交换机和路由器配置的原理和技术。在教学过程中着重将计算机网络原理、习题和思考题与实际工程案例相联系,注重培养学生应用基本概念、基本理论、基本方法分析和解决实际问题的能力。为了培养学生动手实践能力,开设了一些工程性和创新性设计实验,让学生动手配置网络设备,组成网络系统,将理论知识和实验环节有机结合起来,提高学生的发现、分析和解决实际问题的能力以及创新能力。
(4) 虚拟实验先行教学法:为了提高实验教学的效果,我们通过校园上的思科网络及锐捷网络培训模拟实验软件以及网上实验课堂,让学生在模拟软件及网上实验课堂先熟悉交换机和路由器的配置方法和过程,最后才让学生到实验室,在真实的交换机和路由器上进行配置实验。这样节约实验教学时间,提高了实验室使用的效率。
4充分利用先进教学手段、开启“学网用网”的局面
在教学活动中,充分运用信息技术等现代化教学手段,在课堂教学中全程使用多媒体授课方式,通过大量的动画演示软件、网络软件和网络工具,丰富了教学内容、活跃了课堂气氛,达到了事半功倍的效果。在校园网上建立了计算机网络学习网站、网上虚拟实验,学生可以通过网络随时进行查阅和学习,充分利用网络的电子邮件、BBS论坛、网络模拟实验室等各种功能带来的便利,学生作业通过网络递交,达到“学网用网”的局面,使“计算机网络”教学变得内容充实、生动形象,使学生学有兴趣,理解全面,记忆深刻,提高了教学效果。
5改革考试方式、评价依据多样化
为了鼓励学生更好的学好“计算机网络”课程,我们改革考试方式,将课程考核融入到整个课程教学过程的各个环节,使学生平时成绩和创造性的作品在总评中占有一定的比例,使得总评成绩既反映了学生平时上课的表现,又反映学生对课程内容的掌握以及学生的实际动手能力。我们在教学中强调学生提高平时成绩和实验成绩,并且鼓励学生在期末可以自愿提交自己的作品来提高总评成绩。鼓励有创造性的、对网络兴趣浓厚的学生组成项目小组,让他们自主查找文献资料与利用网络工具,积极动手设计自己的作品来提高自己最终的课程成绩。这对提高学生的课程综合素质,并且培养学生的团队意识和综合应用能力方面具有一定的激励作用。
6结束语
“应用”是非计算机专业教学的主要目标,由于课程内容和学生个体都是处在不断的发展变化当中,要求我们不断学习新方法、采用新思路,不断去探讨更加切合实际情况的教学方法,才能达到较好的教学效果。
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