計算機網絡實驗教學模式的研究和實踐

2008-12-31 00:00:00王占全鄭紅劉江虞慧群

計算機教育 2008年18期

文章編號：1672-5913(2008)18-00014-02

摘要：針對目前網絡實驗教學實踐的模式，本文提出了循環實驗—綜合鞏固提高—考評三段式實驗教學實踐模式，并在實踐中采用虛實結合的實驗教學方法。實踐證明，這種模式的使用取得了較好的實驗教學效果。

關鍵詞：教學模式；計算機網絡；實驗教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

對于計算機應用特色顯著的計算機網絡，實驗實踐課程是非常必要的，網絡實驗室是計算機網絡實驗教學的必由之路，網絡實驗教學模式的發展是學生能否綜合掌握實驗技能的關鍵。

1目前網絡實驗模式狀況

當前大學生實踐教學環節的教育模式主要有兩種：傳授式和探究式，第一種方法是以教師為中心，教師把實驗講義分發給學生，學生按照實驗講義進行操作，最終交付實驗報告進行，這種方法的特點是教師是實驗的創作者，是主動施教者，并且教師監控整個實驗環節；第二種方法以學生為中心，教師規定實驗題目，學生來設計和創作實驗內容，最后交付實驗報告，這種方法的特點是學生是信息加工的主題，是知識意義的主動創建構造者。

這兩種實踐教學結構各有優點與不足。探究式的突出優點是有利于創新思維和創新能力人才的培養，但是其缺點是忽視教師主導作用的發揮，不利于網絡實踐環節系統知識和主流實踐的傳授，甚至偏離實踐環節的目標；傳授式實踐教學的優點是教師能夠及時把握網絡實踐方面的知識，能較好的控制與引導學生的思路，其缺點是在實驗中學習者處于被動接受地方，學習的主動性、創造性難以發揮，不利于人才的成長，如果將二者結合，優勢互補，則可相得益彰，形成比較理想的網絡實驗教學模式。

2本校網絡實踐模式的發展思路

本校的本科網絡實踐模式經過三年的探討，在原有基礎上做三次改進，并且取得了較好的效果。

(1) 基于傳授模式的網絡實踐模式

在這種模式中，教師分配給學生相應的實驗材料，學生進行演練，最終提交實驗報告，通過實驗報告評定分數，這種方式是典型的傳授式方式，教師是實驗的主動者，學生是實驗知識的獲取者，是被動者。

(2) 傳授模式和探究式結合的網絡實踐模式

這種實踐模式與第一種的主要區別是在最后一次實驗，在這次實驗中，不分配具體的實驗材料，而是通過學生根據前面所學的實驗知識，自己動手進行網絡配置，教師通過每次實驗考評和實驗報告評定學生網絡實驗的分數。這種方式極大的提高部分學生的主動性，但是由于教師參與少，因此學生在實驗中有些抓不住方向，效果不是很明顯。

(3) 三階段實踐模式的提出

由于上述兩者模式無法滿足學生學習網絡實驗實踐知識的要求。此外網絡技術發展很快，設備層出不窮，根據這些特點，結合本網絡實驗室的具體情況，網絡實踐三段實踐教學模式(如圖1所示)，主要分為循環實驗(傳授—演練—擴展)—綜合鞏固提高—考評三段(后面詳細介紹)。此外輔助部分解釋如下。組評：以小組長(由網絡知識較好的學生擔任)對教師所提供基礎講義進行評價；傳評：以教師(助教人員)對學生在基礎講義上所作的設計進行傳授和評價；N為實驗的次數(不包括綜合實驗)。對于組評，由于小組長可以幫助教師向組成員傳授部分知識，因此減輕教師的負擔，教師可以由更多的時間來幫助學習落后的學生，這種做法叫做抓兩頭，促中間。通過小組長的幫助，教師可以更好的完成向學生傳授各種知識。

1) 循環實驗(傳授-演練-擴展)

●知識傳授

第一階段為實驗講義所涉及到的網絡理論知識，本實驗知識，以及如何使用這些方法處理網絡問題進行講解，在實驗過程中，充分運用多媒體的技術手段來講解知識。

在知識的傳授中，要注意如下問題：

多媒體技術的應用：網絡技術日新月異，在教學過程中必須及時更新實驗內容。我們所做的工作是采用多媒體教學手段，形象化地講授網絡實驗及所涉及的基本原理；借鑒國外大學的實踐教學內容和方式，不斷更新和充實內容。

●基本實驗講義演練

在這個階段，學生使用教師所提供的實驗講義在網絡實驗室進行操作，熟悉網絡實驗各個知識點。教師是傳授者，學生是接收者，學生使用教師所分發的資料進行演練，當演練完成后，小組長會驗收演練結果，并給出分數(小組長是每組網絡動手能力強的)。如果在演練中出現什么問題，也可以問小組長，如果還解決不了，那么請教教師來解決。這種方式很好，因為根據同位原則，一般在一個小組的都是比較熟悉的學生，學生內部之間討論是很活躍的，比學生和教師之間的討論更活躍，學生獲取的知識更多。通過這種方式的演練，可以更好的為下一階段做準備。

●基于基本實驗講義之上的擴展

第三階段是基于實驗講義之上的知識擴展階段，知識擴展分為兩部分：必須擴展內容和自主擴展內容。必須擴展內容是沒有實驗講義，只有老師所分配的題目，學生根據要求進行設計、創新。自主擴展內容是學生在完成必須擴展內容之后還做了哪些內容。通過這種方法的學習，學生在掌握基本知識的基礎上主動學習，拓寬和加深對網絡知識的學習。教師的角色在這個過程中也發生了變化，成為學生學習網絡實驗知識的指導者、幫助者和促進者。在這一階段，學生是主體，是設計的中心，是知識意義的主動建構者和知識的探索者，是學習過程中真正的認識主體。

為了組織和幫助學生的探索性學習，我們運用多媒體和網絡技術開設了課程網站(包括大量網絡實踐內容的視頻，比如思科、華為、華三的視頻，以及很多基礎教學視頻)。這些現代化的信息技術提供了友好的界面、生動直觀的學習環境，能提供圖、文、聲、像并茂的多感官綜合刺激，還能按超文本、超鏈接方式組織管理學科知識和各種教學信息，這不僅有利于激發學生的學習興趣，促進學生的主動發現、主動探索。

2) 綜合鞏固提高

在這個階段，采用模擬軟件進行訓練，規定每位同學在dynamips軟件上進行模擬訓練(規定至少7臺路由器上完成)，訓練內容為前面N次實驗總的集成，這樣可以對大部分、重要的實驗進行復習，溫故而知新，從而使學生能更好的掌握所學的網絡實驗知識，并作用于所學的理論知識，收到事半功倍的效果。

這個階段是非常重要的，它綜合了學生所學的網絡實驗課程知識，并自主動手設計了網絡的布局圖，再現N次實驗的知識，是對學生動手能力的一次綜合考核，使學生有質的提高。結果是很滿意的，其中有位學生在演練完前面N次實驗后，對網絡中交換機路由器的綜合布局還是模糊的，他會作一些基本的網絡命令和配置，但是放到全局下就顯現所學知識的不夠。經過這個階段后，他十分興奮地對我說，我花了很長時間，有時忘記吃飯，經過多次失敗，我終于作出來了。在這階段中獲取知識的人很多，在此不一一講述，其實我們是結合目前網絡發展實際所實施的這個階段，這個階段的推出主要是兩方面的原因：目前有很多網絡模擬軟件，基本可以模擬計算機網絡所有的實驗；其次他們已經學習了很多的實驗，同時由于他們學習了N次實驗技能后，對總體把握不是很理想。如何把所學的知識再進一步加深，溫故而知新，于是就推出了這個階段。這個過程也是虛實結合的過程，學生們把在物理設備上所學的知識在模擬機進行訓練，并思考了很多其他方面的網絡知識，對于掌握網絡知識有很大的作用。

2) 教師考評

最后一個階段是學生的綜合考評?？荚u的功能不僅是為了考核學生學習和掌握實驗知識情況，更重要的是鼓勵和督促學生學習的主動性。為此，我們放棄了只根據實驗報告進行考評的方式，綜合其知識、創新、應用等多方面能力，根據出勤和課堂上的表現、演練小組組評、擴展傳評、綜合鞏固提高項目評定考核成績：

●出勤和課堂上的表現20％

●演練小組組評(按小組執行)20％

●擴展傳評(按每個學生執行)30％

●綜合鞏固提高項目(按每個學生執行)30％

采用了以上綜合考評方法后，學生們非常重視網絡實踐課程的問題答疑以及知識的運用和創新，主動學習的勁頭有明顯提高。

3實驗教學模式的評估

(1) 網絡實驗室環境及實驗內容

目前本網絡實驗室分為10個組，每組6名學生，3臺路由器，2臺三層交換機，實驗內容見表1。