基于工學(xué)結(jié)合的《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用》課程改革

但唐仁 張建輝 丁永寧

摘要:文章介紹了基于工學(xué)結(jié)合的《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用》課程改革,從課程能力目標(biāo)、課程內(nèi)容和課程能力訓(xùn)練項(xiàng)目三個(gè)方面詳細(xì)地描述了該課程的整體設(shè)計(jì),并以交換機(jī)的配置與管理為例闡述了單元設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞:工學(xué)結(jié)合;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用;課程改革

高等職業(yè)教育基于工學(xué)結(jié)合的教育改革已成為各高等職業(yè)院校的共識(shí)。課程改革是整個(gè)教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與應(yīng)用》是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課程,更是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理等專業(yè)的基礎(chǔ)課程。因此,該課程的改革十分必要。

課程的定位與改革目標(biāo)

深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè),通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)企業(yè)的調(diào)研和對(duì)市場(chǎng)就業(yè)崗位的分析,決定在本課程之前開設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ),先讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)及操作系統(tǒng)有初步了解,后續(xù)課程如網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)集成與綜合布線等則以本課程為基礎(chǔ)進(jìn)行職業(yè)拓展。整個(gè)專業(yè)核心課程結(jié)構(gòu)如圖1所示。

本課程要求學(xué)生在組網(wǎng)、管網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用中掌握網(wǎng)絡(luò)基本原理。依據(jù)工學(xué)結(jié)合的原則,改變傳統(tǒng)的說教式教學(xué),對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革。根據(jù)高職學(xué)生形象思維強(qiáng)于理論推理的特點(diǎn),教學(xué)內(nèi)容上增加實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),教學(xué)方法上由個(gè)人學(xué)習(xí)變?yōu)樾〗M學(xué)習(xí),理論學(xué)習(xí)變?yōu)閯?dòng)手實(shí)踐,由“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。學(xué)生的理論水平、動(dòng)手能力都有所提高,團(tuán)結(jié)協(xié)作、自我展示和自我學(xué)習(xí)能力也明顯提高。

課程改革的整體設(shè)計(jì)

課程的整體設(shè)計(jì)是從課程各單元聯(lián)系的角度出發(fā),對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行整體優(yōu)化。它包括以崗位職業(yè)需求為目標(biāo)的課程能力目標(biāo)設(shè)計(jì),以工作過程為導(dǎo)向的課程內(nèi)容設(shè)計(jì)以及課程能力訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)和課程考核方案設(shè)計(jì)。以下從三個(gè)方面說明本課程改革的整體設(shè)計(jì)方法。

(一)課程能力目標(biāo)設(shè)計(jì)

高職院校工學(xué)結(jié)合的最終目的在于使學(xué)生獲得職業(yè)能力。因此,在課程設(shè)計(jì)時(shí)必須先確定能力目標(biāo),可分為課程總體能力目標(biāo)和單項(xiàng)能力目標(biāo)。而課程能力目標(biāo)又依賴于職業(yè)崗位目標(biāo)。通過調(diào)研,確立本課程的職業(yè)崗位目標(biāo)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù),相對(duì)應(yīng)的總體能力目標(biāo)為學(xué)生在對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有基本認(rèn)識(shí)的前提下,能根據(jù)實(shí)際需求,具備組網(wǎng)、維網(wǎng)和用網(wǎng)的能力。具體來說,就是學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí),能對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有基本認(rèn)識(shí),了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí),了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展?fàn)顩r;熟練掌握以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)技術(shù),TCP/IP協(xié)議族,基于Windows 2003 Server操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組建、連接和各種應(yīng)用服務(wù)的配置技術(shù),Internet工作原理和各種接入技術(shù);具備根據(jù)實(shí)際需求單獨(dú)設(shè)計(jì)和組建小型局域網(wǎng)在Windows操作系統(tǒng)下的網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)能力。

為達(dá)到上述課程總體能力目標(biāo),本課程根據(jù)先組網(wǎng)后管網(wǎng)、先整體后分支、先低層后高層的原則,設(shè)計(jì)了9個(gè)單項(xiàng)能力目標(biāo),如表1所示。

(二)課程內(nèi)容模塊設(shè)計(jì)

課程能力目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必須有相應(yīng)的知識(shí)量作為支撐。為此,根據(jù)對(duì)知識(shí)掌握的不同要求,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的知識(shí)目標(biāo),如表2所示。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)盡管內(nèi)容多,涉及面廣,但有非常清晰明確的層次結(jié)構(gòu)。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中,ISO七層模型只是理想化的模型,TCP/IP參考模型才是真正使用的模型。因此,在本課程的內(nèi)容模塊設(shè)計(jì)中,按照TCP/IP參考模型由低層到高層的順序,設(shè)計(jì)了7個(gè)模塊的教學(xué)內(nèi)容,如表3所示。

在56學(xué)時(shí)的設(shè)計(jì)中,組網(wǎng)(局域網(wǎng)規(guī)劃、局域網(wǎng)物理層組建、局域網(wǎng)鏈路層組建、局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、傳輸層組建)與管網(wǎng)(局域網(wǎng)操作系統(tǒng)管理、局域網(wǎng)接入Internet、局域網(wǎng)安全管理)的學(xué)時(shí)比為40∶16。

(三)課程能力訓(xùn)練項(xiàng)目設(shè)計(jì)

課程能力訓(xùn)練項(xiàng)目一般包含綜合項(xiàng)目和子項(xiàng)目兩方面內(nèi)容。子項(xiàng)目是綜合項(xiàng)目的支撐,而一門課程的綜合項(xiàng)目不宜過多。為了保證后續(xù)課程的銜接,在此只設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合項(xiàng)目——實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)的組建與管理。這個(gè)綜合項(xiàng)目包含7個(gè)課程模塊為內(nèi)容的子項(xiàng)目,每個(gè)子項(xiàng)目又有能力訓(xùn)練二級(jí)項(xiàng)目、擬實(shí)現(xiàn)的能力目標(biāo)、相關(guān)支撐知識(shí)、訓(xùn)練方式手段及步驟等內(nèi)容。下面就以子項(xiàng)目——局域網(wǎng)物理層的構(gòu)建為例加以說明。

在具備了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力后,即可開始局域網(wǎng)物理層構(gòu)建能力訓(xùn)練。可設(shè)計(jì)兩個(gè)二級(jí)訓(xùn)練項(xiàng)目:利用RS232進(jìn)行串口通信和制作雙絞線連通通信設(shè)備。訓(xùn)練RS232串口通信可以為后續(xù)的交換機(jī)和路由器的經(jīng)CONSOLE口配置打基礎(chǔ),而雙絞線的制作、測(cè)試則是組建網(wǎng)絡(luò)的基本功之一。這兩個(gè)能力訓(xùn)練需要掌握的知識(shí)點(diǎn)有數(shù)據(jù)通信的基本概念和原理,如帶寬、波特率、編碼、調(diào)制等;網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)特性,如雙絞線、同軸電纜、光纖、無線電等。首先,教師進(jìn)行實(shí)物展示,講解并演示;其次,將學(xué)生分成小組,動(dòng)手實(shí)訓(xùn);再次,小組之間進(jìn)行評(píng)比打分。這樣,可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。在訓(xùn)練期間,教師應(yīng)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生討論,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

課程改革的單元設(shè)計(jì)

課程的單元設(shè)計(jì)是課程教學(xué)的基礎(chǔ)。首先,在課程總體能力目標(biāo)下,準(zhǔn)確選擇課程單元的能力訓(xùn)練任務(wù);其次,制定知識(shí)目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)。單元教學(xué)設(shè)計(jì)必須以學(xué)生為主體,所有要求學(xué)生完成的任務(wù),教師必須事先做過,把握重點(diǎn)與難點(diǎn)。交換機(jī)位于網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)的二、三層,它的配置與管理是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心。下面以此為例,說明課程的單元設(shè)計(jì)。

能力訓(xùn)練任務(wù)及案例確定該單元教學(xué)能力目標(biāo):能判斷何時(shí)使用交換機(jī),能配置和管理交換機(jī),包含的知識(shí)目標(biāo)有MAC地址及MAC幀格式、MAC協(xié)議實(shí)現(xiàn)方式、網(wǎng)橋的工作原理、廣播域及廣播風(fēng)暴、交換機(jī)的原理和基本配置方法、虛擬局域網(wǎng)的概念和劃分等。在整個(gè)6學(xué)時(shí)的單元教學(xué)中,可選取兩個(gè)工作任務(wù)作為案例,一是使用Hw-routesim軟件進(jìn)行交換機(jī)仿真配置和管理,二是利用實(shí)訓(xùn)室的真實(shí)化為交換機(jī)進(jìn)行實(shí)際配置與管理。前一個(gè)案例仿真,后一個(gè)案例真實(shí),虛實(shí)結(jié)合,相互印證,可加深學(xué)生對(duì)交換機(jī)工作原理的理解,并提高他們操作交換機(jī)的能力。

教學(xué)過程按參考模版設(shè)計(jì)本單元的告知、引入、操練、深化、歸納總結(jié)和作業(yè)等步驟。詳細(xì)設(shè)計(jì)過程如表4所示。

經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的改革實(shí)踐,本課程基本達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高。當(dāng)然,教學(xué)過程中也存在一些問題,如何使理論與實(shí)踐完美結(jié)合,如何針對(duì)不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)更好的任務(wù)和案例等,還需要在教學(xué)中進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn):

[1]戴士弘,畢蓉.高職教改課程教學(xué)設(shè)計(jì)案例集[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.

[2]姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論[M].北京:教育科學(xué)出版社,2007.

[3]姜大源,等.工作過程導(dǎo)向的高職課程開發(fā)探索與實(shí)踐[M].北京:高等教育出版社,2008.

作者簡介:

但唐仁,男,深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件工程系副教授,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)。