信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐與研究
——以“NAT技術(shù)應(yīng)用”為例

袁納新

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信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐與研究
——以“NAT技術(shù)應(yīng)用”為例

袁納新

摘要：為使探究學(xué)習(xí)順利、高效率進(jìn)行，使用藍(lán)墨云班課，搭建移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)時(shí)、互動(dòng)、“碎片”化，使學(xué)習(xí)隨時(shí)隨地可以進(jìn)行；而專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站則為學(xué)生提供豐富的音視頻資源，構(gòu)建自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的良好學(xué)習(xí)空間；利用虛擬仿真軟件、FLASH動(dòng)畫、課件，使看不見摸不著的抽象概念形象化。

關(guān)鍵詞：中職；信息化教學(xué)；移動(dòng)學(xué)習(xí)；體驗(yàn)式教學(xué)

“網(wǎng)絡(luò)搭建與維護(hù)”是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必修課程之一，但因受設(shè)備安全、維護(hù)、價(jià)格等因素制約，教學(xué)效果較差。本例中選用的內(nèi)容是NAT技術(shù)的應(yīng)用，由于現(xiàn)行IP地址標(biāo)準(zhǔn)——IPv4的限制，Internet面臨著IP地址空間短缺的問題，從ISP申請(qǐng)并給企業(yè)的每位員工分配一個(gè)合法的IP地址是不現(xiàn)實(shí)的。［1］為了解決企業(yè)員工都能上網(wǎng)的需要，同時(shí)也能在互聯(lián)網(wǎng)上安全發(fā)布公司的網(wǎng)站，NAT技術(shù)成為低成本、易配置、安全性的一個(gè)較成熟的解決方案。NAT技術(shù)的運(yùn)用能將企業(yè)內(nèi)部自行定義的私有IP地址轉(zhuǎn)換成Internet公網(wǎng)上可識(shí)別的合法IP地址，它較好地解決了現(xiàn)階段IPV4地址短缺的問題，而且能使得內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)隔離，提供一定的網(wǎng)絡(luò)安全保障，因此，它也是企業(yè)網(wǎng)安全的重要內(nèi)容。

本文以“NAT技術(shù)應(yīng)用”教學(xué)設(shè)計(jì)為例，探索信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的方法與途徑。

一、基于信息化的教材處理

教材處理著力于“實(shí)”，嘗試于“新”，指向于“活動(dòng)”，緊扣產(chǎn)業(yè)發(fā)展與企業(yè)用工需求，內(nèi)容靈活。本次教學(xué)選取一個(gè)典型的企業(yè)NAT配置項(xiàng)目，內(nèi)容緊扣工作需求，以技能應(yīng)用為主線，滿足崗位實(shí)操技能。教學(xué)中為使學(xué)生能切實(shí)掌握所學(xué)知識(shí)，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以實(shí)用性為原則，先仿真，再實(shí)戰(zhàn)，通過搭建網(wǎng)絡(luò)、配置路由器和測(cè)試環(huán)節(jié)，將理論和實(shí)踐融合起來，技術(shù)、操作、實(shí)用等都較適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)。［2］教材處理的依據(jù)是實(shí)用性、易用性、趣味性。

首先，選用《思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院教程—企業(yè)中的路由和交換簡(jiǎn)介》配套的Cisco Networking Academy網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程CCNA Discovery4.0，適合設(shè)計(jì)小型企業(yè)LAN和WAN。其特點(diǎn)是通俗易懂、原理動(dòng)畫、實(shí)戰(zhàn)練習(xí)、在線測(cè)試等，適合初學(xué)者學(xué)習(xí)。

其次，選用Cicso Packet Tracer6.0漢化版仿真軟件，并二次開發(fā)了原理演示、故障排除和實(shí)景展示等內(nèi)容。Cisco Packet Tracer是由Cisco公司發(fā)布的一個(gè)輔助學(xué)習(xí)工具，為學(xué)習(xí)思科網(wǎng)絡(luò)課程的初學(xué)者設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障提供了網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境。

第三，教材中訓(xùn)練1和2合并為一個(gè)綜合NAT技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目，更符合崗位實(shí)際，在學(xué)習(xí)中分成3個(gè)任務(wù)。任務(wù)一：“搭建”網(wǎng)絡(luò)；任務(wù)二：配置NAT。包括配置動(dòng)態(tài)NAT允許公司員工訪問互聯(lián)網(wǎng)，配置靜態(tài)NAT發(fā)布公司W(wǎng)WW服務(wù)器；任務(wù)三：實(shí)戰(zhàn)PK。處理后任務(wù)描述更通俗，易理解，也更貼近于工程實(shí)際。

最后，依據(jù)NAT技術(shù)白皮書，參照思科網(wǎng)絡(luò)學(xué)院教程，補(bǔ)充原理的描述和分析，以Flash課件和動(dòng)畫把抽象的原理直觀化。

二、基于信息化的課前探索

首先選用藍(lán)墨云班課作為師生交流、信息發(fā)布、資料共享的平臺(tái)，該平臺(tái)具有快速發(fā)送語音短信、視頻、圖片和文字等功能，充分讓學(xué)生“活”起來，創(chuàng)設(shè)平等、和諧的學(xué)習(xí)氛圍。［3］教師根據(jù)學(xué)生藍(lán)墨云班課平臺(tái)課前測(cè)試和專題討論的反饋結(jié)果，及時(shí)掌握完成本項(xiàng)目的瓶頸所在。

然后建立微信公眾號(hào)，每天推送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的信息，充分利用學(xué)生的“碎片”時(shí)間，內(nèi)容豐富、有趣、實(shí)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站集學(xué)習(xí)中心、資源中心、在線測(cè)試、在線實(shí)驗(yàn)、交流學(xué)習(xí)，學(xué)生可自主學(xué)習(xí)，探究學(xué)習(xí)，把課堂學(xué)習(xí)前移。

設(shè)計(jì)核心問題，課堂更加注重問題的研討，信息化手段的使用也必將更加有助于突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)（見表1）。

表1　基于信息化的資源準(zhǔn)備

三、基于信息化的課中學(xué)習(xí)

通過學(xué)生前置學(xué)習(xí)，教師從學(xué)生的學(xué)習(xí)交流、交流反饋及在線測(cè)試中疏理3個(gè)問題，并通過Flash動(dòng)畫和仿真軟件，把抽象的知識(shí)用動(dòng)畫直觀表現(xiàn)出來，結(jié)合小組合作、問題探索、從而突破NAT工作原理這個(gè)難點(diǎn)。

仿真軟件二次開發(fā)工作“實(shí)景”呈現(xiàn)工程實(shí)際中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備位置，激發(fā)學(xué)生的好奇心，學(xué)生體驗(yàn)“真實(shí)”的工作環(huán)境。項(xiàng)目設(shè)計(jì)取材于學(xué)生調(diào)研單位之一的林洋電子有限公司，更接近工作實(shí)際。

使用移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)——藍(lán)墨云班課平臺(tái)，資源推送、交流討論、在線測(cè)試、在線投票等實(shí)時(shí)進(jìn)行。專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站搭建了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的空間。

利用仿真軟件（Cisco Packet Tracer 6.0）配置路由器，既經(jīng)濟(jì)又安全，操作直觀，不受時(shí)間和實(shí)訓(xùn)環(huán)境的限制，適合中職學(xué)生學(xué)習(xí)使用。同時(shí)仿真軟件可進(jìn)行二次開發(fā)，如技能考核、“實(shí)景”展示等，大大提高了教學(xué)效率。［4］本項(xiàng)目先采用仿真軟件完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的搭建、配置及測(cè)試，有以下幾個(gè)方面的原因，第一，實(shí)訓(xùn)室無法滿足人手1套設(shè)備（2臺(tái)交換臺(tái)、5臺(tái)電腦）。第二，路由器配置端口多次拔插，易導(dǎo)致配置端口的損壞，不適合初學(xué)者使用。第三，真實(shí)環(huán)境中可能比較復(fù)雜，從教學(xué)上考慮，需要讓學(xué)生先通過仿真一步一步地學(xué)習(xí)的要求按照真實(shí)的實(shí)驗(yàn)邏輯，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第四，本項(xiàng)目教學(xué)中選用思科的仿真軟件Cisco Packet Tracer 6.0，具有一定的通用性，國(guó)內(nèi)主流交換機(jī)的配置命令與思科仿真中命令基本一樣。

利用極域電子教室進(jìn)行操作演示，讓全體學(xué)生實(shí)時(shí)分享經(jīng)驗(yàn)，從而高效地進(jìn)行教學(xué)。

四、基于信息化的實(shí)戰(zhàn)PK

仿真學(xué)習(xí)的作用是提高教學(xué)效率，但與實(shí)踐工作存在差距。為此，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的搭建、配置及測(cè)試，讓學(xué)生將仿真學(xué)習(xí)中獲取的知識(shí)和技能在實(shí)踐中檢驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的應(yīng)用和遷移，有效形成崗位能力。

本設(shè)計(jì)采用組內(nèi)合作、組間競(jìng)賽的學(xué)習(xí)方式，引入真實(shí)工作的角色，如項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)員，讓學(xué)生體驗(yàn)職業(yè)崗位。

“微信群”引入互動(dòng)學(xué)習(xí)，充分激發(fā)學(xué)生的積極性，讓每個(gè)同學(xué)有機(jī)會(huì)分享成功的喜悅，教師也可實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的完成情況。“酷盤”把“成果”保存起來，隨時(shí)隨地分享資源。

五、基于信息化的反饋評(píng)價(jià)

（一）藍(lán)墨云班課測(cè)試

設(shè)計(jì)當(dāng)堂反饋的使用基于如下的思考：第一，隨堂小考是利用藍(lán)墨云班課測(cè)試模塊，非常方便，實(shí)時(shí)效果好；第二，考題既可以在課前預(yù)設(shè)，也可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)考題；第三，可有效組織考試，開始和結(jié)束、分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計(jì)也是實(shí)時(shí)完成。利用當(dāng)堂小考，教師可及時(shí)了解學(xué)生掌握知識(shí)的情況。

（二）仿真軟件技能考試

仿真軟件中進(jìn)行技能考核的使用基于如下的思考：（1）教師課前依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)難點(diǎn)，在仿真軟件環(huán)境下進(jìn)行二次開發(fā)，定項(xiàng)目、定時(shí)間、定考核點(diǎn)等，可有效地進(jìn)行技能的測(cè)評(píng)，解決真實(shí)環(huán)境中無法具備的測(cè)試環(huán)境；（2）教師根據(jù)學(xué)生完成的情況，有針對(duì)性進(jìn)行分析點(diǎn)評(píng)；（3）通過技能考核環(huán)節(jié)，學(xué)生在比一比、賽一賽的氛圍中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

教師根據(jù)測(cè)驗(yàn)結(jié)果，選擇得分比率較低的題目進(jìn)行重點(diǎn)講解，進(jìn)一步突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。

讓學(xué)生通過自評(píng)、組評(píng)、師評(píng)等多種評(píng)價(jià)手段，對(duì)自我的知識(shí)、技能、情感、態(tài)度和價(jià)值觀有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。［5］學(xué)習(xí)記錄卡將存入學(xué)生的課程學(xué)習(xí)檔案。而在線評(píng)價(jià)讓老師對(duì)全班同學(xué)在本次課的表現(xiàn)了然于胸。電子檔案結(jié)合紙質(zhì)學(xué)習(xí)記錄卡，有效記錄了大家的成長(zhǎng)軌跡。

（三）網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)室

課堂45分鐘是有限的，但課后學(xué)習(xí)永遠(yuǎn)是無止境的。仿真軟件學(xué)習(xí)設(shè)備比較單一，但以后踏上工作崗位同學(xué)們接觸到的設(shè)備卻是多種多樣的。因此，為拓展學(xué)生的實(shí)際工程應(yīng)用能力，我們讓學(xué)生使用北郵的網(wǎng)上開放虛擬實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)自身的興趣愛好，于課后進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)。

虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)“設(shè)備”多，如提供了思科、神州數(shù)碼、華為、銳捷等目前流行的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；操作直觀性強(qiáng)，如電腦、交換機(jī)或路由器的配置完全仿真實(shí)際的配置界面；實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目多，學(xué)生既可以利用平臺(tái)中的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，也可以選擇教師設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)由淺入深；教與學(xué)互動(dòng)，學(xué)生可隨時(shí)隨地進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“實(shí)訓(xùn)”，“實(shí)訓(xùn)”情況可及時(shí)反饋到教師，可在線提問或利用幫助完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。［6］開放實(shí)驗(yàn)室拓展了學(xué)生的思維深度和廣度，發(fā)展了學(xué)生的能力。

（四）CISCO網(wǎng)絡(luò)工程師角色扮演游戲

CISCO網(wǎng)絡(luò)工程師角色扮演游戲，虛擬企業(yè)的真實(shí)工作過程，該游戲能訓(xùn)練學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)組建技能、排錯(cuò)能力和商業(yè)意識(shí)等。

（五）專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站在線測(cè)試

構(gòu)建學(xué)習(xí)網(wǎng)站在線測(cè)試模塊，教師可進(jìn)行考題設(shè)計(jì)、考試設(shè)計(jì)、考場(chǎng)設(shè)計(jì)、分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)等，學(xué)生可登錄考試系統(tǒng)進(jìn)行考核。［7］所遇困惑的知識(shí)可在學(xué)習(xí)平臺(tái)中在線留言，集眾人智慧一起解決。

信息化手段的介入使得評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)得以科學(xué)量化，來自于老師、同學(xué)、企業(yè)單位的多方評(píng)價(jià)真正體現(xiàn)了評(píng)價(jià)的“多元”化。

六、總結(jié)

充分采用“體驗(yàn)式教學(xué)模式”展開教學(xué)，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用了多種信息化手段重構(gòu)學(xué)習(xí)過程，將課前、課堂、課后進(jìn)行了緊密連接，形成了一套理論指導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)踐鞏固理論的教與學(xué)過程，體驗(yàn)有“依托”，體驗(yàn)更“深入”。充分發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，科學(xué)組織教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方案。從理論知識(shí)的初步認(rèn)識(shí)到基本掌握，并開展學(xué)習(xí)性實(shí)踐，在實(shí)踐中進(jìn)一步鞏固提高，并逐步開展應(yīng)用型實(shí)踐解決真實(shí)的工程問題，最終具備熟練運(yùn)用NAT技術(shù)的專業(yè)水平。［8］親身體驗(yàn)、同伴互助，在不斷的實(shí)踐中，促成了工學(xué)結(jié)合；過程評(píng)價(jià)、適時(shí)引領(lǐng)，在不斷的建構(gòu)中，促成了目標(biāo)達(dá)成；虛擬仿真、多維互動(dòng)，在主動(dòng)學(xué)習(xí)的過程中，提升了學(xué)習(xí)效率；云課堂實(shí)施互動(dòng)反饋實(shí)時(shí)且又高效。

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［責(zé)任編輯陳國(guó)平］

作者簡(jiǎn)介：袁納新，男，江蘇省啟東中等專業(yè)學(xué)校中學(xué)高級(jí)教師，主要研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育教學(xué)。

中圖分類號(hào)：G712

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-7747（2016）09-0044-03