基于信息化的教學(xué)設(shè)計(jì)

周龍

【摘 要】該教學(xué)案例恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用多種信息化手段，充分發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢，科學(xué)組織教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方案，多角度、多層次的強(qiáng)化“理論知識(shí)的認(rèn)知，實(shí)踐技能的掌握”。將課前-課中-課后有效連接，基于信息化手段，科學(xué)量化每一個(gè)評價(jià)環(huán)節(jié)，形成一套科學(xué)、可行的課程評價(jià)體系。實(shí)現(xiàn)學(xué)生對學(xué)習(xí)效果的自我評估，教師對教學(xué)效果的客觀評價(jià)。

中圖分類號： G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）34-0060-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.023

（1）教材分析

《OSPF動(dòng)態(tài)路由的配置》選自北京理工大學(xué)出版社出版的《網(wǎng)絡(luò)組建與互聯(lián)》第2版項(xiàng)目九中第一個(gè)項(xiàng)目“應(yīng)用OSPF路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)全互聯(lián)”。該項(xiàng)目主要內(nèi)容是OSPF動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的理解和配置，以及簡單工程案例的實(shí)施。該項(xiàng)目所涉及到的知識(shí)和技能，是專業(yè)課程與職業(yè)崗位對接的必要條件，也是學(xué)生考取網(wǎng)絡(luò)工程師的必備知識(shí)。

（2）學(xué)情分析

授課對象是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)二年級學(xué)生，其專業(yè)學(xué)習(xí)熱情處于培育期，已經(jīng)學(xué)習(xí)了靜態(tài)、RIP等路由協(xié)議，學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)，理論學(xué)習(xí)有一定困難。同時(shí)，他們對信息化教學(xué)環(huán)境興趣濃厚，適合利用信息化平臺(tái)展開學(xué)習(xí)。

（3）教學(xué)目標(biāo)

筆者基于人才培養(yǎng)方案，將職業(yè)崗位目標(biāo)定位于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)試員、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工程師、中級網(wǎng)絡(luò)管理員。根據(jù)職業(yè)崗位、技能和知識(shí)的需求分析確定以下知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)：掌握OSPF協(xié)議的原理，了解鏈路狀態(tài)算法；學(xué)會(huì)OSPF規(guī)劃設(shè)計(jì)和配置方法。能力目標(biāo)：能運(yùn)用OSPF協(xié)議進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；能針對OSPF配置常見錯(cuò)誤進(jìn)行排錯(cuò)。情感目標(biāo)：培養(yǎng)分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

（4）教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：掌握OSPF規(guī)劃設(shè)計(jì)和配置方法。難點(diǎn)：理解OSPF工作機(jī)制。

（5）教學(xué)策略與方法

筆者基于教學(xué)理念和學(xué)情實(shí)際確定本次課的教學(xué)策略和方法。以項(xiàng)目情景為載體，以學(xué)習(xí)者為中心來組織教學(xué)。依托數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，借助微視頻、動(dòng)畫、模擬仿真軟件等信息化手段，運(yùn)用情境教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、講授法、演示法使抽象概念形象化。

（6）教學(xué)過程

本次課結(jié)合課前探索、課后拓展，遵循理論認(rèn)知與技能掌握的學(xué)習(xí)規(guī)律，將課堂實(shí)踐分為以下四個(gè)部分（新課講授、在線測試、仿真模擬、項(xiàng)目實(shí)施）。

課前探索部分：學(xué)生通過學(xué)習(xí)通接受預(yù)習(xí)計(jì)劃，登錄教學(xué)平臺(tái)，觀看課程視頻、預(yù)習(xí)文檔，完成測試題并思考預(yù)留的問題。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)使學(xué)生對OSPF有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。教師根據(jù)學(xué)生課前學(xué)習(xí)的效果確定課堂講授的側(cè)重點(diǎn)，通過分組學(xué)習(xí)、小組討論、問題探究培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

課堂教學(xué)部分：

1）新課講授

首先播放情境動(dòng)畫，“位于安徽的小A現(xiàn)在急需將手中的文件發(fā)送到北京的分公司，于是他來到了快遞網(wǎng)點(diǎn)，并且要求以最快的時(shí)間發(fā)送到目的地。因此，快遞公司為他選擇了一條從——山東——河北——北京的最優(yōu)路線，隔天快遞就寄達(dá)了北京。”引入動(dòng)畫圖例見圖1。那么，這條最優(yōu)路線是怎么產(chǎn)生的呢？從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣，導(dǎo)入新課，引起學(xué)生的注意。

圖1 最佳路徑產(chǎn)生動(dòng)畫

將OSPF工作機(jī)制比作快遞派送進(jìn)行講解。首先在快遞網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫中將所有安徽的鄰近中轉(zhuǎn)站放在一張表中（鄰居表），然后將從安徽到北京的所有可行路線放在可行方案表中（拓?fù)浔恚?，最后根?jù)客戶的需求（時(shí)間最短）計(jì)算出最佳路線存儲(chǔ)在最佳路線表（路由表）中。

對應(yīng)于OSPF工作機(jī)制（見圖2）則為啟用OSPF協(xié)議的路由器，將與其物理直連的且運(yùn)行OSPF的路由器作為鄰居放在鄰居表中。并且互相通告自己的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣⑼負(fù)浔?，同一區(qū)域內(nèi)所有路由器都具有相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（拓?fù)浔恚┖?，通過最短路徑優(yōu)先SPF算法計(jì)算并產(chǎn)生路由表，而路由表只存放最優(yōu)的路由條目，并將其他路線作為備選存儲(chǔ)。

圖2 OSPF工作機(jī)制

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)借助動(dòng)畫視頻結(jié)合教師講解，使抽象過程形象化，最后啟發(fā)學(xué)生歸納總結(jié)，幫助學(xué)生理解OSPF的工作機(jī)制，掌握多路訪問網(wǎng)絡(luò)類型中OSPF鄰接關(guān)系形成（5種報(bào)文類型及7種狀態(tài)）。然后由淺入深，層層推進(jìn)，拋出問題，結(jié)合微視頻逐個(gè)分析工作機(jī)制中的抽象概念，逐步化解難點(diǎn)，使學(xué)生理解并掌握鏈路狀態(tài)等概念，從而擊破教學(xué)難點(diǎn)。

2）在線測試

利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行在線測試，重點(diǎn)考核理論運(yùn)用與分析。通過理論知識(shí)的講解，學(xué)生再次進(jìn)行測驗(yàn)，對比找出自己預(yù)習(xí)時(shí)出現(xiàn)的知識(shí)盲區(qū)。

設(shè)計(jì)意圖：筆者根據(jù)測驗(yàn)結(jié)果并對比預(yù)習(xí)測試的結(jié)果進(jìn)行重點(diǎn)講解，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，進(jìn)一步鞏固教學(xué)難點(diǎn)。對于知識(shí)盲區(qū)，利用教學(xué)平臺(tái)中的學(xué)習(xí)資料，課后繼續(xù)在線學(xué)習(xí)。

3）仿真模擬

學(xué)生登錄教學(xué)平臺(tái)，根據(jù)地址規(guī)劃表分組完成相應(yīng)的IP地址規(guī)劃，教師選擇部分小組進(jìn)行規(guī)劃點(diǎn)評，并在模擬器packet tracer完成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞拇罱??；诨顒?dòng)向?qū)У姆抡婺M（見圖3）。

圖3 基于活動(dòng)向?qū)У姆抡婺M

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)利用仿真模擬器，講練結(jié)合，突破了實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備、種類與數(shù)量的限制，方便學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)。

然后教師在packet tracer上結(jié)合案例講解單區(qū)域OPSF命令的配置，學(xué)生根據(jù)教師的講解結(jié)合教學(xué)平臺(tái)上的學(xué)習(xí)資料完成相應(yīng)的配置。模擬器的活動(dòng)向?qū)Чδ芸梢詫?shí)現(xiàn)系統(tǒng)評分、自我糾錯(cuò)，使配置過程可追溯。學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)進(jìn)一步鞏固提高，突出重點(diǎn)。

4）實(shí)戰(zhàn)演練

虛擬實(shí)驗(yàn)完成后，為了鞏固OSPF配置命令，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，筆者設(shè)計(jì)了實(shí)戰(zhàn)演練環(huán)節(jié)：

第一步：實(shí)戰(zhàn)PK，教師給出網(wǎng)絡(luò)搭建的拓?fù)鋱D，全班分為兩個(gè)公司進(jìn)行PK，公司內(nèi)部分工明確、協(xié)同工作，最先訪問到門戶網(wǎng)站的公司獲得勝利。

第二步：測試驗(yàn)證，學(xué)生還需在各公司之間進(jìn)行連通性測試，并記錄路由協(xié)議、鄰距表、連通性測試的結(jié)果并上傳到平臺(tái)。

第三步：歸納總結(jié)：實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生需記錄問題單，教師根據(jù)問題記錄發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行歸納總結(jié)。使用flash課件來提升原理的認(rèn)知，使用QQ群、微信群來實(shí)現(xiàn)課下的有效交流溝通，進(jìn)一步突出重點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在這種競爭性的環(huán)境中收獲到更好的學(xué)習(xí)效果。

（7）課后拓展部分

本環(huán)節(jié)要求學(xué)生第一：在設(shè)置的特定場景中收集網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的相關(guān)信息，分析數(shù)據(jù)并提出故障的解決方案。第二：根據(jù)工程要求完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的搭建與配置。

設(shè)計(jì)意圖：該環(huán)節(jié)旨在幫助學(xué)生鞏固所學(xué)，提高學(xué)生靈活解決實(shí)際問題的能力。

（8）考核評價(jià)

本課程的考核評價(jià)分為結(jié)果性評價(jià)和過程性評價(jià)兩個(gè)部分，其中結(jié)果性評價(jià)包括在線測試、仿真模擬、實(shí)戰(zhàn)演練、鞏固拓展等部分的得分。過程性評價(jià)基于學(xué)生在課程討論中的表現(xiàn)，例如網(wǎng)站訪問量、學(xué)生的討論次數(shù)、作業(yè)情況等，該分析能幫助教師了解學(xué)生對本門課程的興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)習(xí)效果等。

（9）教學(xué)反思

本次課依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，整合微視頻、動(dòng)畫、模擬仿真軟件等多種信息化資源和手段，將課前、課堂與課后緊密連接。以學(xué)生為中心，學(xué)做合一，講練結(jié)合，強(qiáng)化“理論知識(shí)的認(rèn)知，實(shí)踐技能的掌握”。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)踐中學(xué)習(xí)進(jìn)一步鞏固提高，并逐步開展應(yīng)用性實(shí)踐解決真實(shí)的工程問題，通過效果評估與歸納總結(jié)完善教學(xué)效果，使得學(xué)習(xí)者獲得理論與技能的進(jìn)階。