時間:2022-06-12 00:46:30
導語:在網絡課程總結的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領您探索更多的創(chuàng)作可能。

【 關鍵詞 】 網絡工程;培養(yǎng)目標;網絡管理;教學案例
Design and Realization of Teaching Case in Network Management
Liu Xue-fei
(Department of Computer Science and Technology, Beijing Information Science & Technology University Beijing 100101)
【 Abstract 】 According to my school network engineering professional training target, the training of engineering talents and network application software development professionals, with strong innovation ability. Taking network management course as an example, the paper elaborated the network management courses teaching case of the overall design and case implementation task, and giving some examples to accomplish the training target.
【 Keywords 】 network engineering; training target; network management; teaching case
0 引言
高等學校工科專業(yè)教學從最初的理論教育到實施卓越工程師教育已成為工科教育改革的必然趨勢,尤其計算機學院的相關專業(yè)成立了開放實驗室、實訓基地、校企合作基地等,旨在培養(yǎng)學生的實際工程能力,包括分析問題、解決問題、總結經驗、學習新知識的能力。
本文以網絡管理課程為例,根據(jù)培養(yǎng)目標確定教學內容,根據(jù)教學內容確定每部分所對應的能力培養(yǎng)目標,設計了一個完整的教學案例,讓學生能快速地理解網絡管理理論,掌握相應的IT技能。
1 網絡管理的案例教學設計
1.1 設計思路
該課程的主要教學目標是服務于網絡管理員和網絡管理軟件開發(fā)人員,按如下模塊組織教學內容:抽象語法標記語言、管理信息結構和管理信息庫、網絡管理協(xié)議、遠程網絡監(jiān)視、網絡管理系統(tǒng)軟件、網絡管理軟件開發(fā)包及其編譯以及網絡管理軟件的編程實現(xiàn)。內容模塊組織結構如表1。
1.2 案例任務設計
(1 )抽象語法標記語言ASN.1
分析SMI、MIB、SNMP的ASN.1文件,總結ASN.1中的模塊、關鍵詞、模塊的導入導出、類型的定義、基本數(shù)據(jù)類型、用戶自定義類型。
講解BER編碼規(guī)則“類型、長度、值”,采用抓包軟件wireshark對網絡管理軟件snmputil.exe產生的SNMP消息的BER編碼進行分析,總結各種類型數(shù)據(jù)的BER編碼部分中類型所對應的編碼,長度的表示和整數(shù)值以及OID值的編碼方法。
(2)管理信息結構和管理信息庫
iReasoning MIB Browser中對MIB文件采用樹型結構進行展示,同時給出樹型結構中節(jié)點的相應描述,尤其葉子節(jié)點的相關描述非常詳細??偨Y管理信息結構SMI對管理信息庫定義的規(guī)范約束的必要性以及約束的方法。根據(jù)樹型結構中中間節(jié)點的名字以及葉子節(jié)點的名字總結網絡中管理信息的分類方法,區(qū)分只有一個對象實例和有多個對象實例的對象的表示方法以及對象實例的表示方法。
(3)網絡管理協(xié)議
未配置SNMP服務之前與配置SNMP服務之后分別執(zhí)行iReasoning MIB Browser提供的相關SNMP操作,總結網絡管理的基本管理模型、網絡管理操作。采用wireshark對相應執(zhí)行操作進行報文結構分析,總結SNMP相應操作的報文結構以及相應操作的響應報文結構,總結操作執(zhí)行的前提條件和操作執(zhí)行的結果。同時總結不同SNMP協(xié)議版本的報文結構、操作類型等的不同。
(4)遠程網絡監(jiān)視
iReasoning MIB Browser中對RMON MIB文件采用樹型結構進行展示,分析其MIB對象的共同特點為表對象組成,總結每個表對象的主要內容以及主要的管理對象。在交換機上配置相關RMON功能,通過實例總結RMON的主要功能。
(5)網絡管理系統(tǒng)軟件
以HP OpenView NNM為例,結合前面的網絡管理相關理論,總結網絡管理軟件的功能以及它與網絡管理理論之間的聯(lián)系。展示網絡管理理論對網絡管理軟件的理論支持,讓學生明白理論對實踐的指導作用。
(6)網絡管理軟件開發(fā)
以HP SNMP++開發(fā)包為例,講解開發(fā)包中的常用類,開發(fā)包編譯為靜態(tài)鏈接庫,網絡管理軟件開發(fā)的基本流程以及軟件的調試方法。同時講解在沒有真實網絡設備路由器、交換機的情況下如何進行軟件的測試。
2 部分案例任務實現(xiàn)
關鍵詞:高職院校;Linux網絡管理;情境認知;翻轉課堂教學;形成性評價
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1673-8454(2017)04-0028-03
隨著物聯(lián)網、云計算、移動互聯(lián)網等新興技術在中國的迅速發(fā)展,開源軟件產業(yè)也在我國迎來了新的發(fā)展機遇。許多中國大企業(yè)都投入重金或宣布投入重金打造基于Linux的產品應用和解決方案。良好的市場發(fā)展態(tài)勢激發(fā)大量Linux 人才需求。根據(jù)Redhat公司最新的《Linux從業(yè)人員就業(yè)形勢分析報告》統(tǒng)計,當年7月,Linux從業(yè)人員招聘企業(yè)數(shù)量達9560個,招聘崗位數(shù)量多達28482個,招聘人數(shù)為101560位,其中適用于高等職業(yè)院校學生的管理、運維類崗位,占總崗位數(shù)的18.1%。如何培養(yǎng)學生基于Linux的網絡管理實踐能力,切實把握如此豐富的市場需求,已成為高職院校Linux網絡管理教學的首要任務。
一、高職Linux網絡管理教學現(xiàn)狀
1.教學系統(tǒng)性不足
Linux網絡管理課程的教學內容非常豐富,作為網絡技術專業(yè)的核心課程,該課程要求學生能對Linux操作系統(tǒng)有深入的認識,掌握Linux操作系統(tǒng)管理方法、網絡配置方法、各種網絡服務器工作原理和基本配置方法,能夠熟練構架、運維各種服務器。目前該課程教學不夠系統(tǒng)和科學,例如實踐教學與理論教學的銜接[1],基本技能、綜合技能、拓展技能等能力的梯度提升等均存在一些問題。
2.教學內容與企業(yè)需求有差距
現(xiàn)今網絡管理技術發(fā)展迅速,企業(yè)業(yè)務具有較大拓展性,因此企業(yè)招聘時要求人才能力與時俱進。在學校教學中,往往因為教學內容跟著教材走,實踐課與理論課比例不當、校企聯(lián)系不足等原因,造成學生技能培養(yǎng)上的滯后性、局限性。
3.學生自主學習積極性不高
Linux操作系統(tǒng)學生平時接觸較少,對基于Linux系統(tǒng)的課程,學生往往存在畏難情緒,學習積極性不夠。在該課程開展中,傳統(tǒng)教學方式也往往以“教師講解演示-學生模仿操作”為主,學生沒有主動去思考如何完成一個網絡管理項目,只是單純地去模仿教師的操作,擴展力不能得到有效提高,無法適應今后復雜多變的工作環(huán)境。
二、 Linux網絡管理教學改革思路
Linux網絡管理課程改革以深入開展校企合作為出發(fā)點,以企業(yè)需求為基礎設計教學內容,根據(jù)典型工作場景合理劃分為多個學習情境;分析學生學習規(guī)律及知識點內在關聯(lián),在每個學習情境中安排層次化學習項目,梯度提升學生能力;應用翻轉教學課堂開展課程教學實踐,按課前自學-課堂內化-課后固化開展每一個項目的學習;優(yōu)化課程考核方法,增加形成性評價比例,全面提高學生的綜合能力。
三、Linux網絡管理教學改革具體措施
1.基于情境設計教學內容
高職網絡技術專業(yè)畢業(yè)生的典型工作崗位為網絡管理員[2],本課程通過深度校企合作,調研典型工作崗位,分析典型工作任務,歸納課程應培養(yǎng)的技術能力,規(guī)劃知識模塊,生成教學情境。
網絡管理員的典型工作任務為搭建并運行維護企業(yè)網絡,對內實現(xiàn)對局域網的管理和安全的部署,對外能夠提供多種企業(yè)應用級的服務,對應職業(yè)技能主要包括網絡設備的管理與維護能力、基于網絡操作系統(tǒng)平臺的管理與維護能力、局域網安全部署能力、企業(yè)應用服務器管理與維護能力,其中后三項職業(yè)技能為本課程教學范疇。針對此,本課程設計6項教學情境,如圖1所示。教學情境以企業(yè)需求為出發(fā)點,以完成典型工作任務為目標,以企業(yè)認可度為考核指標,教學內容涵蓋課程培養(yǎng)的所有目標能力和知識模塊,為培養(yǎng)勝任典型工作崗位的技能型人才提供有力支撐。學習情境由簡單到復雜、過渡自然,符合學習規(guī)律,有利于學生循序漸進、深入課程[3]。
企業(yè)網絡構建遵循由內而外,安全先行的前提。第一步是確定內部網絡配置,對內部網絡用戶和設備進行有效的管理,櫧笠笛窈鮮實Internet接入方式。學習情境1主要完成這一企業(yè)需求;第二步即為企業(yè)安全部署,企業(yè)連接外網之前,必須做好安全部署,否則,內網很快就會遭遇來自外網的網絡攻擊,給企業(yè)帶來極大損失,學習情境2為企業(yè)構建一個內外安全的網絡環(huán)境,基于此,企業(yè)用戶才能安全可靠地訪問外部網絡或對外提供各種企業(yè)服務;第三步,企業(yè)可利用內網構建現(xiàn)代辦公環(huán)境,為員工提供文件共享、網絡打印等服務,學習情境3通過實現(xiàn)NFS服務器和Samba服務器,方便員工跨系統(tǒng)共享文件及打印機;第四步,企業(yè)可為在外出或分支機構的員工,提供遠程訪問內網的服務,學習情境4提供多種方法滿足企業(yè)內部局域網外延的需求;第五步,企業(yè)構建自身郵件系統(tǒng),面向員工或合作伙伴提供郵件服務,學習情境5首先搭建DNS服務器,實現(xiàn)郵件地址的域名識別,以此為基礎,搭建郵件服務器,實現(xiàn)郵件的發(fā)送和接收;第六步,企業(yè)構建完全面向公眾的門戶網站,對外提供Web服務,并提供以此為中心、其他相關的一系列服務,學習情境6旨在建立一個功能齊備完全對外開放的Web服務器。
2.分層次項目化教學
在情境教學的基礎上,課程教學又細分為基礎型項目、綜合型項目、拓展提升型項目3個層次,梯度提升學生能力。
基礎型項目以基礎知識為對象,學生必須獨立動手實踐完成的內容,在每個學習情境中,都有一項或多項基礎型項目,如圖1所示。該類型重點加深學生對理論知識的理解,培養(yǎng)學生的基于Linux的網絡基本管理能力,考核對象為每個學生。
綜合型項目要求學生結合一個或多個學習情境的知識點完成相應任務,具有一定難度。在這種項目中,學生必須鞏固前期學習成果,具備一定的項目管理能力,完成對應任務,并能對項目結果進行判斷、歸納與分析,綜合應用所學理論知識分析問題和解決問題[4]。此類項目每個學習情境都有一項,以4-5人的學習小組為考核對象。
拓展提升型項目由學生獨立或者與指導教師共同擬定,要求學生結合本課程所有知識點,甚至綜合多門相關課程來獨立完成。此類項目具有挑戰(zhàn)性,能夠讓學生在項目教學中感受知識產生和發(fā)展的過程,享受知識轉化為能力的成就感,培養(yǎng)學生自主學習、自主從事實踐研究的能力[3]。這部分項目在課程學習完畢后的課程實訓中開展,集中學生1-2周時間完成,前期課程的理論學習、基礎操作型項目、綜合型項目為學生順利完成該部分項目提供支撐,學生自學能力、協(xié)作能力、鉆研能力在該部分項目中得到綜合應用和提升。
3.應用翻轉課堂模式開展實踐教學
翻轉課堂教學法符合學生的學習規(guī)律,是先學后教的一種形式。本課程針對每個學習項目,按“課前學習-課堂內化-課后固化”三個階段來開展,以“學生學”為中心多環(huán)節(jié)開展,促使學生直接參與思考和解決問題,掌握更多知識,實踐能力切實提高,明白自己學到了什么和怎樣學習,改變傳統(tǒng)實踐課堂“教師講解演示-學生模仿操作”的被動學習局面。
“課前學習”階段首先進行知識準備,本課程前導課程包括計算機導論、計算機網絡基礎、Windows網絡管理等課程,這些課程為Linux網絡課程提供了充分的知識基礎,因此在課前學習階段,教師引導學生回憶和整理已有知識,為完成項目任務重構知識體系;其次教師將本學習項目的理論知識PPT、指導書、微視頻發(fā)放給學生,并提供自學方法的指導,這是學生完成課前學習的重要基礎;再次,本階段還需要明確實踐任務,包括實踐成果檢查方法及評價標準,這是學生完成課前自學的驅動;通過的一系列準備,學生理論知識得到增長、自學所需資源已獲得,自學任務已明確,最后W生充分發(fā)揮自學能力,努力完成實踐任務,將自學過程中存在的疑問記錄下來。
“課堂內化”階段首先針對學生課前完成的作業(yè),教師進行全部檢查或抽檢,對于學生在自學過程中存在的疑問,教師進行解答,對于普遍存在的問題,組織學生展開充分討論,進行歸納和總結。歸納總結的對象不局限于技術難點,也包括自學方法,實踐經驗及學習感悟,多方面的總結歸納,不僅能夠切實提高學生的技術水平,也有助于提高學生的自主學習能力。
“課后固化”階段學生提交項目報告,對本次實踐做一個書面的總結,教師在本次項目基礎上,對學生提出一些進階要求,引導學生進一步深化實踐學習。
4.深入開展形成性考核
形成性評價由美國教育家和心理學家斯克里文首先提出,由布盧姆首次應用于教學活動中。布盧姆認為,形成性評價不僅是改進教學工作、提高學習效果、形成適合于教育對象的重要教學手段,而且是促進學生智能發(fā)展、充分發(fā)掘學生學習潛力的重要手段[5]。形成性評價是世界各國高職教育常用的考核方式。澳大利亞TAFE學院采用12種標準測試方法中的某幾種組合進行考試。這12 種方法是:觀測、口試、現(xiàn)場操作、第三者評價、證明書、面試、自評、案例分析報告、論文、制作、筆試、錄像[6]。
在Linux網絡管理實踐教學中,三種類型的項目分別有其側重的考察點,基礎型項目考核以“知識應用能力”為重點,重點考察任務理解能力、知識理解能力、項目步驟設計能力、項目開展能力和項目總結能力,課程考核以觀測、口試,遞交項目報告為主要考核方式;綜合型項目考核以“自主學習能力”為重點,考察項目目標的分解能力、預備知識搜集能力、自主學習能力、分工合作能力、分析總結能力,以現(xiàn)場操作,分析報告、錄像為主要考核手段;擴展型項目以“職業(yè)能力提升”為重點,考察學生的職場環(huán)境的調研能力、企業(yè)網絡設計和管理能力、工作任務的完成能力、文檔撰寫能力、總結匯報能力以面試、現(xiàn)場操作、論文、錄像為主要考核手段。
本課程實踐教學改革應用于本校2011-2013級計算機網絡專業(yè)學生,共7個班級,260多位學生。通過本課程學習,學生的Linux網絡管理能力得到了較好的培養(yǎng)和提高,一部分學生畢業(yè)后直接從事網絡運維、網絡管理工作。通過對蘇州申浪信息科技有限公司等企業(yè)調研,學生普遍反映該課程教學中所培養(yǎng)的能力對現(xiàn)有工作開展有比較大幫助。
參考文獻:
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1.遠程教育網絡課程開發(fā)
遠程教育網絡課程開發(fā)是指在教學資源、時間等一點資源的限定下,為創(chuàng)造特殊的遠程教育服務而進行的活動。有關文獻報道顯示,目前的遠程教育網絡課程開發(fā)中在團隊的建設、成本以及時間的管理上都存在一點的缺陷,急需有效的管理措施進行改善[2]。
2.項目管理
項目管理是指在項目的活動中采用一點的管理方法進行科學、規(guī)范的管理。項目管理的目標是保證產品的高質量,主要核心是以人為本,以成本、質量、資源等作為評價該項目的的標準。項目管理具體包括時間管理、成功管理、整體管理、溝通管理、人力管理等幾大方面,被應用于建筑、水利等多個行業(yè)。項目管理是一種管理方法,是一種得到大多數(shù)人認可的科學管理模式,項目管理是對項目的資源進行控制、計劃、領導等[3]。項目管理具有系統(tǒng)性、目的性、創(chuàng)新性等特點。項目管理是由成本、資源、質量、范圍以及進度等5個要素構成。
3.項目管理理論具體管理方法
3.1兩個閉環(huán)系統(tǒng)
兩個閉環(huán)系統(tǒng)分別指執(zhí)行監(jiān)控階段設計開發(fā)與監(jiān)控間的循環(huán)交替系統(tǒng)和執(zhí)行監(jiān)控與規(guī)劃方案間的互動反饋系統(tǒng)。
3.2三個主要干線
三條主要干線指網絡課程的具體開發(fā)活動、項目管理的四個過程以及各個階段的管理內容。
3.3四個階段
四個階段分別指執(zhí)行監(jiān)控、項目啟動、項目評估以及整體規(guī)劃,其對應的活動分別為完善網絡課程、項目啟動的會議、項目的總結以及規(guī)范實施方案。
4.結果
通過實施項目理論管理,遠程教育網絡課程明確的開發(fā)目的,提高了進度管理,加強了團隊的建設,是遠程教育網絡課程更規(guī)范化和科學化。
5.討論
5.1對遠程教育網絡課程開發(fā)的建議
5.1.1完善網絡課程團隊的建設
在實施項目管理中,為了提高所有團隊成員的積極性和熱情,可以實行激勵機制,將團隊成員的特長和其優(yōu)點進行結合,充分體現(xiàn)每位成員的價值。
5.1.2加強管理者的重視程度
在遠程教育網絡開發(fā)中管理者占主要地位,管理者是遠程教育網絡開發(fā)順利進行的前提。因此,作為項目的管理者要保證項目的資源和資金的共給,保證項目的順利開展。
5.1.3定期對網絡課程開發(fā)人員進行培訓
有關文獻報道顯示,建設專業(yè)化的開發(fā)團隊是非常重要的。為了提高開發(fā)團隊的質量,首先要加強個體成員的技能,提高其綜合實力,其次要對教學人員進行定期培訓,提高其教學能力,最后在實踐中不斷總結和完善,使開發(fā)團隊更專業(yè)化。
5.1.4加強對網絡課程的管理方法的應用
作為遠程教育網絡課程的管理者,要掌握項目管理的具體管理方法,例如項目的規(guī)劃、項目的質量和成本管理等,保證項目管理中所有成員相互配合,加快團隊成長。
5.2遠程教育網絡課程開發(fā)模式的應用原則
5.2.1系統(tǒng)性原則
系統(tǒng)性原則具有整體性、優(yōu)化行等特征,貫穿在項目管理的整個過程中[5]。遠程教育網絡開發(fā)模式為一個整體系統(tǒng),在實施過程中分解為多個目標,并一步步完成,最終將每個成果匯成最終的成果。
5.2.2過程性原則
無論是網絡開發(fā)還是項目管理都是一個過程,在實施過程中要注意積累和總結,做好記錄,方便評估。
5.2.3教育性原則
教學與科研相結合是培養(yǎng)高素質研究生的有效途徑。高水平的人才培養(yǎng)是通過研究生高水平的學術成果來反映的,高水平的學術成果主要源于大量的高水平的科學研究,而嚴格的教學環(huán)節(jié)在培養(yǎng)研究生扎實的學術功底、嚴肅的科學態(tài)度、創(chuàng)新性的思維,以及在產生高質量學術成果方面起到了一個關鍵的基奠作用。本文從研究生網絡課程教材體系建設中需要注意解決好的四個問題出發(fā),討論計算機及相關專業(yè)碩士研究生網絡課程教學與教材體系建設思路、教材體系建設與教學方法改革問題。
1研究生“計算機網絡”課程教學與教材體系建設的指導思想
在研究生網絡課程教材體系建設中需要注意解決好四個問題。一是課程內容的先進性與前瞻性問題;二是研究生與本科課程內容的銜接問題;三是理論教學與能力培養(yǎng)的并重問題;四是自主學習和因材施教問題。
1.1課程內容的先進性與前瞻性問題
研究生的教育必須突出“研究”,教材要能夠反映學科前沿的研究成果與發(fā)展趨勢。一本好的研究生網絡教材或教學參考書應該是:在保持網絡理論體系的基礎上,跟蹤當前技術的發(fā)展,綜述最新研究的領域、課題、方法、成果與趨勢,讓讀者能夠直接了解當前研究的前沿問題、方法、進展與趨勢。
與傳統(tǒng)的數(shù)學、物理、化學學科相比,計算機學科應用性人才培養(yǎng)的要求更高,技術發(fā)展速度更快。而在計算機學科中網絡技術的發(fā)展與知識更新的速度尤為突出。因此,保持計算機網絡課程內容的先進性與前瞻性更為重要,也更加困難。因此要很好地解決這個問題,必須將教學與科研工作緊密地結合在一起,發(fā)揮科研教學團隊的作用,以高水平的科學研究支持高質量的課程與教學體系的建設。南開大學網絡實驗室在多年來一直注意開展以下幾個方面的工作:
(1)通過科研預研工作實踐,了解當前熱點問題的研究現(xiàn)狀與進展。
(2)跟蹤美國ACM和IEEE/CS最新制定的計算機學科課程體系,重視學術交流。
(3)跟蹤和瀏覽國外知名大學教學網站,研究和了解網絡課程教學內容、教材與主要參考書,以及作業(yè)與實驗、教學方法與教學過程控制方法改革的動向。
(4)選擇國際流行教材,分析如何處理新的技術發(fā)展與教學內容的關系,梳理技術的內在關系與發(fā)展主線。
(5)跟蹤國際知名網絡設備制造商與網絡軟件公司的研究工作,以及技術認證與考試內容的變化,了解產業(yè)界對技術與人才需求的變化。
(6)參與信息化規(guī)劃與建設工作,通過與產業(yè)界、政府各級管理人員的合作,了解我國信息化發(fā)展的現(xiàn)狀與社會對網絡人才的需求。
以上工作在我們把握研究生教材內容的先進性與前瞻性方面起到了重要的指導作用。
1.2本科與研究生課程內容銜接問題
計算機及相關專業(yè)的碩士研究生一般在本科階段都修過計算機網絡課程。同時,由于學生不是來自一個學校或同一個本科專業(yè),所以學生在網絡技術方面的基礎差異很大。這個問題在研究生招生規(guī)模擴大后更為突出。教師很難在某個起點上安排教學內容。任課教師比較為難,照顧到基礎比較差的學生,基礎好的學生認為“吃不飽”;考慮到基礎比較好的學生,基礎差的學生反映“跟不上”。無論老師想什么辦法,都無法解決好這對矛盾。這是在很多大學都很普遍的問題。經過多年的實踐我們逐漸認識到:要保證教學質量,必須根據(jù)研究生培養(yǎng)目標,改變教學方法,強調“自主學習”和“因材施教”。要為實現(xiàn)學生的“研究”、“自主”學習和教師的“因材施教”創(chuàng)造條件,就必須從課程教學目標定位入手,研究本科與研究生教學一體化、理論教學與能力培養(yǎng)一體化的網絡教材體系。
1.3理論教學與能力培養(yǎng)并重問題
團隊成員通過總結多年指導研究生學位論文的體會認識到,學生的實際工作能力需要他們在參加科研項目和完成開發(fā)任務的過程中提高。在多年指導和審閱相關學科碩士與博士學位論文的過程中,導師們深刻地感覺到:有相當比例的研究生在本學科領域眼界不寬,網絡應用系統(tǒng)設計與編程能力亟待提高。如果能夠在他們準備學位論文之前認真地訓練這一方面的能力,那么他們的論文的研究深度與論文水平還能夠有較大幅度的提高。研究生能力培養(yǎng)可以通過網絡環(huán)境中的課題、大編程量的訓練來實現(xiàn)。提高網絡軟件編程的實際工作能力對于研究生今后的研究工作與就業(yè)將會有很大的幫助。而這些編程課題應該是由教學科研團隊從研究工作與開發(fā)的課題成果中提煉出來,將科研成果有選擇的轉化為“近似實戰(zhàn)”的研究生訓練課題。這種訓練對學生深入理解網絡原理與實現(xiàn)方法會有很大的幫助,對于日后的科研工作和提高學位論文質量也是很有益的。
1.4自主學習和因材施教問題
從研究生自身學習的角度應該強調“研究性”與“自主性”,學生應該變被動的“聽課、做筆記”轉向主動的、研究地學習和提高。從任課教師與導師角度應該強調“因材施教”。
從我們多年的教學經驗看,同一屆的研究生實際能力差異都很大。研究生教學更多的應該是根據(jù)不同的學生、不同的研究重點、不同的起點,有不同的訓練方案,不能沒有區(qū)別。導師的因材施教應該體現(xiàn)在:指導學生根據(jù)自己的基礎、研究方向,選擇不同類型、不同編程量,或不同的難度級的課題自主的完成訓練,循序漸進地提高實際能力。教師要做到這一點,需要做很多艱苦細致的工作和積累很多教學資料。經過10多年的積累與團隊成員的集體努力,我們初步完成了一些基礎性的工作。
研究生教材不應該僅是一本一學期使用的教科書,更應該是一本技術參考書,甚至是一本手冊。導師可以根據(jù)需要選擇教材中部分內容,作為基本的學習要求。學生學習的過程應該在導師的指導下有選擇地自學和閱讀,完成編程訓練。有些內容可能第一次僅僅是讀過和了解,如果今后科研、開發(fā)工作需要,可以再回過頭來繼續(xù)閱讀和參考。
為了適應研究生“研究性”與“自主性”學習的要求,我們設計的《計算機網絡高級教程》內容的覆蓋范圍寬,涉及當前網絡研究的多個領域;《計算機網絡高級編程技術》總的編程訓練量大,問題近似實戰(zhàn),難度差異也比較明顯。為了有利于學生自主學習,我們對每個課題都提供了入門所需要的資料、工具與實現(xiàn)方法的范例,學生可以通過自學的方式完成訓練要求。
2 《計算機網絡高級教程》教材的編寫
研究生教材體系由《計算機網絡高級教程》與《計算機網絡高級軟件編程技術》兩部相互配套的教材組成。主教材《計算機網絡高級教程》重點討論了網絡研究的最新發(fā)展與研究的熱點問題,力求達到“反映計算機網絡前沿研究成果與發(fā)展趨勢”的要求。
《計算機網絡高級教程》分12章按網絡技術發(fā)展的三條主線討論了技術的演變與發(fā)展。其中:
第1章對網絡技術研究與發(fā)展的階段、重點問題和基本概念,以及各個階段的標志性技術作了一個概要的總結。
第2章討論了廣域網(WAN)技術的演變與發(fā)展趨勢。
第3章討論了局域網技術,尤其是對高速局域網(Gigabit Ethernet與10 Gigabit Ethernet)和無線局域網(WLAN)技術作了較為系統(tǒng)地討論。
第4章討論了城域網(MAN)概念的演變,以及寬帶城域網組建技術與接入網技術。
第5章對IPv4協(xié)議近年來的發(fā)展與演變過程作了較為全面地總結和討論。
第6章對IPv6的基本內容與應用方法進行了較為系統(tǒng)地介紹。
第7章對移動IP的基本概念與關鍵技術作了系統(tǒng)地介紹。
第8章對傳輸層分布式進程通信的概念,以及TCP、UDP協(xié)議進行了系統(tǒng)地討論。
第9章對應用層協(xié)議與Internet應用系統(tǒng)設計技術進行了系統(tǒng)地討論。
第10章對無線自組網絡(Ad hoc Network)與無線傳感器網絡(WSN)、無線網格網(WMN)的概念、特點、體系結構,以及關鍵技術的研究與進展作了比較全面地總結和介紹。
第11章討論了網絡安全與網絡管理技術。
第12章對國外大學與產業(yè)界在評價研究成果時常用的網絡性能分析開源工具、網絡模擬開源工具及其應用進行了系統(tǒng)地介紹。
在準備這本書的資料和寫作的過程中,作者有兩點體會最為深刻。一是盡管Internet技術與Ad hoc網、WSN、WMN在設計目的、應用的領域與技術特點上差異很大,但是在研究方法上基本上是相通的,并且在高層又都匯集到Internet之中。二是盡管作者認真地在這個領域已經工作了20多年,但是網絡技術發(fā)展得實在是太快了,個人的研究工作與閱歷不可能涉及到各個領域。個人與團隊的研究工作也只能是限制在網絡技術中的幾個比較窄的方面,深度也十分有限。因此在系統(tǒng)地總結網絡技術領域的研究與進展時感到難度很大。盡管也經常與同行交流和請教,仍然是力不從心。但是本著對學生學習負責的態(tài)度,還是堅持完成了寫作任務。這部教材應該說是匯聚了很多人的研究心血,作者只能是將個人能夠理解的部分按照自己的思路整理出來,以便讀者學習和研究。作者試圖在相關章節(jié)的后面注明某些研究工作總結與論文的出處,以及相關的參考文獻、文檔與標準,請有興趣的讀者自己去閱讀相關的文獻與標準。
3 《計算機網絡高級軟件編程技術》教材的編寫
高素質創(chuàng)新性計算機人才應具有較強的實踐能力。社會對網絡人才的需求十分強烈。但是真正懂網絡技術,能夠具備深入到網絡協(xié)議內部的高層次網絡應用系統(tǒng)設計和網絡軟件編程能力的軟件人才是非常缺乏的,也是社會急需的高級人才。研究生要能夠做出有自主知識產權、創(chuàng)新性的成果,就必須踏踏實實地苦練內功。編著《計算機網絡高級軟件編程技術》一書,是希望對高級網絡軟件人才的培養(yǎng)貢獻一點力量。
《計算機網絡高級軟件編程技術》的特點可以總結為以下幾點。
(1) 在總結了20多年科研工作經驗與研究生教學工作實踐經驗的基礎上,構思了教材的寫作思路與全書的內容結構。
(2) 參考了國內外知名大學網絡課程訓練與著名信息技術企業(yè)在員工網絡軟件編程訓練中的相關資料與文獻。
(3) 結合了網絡技術在Internet、無線網絡與信息安全等3條發(fā)展主線,總結提煉出22個網絡軟件編程題目。
從網絡工程專業(yè)的角度出發(fā),案例教學有以下特點:
1.有助于理論聯(lián)系實際網絡工程專業(yè)的培養(yǎng)目標就是培養(yǎng)網絡應用型人才,專業(yè)知識內容豐富并非常注重于實際應用。但在學習階段,學生一般無法去做真實的網絡項目,而在專業(yè)學習中僅靠做實驗無法讓學生體驗到真正的網絡應用。學生無法切身感受所學知識的實際應用,學習就會迷茫、吃力、枯燥。而案例教學模擬的網絡環(huán)境,有具體的場景,實際的需求,會讓學生感覺到所學知識的實際用途,通過完成一個案例,能夠讓學生具有收獲感和成就感。同時,學生在案例教學過程中會積極主動地去思考問題,然后用所學知識去解決問題,這樣不但能夠增強學生的實踐能力,而且還能促進對理論知識的理解。
2.加強學習能力的培養(yǎng)一個具體的網絡案例需要先進行需求分析,然后再利用所學的技術來解決這些需求。這就要求學生要掌握一定的知識,并能夠靈活運用這些知識,有利于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
3.有助于師生間的交流傳統(tǒng)的教學方法,教師講,學生聽,無法進行有效的師生交流,教師不能很好了解學生知識的掌握情況。在案例教學中,學生先就一個案例進行仔細分析,然后提出初步的解決方案;接下來師生間進行交流,教師進行正確的引導和提示。這就調動了師生集體的智慧和力量,容易開闊思路、集思廣益、取得良好教學效果[2]。
4.調動學生學習的主動性學生不像以前做實驗那樣按照實驗大綱一步一步做就可以完成,面對一個案例,學生需要自己去思考,弄清楚需求是什么,該采用什么技術來滿足這個需求,然后自己動手去實現(xiàn),在實現(xiàn)案例的時候如果遇到一些問題,還要通過查閱資料去解決這些問題。在這里,學生不是被動地接受知識灌輸,而是自主地運用知識解決實際問題,學到了分析問題、解決問題的方法。這充分地調動了學生學習的主動性和積極性。
網絡工程專業(yè)案例教學的關鍵性問題
案例是整個案例教學成敗的關鍵[3]。網絡工程專業(yè)案例教學的關鍵性問題就是設計一個總分結構的綜合性案例。案例教學雖然是一種很好的教學方法,但如果不能結合專業(yè)特點,只是生搬硬套,并不一定能夠獲得好的效果。結合前面網絡工程專業(yè)課程多樣化的現(xiàn)狀和特點,必須將分散的專業(yè)課程知識有機地組合起來,所以在進行案例教學時,各門課程不能各自為陣,要站在網絡工程專業(yè)的角度去設計本門課程的案例。網絡工程專業(yè)的案例設計思路應該是:首先設計一個綜合性的能夠囊括各門專業(yè)課的總體案例,而各門專業(yè)課的案例,應該是這個綜合性案例的子案例。各個子案例之間,既獨立又有聯(lián)系,如圖1所示。
1.明確網絡工程的培養(yǎng)目標,建立跨課程的綜合性總體案例網絡工程的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)綜合性網絡應用人才。鑒于網絡多樣性、復雜性,網絡工程開設的課程也是多樣性的,涉及網絡設備、網絡服務、網絡應用、網絡安全等多個方面。為了能夠讓學生將所有的課程知識融會貫通,站在網絡整體角度去學習和掌握知識,必須建立跨課程的、涉及網絡各個方面的綜合性總體案例。這要求全體教研室人員、任課教師參與其中。這樣的綜合性總體案例并不是哪一門課可以獨立完成的,每門專業(yè)課只能完成其中的某個部分,雖然其他部分暫時不能完成,但這樣能夠讓學生體會到網絡工程這一整體概念,并能知道正在學習的專業(yè)課程在網絡中的具置和應用范圍。這樣的綜合性總體案例設計非常重要,它能夠防止學生在學習專業(yè)課時的迷茫,避免“管中窺豹”。學生每學習一門專業(yè)課,都很清楚這門課在網絡工程專業(yè)中的定位,知道自己掌握的知識能夠解決哪些問題,不能解決哪些問題,激發(fā)對其他未學課程的熱情。當所有課程都結束后,這個總體案例也全部完成了,這時學生能夠很清晰地認識到網絡工程的整體含義。
2.每門課程精心設計案例,并作為子案例融入總體案例之中不同的專業(yè)課程在設計案例時,要遵循以下原則。首先,案例要能夠作為子案例很好地融入專業(yè)的總體案例中,明確本課程的地位,并要兼顧已學和未學的專業(yè)課程,建立內在聯(lián)系。其次,子案例要具有綜合完整性,能夠覆蓋本門課程的主要內容,并具有一定的深度和廣度。第三,案例要具有真實典型性。所設計的案例應取材于工作、生活中的實際,讓學生感覺到能夠學以致用,就會對學生產生巨大的吸引力[4]。并且案例應是網絡中普遍應用的并具有代表性的項目,能夠體現(xiàn)網絡應用的普遍規(guī)律。第四,案例應該具有可考核性。能夠根據(jù)學生的完成情況進行考核,并記錄成績??己丝刹扇熒餐瑓⑴c的方式,如教師和全體學生共同對所有案例解決方案進行分析,集體打分。
案例教學的實施過程
一個好的案例,也必須有一個好的實施過程,才能取得好的效果。案例教學的成功取決于教師和學生的共同努力,需要教學雙方積極地參與和配合[5]。為確保教學效果,我們根據(jù)網絡工程專業(yè)學生的狀況專門設計了一整套實施方案,具體流程如圖2所示。
1.精心準備在介紹案例之前,教師必須首先知道本課程在整個教學體系中的位置,明確學生應該掌握的知識。接下來要全面了解該案例的核心內容和相關理論知識,并考慮如何講授這些理論知識,如何引入案例,案例提出的關鍵性問題是什么,解決該問題的一般性思路是什么,在這個過程中會遇到哪些問題,遇到的問題該如何解決,這個案例一般要多久才能完成,教師必須能夠掌控整個案例的實施過程。
2.學生分組教師要事先根據(jù)學生對知識的掌握程度進行分組,分組時要考慮到平衡,不能把學習程度好的學生都分到一組,也不能把較差的都分到一組。一般情況下5人為一組,并由學生選出組長配合教師工作,負責組內部的分工協(xié)調等。組成員也可以根據(jù)實際情況定期或不定期重組。學生分組非常重要,要確定組的成員之間能夠很好地在一起進行分工合作,堅決避免有的同學悶頭做,而其他同學無所事事的現(xiàn)象。
3.初步分析教師先講解理論知識,然后將案例材料發(fā)給每組討論,再對案例進行簡單介紹。每個小組內部要對案例進行充分的討論、分析,最后形成一個初步的解決方案,由組長交給教師,教師根據(jù)每組不同的情況進行點評,指出不足,并引導方向。這一步的主體是學生,要學生自己找到解決方案。教師要充分調動學生積極參與討論,并在不同的組之間走動,掌握討論的情況,也可以適當參與討論。在點評每組解決方案時,應指出錯誤和不足的地方,并給予啟發(fā)性的引導,但不能直接告訴該怎么做。同時對于正確的地方要適當肯定和表揚,激發(fā)學習興趣。#p#分頁標題#e#
4.解決方案每組學生根據(jù)上一步教師的建議再次討論并修改和完善解決方案,確定合適的解決方案后開始實施,在規(guī)定時間內完成。這一步全部是學生自己完成,教師不再參與學生的討論,也不需給出建議,只需在各組之間進行觀察,掌握情況即可。學生如果在這一步仍有錯誤,可以在后面案例總結的時候進行改正。
5.評比考核這是師生共同參與的考評。做完案例后,每組由組長向全體同學簡要介紹其案例解決方案,教師和其他同學可以就該解決方案提出問題和建議并集體給出成績。這樣,每組成員不但可以知道自己的解決方案的對錯,還了解了其他組的不同的解決方案,并能夠找出最佳的解決方案。
6.案例總結經過師生共同對每組案例解決方案的分析和討論,絕大多數(shù)學生在自己的心目中可以總結出最佳的解決方案,但也許還有不足的地方。這時,需要教師根據(jù)實際情況,和學生共同總結出一個完整的、合適的解決方案,形成一個標準的答案。這一步也是師生共同完成的,如果在這一步存在多種不同的但又都可行的解決思路和方法,教師必須告訴學生每種思路和方法的優(yōu)劣,明確最佳的方案。
7.案例完善每個班級的案例結束后,教師應及時分析和總結該班案例教學的情況,對案例不斷更新和完善。
案例教學取得的效果
網絡工程專業(yè)采用案例教學法后,經過不斷的完善,總結了一套適合專業(yè)特色的案例,并在教學工作中已經取得了很好的效果,主要如下。
1.解除了學生對專業(yè)的困惑學生從最初的專業(yè)課就開始接觸到這個總體案例,雖然當時只能完成其中和該課程相關的子案例,其他案例還不能去做。但學生從這個總體案例看到了未來,知道自己學完所有專業(yè)課程后,就能夠完成這樣一個復雜的案例,從而了解了網絡工程專業(yè)課程的廣博,無形中也增加了對學習其他專業(yè)課程知識的渴望。學生不再因為課程繁多找不到方向而迷茫,很少有人再向教師咨詢諸如網絡工程專業(yè)到底是學什么的,畢業(yè)后能做什么,現(xiàn)在學的這門課有什么用,是不是只要學好某一兩門課程就可以了。因為學生在這個總體案例中了解了網絡工程專業(yè)要掌握的知識和能解決的問題。
2.提高了學生學習的主動性和積極性通過具體和典型的案例,學生了解了所學知識的必要性和重要性,很多人已經不滿足僅僅從教材上獲取知識,更多的是主動在課下去查找、閱讀和學習相關資料。例如在進行Web服務器負載均衡案例時,學生們充分討論,拿出了多種解決方案,有的在防火墻上實現(xiàn)負載均衡,有的在交換機上實現(xiàn),有的在服務器上實現(xiàn),有的在DNS服務器上實現(xiàn)。充分體現(xiàn)了案例教學的特點,極大提高了學生學習的積極性和主動性。
《網絡營銷》既是電子商務專業(yè)的一門專業(yè)必修課程,也是目前經濟和技術環(huán)境下的一種前沿的、應用前景廣闊的營銷技能和方法。網絡營銷思維、方法和技能的掌握程度直接反映了電子商務專業(yè)學生專業(yè)知識和應用能力的高低。從多年的教學實踐來看,很多其他非電子商務專業(yè)的學生,在對電子商務專業(yè)知識的需求上也主要體現(xiàn)在對網絡營銷知識和技能的需求。
二、網絡營銷教學改革現(xiàn)狀
目前,國內很多院校的同行對于《網絡營銷》課程的教學改革提出了有益的思考。如張秀英[1]總結了目前高校《網絡營銷》課程教學主要存在教材選用不當、教學方法單一、實踐實訓環(huán)節(jié)薄弱等問題,并提出了選擇實踐導向的教材、重學生實踐能力培養(yǎng)等對策建議。李柱[2]提出要重視《網絡營銷》課程的教學過程的設計,并進一步提出“選擇好教學內容、設計多種教學過程、采用靈活的教學方法、實施多樣化的考核方式”等思路。高曉娟[3]重點分析了項目教學法在《網絡營銷》教學中的運用。劉玲[4]提出在《網絡營銷》教學中采用“案例驅動”的教學方法。于冰[5]提出一種“通過對教學內容進行項目設計,以項目為導向、任務為驅動,以前后貫通的系列技能訓練為依托”的網絡營銷教學思路。可見,《網絡營銷》是一門新興的課程,對于理論和實踐有著雙重的要求,教學改革勢在必行。案例教學和實驗教學是開展《網絡營銷》教學必不可少的兩種基本的方法。
三、網絡營銷課程體系設計和改革的現(xiàn)實壓力
相比傳統(tǒng)的《市場營銷》課程,《網絡營銷》在教材建設、研究歷史、研究結論的有效性和穩(wěn)定性等方面都還遠不成熟,是一門年輕的新生課程。而相比《電子商務》課程,《網絡營銷》又具有明顯的技術應用的專業(yè)化和深化的特點,對于學生的創(chuàng)新能力、實踐能力、動手能力等都有更高的要求。鑒于多年來對于本課程的教學和不斷總結,筆者感到進一步深化和推進這門課程的教學改革,提升學生對知識的理解、掌握并最終熟練運用的能力,還有很多的工作可以做,需要做。
四、基于創(chuàng)新和實踐能力提升的《網絡營銷》課程教學體系設計
1.設計目標圍繞《網絡營銷》的課程特征、網絡營銷環(huán)境,結合用人企業(yè)需求和學生的需求,根據(jù)《網絡營銷》教學創(chuàng)新和改革思路的指導,為實踐教學、案例教學等提供切實可行的案例、資料和方案設計,提高課程內容的精細化,為《網絡營銷》的案例教學和實驗教學提供科學的體系和實施細節(jié),提升學生的網絡營銷思維能力和創(chuàng)造性、系統(tǒng)系解決問題的能力。2.設計內容(1)《網絡營銷》案例教學體系.根據(jù)多年來使用過的案例,對案例進行分類總結,提煉案例的特點,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,尋找解決這類案例問題的基本思路和方法。(2)項目導向教學過程及方案。通過實地調研,帶領學生全程參與網絡營銷項目,撰寫經典的網絡營銷案例庫,進行案例分析,切實落實解決方案并進行方案的評估和效果反饋。(3)《網絡營銷》實驗教學體系設計。對實驗部分進行更精細的設計,充分調研《網絡營銷》教學領域的所有的實驗設計系統(tǒng),并且分析討論,選出經典的實驗內容,并針對該內容進行重新的設計,提高課程實驗的精細度和有效性。(4)《網絡營銷》教學平臺開發(fā)。上述內容針對目前高校《網絡營銷》課程教學中存在的問題,夯實經典案例庫及案例教學方案的教學組織和實施方案、經典實驗梳理和再設計及實驗教學組織和實施方案、網絡營銷實訓平臺建設等工作,是在遵循科學的解決對策的基礎上,做出的實質性的推進工作,有很強的實踐意義和價值。3.保障措施從組織保障的角度來說,需要依托專業(yè)所在的教學行政單位,成立獨立的網絡營銷教學改革研討小組,由擔任課程教學的專業(yè)教師組成。鑒于實驗系統(tǒng)在網絡營銷教學中的作用,研討小組需及時向實驗中心提供實驗室發(fā)展相關材料,促進實驗教學老師隊伍與實驗中心管理人員的聯(lián)系。從制度保障上來說,需要制定正規(guī)的管理制度和會議制度。如定期開展網絡營銷教學研討會;建立上級主管部門監(jiān)督檢查制度、學生評教和反饋制度等。從任務保障方面來說,可以通過設置一定的任務來保障課程教學改革的實現(xiàn)。如通過改革實施,進行成果匯編:《網絡營銷經典案例分類及分析》、《網絡營銷案例教學方案及實施》、《網絡營銷經典實驗教學方案及實施》、《網絡營銷教學平臺及應用》等。
五、結論
關鍵詞:計算機網絡;教學方法;案例
中圖分類號:TP3-4 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011)05-0000-01
Case Teaching of Computer Network Basic Course
Chen Min,Yu Shang
(Chongqing Information Technology Vocational College,Electronic Engineering Institute Office,Chongqing404000,China)
Abstract:"Fundamentals of Computer Networks"course as higher education based on computer related major basic courses,student awareness, understanding effective way to network,but also to learn the basis of the follow-up courses.With the development of computer networks,computer networks have penetrated into people's learning,work and life.So,how do we correct understanding of the network,how to build a small network,network infrastructure of higher education courses for the computer problem,which requires teachers to explain the course knowledge can explain when a clear,thorough,The point of this knowledge to explain the clear and thorough,I think that is undoubtedly through the case to explain one of the most appropriate method.
Keywords:Computer network;Teaching methods;Case
一、教學方法的探討
計算機網絡技術的發(fā)展起源于1969年美國國防部高級計劃研究局(DARPA)建立的ARPANET網絡,隨后計算機網絡技術不管在軍用還是民用方面都得到了迅速的發(fā)展,我國計算機網絡的發(fā)展從1987年開始,計算機網絡的發(fā)展給我們帶來的不僅僅是數(shù)據(jù)通信,更帶來了更多的網絡資源,增強了人與人之間的交流。
隨著網絡技術的發(fā)展,人們對網絡的需求日益增加,計算機網絡已經深入到了人們的工作與生活,在工作中我們利用網絡實現(xiàn)無紙化辦公,實現(xiàn)資源共享以及下達通知等功能,在生活中我們利用網絡查閱所需信息、實現(xiàn)人與人之間的交流以及利用手機實現(xiàn)無線通信等功能。網絡不僅給人與人之間的交流帶來了便捷,而且更為我們學習、了解更多信息提供了途徑。
在我國高等教育的計算機相關專業(yè)中,計算機網絡基礎課程作為專業(yè)基礎課程應用于各專業(yè),在教學中,該如何將這門基礎課程講授好是擺在我們面前的課題,對教師而言是如何教好該課程,對學生而言是如何學好該課程,而教師在教學過程中處于主導地位,教師所采用的教學方法亦處于主導地位。
那么,教師該采用哪種方法講授好該門課程呢?由于,計算機網絡基礎課程的綜合性較強,涵蓋了計算機網絡的發(fā)展、數(shù)據(jù)通信、OSI體系結構、TCP/IP體系結構、局域網、廣域網、網絡管理與安全等相關知識,而這些知識點的理論性和應用性均較強。因此,在教師教學中該采用哪種方法來講授這門課程呢?傳統(tǒng)的教學方法是將教材中各個章節(jié)知識點分散的、獨立的進行講解,并沒有形成一個系統(tǒng)的、整體的框架,導致學生在學完該課程后感覺沒有收獲,感覺對計算機網絡的認識還是一知半解,這種傳統(tǒng)的教學方法不僅不利于知識點的講解,更不符合高等教育的教學目標。那么,我們該如何有效地提高學生學習興趣,如何更為有效地進行教學是擺在我們面前的問題。目前,國外和國內探討的教學方法有很多種,如國外的巴班斯基教學法、拉斯卡教學法、威斯頓和格蘭頓教學法,國內的李秉德教授、黃甫全教授等學者提出了各種不同的教學方法,且均在實際教學中得到了廣泛的應用。對于計算機網絡基礎課程而言,我認為采用案例式教學方法更為得當,因為這門課程除了基礎性強以外,它的動手操作性更強,而教師要在有限的時間內將這些知識講解的清晰、透徹,只有將理論知識依附于現(xiàn)實生活中的某一案例來講解,這不僅讓教師在講授知識點時能將內容講解的更清新,更讓學生對知識點的理解更直觀、更透徹。
二、案例教學法在計算機網絡基礎課程中引用的必要性
所謂案例教學就是教師將一個完整的、具體的案例應用到實際教學中,知識點的講解將依附于該案例。對于案例的選取應選取學生感興趣的、與生活息息相關的以及涵蓋了某一課程相關知識點的,這樣的案例才能更為有效地應用到我們的教學中。
首先,教材的選取是致關重要的,以往的一些教材知識點陳舊,重理論輕實踐。因此,教師在選取教材的時候,就應該依據(jù)教學大綱的要求選用相應的教材,可選取一些與生活息息相關的以案例為依托的教材,如以學校某一建筑物的構網或某一企業(yè)建筑物的構網等為案例的教材。同時,教材知識點的覆蓋面要廣,在涉及到重要專業(yè)技能方面的知識點時,教材對這些知識點的講解要要精。在教材的各章,應說明各章的重點、難點,以明確教學目標,教材的相關知識應緊跟計算機網絡技術的發(fā)展,整本教材以案例為主線,貫穿整本教材,且在教材各章的最后對相關知識點進行總結。為了鞏固學生的學習,在教材各章的最后應附有相應的習題,且習題最好是與案例息息相關的,這樣我們選取的教材才符合教學大綱以及人才培養(yǎng)方案的要求。
其次,在實際教學中,我們應將案例引用到教學過程中來,將各個知識點與案例掛鉤,通過一個完整案例的講解,使學生對整個課程的課程結構有一個清晰的認識。對于高等教育中的計算機網絡基礎課程而言,按照考核方式將其劃分分為兩方面:理論和實踐。在理論教學中,以案例為主線的講解方式貫穿整個學期知識的講解,且在學期的最后對整個案例,進行整理和總結,能讓學生通過本學期的學期更為透徹的了解構建一個簡單網絡的思路與步驟。
三、總結
目前,國內外對于教學方法的探討一直沒有停止過,也提出了各自不同的教學方法和見解,不同的教師都有自己不同的教學風格和習慣。在我國的高等教育中,對于計算機相關的專業(yè)課程,采用案例式教學是一種最直觀,也是最能有效培養(yǎng)學生興趣和動手能力的教學方法,從基礎知識講解時就引入某一案例,這樣不僅能將某一知識點講解的更為透徹,更加能激發(fā)學生學習的興趣,只有激發(fā)學生的學習興趣后,才能更為有效的進行教學,學生才會將這么課程學好、學精,因此案例式教學法在高等教育中得到了廣泛的應用。
關鍵詞:任務教學法;高職院校;Linux網絡管理
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2012)33-7955-02
Linux是一個優(yōu)秀的、日益成熟的操作系統(tǒng),經過十幾年的發(fā)展,已經擁有了大量的用戶,同時作為很多嵌入式設備的操作系統(tǒng)內核,國內外眾多軟件供應商、硬件供應商和系統(tǒng)集成商的業(yè)務都逐步向Linux 轉型,Linux人才的就業(yè)面日益寬廣。根據(jù)2011 年紅帽公司了的《Linux 從業(yè)人員就業(yè)形勢分析報告》提供的就業(yè)機會分析,在一個月的時間內,對Linux有招聘需求的企業(yè)數(shù)量共有9176家,產生29897個具體工作崗位,需求88495名Linux人才;對Windows有招聘需求的企業(yè)數(shù)量共有11030家,有21410個具體工作崗位,需求人才55666名;雖然在招聘企業(yè)數(shù)量上,Linux人才需求略少于Windows人才需求,但是在崗位數(shù)量與招聘人數(shù)上Linux 人才需求已經完全超越Windows人才需求。就崗位數(shù)據(jù)來看,Linux需求崗位除了在09年受金融危機影響外數(shù)量有所下降,其他年份均保持穩(wěn)步增長,特別在2011年由2010年的12318個需求崗位猛增到29897個。
《Linux網絡管理》作為高職院校網絡技術專業(yè)核心課程,系統(tǒng)介紹了Linux操作系統(tǒng)基礎知識、基本理論和基本技術,學生通過該課程的學習,能夠建立較為完善的Linux操作系統(tǒng)知識體系,掌握系統(tǒng)管理、網絡管理的方法,靈活應用已有的知識對現(xiàn)有的Linux操作系統(tǒng)進行管理、配置和應用各種網絡服務,構建基于Linux的安全操作系統(tǒng),具備成為Linux網絡管理員的能力。
1 教學內容任務化設計的原則
面向崗位,基于工作過程的任務設計。Linux課程開設在計算機網絡類專業(yè),必須首先考慮該專業(yè)群的主要就業(yè)崗位——企業(yè)網絡管理員,教學活動應緊密圍繞實踐能力培養(yǎng)這一核心任務。通過Linux網絡管理員這一職業(yè)崗位可總結出該崗位的典型崗位工作任務和完成工作所需掌握的職業(yè)能力,然后從企業(yè)實際應用出發(fā),將Redhat Linux在中小企業(yè)平臺項目中的實際案例進行重新整合與優(yōu)化,設計出多項典型工作任務,作為學生學習的主要項目。通過完成這一系列項目中的任務,使學生能夠掌握“職業(yè)崗位”所需的知識與技能,順利完成從學校到企業(yè)的職業(yè)過渡。
遞進式任務設計。針對每一個項目,設計“基本任務-進階任務-拓展任務”三個層次的任務,遞進地開展項目學習。三個層次的任務由淺及深,環(huán)環(huán)相扣,前一項任務為后一項任務的基礎,后一項任務是前一項任務的延伸和拓展,有利于學生循序漸進地學習項目,掌握學習任務。
自主與合作兼顧的任務設計。基本任務一般情況下學生可以獨立完成,進階和拓展任務需要多名學生承擔不同的角色來配合完成。在每個具體的項目三個工作任務的開展過程中,學生既有獨立完成的任務,又有合作完成的任務,有利于提高其合作與溝通能力。
該文設計Linux網絡管理課程工作項目主要包括網絡基礎配置、遠程聯(lián)機服務器、DNS服務器、DHCP服務、Samba和NFS服務器、Apache服務器、FTP服務器、郵件服務器、防火墻和NAT服務器、服務器等10個工作項目,每個項目具體的任務如圖1所示。
2 課堂教學任務化處理與創(chuàng)新
理論與實踐緊密結合,用“基礎知識—實踐說明—示范引導—任務布置(基礎任務、進階任務)—糾錯重做—總結拓展(拓展任務)”的模式開展教學?!皩嵺`說明”指實驗開始前需對實驗內容、目的、要求、考核方法等進行詳細的說明; “示范引導”指教師邊演示邊講解實驗的基本內容,然后向學生布置實驗任務,教師在巡視中給予學生實驗的開展以糾錯和針對性指導,并在實驗完成后總結學生的實驗過程和表現(xiàn),進而向學生布置與本實驗相關的拓展任務作為自學內容。以項目4為例,教師可采用以下步驟組織實踐教學: 第一,教師講解Linux DHCP服務器的基本工作原理和配置方法,演示在課前實驗準備中搭建好IP地址動態(tài)分配過程,向學生直觀展示DHCP服務器的作用;第二,為學生布置基本任務,要求學生搭建DHCP服務器,告知學生本次實踐的考核標準;第三,學生2 人一組分工合作完成工作項目中的進階任務,重在提高學生的動手能力并培養(yǎng)合作精神; 第四,教師對每一組的完成情況予以檢查并進行針對性指導,組織學生服務器的配置方法和容易出錯的地方開展討論,由教師完成課堂教學內容的總結; 第六,教師提出拓展實踐的任務,要求學生完成拓展任務,進一步培養(yǎng)學生自學及及靈活應用知識的能力,拓展任務以報告或者論文等大作業(yè)形式進行考核。
3 課程任務化考核
本課程實踐性極強,考核方式不應局限于傳統(tǒng)的紙質的試卷考核,需采取多種方式對學生進行任務化的考核。
1)項目任務演示和講解。項目任務演示和講解要求學生自行組成3~4 人學習小組,通過討論確定工作項目,能夠完成學習報告, 制作PPT 演示文件,搭建實驗環(huán)境,向教師及全班同學做綜述、講解和演示。綜述要求學生針對具體工作項目的技術背景和三個工作任務做簡單的介紹,講解要求對每個任務做具體的執(zhí)行步驟和完成情況作詳細說明,演示部分要求向大家演示服務器與客戶機、服務器與服務器之間協(xié)同工作的場景。項目任務演示和講解方法能夠充分考驗學生的動手能力,調動學生自學的積極性, 營造良好的合作氛圍,提高學生的講解表達能力。
2)方案設計。方案設計要求學生針對小型企業(yè)給出一個局域網方案,設計網絡拓撲,安裝配置多臺服務器,這是對學生綜合能力的一次考評,有利于學生回顧整個課程的學習。
3)大作業(yè)。拓展任務的考核要求學生以完成大作業(yè)的方式總結和記錄拓展任務的完成情況,學生在報告中能夠在理論上做出深入的自學和研究,詳細記錄拓展任務的完成步驟,對所涉及領域的最新技術有所涉足,對技術發(fā)展的前沿進行展望。
4 結束語
該文面向具體崗位,著眼工作過程,將Linux網絡管理課程的教學劃分為10個教學項目,為每個項目設置基本任務、進階任務、拓展任務,將任務化教學深入應用到教學各個環(huán)節(jié),取得了良好的教學效果。
參考文獻:
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課程實踐教學在應用型人才的技術應用與實踐能力培養(yǎng)上有著理論教學所不可替代的作用,但同時又要與理論教學緊密結合,才能使學生知其然并知其所以然。計算機專業(yè)開設的網絡類課程通常包括通信原理、計算機網絡、廣域網技術、網絡工程等,著重以培養(yǎng)網絡工程技能為目的。大量前期課程中的知識點和分散的驗證性實驗教學成果,都集中反映在網絡工程的實踐教學環(huán)節(jié)。因此,在這樣一個課程體系中,網絡工程實踐教學環(huán)節(jié)對學生網絡工程技能的培養(yǎng)起著關鍵的總結和檢驗作用。而從以往的經驗來看,網絡工程實踐教學過程中,存在著學生提不起興趣,教學效果難以達成等問題。筆者通過長期從事網絡技術相關課程的教學工作,總結出導致上述問題的原因有以下幾點:(1)實驗內容不合理,復雜的網絡原理和對設備的陌生,使學生們無所適從。(2)實驗設備過于陳舊,和現(xiàn)實工程中的設備不匹配,無法切合實際應用,從而使學生們覺得學無所用。(3)實驗平臺的網絡拓撲過于簡單,無法滿足學生們對網絡綜合應用的知識需求。(4)實驗形式單一,單兵作戰(zhàn)無法激起學生的責任感和培養(yǎng)團隊合作能力。綜上所述,選用合適的設備構造一個合理的實驗環(huán)境,以此為基礎,科學地編排實驗內容與實驗形式,成為構建網絡工程實踐教學體系的關鍵因素。目前,大量的一線教學工作者及教學管理人員對網絡類課程的實踐教學模式進行了大量的研究,提出了多種教學方法、教改模式及課程群建設思路。文獻[2]提出一種培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的教學方法,把課程知識點、探究性的問題、師生互動和實驗內容統(tǒng)一考慮,以系統(tǒng)性的角度進行教學內容的優(yōu)化。文獻[3-4]則從網絡工程課程群實踐教學體系建設的角度出發(fā),涉及實驗內容與教學方法、實踐教材建設、實驗室建設等方面。文獻[5]則從實踐項目的具體設計出發(fā),定義了能夠滿足網絡工程師職業(yè)能力的實踐教學內容。文獻[6]從實驗教學內容和教學環(huán)境兩方面出發(fā),對重實踐、創(chuàng)環(huán)境的教學體系進行研究。文獻[7-8]的主要研究內容是實踐教學平臺的規(guī)劃和設計,以網絡教學的方式彌補課堂教學的不足。文獻[9]結合學生技術實踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標,對網絡工程實踐課程體系的規(guī)則、設計進行了探討。文獻[10]從課程群建設的角度出發(fā),介紹了計算機專業(yè)課程的實踐環(huán)節(jié)設計和實施。文獻[11-12]的研究內容是符合學生職業(yè)技能培養(yǎng)目標的計算機網絡課程群建設,從課堂教學到實踐教學分別進行了討論。文獻[13]研究了網絡課程群建設過程中的結合企業(yè)需求的技術型人才培養(yǎng)模式。相關學者的研究,對網絡技術類課程的實踐體系建設有極大的啟發(fā)意義??傊私馄髽I(yè)需求,合理的設計實踐教學內容和方法,完善課程資源建設以滿足學生多種學習方式,定義操作性強的網絡工程實踐教學模式,勢在必行。
2網絡工程實踐教學設計思路
CDIO工程教育模式的培養(yǎng)大綱將工科畢業(yè)生的能力分為工程基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統(tǒng)能力4個層面。我國的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”強調工程教育中的3個特點:校企合作、行業(yè)標準培養(yǎng)工程人才、強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力??梢钥闯?,無論是CDIO模式還是“卓越計劃”其實都以培養(yǎng)具有實際工程能力和職業(yè)素養(yǎng)的工科人才為最終目標。我們可以分析企業(yè)需求,理清知識和技能培養(yǎng)目標,形成可操作性強、可持續(xù)的教學內容及方法,并在相關專業(yè)課程中由淺入深,由點及面的貫徹。首先,要明確課堂教學和實踐教學是不可分割的整體,知識點的定義和分解要從全局出發(fā);其次,通過教學資源的建設以及合理的組織,形成滿足學生需要的多階段、多形式的學習模式;最后,設計實踐教學內容和方法,并在完成實踐教學后,通過反饋信息進行新一輪整改。2.1知識點定義與分解如何定義企業(yè)需求,是培養(yǎng)應用型人才過程中需要解決的首要問題。單源信息可能存在片面性和特殊性。因此可以結合就業(yè)服務網站、企業(yè)實地調研、學生反饋、網絡工程師資格認證和廠商的技能認證達標要求等信息,結合專業(yè)培養(yǎng)目標,對網絡技術類課程的知識點進行定義和分解,形成課程群知識點AOE圖,以確定每個知識點所需教學時間和知識點間的進度關系。進一步結合學校的開課情況,把上述知識點拓撲圖進一步分解成以課程為單位的線索知識樹森林,完成知識點的定義與分解。每完成一個線索知識樹的內容即可進行單元考核。最后通過理論分析和實踐總結,不斷調整圖和樹的結點內容和關系。企業(yè)需求重點體現(xiàn)在要求學生有實際動手能力、團隊合作能力和溝通能力。這就要求我們在知識建設過程中除了要落實知識點的定義和分解,還要充分考慮采用合理的教學模式和考核模式,及教學過程組織方式,來突出溝通能力和團隊合作能力的培養(yǎng)。2.2構建多階段、多形式的學習過程根據(jù)我們的經驗,學生動手能力的培養(yǎng)不可能只依賴有限的課堂時間完成。要求學生課前預習所要完成的實踐內容及其涉及的理論知識,可以提高實踐環(huán)節(jié)的效率,同理可以讓學生知其然并知其所以然。而課后對已經掌握的知識進行重復演練,則可鞏固所學知識,使整個實踐環(huán)節(jié)保持連貫性。這就需要我們提供可以滿足學生多階段學習的資源和環(huán)境。因此,建設一個服務于實踐教學的Web平臺,既能打破時間和空間上的學習限制,又能使教師了解學生的關注重點。有條件的學??梢越ㄔO教學、實驗、考核一體化的教學資源平臺。上述工作中建立的課程知識拓撲圖和線索知識樹,也可以體現(xiàn)在平臺內容的組織過程,通過超鏈等形式,體現(xiàn)實踐過程中理論知識的相互聯(lián)系,使學生自主地回溯學習。
3實踐教學環(huán)節(jié)
課程群實踐教學體系建設過程中,教學環(huán)節(jié)的重要程度不言而喻。而能否落實設計好的教學內容則需要滿足要求的實踐環(huán)境,因為網絡設備種類繁多并更新較快,對大多數(shù)學校而言,不可能投入大量資金購買昂貴的網絡硬件設備。因此,我們利用軟件和硬件結合,搭建了性價比較高、實用性較強的實踐平臺,并在實踐教學內容和環(huán)節(jié)的設計,以及教學過程和考核方式的組織上,充分考慮對學生溝通能力、責任感和團隊合作能力的培養(yǎng)。3.1結合虛擬實踐平臺與真實設備搭建實踐環(huán)境針對在網絡工程實踐教學中存在的問題,我們可以通過改變教學環(huán)境、改善教學形式相結合,重點著手于設計循序漸進的教學過程,逐步提高學生們的學習興趣和降低學習難度。通過長期的教學經驗總結,結合對網絡工程教學目標的分析與相關認證的技能需求調研,我們選用了幾款優(yōu)秀的網絡工程模擬軟件,構成虛擬實驗平臺,詳細介紹如下:(1)PacketTracer是由Cisco公司的一個輔助學習工具,為學習CCNA課程的網絡初學者去設計、配置、排除網絡故障提供了網絡模擬環(huán)境。學生可在軟件的圖形用戶界面上建立網絡拓撲,觀察網絡實時運行情況。(2)BosonNetSim可以模擬路由器和部分交換機,而且是它最先提出自定義網絡拓撲的功能,且反應時間較小,實驗內容豐富。(3)GNS3是一款優(yōu)秀的具有圖形化界面的多平臺網絡模擬器,可以在PC上實現(xiàn)網絡拓撲。主要特點是通過加載不同設備的IOS,可以真實地模擬網絡設備,配置該設備支持的所有功能。但當設備較多時,會占用大量內存和CPU時間。(4)Aspire是思科工作公司出品的一款RPG游戲,在游戲中,玩家扮演一名網絡工程師,完成各種網絡工程相關的任務,無論設備的購買、安裝、配置、調試、驗收都有合理的情節(jié)模擬。對于學生來講,這種寓教于樂的軟件有相當?shù)奈Α#?)真實設備構成的網絡工程實踐教學環(huán)境:由3臺思科2950交換機,2臺思科2600路由器,1臺思科3550三層交換機組成,拓撲如圖1所示。上述設備價格適中,屬于經典型號的思科設備,比較有代表性。可以在機柜上做一套配線架,網絡的拓撲可根據(jù)學生的設計,在配線架上做改變,又不至于因為頻繁的接線而損壞設備接口,減少了對實驗設備的損耗。3.2實踐教學實施過程根據(jù)上述虛擬實驗平臺和真實設備構成的實驗環(huán)境,我們把網絡工程實踐教學的過程分為4個階段。前3階段為組網技能實訓階段,屬于逐步深入、層層遞進的教學模式,第4階段為網絡設計能力培養(yǎng)階段,具體流程如下。1)熟練階段。這個階段的教學目標是讓學生先接觸網絡工程模擬軟件,結合各軟件不同的特點,了解網絡設備與其配置方法,設計如下:(1)讓學生通過BOSONNetsim模擬器熟悉常用網絡設備基于CLI的設置,完成軟件附帶的實驗指導書中CCNA考試部分若干個實驗即可,而且可以排除ISDN、幀中繼這些已過時的實驗內容。(2)在學生對典型網絡設備熟悉的基礎上,通過PacketTracer軟件完成無線網絡、NAT等實驗的操作,這些實驗是BOSON軟件所不能提供的。利用PT的圖形界面,減少實驗耗時。(3)所有的模擬軟件中,只有GNS3是真實的模擬網絡設備,但需要用戶自己準備IOS,可以在教學資源網站提供下載。通過使用這一軟件,可以完成諸如HSRP(HotStandbyRouterProtocol)這類高級應用。2)鞏固階段。這個階段可以讓學生獨立或分組完成Aspire游戲的攻略制作,更全面地體驗網絡工程的各個實施環(huán)節(jié),對于非英語母語國家的學生來講,能夠理解游戲中的網絡需求,完成各種設備的采購和實施??梢约由钇鋵W絡工程理論知識的理解,鞏固專業(yè)英語,并進一步提高學習興趣。3)實戰(zhàn)階段。通過上述實踐教學環(huán)節(jié)的實施,學生應該已經消除了對網絡設備、網絡拓撲的陌生感。在本階段,建議采用分組、開放的實驗形式,學生3人1組,討論自己想完成的實驗內容并自主設計網絡拓撲,或組間的合作與協(xié)調。不但能夠鍛煉學生真實的組網能力,同時也體驗了團隊合作和溝通的過程。4)網絡設計階段。首先要設計實踐教學中的網絡系統(tǒng)集成案例,這一實踐過程,應該有如下特點:(1)案例的設計符合行業(yè)實踐需求,同時案例的規(guī)模適于8個課時的實踐教學過程。(2)案例的實施貫穿網絡設計的需求分析、規(guī)劃、設計、選型和實施及測試的全過程。(3)明確項目結題時提供的文檔,如網絡系統(tǒng)需求分析與可行性報告、網絡拓撲圖、網絡設備選型明細表,虛擬軟件中的網絡實施過程、網絡測試計劃和總結報告。對這一階段的教學形式,建議如下:(1)以電子文檔的方式下達網絡集成項目的要求和驗收標準。(2)分組競賽的模式,由4~6名學生組成網絡工程組,接受任務后能夠分工明確、團隊合作,最后根據(jù)答辯內容確定最優(yōu)方案若干。(3)教師交替地以客戶與顧問的角色與每組的組長進行溝通和指導。組內成員分階段匯報進度和講解自己的工作進展。具體的實驗內容與學時安排如表1。課后需要學生最后上交網絡工程實訓報告、網絡設計報告、網絡設計答辯PPT,以此作為實踐課程的主要考核依據(jù)。
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