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基于“互联网+”的计算机网络课程教学改革探索

2020-05-09王国豪

丽水学院学报 2020年2期
关键词:计算机网络互联网+教学内容

王国豪

(丽水学院工学院,浙江丽水323000)

目前,我国已快步迈入信息化时代。2015年7月4日,《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》发布后,“互联网+”在我国蓬勃发展,推动了各传统行业与互联网的深度融合,促进了各传统行业的信息化。在教育领域,“互联网+”与传统教育的深度融合意味教育内容的不断更新、教育模式的与时俱进以及教育评价的多元化。我国教育领域的信息化正步入一场持续深入的变革中,必将对教育领域产生极为深远的影响。

1 “互联网+”背景下计算机网络课程教学改革的必要性

数字化、网络化是信息化时代的重要特征,完善的计算机网络是实现信息化的必由之路。借助网络,信息可以快速地跨地域流通。网络已成为信息社会的生命线和社会、经济发展的基石,深刻且持续地影响着社会生活的方方面面,对社会、经济的发展产生了难以估量的影响。以互联网为代表的计算机网络技术在信息化进程中有着不可替代的作用,也是应用型人才必不可少的基本技能。

“互联网+”行动计划的提出,必将进一步推动传统行业与互联网的深层融合,形成以互联网为基础设施和实现工具的更广泛的社会、经济发展新形态。这就需要更多具有计算机网络专业知识的应用型人才投入到社会建设当中。为此,各高校纷纷开设相应的专业课程,以帮助学生学习更多、更新的计算机网络专业知识,增加实践技能,提高自身的计算机网络应用水平,为“互联网+”的发展培养大量社会急需的计算机网络人才。

但与此不相适应的是,计算机网络课程教学中普遍存在教学模式落后、教学内容陈旧、注重理论教学忽视实践教学、学生被动参与教学过程、自主学习积极性不高等问题。因此,计算机网络课程教学已无法适应社会发展的需求,教学改革已刻不容缓。“互联网+”行动计划为实现教育领域的信息化,提供了全新的发展方向和广阔的应用前景,各级教育机构纷纷响应国务院的号召,踊跃投入到教育信息化的研究与实践进程之中。利用“互联网+”网络教学平台,以计算机网络人才的能力培养为中心任务,探寻计算机网络人才培养机制,成为应用型高校计算机网络课程教学改革的主要途径和不二选择[1]。

通过教学改革,实现优化教学理念,加深学生对计算机网络专业知识理解的目的。帮助学生认识到计算机网络技术在信息化社会发展中的重要地位,提高学生学习计算机网络专业知识的兴趣,明确自身的发展方向。顺应时代发展的大方向,增强学生快速适应社会发展的能力,培养更多社会急需的计算机网络人才,促进社会经济发展。

2 计算机网络课程教学存在的问题

当前,各高校非常重视计算机网络课程的建设,也取得了不少成绩。但由于计算机网络课程大都具有实践性强、知识抽象、学生接受难度大等特点,计算机网络课程教学存在教学模式落后、教学内容陈旧、注重理论教学忽视实践教学、学生被动参与教学过程、自主学习积极性不高等问题。

2.1 教学模式落后

计算机网络课程教学方法单一,缺少必要的教学资源,难以实现教学方法的多元化,大多还停留在传统的以“教师为中心,学生被动参与”的灌输式教学模式上[2]。这种教学模式和单一化的处理,使得教学内容空洞、脱离实际,学生感觉枯燥无味,课堂缺乏足够的吸引力,导致学生产生畏难心理,对课程敬而远之,逐步丧失学习的主动性和积极性。对于实践性很强的计算机网络课程的教学而言,这种教学模式已经越来越不适应人才培养的社会需求。主要体现在:(1)不利于学生创新思维的培养。所有学生的教学进度齐头并进,教师难以针对不同学生的特点因材施教。同时,过分强调任课教师的权威性,教学内容囿于教材,忽视学生的主观能动性,最终导致学生缺乏主动性和独立性。(2)不利于学生动手能力的培养。理论教学与实践教学课时分配不合理,实践教学课时通常只有理论教学课时的一半,甚至更少,学生很少有动手实践的机会,不利于学生实践能力的培养。最终导致学生项目开发能力不足,毕业后往往不能快速地适应工作岗位的需求,需长时间的岗位培训后才能符合岗位需求。用人单位后期培训成本高,不利于学生就业。

2.2 教学内容陈旧

以计算机和互联网为代表的信息技术是当前发展最迅速、影响最广的高新技术,该领域的发展日新月异,新知识、新技术不断涌现,但计算机网络课程在教学内容的选择上并没有紧跟专业领域发展的脚步。教学内容大多是已经定论的东西,不容学生置疑,缺乏启发性,忽视学生个性培养,不重视创新能力的培养。教学内容陈旧,采用的教材往往是5年前的产物,有的甚至更早。在教学内容的选择上往往只注重理论知识,忽视学生动手实践能力的培养。即使采用最新的教材,教学内容也很少涉及计算机网络发展的前沿知识和新技术,缺少信息化时代发展所需的新内容,缺乏时代性和新颖性,难以适应变化无穷的信息社会。因此,教学内容亟需更新。

2.3 重理论轻实践

计算机网络课程教学普遍采用以理论教学为主,辅以少量实验的教学模式,存在注重理论教学忽视实践教学的现象。在实验内容的选择上以模拟性和验证性实验为主,要求学生在模拟的环境下去验证计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。实验教学内容与课堂教学内容不契合,实验方法单一、内容老旧,学生觉得味同嚼蜡、实验兴味索然,难以达到实验目的。其次,模拟性、验证性实验把具体算法从互联网的实际环境中剥离出来,学生难以通过这种方式理解计算机网络的整体思想。

2.4 学生自主学习积极性不高

计算机网络课程内容大多相对比较抽象,学生难以理解,往往觉得这些理论知识高深莫测、不知所以,很快就失去学习热情,导致教学效果与预期相差较大。同时,在传统的应试教育思想的影响下,任课老师对学生评价的标准往往只注重考试成绩,这种评价标准过于单一,学生的动手能力和其它方面的素质在评价中得不到体现。导致的后果是培养出来的学生缺乏应有的实践能力,虽然“满腹经纶,却只会纸上谈兵”,将来很难适应工作岗位。同时,应试教育这种体系对学生的评价方式使得学生的学习变得被动,学生仅仅只是为了应付考试而学习,不利于培养学生自主学习的积极性。因此,如何提高学生学习的积极性,变被动为主动,成为计算机网络课程教学过程中的一大难点。

3 “互联网+”背景下,计算机网络课程教学改革

3.1 教学内容的整合

计算机网络课程在教学内容的选择上应自始至终恪守突出实用性的指导原则,防止教学内容过于理论化。多年来,现有的教材都以OSI七层体系结构作为贯穿计算机网络课程始终的主线进行讲解。但OSI七层体系结构只是法律上的国际标准,由于种种原因很少应用于网络当中,只能将其作为描述计算机之间通信规则的参考。而对互联网采用的事实上的标准TCP/IP协议却轻描谈写,一带而过。因此,在选取教学内容时,应将重点放在TCP/IP协议上。另外,现在计算机网络技术的发展很快,应不断在教学过程中加入最新的网络知识与技术,教学内容应该包含本领域的前沿技术进展。在制订教学大纲时,应大胆地舍弃已过时的陈旧知识,在教学内容中加入相对较前沿的网络知识与技术。例如,在实际教学中可将OSI模型作为理论基础进行简单介绍,而重点讲授作为工业标准的TCP/IP网络协议。此外,可将教材中目前已基本淘汰的集线器(HUB)、逆向地址解析协议RARP、X.25分组交换网络等内容删除。增加一些学生感兴趣、实用性强的内容,如网络参数配置、VLAN技术、信息检索、NAT技术、网络安全配置及网络故障诊断与排除等。在教学过程中,应持续融入计算机网络新知识、新技术、新设备等内容,融合近年来迅速发展起来的IPv6技术、信息检索和语义WEB、云计算、IMS(IP Multimedia Subsystem)IP多媒体系统、5G通信网络、普适计算、物联网等内容,供学生课外学习和参考。教学内容需要包含本领域的最新技术进展[3]。

计算机网络是个非常复杂的系统,为简化设计通常采取“分层”方法,即使这样各层协议也晦涩难懂,不易理解。因此,在教学过程中应该逐层深入、循序渐进,以便于学生认知和理解。例如:现行教材讲授网络体系结构时几乎都采用自底向上的方法。若在教学中采取自顶向下的顺序,即先讲解学生天天使用的网络应用,然后再逐层往下讲解。这样不但能让学生知其然,而且知其所以然,从而触类旁通,举一反三,最终达到提高教学效果的目的。

3.2 “以学生为主体,教师为主导”的课堂教学模式

由于教学资源和课程学时不足,计算机网络课程教学常常采用在课堂上播放PPT演示文稿的方法向学生展示教学内容。然而,这仅仅是“新瓶装旧酒”,并不能彻底改变传统应试教学过程中师生所扮演的角色,难以充分发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。摒弃传统的以“教师为中心,学生被动接受”的灌输式教学模式,采用“以学生为主体,教师为主导”的课堂教学模式,将教学过程分成课前预习准备、课堂讨论释疑、课后巩固拓展3个阶段。在新模式下,学生成为学习的主体,在教学过程中始终以学生为中心,从学生的学习角度出发选取教学内容,开展教学活动。教师在学生学习过程中主导教学内容、教学的重难点,设计教学过程和教学活动,指导学生自主学习。从而,充分调动学生的学习积极性和主动性,实现从“要我学”到“我要学”的转变。

课前预习准备:该阶段要求教师事先按照教学大纲划分好知识点,有针对性地制作相应的课件、教学案例、微视频和在线测试等教学资源,并在互联网教学平台上发布,完成教学资源的准备。微视频作为主要的教学资源应简明扼要,每个视频针对某个特定的问题,长度控制在学生能集中注意力的范围内,以不超过10 min为宜。利用教学微视频等教学资源,每个学生都能根据自己对课程的理解程度来安排和控制学习进度。比如,一些浅显、易于理解的知识点可快进跳过,一时难以理解的内容可反复回放观看,也可暂停下来仔细思考、反复琢磨,甚至通过在线讨论的方式向老师和同学寻求帮助。不必像课堂上那样注意力高度集中,时刻绷紧神经,唯恐遗漏要点,或因一时分心而跟不上教学进度,完全在轻松的氛围中学习,有利于学生的自主学习。完成课程内容的自主学习后,通过在线测试功能对学习效果进行测试评估,并根据在自主学习过程中遇到的问题和在线测试结果提出教学建议,从而完成课程的学习任务。教师则可通过在线讨论区与学生互动,为学生提供实时、个性化的辅导答疑,并针对学生在自主学习过程中遇到的共性问题和提出的教学建议修改和完善教学设计。

课堂讨论释疑:通过上一阶段的学习,学生对主要知识点已有充分的认识。因此,在课堂讨论释疑阶段,教师主要针对学生在课前预习准备阶段遇到的问题,有的放矢地讲解课程的重、难点知识。在教学组织实施过程中,综合学生在自主学习过程中遇到的典型问题和课程的教学目标,把相关问题转化为相应的供大家探讨的问题进行分组讨论。小组的成员组成必须多元化,根据“群体间的同质性和群体内的异质性”原则,成立讨论小组,以便学生尽可能多地接触不同观点,扩大知识面。教师在讨论前必须给学生布置明确的任务,并在讨论过程中注意引导和协调组内协作探究以及组间竞争,培养学生的团队协作精神和探究学习能力。讨论结束后,及时组织学生进行总结分析。教师针对讨论过程中遇到的问题,对学生进行个性化的指导,着重培养学生的创新思维和实践能力。学生通过师生之间互动以及学生与学生之间互动的多元互动方式,以解决具体问题的形式完成教师预先设计的目标任务,完成对知识的理解与吸收。

课后巩固拓展:课后的巩固与拓展是课堂教学的延续,是教学工作的有机组成部分,也是实现应用型人才培养目标的重要一环。针对前面两个阶段教学过程中遇到的典型问题,教师在互联网教学平台布置相应的任务,引导学生的课后学习活动。学生根据教师布置的任务,深入了解与任务有关的知识,进一步理解和巩固所学的相关知识。教师依据学生完成任务的实际情况,采用在线问卷调查等方式及时收集、整理教学反馈信息,结合各个教学环节中遇到的问题,有针对性地调整和改善教学内容与教学方法。

3.3 项目化的实践教学

根据课程的实践教学内容,充分考虑后继课程的教学目标,将实践教学内容划分为基础性项目、提高性项目以及综合性项目等三类(表1)。从简单逐步向复杂过渡,渐进地规划和设计课程实践项目和任务。基础性项目要求学生必须掌握,主要针对基本专业技能的训练,重在加强学生对本课程基础知识理解与实际应用能力。让学生有机会走进实验室,进行动手实践操作,进而提高实践积极性。提高性项目在学生已掌握本课程基础知识与实际应用能力的前提下,能够结合专业课程群的知识单元,提出科学的实验方案,旨在增强学生的实际应用和实践创新能力。通过项目实验训练,培养学生良好的实验研究习惯,掌握实验操作过程,从而进行专业的数据分析。综合项目设计以核心课程为中心,注重提高学生的工程实践能力和项目开发能力[4]。全方位地培养学生分析和解决实际问题的能力,从而培养出应用型人才。

表1 计算机网络实验教学体系

3.4 考核方式多元化

传统应试教育只注重期末考试成绩的单一考核方式不能客观反映学生学习的实际情况,已不适应新教学模式的考核要求。采用新教学模式后,学生参与教学过程的各个环节,考核方式也应多元化,将学生在每个教学环节的表现纳入考核范围,不再仅限于期末考试成绩。每个教学环节应制定相应的考核标准,并最终折算成相应的分数值。期末考试考查的知识点应该符合专业培养目标。试题全部采用包括简答题、分析题、设计题和综合题等在内的主观题,主要考查学生基础知识的掌握情况,侧重于考查学生基础知识应用和创新能力。根据考核过程中发现的各种问题,有针对性地完善和改进各教学环节的考核标准和所占比重,最终建立一种以评价、反馈和改进为特征的持续改进的闭环考核机制[5]。

4 结语

信息化时代需要培养更多的具有创新精神的应用型计算机网络人才,通过整合教学内容、建立“以学生为主体,教师为主导”的课堂教学模式和项目化的实践教学体系、形成合理有效的计算机网络课程考核反馈机制等方面对计算机网络课程教学进行全方面的改革,进而提高学生学习计算机网络课程知识的积极性和主动性,更好帮助学生实现自我价值,顺应信息化时代的发展潮流,为社会培养出更多合格的计算机网络专业应用型人才。

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