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摘要:计算机网络是一门理论性和实践性都很强的课程。为了提高计算机网络课程的教学质量,针对该课程目前存在的问题,从理论教学方法、实验教学方法、考核方式等方面对该课程进行了探索和创新,将雨课堂、拼题A等“互联网+”的成果运用到课堂的教学和考核中,大大提高了学生学习的积极性和主动性,取得了显著的教学效果。
关键词:互联网+;计算机网络;教学改革;雨课堂
本文引用格式:康梅娟.“互联网+”背景下计算机网络课程教学改革[J].教育现代化,2019,6(96):132-133,136.
一 引言
计算机网络是计算机相关专业的专业基础课,它讲述的内容主要包括计算机网络的体系结构、物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层、网络安全等内容。计算机网络课程具有很强的理论性和实践性,通过学习该课程,学生能够掌握计算机网络的基础知识,能够理解计算机网络的基本原理,能够为后续学习其他网络及信息安全类课程打下基础,能够提高分析和解决网络问题的能力。
“互联网+”是当下各行各业发生变革的重要推动力[1],“互联网+教育”是伴随着科学技术的快速发展,教育领域与互联网科技相结合的一种崭新的教育形式。当今信息化技术已经逐步渗透到社会的各个领域。信息技术的发展推动了教育的发展,也使教育产生了颠覆性变革。随着“互联网+”时代的到来,学生获取知识的方式发生了变化,学生可以通过线上和线下两种方式进行课程学习。为了提高计算机网络课程的教学质量,在“互联网+”的背景下,计算机网络课程应充分利用互联网技术平台和网络教学理念,在理论教学、实验教学、考核方式等方面进行改革探讨。本文从理论教学方法、实验教学方法、考核方式三个方面探讨了计算机网络课程的改革措施。
二 计算机网络教学中存在的问题
由于计算机网络是一个庞大而复杂的系统,其内容广泛且不太集中,教学内容理论性偏强,教学内容过于抽象。计算机网络课程以五层协议的网络体系结构为索引,自下而上分层展开,全面介绍物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层这五层的基础知识、工作原理、相关协议等,涉及到的知识点多、分散、琐碎,讲述的内容过于理论化,对于要学习计算机网络课程的大学二年级学生而言,这门课抽象难懂,不好把握学习的重点,很难激发学习的兴趣,增加了理论教学的难度。计算机网络课程是一门在理论指导下需要实际应用的课程,本着理论联系实际的主导思想,需要采用理论教学与实验教学紧密结合的方式,要求学生在学习计算机网络基础知识和计算机网络原理的基础上,重视实验环节,提高动手实践能力,以加深对计算机网络知识和原理的理解和掌握。在本课程的教学过程中,设定了16学时的实验课程,目的是培养学生的网络工程实践能力和创新能力,主要实验内容包括:网络命令的使用、制作双绞线、交换机与VLAN配置、WireShark网络抓包、路由器的基本配置、静态路由配置、Web和FTP服务器的配置、DNS服务器的配置。
目前,计算机网络实验室的建设相对薄弱。一方面,网络设备陈旧,与企业实际应用的网络设备脱节。另一方面,实验设备数量少,无法满足每个学生都能上手练习的需求,一些实验只能按照分组做,每个小组通常只有一个学生能代表小组上手练习,其他学生只能观望。实践环节薄弱导致实验教学无法取得满意的效果。
三 课程改革方法
为了解决计算机网络课程目前存在的问题,为了提高计算机网络课程的教学质量,课程组从三个方面对计算机网络课程进行了改革。
(一)利用雨课堂平台辅助理论教学
雨课堂是由学堂在线推出的一款智慧教学工具,目的是通过网络连接教师和学生的智能终端,让教师和学生在课前-课上-课后的每一个环节都能获得全新的体验,它能够促使教师和学生最大限度地释放教与学的能量,推动教学方式改革。
雨课堂是将多媒体幻灯片、慕课、手机微信融为一体的辅助教学工具[2]。雨课堂通过在微信和PowerPoint中融入复杂的信息技术手段,很好的结合了线上慕课资源共享的优点和线下传统课堂面对面的特点[3],在课外预习和课堂教学间为师生建立了一个沟通的桥梁,让教师和学生在课堂上、课外都可以进行课堂互动。教师只需要在PowerPoint中安装雨课堂插件,就可以使用微信和学生进行互动交流。
教师利用“雨课堂”这一教学互动工具,可以在上课前将制作好的课前预习课件通过微信推送给学生,学生使用手机通过微信中的雨课堂可以在课上或者课下随地随时进行学习。教师在制作课件时,可以将MOOC视频、语音、练习题融入到课件中。为了提高学生的学习积极性,帮助学生把握学习的重点,及时巩固所学内容,每次在讲解一个重要的知识点之后,教师可利用“雨课堂”提供的课内限时习题功能,将课前设计好的习题发送给学生,适时进行测试,帮助学生加深对所学知识的理解和掌握,并将学生的雨课堂习题测试成绩计入到该门课程的平时成绩中。雨课堂会以报表的形式展示学生的答题情况,教师通过雨课堂可以对学生的答题情况进行分析,能够及时了解学生对各个知识点的掌握情况,并据此适时调整教学进度。学生在学习的过程中,如果发现课件中有看不懂的幻灯片,学生可以使用雨课堂对其标注“不懂”,教师看到学生标注的“不懂”后可以给予学生针对性的辅导。雨课堂还可以以报表的形式展示学生的学习情况和学习进度,让教师能够通过报表及时了解学生的学习情况和学习进度。教师可以将学生在雨课堂中的课前预习得分、做题得分等计入学生的平时成绩,为学生期末考核提供参考和依据。
“雨课堂”是一种线上和线下相结合的混合式教学模式,利用雨课堂平台辅助计算机网络课程的理论教学,既能够发挥出慕课、微课、翻转课堂的优势,激发学生的学习积极性,又能够在课前预习环节、课堂交互环节实现线上和线下的有机结合,提高计算机网络课程的教学质量。
(二)利用Cisco Packet Tracer辅助实验教学
Cisco Packet Tracer是由思科(Cisco)公司推出的一款辅助学习工具,为学习网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境[4]。使用Cisco Packet Tracer,用户可以在图形用户界面上使用拖曳的方法方便快捷地建立网络拓扑;并可以根据该模拟器提供的数据包在网络中行进的详细处理过程,观察和分析网络的实时运行情况;还可以学习思科网络操作系统IOS的配置,锻炼排查网络故障的能力。Cisco Packet Tracer是一款学习用模拟器,目前最新的版本是Packet Tracer 7.2,每次软件版本的更新都会伴随有新的网络设备的加入、新的网络命令的引入和IOS的升级,最新版Cisco Packet Tracer不仅可以在电脑上运行,而且可以在手机上运行[5]。
Cisco Packet Tracer有两种工作模式:模拟模式和实时模式。在模拟模式下,学生可以定制和编辑各层数据包,可以用手动的方式逐帧地控制网络的运行,同时也能直观地看到数据包传输经过的路径。在模拟模式下,学生不仅能直观地看到数据包的传输过程,还可观察和分析不同层次数据包的格式以及数据包报头的变化过程;学生不仅能加深对网络数据传输过程的理解,还可以加深对各层网络协议以及网络运行机理的理解。
Cisco Packet Tracer支持大量的思科设备仿真模型,包括连接电缆、终端、服务器、集线器、交换机、路由器、无线网络设备等,还能仿真各种模块,并支持自定义的交换机和路由器,而这些在实际实验设备中往往无法配置齐全。在Cisco Packet Tracer平台上,可以完成的计算机网络相关教学实例能覆盖本科教学中的要求[6]。
利用Cisco Packet Tracer辅助实验教学,学生可以使用它在PC上搭建虚拟的网络环境,做实验不再受限于计算机网络实验室少量的、陈旧的网络设备,每个同学都能得到练手的机会,不但提高了课堂实验教学的效果,还为学生课下进行实验大大提供了方便,也为教师的课堂演示提供了很好的工具。
(三)利用拼题A平台改变考核方式
拼题A简称“PTA”,是一个由千名教师建设,百万用户拼题的程序设计实验辅助教学平台,程序类课程和非程序类课程都可以利用该平台进行教学和考核。教师利用PTA可以建立并分享题目集、建立班级、布置作业、批改作业、组织考试、阅卷以及统计成绩。
在学期开始之前,课程组研讨各个教学周需要布置的电子作业,为每周的电子作业创建一个题目集,同时设置好各个题目集的起止时间。
在学期进行中,教师可以通过拼题A平台随时查看学生的每周作业的完成情况,同时可以对题目集的内容进行添加、删除或修正;对于多数学生都不能通过测试的题目,教师可以针对性地开启对应的要点提示,并提醒学生查看。每周作业结束后,教师可以查看学生作业的完成详情。学生可以用手机或电脑登录拼题A平台完成教师每周布置的作业。对于都是客观题组成的作业,通过拼题A服务器端的自动判分系统,学生能够实时了解题目的得分情况,这种考核方式激发了学生的学习热情。学生在提交列表中还可以看到同班其他同学的完成情况,有利于帮助学生找差距,有利于激发学生的进取心。
在学期末,课程组可以统一在PTA中创建计算机网络考试题目集。PTA还提供了功能强大的监考系统,不但具有随机排座位功能,还具有考试防作弊功能。考试结束后,学生可以当场知道自己的客观题的得分,教师对主观题阅卷并发布成绩以后,学生即可通过PTA平台查看该门课的考试成绩,而教师可以从PTA平台导出所有学生的答卷、成绩单、正答率以及试卷分析。
采用PTA题库命题的方式,教师组卷更灵活、方便、快捷,对学生的学习也提出了更高的要求,学生面对的不是固定的一套题,而是多套题,因为每个学生考试时抽到的题目可能不一样,这从某种程度上杜绝了部分学生考试作弊的心理和行为,有利于端正学生的学习态度,考出学生的真实水平。采用PTA题库命题,题目灵活多变,同一个知识点可以有多种不同的考法,这就要求学生对所学知识有比较深入的理解,并且能够举一反三、活学活用,这种考核方式更能考出学生的真才实学,更容易分出高下。
四 课程改革效果
课程改革前后随机抽取2016级网络工程和2017级网络工程两个班级,分析其学生的计算机网络课程学习成绩、及格率、课程目标达成度情况。为适应网络工程专业工程教育专业认证要求,计算机网络课程设定三个课程目标来支撑网络工程专业的毕业要求,在平时考核和考试环节分别设定不同权重支撑三个课程目标,课程目标1为对知识点的理解掌握目标,课程目标2为运用计算机网络基础知识分析实际工程问题的能力,课程目标3为培养学生具有计算机网络基本技术实践与技术应用能力。实施改革后,2017级网络工程的学生和2016级网络工程的学生相比,计算机网络课程的平均成绩、及格率、课程目标达成度都有了明显提高,其动手实践能力、解决常见网络问题的能力也有了显著的提高。
五 结语
“互联网+”背景下计算机网络课程改革利用雨课堂平台辅助理论教学,激发了学生的学习兴趣,改变了传统的线下学习模式,将线上和线下学习有机结合,提高了理论教学的质量;利用Cisco Packet Tracer辅助实验教学,让实验从课内走向课外,让实验更简单更有效,提高了实验教学的效果;利用拼题A平台改变考核方式,激发了学生的进取心,有利于杜绝学生作弊的心理和行为,更能考出学生的真实水平。“互联网+”背景下计算机网络课程的改革,不仅提高了教学质量,也大大提高了学生的动手实践能力,网络的综合应用能力和网络工程的项目实践能力。
参考文献
[1]邓敏.“互联网+”背景下“雨课堂”混合式教学模式的应用研究[J].高教学刊,2019(9):100-102
[2]黄丽莲,项建弘,王霖郁.基于“雨课堂”的高校课程教学模式的改革与设计[J].教育现代化,2019,6(27):27-29
[3]徐亚玲,权悦,叶爱芹,汪婵.“雨课堂”在《建筑工程制图》课程中的应用研究[J].教育现代化,2019,6(35):168-170
[4]罗佳令,卢宁.思科Packet Tracer在中职物联网课程实验教学中的应用[J].课程教育研究,2019(19):224-225
[5]刘艳军,李晓会,杜颖.Cisco Packet Tracer在物联网实验教学的研究[J].信息与电脑(理论版),2019(13):252-254
[6]石艳,吴东,梁莉.Packet Tracer在计算机网络教学中的应用[J].教育现代化,2019,6(44):122-124,133
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