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计算机网络课程教学模式改革与实践

  计算机网络课程的教学模式改革,可以从实际教学经验出发,实施启发式教学和激励机制,对本科生网络课程教学实施全过程管理,实践以学生为主体的教学理念,采用资源共享模式,实现优秀教学资源在高校之间的快速传播。
关键词计算机网络;教学模式;启发式;激励机制;资源共享
文章编号1672-5913(213)1-37-4
中图分类号G642
Internet是连接全世界计算机的纽带,是当今世界最大的计算机网络,它集新闻、通信、娱乐和资源共享于一体,是现代社会信息交流的主渠道,正在改变着人们的生产方式、工作方式、生活方式和学习方式。Internet不仅缩短了时空距离,加快了信息传递速度,使各种网络资源得以共享,而且还创造出了更多的机会,可以有效地高传统产业的生产效率,有力地拉动消费需求,推动生产力发展。网络的重性决定了计算机网络课程在高校教育中的重地位。目前,各大高校普遍开设了计算机网络课程,并将其作为计算机科学技术、网络工程、信息安全等专业的核心专业技术基础课。
1 教学模式改进方案
通过多年的教学实践,我们研究了四种教学模式改进方案,并利用现代化教学手段不断改进和完善新教学模式的应用。下面分别介绍一下这四种教学模式的指导思想和应用方法。
1.1启发式教学
启发式教学是指教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。启发式教学的实质在于正确处理教与学的相互关系,它反映了教学的客观规律。随着现代科学技术的进步和教学经验的积累,很多高校教学法改革中的许多创造和见解,都与启发式教学的求相关联。采用启发式教学,可以有效调动学生的主动性,启发学生独立思考,发展其逻辑思维能力,培养独立解决问题的能力,有利于学生认知主体作用的发挥。通过教学实践,我们出了“三点一线,问题牵引”的启发式教学方法,示意图如图1所示。
从图1可以看出,我们将教学过程分为三个点,即起步点、跳跃点和落地点,每个点都通过问题来牵引学生主动学习,发挥其主观能动性,最终达到对知识的融会贯通。下面详细介绍上述启发式教学方法的实施方法。
1)起步点,通常在课堂教学之前完成,由教师根据课程内容,搜集并组织相关自学素材,内容应包括知识的起源和发展历史,尽量将新知识与已学内容联系,并出一个已学知识无法解决的问题,以及解决问题的思路,由此调动学生学习积极,激发其探索新知识的欲望,将网络教学过程作为知识发现之旅,以激发学生的学习热情。教师应选择恰当的问题,既能与已学内容衔接,又能引出新的知识点,这求教师对教学内容融会贯通,并且具有一定的网络工程经验。
2)跳跃点,包含了教师在课堂的讲解和学生课后的自学。在课堂讲解中,教师可以利用课前环节出的问题引出新的知识,并与学生讨论解决问题的方法,分析学生解决问题时的偏差。最后,由教师出解决问题的正确途径,并讲解新知识的内容,有条件的高校还可以通过实验课程加深学生对新知识的理解。在课后环节,教师应该为学生设计一些较深入的思考题,学生利用已学知识,分析并解决问题,由此培养其独立思考的能力。
3)落地点,通过前面两个环节,学生已经深入理解了新知识,并具备了解决相关问题的基本能力。此时,教师应该结合所有已学知识,为学生设计综合性实验,最好能与工程实践相结合,由学生个人或小组共同完成实验,将抽象的理论学习与具体的实践技能培养相结合,使学生能够自己动手解决网络中遇到的问题。
1.2全过程管理
全过程管理指教师从课程开始至结束,对每个学生的学习进度、学习质量和学习效果进行掌控,并根据学生在学习过程中的表现和学习效果,综合评定其课程成绩。传统的教学模式只关注学生学习课程的客观成绩,而忽视了整个学习过程,导致课程结束后才能对学生学习效果进行评价。而全过程管理则求教师关注学生学习的每一个环节,及时发现问题、纠正问题,促使学生按照教师制定的计划完成课程学习。图2是全过程管理的阶段示意图,从图中可以看出,对学生在不同学习阶段的表现和学习效果可采取不同评价标准进行衡量。
课前预习对学生学习新知识具有事半功倍的效果,但实践表明,能完成课前预习的学生比例不超过2%,导致课堂学习效率较低,无法有效进行师生间的互动,影响了启发式教学的效果。这主是因为教师缺乏对预习过程的管理,因此,可以采用技术手段,获取学生课前预习花费的时间,并结合课堂表现综合判定其预习效果。教师可以在教学过程中,根据学生的课堂表现、课程笔记和分组讨论情况,对其学习态度进行主观评价,并给出相对参考分;根据平时作业、实验成绩和考试成绩,对学生学习效果进行客观评价。依据上述学习过程评价方法,教师可以在任何学习阶段对学生进行综合评价,采取相应措施,促使学生按照教师制定的计划完成课程学习。
1.3激励机制
基于上述教学全过程管理,教学效果的评价不需进行独立于教学过程的专门测验,只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可,并能够将评价融于学习过程本身,这种源于学习过程本身的评价有利于激发学生内部动机,促进学生的自我监督和调节。根据教学实践经验,我们针对不同学习阶段出了相应的激励机制,如图3所示。
定期分组讨论能反映学生阶段性学习成果,能使教师在教学中及时了解学生学习效果,可以将分组讨论过程拍摄为录像,并对外发布,让更多人看到优秀学生的风采,这将激发学生参与讨论的热情。教师可以将优秀的课后作业和实验结果公开展示,一方面树立良好的学习榜样,另一方面促进同学之间的沟通交流。在课堂上,教师对表现良好的学生应及时给予鼓励和表扬,增加其自信心,激励学生参与课堂互动。教师也可以定期公布学生在班级的综合排名,这也将激发学生学习的主动性。
1.4资源共享
目前,高校都具有一定的资源共享机制和相应的软件系统,能够将教案、课件、试题库等教学资源在教师和学生间共享。这种简单的资源共享方式具有一定局限性,无法快速、便捷的将优秀教师的教学思想、教学方法、教学模式在高校之间传播。我们出了一种基于教学平台的资源共享机制,可以较好地解决上述问题,其体系结构如图4所示。
假定高校A和高效B都部署了相同的教学系统,我们在教育网中部署一个CERNET教学平台,则可按照如下方式实现资源共享
1)高校A的教师利用课程定制工具,制作课程资源,包括课前预习资料、思考题、作业、课程实施计划、课后作业、知识点、课程设计等,教师在制作过程中,可融入自己的教学理念、教学思路和具有自主知识产权的多媒体素材;
2)高校A的教学管理机构利用打包工具,将教师制作的课程资源整体打包,并发布到CERNET教学平台;
3)教学平台聘请专家对高校交的课程资源进行评审,如果达到一定水平,具有推广价值,则可以将其发布在教学平台中,并向其他高校的教学系统推荐;
4)高校B的教学管理机构,在支付一定费用后,可以获取到课程资源包,并利用解包工具将课程资源整体移植到自己的教学系统中;
5)CERNET平台根据课程资源的应用情况,向制作课程资源的教师支付一定费用。
采用上述资源共享机制,一方面可以促进优秀的教学资源在高校之间的快速传播,另一方面可以鼓励高校教师发挥聪明才智,创造出更加优秀的教学资源。
2 iCourse网络教学系统
为了将上述四种教学模式高效、快速、灵活的应用在教学实践中,我们设计并开发了iCourse网络教学系统,它采用先进的网络信息技术,凝练了先进的教学理念和优秀教师的经验;从课程学习中学生的主体地位出发,多方调动学生的学习积极性;发挥教师的主导作用,支持对课程教学实施全过程管理。
iCourse网络教学系统体系结构如图5所示。系统主功能分为四个部分(1)系统管理,由教学管理部门创建系统运行的基础数据,并为教师指定课程;(2)资源管理,由教师上传各种教学相关素材,并为学生制作用以虚拟实验和自学的三分屏;(3)课程管理,为教师供课程内容制作工具;(4)教学过程管理,实现教师与学生之间的互动和交流。
iCourse网络教学系统改进了传统教学系统被动浏览的工作模式,使课程教学延伸到课前、课中和课后三个环节,让学生真正成为课堂教学的主人,促进了学生科学思维的训练。iCourse采用教学资源管理、课程管理和教学过程管理三阶段工作模式,一次设计配置,反复升级使用,大大降低了实现新教学模式的难度,这为推进教学模式改革奠定了基础。
3 结语
互联网技术已经成为现代社会进行信息交流的主渠道,它在不断发展和完善的同时,也对高校网络课程教学出了更高的求。从教学实践经验出发,分析了四种教学模式在网络课程教学改革中的作用及其实施方法,设计并开发了iCourse网络教学系统。利用iCourse实现了高校教师对本科生网络课程学习的全过程管理;引入激励机制,充分调动学生学习积极性,实践了以学生为主体的教学理念,加强了对学生的科学思维的训练;出的资源共享模式,实现了优秀教师的教学成果在高校之间快速传播,为高网络课程整体教学水平供了思路。
下一步主工作是完善和推广iCourse教学系统,使其能够适应不同高校的教学体制,并在CERNET中搭建网络教学云平台。