高职类院校计算机网络课程教学探索

2011-04-12 19:25
关键词:路由器交换机计算机网络

赵 璇

(1.兰州职业技术学院,兰州 730070;2.兰州交通大学,兰州 730070)

计算机网络课程是理论性与实践性高度结合的课程,在选用教学方法时,除了能突出课程本身的特点外,还应更大地体现以学生为学习的主体,激发学生自主学习的兴趣,使其更能适应未来的职业道路。

1 计算机网络课程的性质及教学目标

计算机网络是一门集计算机技术和通信技术为一体的综合性的交叉学科,要求学生掌握计算机技术和通信两方面的内容,对计算机网络的工作原理、体系结构、各层协议以充分的理解和认识,并应用这些知识建设和维护网络。

对于高职类院校而言,其教育“以培养高等技术应用型专门人才为根本任务, 以适应社会需要为目标”,培养出的计算机网络人员应为理论知识扎实、动手能力强的网络管理人员,因此计算机网络技术对于高职类院校来说还应突出应用型技能培养的特征。

2 传统的网络教学

我国传统的教学方式是以老师为中心,老师讲,学生听。这种教学方式有它的优势,有利于理论知识的传授,但是对于网络这种新型的课程,就显露出它的弊端。

2.1 教师完全的主宰

教师为主宰,忽视学生的主体作用不利于培养具有创新意识和创新能力的人才。对于理论知识,学生死记硬背可以,但是网络的知识来源于实践,网络学习需要学生有足够变通能力,面对多变的网络环境,学生要有自主辨别的能力,不能把所学的知识生搬硬套。

2.2 学生缺乏感性认识

网络知识抽象枯燥,学生在学习网络知识时难以建立思维模型。以TCP/IP协议为例,向学生讲解时,学生很难理解IP地址是如何被DHCP分配,如何被DHCP释放,在其分配与释放之间运用了哪些网络原理,他们听到的是空洞的理论,没有实践的辅助,他们无法把理性思维上升到感性认识。

在目前的教学中多数教师运用了多媒体课件,但是仍不能解决上述矛盾。计算机网络的学习不是单纯的课本知识,任何一位教师都能够按照教学大纲所要求的那样清楚地讲解什么是七层模型、TCP/IP协议等,但是无法仅靠这些理论知识来支撑整个网络教学。传统的教学方式可以搭建知识金字塔的底层基建,却不足以为其高度提供材料。例如:现今以理论教学为主教出的学生可以对书本的知识侃侃而谈,但对网络环境中的实体,如路由器,其脑海中不过只是课本上一个蓝色的椭圆形图案,未有什么实体映像,真正在网络管理实践操作中,连交换机与路由器都分不清。这就是教学链条中最重要的实践环节丢失的后果,至此,可以说网络教学和学习有很强的实践性,即实践是重中之重。

3 理论与实践互补的新型教学方法

由于计算机网络学科本身的特殊性,高职类院校培养目标的特殊性,理论与实践就变得密不可分。

职业教育中理论与实践的一体化教学就是以学生能力为本而探索出的新型教学方法,它通过实践让学生加强对理论知识的记忆和理解,充分发挥了学生的主观能动性,改变了传统教学中理论与实践分离的弊端,调动了学生自主学习的积极性,提升了他们思考问题和解决问题的能力。

网络教学实践内容可依据试验模块开展,根据真实的网络环境提出,结合实际;充分考虑试验的可行性和可操作性;试验设计要合理,能调动学生的兴趣;试验的内容要分清重点和难点,难点不宜过多;试验内容要有针对性,注重对网络基础类的知识的掌握;试验内容系统性,试验的各内容可以相连贯,由浅入深。

目前面临的问题是计算机网络试验所需的网络环境并非各个学校都能做到,其对试验环境的要求较高,多数学校并未有自己的网络试验室亦或是欠缺所需的网络设备,从而使实践环节无法实施,许多网络试验不能进行。鉴于此类情况,笔者探究了以下的方法。

3.1 利用网络控制室,现场讲解,适时提出试验任务

每所院校都有自己的网络控制室,这里是最好的教学实践基地。学生对于真实的网络环境是陌生的,带学生进入网络控制室,向学生讲解学校的网络是通过何种方式构建,哪些是交换机,哪些是路由器,哪些是服务器,各自都承担着怎样的任务,如何运行,学校的网络拓扑结构是怎样的,让学生明白校园局域网的概念。这些虚拟的理性认识在这里就成了真实可见的。更为具体的是让学生看到何为光纤,何为双绞线,向学生讲解双绞线的线序,此时可以对学生提出任务,让学生利用打线钳、水晶头去亲手制作双绞线,从而做到学以致用。

3.2 由第一个任务引发学生自主创建小型局域网

让学生利用双绞线将两台主机与交换机相连,根据提出的任务让学生去自主判断什么样网络应使用直通线,什么样的网络使用交叉线,对组建好的局域网进行测试,进行简单的内网通信(相同的设备之间使用交叉线,不同的设备之间使用直通线,连接在同一交换机的主机件运用ping命令可测试连通性,彼此连通的主机间可以资源共享)。同时可让学生对交换机进行VLAN划分,让学生测试连在同一交换机下的不同VLAN的两台主机能否通信成功(利用telnet命令对交换机进行设置,完成交换机端口VLAN的划分,将不同的主机连接在VLAN不同的端口上,同样使用ping命令测试)。

3.3 利用模拟器模拟网络试验

网络环境并非简单,对于较复杂的网络环境试验没有试验室和设备的支持则可以通过模拟器来完成。模拟器可以模拟目前网络中常用的网络设备如路由器、交换机等。给出一个较复杂的网络拓扑图,让学生利用模拟器完成对交换机之间的级联和链路聚合配置、路由器的配置、三层交换机的VLAN互通、IP地址的规划、DHCP服务器的配置等,使网络之间的多台主机通过动态IP或静态IP都能够进行彼此通信。以建立小型的局域网络为例,多台单机连接二级交换机,二级交换机做VLAN划分。以模拟建立简单校园局域网络为例,使用Packet Tracer模拟器,单机通过双绞线连接二级交换机,二级交换机作为接入层做VlAN划分,光纤连接核心交换机,光口为Trunk,核心交换机作为汇聚层,核心交换机连接路由器,路由器做NAT转换(核心交换机与路由之间的防火墙可根据学生实际操作决定是否连入此虚拟网络环境),决定局域网内的单机能否访问外界网络;设置DHCP服务器,通过对二层交换机的配置,让网络中部分单机使用DHCP分配的动态IP访问网络,另一部分使用静态IP访问网络,测试局域网网络连通性;核心交换机上做静态IP与MAC地址绑定,路由器中设置网络访问列表,再让学生尝试当IP与MAC不匹配,IP不在访问列表中时能否正常访问局域网网络信息、外部网络信息。通过模拟试验学生更能理解局域网络中各协议的工作原理和网络真实的环境。

如上所述,理论知识讲解得再清楚,学生都会忘记,但是通过自己动手实践后学生通常会印象深刻。简单任务的提出不仅让学生学以致用,还能充分调动其学习兴趣;复杂任务的提出可以让学生自己去寻找问题所在,教师此时只要适时地给予引导,让学生自己去独立思考和探索,在任务完成时学生能充分掌握所学所想,提高认知能力和实践操作能力(即使学校没有完备的试验设备仍可作此试验)。

3.4 实践中注重互动性教学

上述特定的试验环境都是对真实网络环境的模拟,学生在具体的网络问题中会积极地思索,会去探究解决问题的方法,在试验中教师不再是主体,仅起辅助作用,教学中那些枯燥乏味的理论知识变成了学生解决实际问题的钥匙,同时激发了学生学习的主动性和积极性,大大提高教学效果,不仅加深了学生对于网络基本原理的认识和理解,还培养了学生创新能力及合作意识。在试验中,教师和学生互动式教学,教师将问题提出,学生自己去寻找答案,教师引导学生思考,教学相长,收到理想的教学效果。

4 多种教学法综合运用

要真正教好计算机网络这门课程,单一形式的教学方法是不可能实现的,如何让学生对网络课程有兴趣,使学生能真正掌握网络技术的精髓,除了传统的讲授法和前面探究的实践教学外,应该根据网络技术的发展,挖掘更多、更适合的教学方式和手段,如讨论法、对比法、调查法等等,只有将各种教学方法合理地运用,优势互补,充分提高学生自主学习的积极性和创造力,才能收到更好的教学效果。

5 结语

计算机网络的发展速度极快,高职类院校要真正做到“以学生为主体,以就业为导向”,就必须紧贴当前网络发展的趋势,针对实际情况合理教学,从实践入手,提高学生分析问题、解决问题的能力,培养学生成为实用技能型人才,将网络知识和技术很快地运用于工作之中。

[1]兰晓红.计算机网络教学模式改革探讨[J].重庆师范学院学报,2002,(12).

[2]褚建立,许运华.对高职《计算机网络技术》课程改革与创新的思考[J].教育与职业,2007,(5).

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