構(gòu)建以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境

摘要：本文通過(guò)對(duì)以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境建構(gòu)的理論研究，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的課程實(shí)踐，論述了以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)環(huán)境；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；課程；SCLE

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-5913(2008)06-0006-01

1以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境要素

以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境包括多個(gè)要素，基本要素主要有：

問(wèn)題/項(xiàng)目空間。以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)是SCLE的中心，也是它和直接教學(xué)法的根本區(qū)別。學(xué)習(xí)者要解決的問(wèn)題常常是真實(shí)世界中的實(shí)際問(wèn)題。

相關(guān)案例/信息資源。案例和信息資源為學(xué)習(xí)者提供可以參考的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和信息，使其具有解決相應(yīng)問(wèn)題的心理模型。

認(rèn)知(知識(shí)建構(gòu))工具、協(xié)作工具和交流工具等。認(rèn)知工具指能夠幫助學(xué)習(xí)者思維，促進(jìn)其解決問(wèn)題的各種工具，如本課程中使用的協(xié)議分析儀，可以表征協(xié)議工作過(guò)程。協(xié)作、交流工具滿足學(xué)習(xí)者共享信息、進(jìn)行交流的需要，幫助學(xué)習(xí)者合作建構(gòu)社會(huì)協(xié)商的知識(shí)。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)為我們提供了構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境的有力基礎(chǔ)，針對(duì)上述該課程的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)理論，下面分別對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的幾個(gè)構(gòu)成要素加以闡述。

2以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的方式重新構(gòu)建課堂教學(xué)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理理論教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是教學(xué)的線索，國(guó)內(nèi)外廣泛使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)典教材，比如Andew S. Tanenbaum的《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》都是按照自底向上的方式講解，即首先講述通信基礎(chǔ)知識(shí)，然后按OSI結(jié)構(gòu)的層次講解物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，而從網(wǎng)絡(luò)層開(kāi)始則按照TCP/IP體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，最后是應(yīng)用層。該種方式的課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)基本概念和原理，然后以一種去情景化的方式傳授給學(xué)生，結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用情景完全分離，知識(shí)和技能不能有效的遷移。

在自底向上的教學(xué)方式中，是由教師將概念、原理抽象出來(lái)，教授給學(xué)生，并且最底層的物理層是學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)使用中最陌生的，這樣的結(jié)果導(dǎo)致理論教學(xué)內(nèi)容過(guò)于抽象，不能跟實(shí)際應(yīng)用很好的結(jié)合。學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程前，已經(jīng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有了廣泛的使用，比如電子郵件、即時(shí)通信、文件傳輸?shù)染W(wǎng)絡(luò)軟件，也就是說(shuō)學(xué)生在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)使用中，對(duì)頂層的應(yīng)用層最先接觸，當(dāng)然他們并不了解其工作原理，因此新的以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的方式在課堂教學(xué)中被采用。參照《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)——自頂向下方法與Internet特色》，我們?cè)O(shè)計(jì)了新的教學(xué)線索，在概述以后，采用自頂向下的方式進(jìn)行講解，從學(xué)生最熟悉的應(yīng)用層開(kāi)始學(xué)習(xí)，問(wèn)題的設(shè)計(jì)首先來(lái)自于學(xué)生已經(jīng)使用的一系列網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自己熟悉的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層內(nèi)容向底層協(xié)議解析。問(wèn)題的設(shè)計(jì)從常用應(yīng)用層協(xié)議開(kāi)始，將原有的講述式學(xué)習(xí)過(guò)程改為探索式學(xué)習(xí)過(guò)程，通過(guò)解決問(wèn)題的方式掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。在此過(guò)程中，教師不僅承擔(dān)課堂講授的任務(wù)，還要提供相關(guān)資源、認(rèn)知工具等學(xué)習(xí)支持工具，并同時(shí)扮演指導(dǎo)者的角色，學(xué)生通過(guò)自頂向下探究網(wǎng)絡(luò)協(xié)議工作原理的過(guò)程，對(duì)原理和概念的理解更深刻，從被動(dòng)接受理解概念變?yōu)橹鲃?dòng)研究。

3真實(shí)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景及其實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)的最終主要目的是培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能力，包括組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)編程，因此對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，不僅要求通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)理解基本的原理，更需要接近真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實(shí)習(xí)場(chǎng)，使學(xué)習(xí)生通過(guò)學(xué)習(xí)提高解決實(shí)際網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的能力。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展較快，可以使用一些新的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)支持真實(shí)實(shí)習(xí)場(chǎng)景的構(gòu)建。

虛擬機(jī)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求較高，通常應(yīng)該配備專用的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，但實(shí)際上從人力物力上較難滿足。利用VMWare公司開(kāi)發(fā)的虛擬計(jì)算機(jī)系列軟件可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中模擬出多臺(tái)計(jì)算機(jī)和8個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，其工作方式和真正的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有任何區(qū)別，從而解決了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求高的難題。虛擬機(jī)軟件不僅安裝在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室，而且可以由學(xué)生安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)上，通過(guò)分組的形式，學(xué)生可以共同合作完成基于問(wèn)題設(shè)計(jì)的一系列實(shí)驗(yàn)。

迅速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提供了多種靈活的、可以使用的真實(shí)環(huán)境，從最簡(jiǎn)單的家庭網(wǎng)絡(luò)的配置到小型公司的網(wǎng)絡(luò)管理，還有大量的真實(shí)案例的分析提取也為學(xué)生提供了真實(shí)的場(chǎng)景，當(dāng)然這種實(shí)踐可以通過(guò)學(xué)生自主的方式來(lái)完成。

4學(xué)習(xí)資源和認(rèn)知工具

學(xué)習(xí)資源和認(rèn)知工具是為了更好地促進(jìn)學(xué)習(xí)者理解，同時(shí)拓展和增強(qiáng)思維能力。外在的來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)的大量資源可以很好地用于學(xué)習(xí)中，在以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)交流工具為學(xué)生提供了協(xié)同解決問(wèn)題的平臺(tái)。

認(rèn)知工具則包括了繪圖，計(jì)算，微觀等計(jì)算機(jī)軟件，比如借助Ethereal這個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器軟件，可以讓學(xué)生完全了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的執(zhí)行過(guò)程，包括從輕/重流量網(wǎng)絡(luò)觀察的基礎(chǔ)知識(shí)，到應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層以及有關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全的各種主題。該軟件可以清晰直觀地展示出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議工作的全過(guò)程，以及各種數(shù)據(jù)包的格式。該工具既可以用于簡(jiǎn)單的設(shè)定環(huán)境的協(xié)議分析，也可以用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)分析，而且安裝使用都很簡(jiǎn)單，學(xué)生可以利用自己的機(jī)器和現(xiàn)在便利的上網(wǎng)條件進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)討論。

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收稿日期：2007-12-15