計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

曹杰　婁建樓　劉志穎　奚洋

摘要：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理的一項(xiàng)重要培養(yǎng)環(huán)節(jié)，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)，圍繞著理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)思路，我們?cè)O(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，此系統(tǒng)的各邏輯單元設(shè)計(jì)合理、緊湊，內(nèi)容安排上重點(diǎn)突出、主次得當(dāng)，能有效的輔助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)；教學(xué)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）05-0051-02

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程，隨著對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與應(yīng)用日益廣泛和深入，目前從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究、設(shè)計(jì)和教學(xué)工作的科技工作者越來(lái)越多。社會(huì)上對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)人才，特別是動(dòng)手能力較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)類畢業(yè)生的需求非常迫切，也給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)提出了更新更高的要求。我?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程為省級(jí)精品課，經(jīng)過(guò)課程組教師不斷總結(jié)、收集并設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)素材，現(xiàn)已形成一套完整的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。但由于缺乏一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不能夠?yàn)閷W(xué)生隨時(shí)隨地提供這些資源，沒(méi)有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)課程，也滿足不了學(xué)生的選擇性學(xué)習(xí)特點(diǎn)。此外，如果購(gòu)買(mǎi)國(guó)內(nèi)比較規(guī)范的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，費(fèi)用很高，而且針對(duì)性不強(qiáng)，這就迫切需要我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)的資源共享，完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)，并形成實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的信息化管理。

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)”將緊緊圍繞著理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)思路，使網(wǎng)站的各邏輯單元設(shè)計(jì)合理、緊湊，內(nèi)容安排上重點(diǎn)突出、主次得當(dāng)，有效輔助該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在此系統(tǒng)中將通過(guò)理論介紹與示范案例，提出明確的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)任務(wù)；并根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的不同階段設(shè)置課后訓(xùn)練、自評(píng)自測(cè)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)；提供教師輔助答疑，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題。此實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)將大大提高網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)的過(guò)程化管理，并且經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能節(jié)約資金。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

本實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)容設(shè)計(jì)將集助教、助學(xué)、助練功能于一體，可以為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和課外延伸學(xué)習(xí)，以及實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)提供全方位的服務(wù)。設(shè)置了十二個(gè)模塊，即：課程介紹、課堂教學(xué)、授課錄像、電子課件、原理動(dòng)畫(huà)演示、課后訓(xùn)練、自評(píng)自測(cè)、輔導(dǎo)答疑、成績(jī)統(tǒng)計(jì)、資源擴(kuò)展、通知公告、信息管理等。

2 各功能模塊設(shè)計(jì)

1）課程介紹：介紹課程目標(biāo)、課程內(nèi)容與要求、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)及考核方式，并展示實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施。

2）課堂教學(xué)：內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課內(nèi)、課外的14個(gè)典型實(shí)驗(yàn)。通過(guò)設(shè)置明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與任務(wù)，輔助學(xué)生完成課程實(shí)驗(yàn)，具體包含實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)介紹、實(shí)驗(yàn)示范案例、實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)任務(wù)與步驟、參考命令及思考題等子模塊，其中各主要子模塊內(nèi)容介紹如下：

①理論基礎(chǔ)：對(duì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的理論部分進(jìn)行詳細(xì)的介紹，例如內(nèi)容概述、協(xié)

議原理、協(xié)議特點(diǎn)等。通過(guò)理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)涉及的理論知識(shí)有深刻的理解。此模塊中還附帶“記錄筆記”功能，學(xué)生通過(guò)此功能對(duì)學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)、重點(diǎn)根據(jù)自己的理解記錄筆記，從而能更有針對(duì)性的進(jìn)行知識(shí)回顧。

②示范案例：在學(xué)習(xí)理論知識(shí)基礎(chǔ)之上，用具體的示范案例說(shuō)明配置步驟，

學(xué)生可以無(wú)需教師指導(dǎo)，參考此模塊中案例配置預(yù)習(xí)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

③實(shí)驗(yàn)任務(wù)及步驟：教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與目標(biāo)布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并給出實(shí)驗(yàn)

步驟，以此指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)任務(wù)有若干的子任務(wù)，各子任務(wù)難度與側(cè)重點(diǎn)不同，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，選擇合適的任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。

④參考命令列表：實(shí)驗(yàn)中需要很多調(diào)試命令，學(xué)生難免遺忘，通過(guò)此子塊，

學(xué)生可以翻閱常用的調(diào)試命令，作為實(shí)驗(yàn)參考。

3）授課錄像：制作課程組教師的授課錄像，并可在線播放。錄像分為“理論講解”和“操作示范”兩部分，“理論講解”部分主要講述各個(gè)實(shí)驗(yàn)單元設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)知識(shí)、“操作示范”部分主要是展示如何在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上配置及操作以完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可根據(jù)具體需要選擇播放。

4）電子課件：提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需的電子課件，并可供學(xué)生下載。

5）原理動(dòng)畫(huà)演示：對(duì)于實(shí)驗(yàn)中涉及的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)協(xié)議，制作動(dòng)畫(huà)來(lái)演示相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理，加深學(xué)生的理解并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

6）課后訓(xùn)練：根據(jù)學(xué)生課內(nèi)實(shí)驗(yàn)掌握情況，設(shè)置區(qū)分難度的10個(gè)課后訓(xùn)練任務(wù)，學(xué)生將訓(xùn)練任務(wù)的調(diào)試結(jié)果上傳，教師根據(jù)上傳結(jié)果及其說(shuō)明做出評(píng)價(jià)并給出訓(xùn)練成績(jī)。

7）自評(píng)自測(cè)：通過(guò)課堂教學(xué)及課后訓(xùn)練，學(xué)生已經(jīng)掌握了各學(xué)習(xí)單元內(nèi)容，可以通過(guò)此模塊進(jìn)一步檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)水平。此模塊包含了典型的自測(cè)題，涵蓋了所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并將職業(yè)認(rèn)證考試題也加入題庫(kù)，方便學(xué)生課后的知識(shí)擴(kuò)展。

8）輔導(dǎo)答疑：為了能夠更好地了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，此模塊可作為師生交流互動(dòng)系統(tǒng)，輔助教師對(duì)學(xué)生提出的有關(guān)問(wèn)題答疑，及時(shí)的排除學(xué)生課上及課后解決不了的問(wèn)題。

9）成績(jī)統(tǒng)計(jì)：課后訓(xùn)練后，教師會(huì)根據(jù)學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)情況給出平時(shí)成績(jī)，根據(jù)課后訓(xùn)練提交的練習(xí)結(jié)果給出考試成績(jī)，合計(jì)后作為學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)單元訓(xùn)練的總成績(jī)。教師還可以查看成績(jī)的柱形圖，以了解成績(jī)的分布，并相應(yīng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，真正做到因材施教的過(guò)程化管理。

10）資源擴(kuò)展：提供更多的學(xué)習(xí)資源，如：真實(shí)設(shè)備產(chǎn)品資料、路由器交換機(jī)配置手冊(cè)、國(guó)內(nèi)相關(guān)競(jìng)賽試題、認(rèn)證考試資料等等。

11）通知公告：提供日常教學(xué)中的各種通知及常用資源，如：實(shí)驗(yàn)課表、實(shí)驗(yàn)考核文檔、常用設(shè)備典型配置手冊(cè)、交換路由產(chǎn)品介紹、常用工具下載等文件。

12）信息管理：管理員對(duì)該課程網(wǎng)站的用戶管理及權(quán)限管理。

3 系統(tǒng)的特點(diǎn)

1）結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)豐富的教學(xué)資源，搭建了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，可滿足各階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，設(shè)置了課程介紹、課堂教學(xué)、授課錄像、電子課件、原理動(dòng)畫(huà)演示、課后訓(xùn)練、自評(píng)自測(cè)、輔導(dǎo)答疑、成績(jī)統(tǒng)計(jì)、資源擴(kuò)展、通知公告、信息管理等學(xué)習(xí)單元，各單元相輔相成，有效的輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)過(guò)程。

2）功能豐富，集助教、助學(xué)、助練功能于一體，可以為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)和課外延伸學(xué)習(xí)，以及實(shí)踐教學(xué)等環(huán)節(jié)提供全方位的服務(wù)。

3）教學(xué)系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與課程教學(xué)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)一致，按主題把內(nèi)容劃分為合適的學(xué)習(xí)單元，各實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)習(xí)單元都有明確、具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù)。將充分運(yùn)用文本、聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)、圖表、視頻等媒體形式來(lái)表現(xiàn)學(xué)習(xí)單元內(nèi)容，針對(duì)實(shí)驗(yàn)課程單元的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容提供相應(yīng)的示范案例和演示錄像，能夠很好地輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

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