淺淡項(xiàng)目教學(xué)與仿真模擬器在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

鄭　蕊　楊貴?！⊥酢|

(1.長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林　長春　130033；2.東北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院智能信息處理吉林省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林　長春　130117)

淺淡項(xiàng)目教學(xué)與仿真模擬器在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用

鄭蕊1楊貴福2王東1

(1.長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林長春130033；2.東北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院智能信息處理吉林省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長春130117)

根據(jù)社會對高職院校畢業(yè)生的要求，職業(yè)技能在畢業(yè)生的就業(yè)工作中占有非常重要的地位。目前職業(yè)院校面臨的普遍問題是課上理論知識較多，課后實(shí)踐環(huán)節(jié)不足，教學(xué)設(shè)備資源匱乏。本文提出了將項(xiàng)目教學(xué)與仿真模擬器應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，加強(qiáng)了學(xué)生對理論知識的理解，提高了學(xué)生的動手能力，解決了實(shí)踐內(nèi)容不足、教學(xué)資源短缺等問題。實(shí)現(xiàn)新形式下的教學(xué)改革，培養(yǎng)社會所需的合格人才。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；仿真模擬軟件；項(xiàng)目教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；課程設(shè)計(jì)

1　引言

2006年教育部提出了《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》的文件中指出：“大力推行工學(xué)結(jié)合，突出實(shí)踐能力培養(yǎng)，改革人才培養(yǎng)模式”。這就要要求職業(yè)院校要注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，用新型的人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)技術(shù)過硬的符合時(shí)代發(fā)展和社會需求的合格人才。

2　教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

根據(jù)傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生上課都是以聽老師講課為主，學(xué)習(xí)大量的理論知識，然而此種教學(xué)方法并不適用于高職院校學(xué)生。高職院校學(xué)生的特點(diǎn)是理論基礎(chǔ)不扎實(shí)，上課注意力無法保持長時(shí)間的集中，所以在課堂上講授大量的理論知識并不符合高職院校的教學(xué)模式，這就要求高職院校師生要從傳統(tǒng)的教學(xué)模式中走出來，實(shí)現(xiàn)課堂的教學(xué)轉(zhuǎn)變。要實(shí)現(xiàn)教學(xué)轉(zhuǎn)變，首先是教師自身的轉(zhuǎn)變，教師在講課的過程中，不能一味的只講理論，要讓學(xué)生勤動手，通過理論指導(dǎo)實(shí)踐。其次是學(xué)生的轉(zhuǎn)變，對于高職院校的學(xué)生，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)理論知識，更要在實(shí)踐過程中總結(jié)理論知識的運(yùn)用方法和手段，通過一些方式使學(xué)生做到課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)，加強(qiáng)自身素質(zhì)的提高。但目前職業(yè)院校面臨的普遍問題是無法提供大量教學(xué)設(shè)備供學(xué)生練習(xí)，以至于無法使每個(gè)學(xué)生都參與到動手實(shí)踐的過程中。以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為例，在實(shí)際教學(xué)過程中，無法保證每名學(xué)生人手多臺交換機(jī)和路由器以組建真正的局域網(wǎng)。使用真實(shí)設(shè)備進(jìn)行練習(xí)，學(xué)生無法從設(shè)備上獲得更多的調(diào)試信息，從而容易產(chǎn)生挫敗感。以上諸多問題都會導(dǎo)致教學(xué)效果下降、學(xué)生缺乏動手能力等教學(xué)結(jié)果。

根據(jù)以上問題，我院網(wǎng)絡(luò)專業(yè)提出了以項(xiàng)目教學(xué)與模擬仿真軟件并用的教學(xué)模式。以項(xiàng)目教學(xué)為依托，將課程的每一個(gè)知識點(diǎn)融入到一個(gè)項(xiàng)目中，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的同時(shí)，掌握知識和技能；以模擬仿真軟件為平臺，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時(shí)進(jìn)行大量的動手實(shí)踐，通過理論指導(dǎo)實(shí)踐，完成課程教學(xué)目標(biāo)。

3　具體實(shí)施

3.1課前準(zhǔn)備

課前教師準(zhǔn)備課上所講知識點(diǎn)，選擇合適的項(xiàng)目，將知識點(diǎn)放到項(xiàng)目的需求中。使用模擬器根據(jù)知識點(diǎn)內(nèi)容制作課上演示教學(xué)模具與課上學(xué)生練習(xí)實(shí)驗(yàn)，并且制作學(xué)生課后實(shí)驗(yàn)的自動評分系統(tǒng)。教師設(shè)計(jì)的項(xiàng)目要符合學(xué)生在未來工作中的實(shí)際場景，教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)既要有根據(jù)本節(jié)課所要掌握的知識點(diǎn)進(jìn)行單一練習(xí)的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也要有將以前所學(xué)融會貫通的實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生才能將以往所學(xué)逐漸積累起來。例如：講DHCP，需要單個(gè)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生獲取配置的IP地址，還要加上IP規(guī)劃和靜態(tài)路由，以實(shí)現(xiàn)知識的融會貫通。

圖1　課前實(shí)驗(yàn)-通過DHCP協(xié)議獲取IP地址

圖1的實(shí)驗(yàn)設(shè)置為在局域網(wǎng)內(nèi)部有一臺DHCP服務(wù)器，每臺主機(jī)都想通過DHCP服務(wù)器獲取地址和數(shù)據(jù)的過程。

3.2課上實(shí)驗(yàn)

上課過程中，教師要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，在理論講解的過程中演示與理論相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更加清晰地理解理論知識，并通過實(shí)驗(yàn)了解所學(xué)理論知識的應(yīng)用場合。通過單元實(shí)驗(yàn)和融合實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)本次課程內(nèi)容的同時(shí)，也能串連起前續(xù)課程所學(xué)的內(nèi)容，達(dá)到知識的融會貫通。在展示新實(shí)驗(yàn)的過程中引發(fā)學(xué)生思考，從而引入理論知識的講解。將理論應(yīng)用到具體的實(shí)踐之中，充分展示學(xué)習(xí)理論知識的必要性；根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)一步引出課程所要講授的理論知識，由教師講授變成學(xué)生主動求知，進(jìn)一步提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以清晰地展示理論知識的具體細(xì)節(jié)，可以讓教師在講解的過程中更加形象生動，更加有理可依，有據(jù)可講。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生也可以透過現(xiàn)象看本質(zhì)，使用枯燥的知識點(diǎn)理解起來變得更加容易。模擬器的自動評分系統(tǒng)可以當(dāng)場反饋學(xué)生各個(gè)知識點(diǎn)的掌握情況，以便教師對課程做出相應(yīng)的調(diào)整。教師在上課過程中，將大項(xiàng)目拆分成小項(xiàng)目，每一個(gè)小項(xiàng)目對應(yīng)幾個(gè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，待所有知識點(diǎn)全部學(xué)完，再整合到大項(xiàng)目中，學(xué)生可以獨(dú)立完成整個(gè)大項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。還是以DHCP為例，在上課的過程中，教師向?qū)W生展示以下實(shí)驗(yàn)：

圖2　課上實(shí)驗(yàn)-通過DHCP協(xié)議獲取IP地址的過程

此實(shí)驗(yàn)可以清晰地表示出，如果一個(gè)主機(jī)想要通過DHCP協(xié)議獲取IP地址，需要在OSI七層的每一層進(jìn)行封裝，尤其在第四層，可以看出DHCP是基于傳輸層的UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)包的傳送過程是由主機(jī)發(fā)向交換機(jī)，再由交換機(jī)廣播式發(fā)送，直到傳遞給DHCP服務(wù)器。DHCP服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)包是帶有主機(jī)IP的數(shù)據(jù)包。通過此實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)而引發(fā)學(xué)生思考，因?yàn)橹鳈C(jī)沒有IP，那么數(shù)據(jù)包是依靠什么進(jìn)行尋址的這類問題。

3.3課后練習(xí)

課后，老師可布置已經(jīng)做好的帶有自動評分系統(tǒng)的模擬器實(shí)驗(yàn)，督促學(xué)生反復(fù)練習(xí)，以鞏固課上所有的知識點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可根據(jù)評分系統(tǒng)，及時(shí)得到知識點(diǎn)的掌握情況，可進(jìn)行有針對性的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。學(xué)生在自主完成小項(xiàng)目的知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)后，可自行完成大項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合全部所學(xué)，利用實(shí)驗(yàn)查缺補(bǔ)漏，形成學(xué)生自己的學(xué)習(xí)體系。

圖3　課后實(shí)驗(yàn)-自動評分系統(tǒng)

圖3是綜合項(xiàng)目的自動評分系統(tǒng)。自動評分系統(tǒng)針對每一個(gè)知識點(diǎn)都可以設(shè)置相應(yīng)的計(jì)分環(huán)節(jié)，學(xué)生可通過check results自己審視自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和知識點(diǎn)的掌握情況。

4　項(xiàng)目教學(xué)與仿真模擬軟件的優(yōu)勢

通過仿真模擬軟件，教師可將枯燥的理論知識通過實(shí)驗(yàn)直觀地表現(xiàn)出來，加深對理論知識的理解。課上與課后實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)生的動手能力，提高了學(xué)生的職業(yè)技能，為學(xué)生更好地適應(yīng)今后的工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以項(xiàng)目教學(xué)推動課程發(fā)展，從大項(xiàng)目中抽離出小項(xiàng)目進(jìn)行知識點(diǎn)的講解，有利于學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握，由小項(xiàng)目組合成大項(xiàng)目，幫助學(xué)生將所學(xué)知識融會貫通。項(xiàng)目教學(xué)更幫助學(xué)生早日接觸今后的工作流程，以便學(xué)生畢業(yè)能更快地適應(yīng)社會。根據(jù)自動評分系統(tǒng)的評分結(jié)果，更加便捷地掌握學(xué)生知識弱點(diǎn)，從而使教師在今后的教學(xué)中有的放矢，有針對性地對課程進(jìn)行講解。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與期末成績相結(jié)合，理論與實(shí)踐缺一不可，做到理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)完善理論的良性循環(huán)。使用仿真模擬軟件還解決了在教學(xué)過程中實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、調(diào)試信息不直觀的問題。

5　總結(jié)

項(xiàng)目教學(xué)與仿真模擬軟件應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)中，是一個(gè)切實(shí)可行又方便易用的方法，不但減輕了教師在教學(xué)過程中的壓力，也幫助學(xué)生提高了自學(xué)能力，符合高職院校培養(yǎng)技能型人才的特點(diǎn)。項(xiàng)目化教學(xué)模式使學(xué)生更早接觸日后工作流程，以便學(xué)生畢業(yè)能更快地適應(yīng)社會。以項(xiàng)目推動課程發(fā)展，使課程實(shí)施過程更加清晰，知識點(diǎn)更加容易引入。使用仿真模擬軟件解決了教學(xué)設(shè)備不足，學(xué)生無法得到充分實(shí)踐的問題，并幫助教師制定課程考核評價(jià)，為教師講解課程內(nèi)容提供了更加易用的工具。

[1]張艷莉，徐獻(xiàn)靈，張文梅．淺析PT模擬器在高職通信網(wǎng)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]．電腦知識與技術(shù)，2015(6)：162-164．

[2]彭越．VM虛擬機(jī)和思科PT軟件在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]．廣西教育c：職業(yè)與高等教育版，2013(15)：191-192．

[3]Feng W．The Application of Packet Tracer Simulator in Computer Network Education[J]．Computer&Telecommunication，2010．

[4]Wu D，Chen Y，Luo X，et al．The Application of Network Simulator in Computer Network Teaching[J]．Journal of Guangxi Academy of Sciences，2005．

ABrief Talk on theApplication of Project Teaching and Simulator in Computer Network Teaching

Zheng Rui1Yang GuiFu2Wang Dong1
(1.Changchun Vocational Institute of Technology,Changchun 130033,Jilin; 2.School of Computer Science and Information Technology,Northeast Normal University,Changchun 130117,Jilin)

According to the social demand for graduates in Higher Vocational Colleges,professional skills in graduates'employment play an important role.The current vocational colleges have to deal with problems which are more theoretical knowledge in class,lack of practice after class,teaching equipment and lack of resources.This paper proposes the application of project teaching and simulation in computer network teaching.This method enhances students'understanding of theoretical knowledge,improves students'practical ability,and solves the problems of the lack of practice contents and teaching resource shortages.It achieves the new form of teaching method reform,cultivating qualified talents.

computer network;simulation software;project teaching;experiment teaching;course design

G712

A

1008-6609(2016)06-0040-03

鄭蕊，女，黑龍江省齊齊哈爾市人，碩士，助教，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，軟件工程。

信息化環(huán)境下開放式實(shí)踐教學(xué)模式的研究，項(xiàng)目編號：2015LX020；高職院校與本科院校聯(lián)合培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的探索和研究，項(xiàng)目編號：2014ZCY213；基于位置指紋的Wifi客戶端被動定位，項(xiàng)目編號：20140204031SF；基于云服務(wù)的GPS設(shè)備取證，項(xiàng)目編號：20130206097SF。