基于知識地圖的《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》教學(xué)實踐研究

安萍

摘要：該文通過梳理知識地圖的概念、特性、功能和應(yīng)用將知識地圖技術(shù)應(yīng)用到《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》課程教學(xué)中，經(jīng)過實驗對比發(fā)現(xiàn)采用知識地圖能更好幫助學(xué)習(xí)者進行知識建構(gòu)，同時也是真正“以人為本”教育理念的實踐。

關(guān)鍵詞：知識地圖；網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；教學(xué)實踐

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）29-0086-03

1 知識地圖的概念

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展和普及，當(dāng)今社會進入了一個高速發(fā)展、精益求精的大數(shù)據(jù)時代，人們對數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)化，信息再到知識的凝練顯示出了無比狂熱的渴求，數(shù)據(jù)挖掘的目的也是為了尋找隱藏在數(shù)據(jù)中的知識，然而，人類總停不下探求的欲望，人們更渴望從知識中再獲取有價值的東西，知識管理是一個很復(fù)雜的過程， 包括知識的創(chuàng)造、獲得、組織、應(yīng)用、共享和更新等。要進行知識管理， 需要有技術(shù)和工具的支持， 而知識地圖被認(rèn)為是一種有效的知識管理工具。它的概念最早是由布魯克斯（B.C.Brooks）提出的，他認(rèn)為人類的知識結(jié)構(gòu)可以繪制成各個單元概念為節(jié)點的學(xué)科認(rèn)識圖。后來，經(jīng)過眾多學(xué)者的詮釋，大家更認(rèn)為知識地圖（Knowledge Map）是一種能在語義和知識層次上描述知識的模型， 其目的是以一種通用 、直觀的方式來獲取知識 、組織與呈現(xiàn)知識 ，進行知識的快速檢索，實現(xiàn)知識的共享和重利用的軟技術(shù)。[1][5]

2 知識地圖在教育教學(xué)中的研究

為了促進學(xué)生的有效學(xué)習(xí)，很多教師都在潛心研究知識地圖的教育價值，它有幾大特點：

第一、直觀性。它去除了文字的冗余，采用圖形結(jié)構(gòu)提煉最核心的內(nèi)容進行展示，使人一看就懂，提高了讀取的效率；

第二、邏輯性。它揭示了事物的發(fā)展規(guī)律、運動軌跡和趨勢，尤其善于將多個事物之間的關(guān)系和聯(lián)系展現(xiàn)出來；

第三、創(chuàng)造性。它為人工智能技術(shù)做了鋪墊，學(xué)習(xí)診斷和專家系統(tǒng)透過對知識地圖中概念與權(quán)重的分析辨識、預(yù)測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進而提出修改和評價意見。

在教育中，知識地圖功用主要體現(xiàn)在知識的管理和知識的共享。知識的管理工具有多種，如索引字典、分類表、數(shù)據(jù)庫、辭典、百科全書和語義網(wǎng)絡(luò)等。[4]知識地圖的目標(biāo)重點在于知識共享，使用形式化的方法將概念、概念的屬性、概念之間的關(guān)系表達出來，以方便計算機直接進行操作，更智能的是對知識進行推導(dǎo)；對于索引典、分類表和語義網(wǎng)絡(luò)而言，雖然它也給出了概念之間的聯(lián)系，但是對于聯(lián)系的類型并沒有給出。[3]可見，知識地圖在表述知識上是比較完整和全面的，語義信息也很豐富，而且它還提供了對知識推導(dǎo)的支持。

常見的對知識地圖的應(yīng)用主要有兩種類型：基本應(yīng)用和高級應(yīng)用。基本應(yīng)用包含知識檢索應(yīng)用和知識獲取應(yīng)用；高級應(yīng)用包括學(xué)習(xí)診斷和專家系統(tǒng)。[5][6]知識地圖的應(yīng)用實現(xiàn)了教學(xué)資源的有效共享，對知識體系而言，每個知識節(jié)點就像大腦中的神經(jīng)細胞，通過神經(jīng)遞質(zhì)建立聯(lián)結(jié)，從點到面的突破。

綜上所述，知識地圖的研究體系結(jié)構(gòu)總結(jié)如圖1所示：三大特性、兩大功能和兩大應(yīng)用。

3 利用知識地圖設(shè)計《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》課程

（1） 《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》課程簡述

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是企業(yè)用于構(gòu)建、管理和維護計算機網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，在網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等領(lǐng)域具有不可或缺的地位。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，行業(yè)形成了一個非常龐大的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用人才需求市場，培養(yǎng)符合行業(yè)和企業(yè)需求規(guī)格的大批網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)人才成為當(dāng)務(wù)之急。[2]雖然企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用人才具有很大需求，但是目前已有的課程在傳統(tǒng)教學(xué)中存在一些問題：

第一、實際崗位對知識點和技能點的要求存在不同程度的誤差；

第二、課程內(nèi)容缺乏非線性結(jié)構(gòu)，凌亂重復(fù)，缺乏統(tǒng)一的規(guī)范；學(xué)生知識體系模糊，存在學(xué)一個忘一個的現(xiàn)象，知識點的先后順序與邏輯結(jié)構(gòu)不能讓學(xué)生清晰地掌握，學(xué)生容易產(chǎn)生“迷航”現(xiàn)象；

（2） 《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》課程目標(biāo)

根據(jù)人才培養(yǎng)方案和行業(yè)的應(yīng)用要求，我們梳理出了本門課的課程目標(biāo)，如表1所示：

（3） 構(gòu)建知識地圖模型

根據(jù)課程目標(biāo)，我們先規(guī)劃出3大知識模塊：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的配置與管理、網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用服務(wù)器的配置與管理、網(wǎng)絡(luò)安全的配置與管理。具體將知識點歸類如下，詳見表2：

4 實施和評價

（1） 課程實施

圍繞表2的知識層次結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系，我們以二級知識點為粒度，展開課前、課中和課后的教學(xué)實施，本課程力求依托知識地圖在教育教學(xué)中的應(yīng)用，提倡以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念，采用自主學(xué)習(xí)法，使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，識別或總結(jié)操作系統(tǒng)各章節(jié)知識內(nèi)在關(guān)系，自主擴充各章節(jié)知識地圖（教學(xué)流程圖如圖4所示），實現(xiàn)對知識點的總體把握、關(guān)聯(lián)記憶和有序排列，從而實現(xiàn)從領(lǐng)域知識到學(xué)生個體知識的遷移，形成學(xué)生知識體系的建構(gòu)。具體實施流程如圖2 所示。

首先在課程開始前先為學(xué)生呈現(xiàn)課程的知識地圖，使得其對整個課程的知識體系有大致了解，然后根據(jù)興趣和能力選擇不同的知識點，老師為學(xué)生下發(fā)、講解該知識點配套的演示文稿、習(xí)題作業(yè)、例題，學(xué)生完成配套的實驗、實訓(xùn)項目，當(dāng)有問題時可以尋求老師的幫助和答疑，學(xué)生學(xué)習(xí)完該知識點后會有相應(yīng)的測驗，通過測驗，表示該知識點的知識已掌握，未通過的將會再次學(xué)習(xí)知識點，直到測驗通過，當(dāng)學(xué)生把知識地圖整個的節(jié)點都遍歷過后，代表這門課可以順利畢業(yè)了。整個流程有兩大特點：以知識地圖為出發(fā)點和落腳點；充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，變被動聽課為主動探知的過程。

（2） 實施效果評價

為了驗證本課程的改進和實施效果，我們特采用了兩個平行班學(xué)生進行測試，一個班采用常規(guī)教學(xué)形式，一個班采用基于知識地圖理念的授課資源和形式，最后，對學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果進行了對比。其中，學(xué)習(xí)過程考核的內(nèi)容有：出勤、課堂作業(yè)和課堂練習(xí)，出勤主要考察學(xué)生的上課到崗情況，是學(xué)習(xí)態(tài)度的判斷的一個方面；課堂作業(yè)是老師布置的基本學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是基本知識的學(xué)習(xí)的掌握；實訓(xùn)是拓展知識的學(xué)習(xí)，在整個知識地圖中起到承上啟下的作用。各部分所占比例如表3所示：

學(xué)習(xí)結(jié)果考核主要是對學(xué)習(xí)效果的反映，主要包含期末考試、期中考試和小組大項目執(zhí)行情況。其中，期中和期末考試根據(jù)老師的以往經(jīng)驗進行出題，為了明顯測試出學(xué)習(xí)效果的不同，我們的考核大都遵循常規(guī)考核方式，摒棄了學(xué)習(xí)關(guān)注度、學(xué)習(xí)時長、學(xué)習(xí)方式等的建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)考核內(nèi)容，為了更公平的平衡兩種教學(xué)模式，以期獲得最真實的評估，有效的改進教學(xué)。

經(jīng)過試驗結(jié)果對比我們發(fā)現(xiàn)，采用了常規(guī)教學(xué)的班和采用了知識地圖技術(shù)的實驗班的期末總評有較為明顯的差距，如圖3所示常規(guī)班的平均成績是82分，而實驗班的平均成績是88分，實驗班整體效果更好。這說明我們的改進是有成效的，并且可以被廣泛應(yīng)用和實踐。

5 結(jié)束語

當(dāng)今社會已經(jīng)進入了第四次工業(yè)革命時代，知識建構(gòu)和泛在學(xué)習(xí)創(chuàng)造了更主觀的、以人為本的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生可以根據(jù)自己興趣和需要選擇知識點在多樣的空間、以多樣的方式進行學(xué)習(xí)。未來的教育應(yīng)該思考如何利用教育技術(shù)幫助學(xué)生更好的建構(gòu)自己的知識地圖，幫助每個學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的天賦和特長，把他們的熱情和興趣轉(zhuǎn)變?yōu)閷ι鐣袃r值的東西和事業(yè)。

參考文獻：

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[3] 陳強，廖開際，奚建清.知識地圖及其應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J].長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006（30）：52.

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