基于信息化的教學設計

周龍

【摘 要】該教學案例恰當?shù)剡\用多種信息化手段，充分發(fā)揮信息化教學的優(yōu)勢，科學組織教學內(nèi)容，優(yōu)化教學方案，多角度、多層次的強化“理論知識的認知，實踐技能的掌握”。將課前-課中-課后有效連接，基于信息化手段，科學量化每一個評價環(huán)節(jié)，形成一套科學、可行的課程評價體系。實現(xiàn)學生對學習效果的自我評估，教師對教學效果的客觀評價。

中圖分類號： G434 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）34-0060-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.023

（1）教材分析

《OSPF動態(tài)路由的配置》選自北京理工大學出版社出版的《網(wǎng)絡組建與互聯(lián)》第2版項目九中第一個項目“應用OSPF路由協(xié)議實現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)絡全互聯(lián)”。該項目主要內(nèi)容是OSPF動態(tài)路由協(xié)議的理解和配置，以及簡單工程案例的實施。該項目所涉及到的知識和技能，是專業(yè)課程與職業(yè)崗位對接的必要條件，也是學生考取網(wǎng)絡工程師的必備知識。

（2）學情分析

授課對象是計算機網(wǎng)絡技術(shù)專業(yè)二年級學生，其專業(yè)學習熱情處于培育期，已經(jīng)學習了靜態(tài)、RIP等路由協(xié)議，學生動手能力強，理論學習有一定困難。同時，他們對信息化教學環(huán)境興趣濃厚，適合利用信息化平臺展開學習。

（3）教學目標

筆者基于人才培養(yǎng)方案，將職業(yè)崗位目標定位于網(wǎng)絡設備調(diào)試員、網(wǎng)絡監(jiān)控工程師、中級網(wǎng)絡管理員。根據(jù)職業(yè)崗位、技能和知識的需求分析確定以下知識目標、能力目標、情感目標。知識目標：掌握OSPF協(xié)議的原理，了解鏈路狀態(tài)算法；學會OSPF規(guī)劃設計和配置方法。能力目標：能運用OSPF協(xié)議進行規(guī)劃和設計，實現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)絡互聯(lián)；能針對OSPF配置常見錯誤進行排錯。情感目標：培養(yǎng)分工協(xié)作的團隊意識。

（4）教學重難點

重點：掌握OSPF規(guī)劃設計和配置方法。難點：理解OSPF工作機制。

（5）教學策略與方法

筆者基于教學理念和學情實際確定本次課的教學策略和方法。以項目情景為載體，以學習者為中心來組織教學。依托數(shù)字化教學平臺，借助微視頻、動畫、模擬仿真軟件等信息化手段，運用情境教學法、項目教學法、講授法、演示法使抽象概念形象化。

（6）教學過程

本次課結(jié)合課前探索、課后拓展，遵循理論認知與技能掌握的學習規(guī)律，將課堂實踐分為以下四個部分（新課講授、在線測試、仿真模擬、項目實施）。

課前探索部分：學生通過學習通接受預習計劃，登錄教學平臺，觀看課程視頻、預習文檔，完成測試題并思考預留的問題。

設計意圖：本環(huán)節(jié)使學生對OSPF有個初步的認識。教師根據(jù)學生課前學習的效果確定課堂講授的側(cè)重點，通過分組學習、小組討論、問題探究培養(yǎng)學生自主學習的能力。

課堂教學部分：

1）新課講授

首先播放情境動畫，“位于安徽的小A現(xiàn)在急需將手中的文件發(fā)送到北京的分公司，于是他來到了快遞網(wǎng)點，并且要求以最快的時間發(fā)送到目的地。因此，快遞公司為他選擇了一條從——山東——河北——北京的最優(yōu)路線，隔天快遞就寄達了北京?！币雱赢媹D例見圖1。那么，這條最優(yōu)路線是怎么產(chǎn)生的呢？從而激發(fā)學生的學生興趣，導入新課，引起學生的注意。

圖1 最佳路徑產(chǎn)生動畫

將OSPF工作機制比作快遞派送進行講解。首先在快遞網(wǎng)點數(shù)據(jù)庫中將所有安徽的鄰近中轉(zhuǎn)站放在一張表中（鄰居表），然后將從安徽到北京的所有可行路線放在可行方案表中（拓撲表），最后根據(jù)客戶的需求（時間最短）計算出最佳路線存儲在最佳路線表（路由表）中。

對應于OSPF工作機制（見圖2）則為啟用OSPF協(xié)議的路由器，將與其物理直連的且運行OSPF的路由器作為鄰居放在鄰居表中。并且互相通告自己的網(wǎng)絡拓撲建立拓撲表，同一區(qū)域內(nèi)所有路由器都具有相同的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（拓撲表）后，通過最短路徑優(yōu)先SPF算法計算并產(chǎn)生路由表，而路由表只存放最優(yōu)的路由條目，并將其他路線作為備選存儲。

圖2 OSPF工作機制

設計意圖：本環(huán)節(jié)借助動畫視頻結(jié)合教師講解，使抽象過程形象化，最后啟發(fā)學生歸納總結(jié)，幫助學生理解OSPF的工作機制，掌握多路訪問網(wǎng)絡類型中OSPF鄰接關(guān)系形成（5種報文類型及7種狀態(tài)）。然后由淺入深，層層推進，拋出問題，結(jié)合微視頻逐個分析工作機制中的抽象概念，逐步化解難點，使學生理解并掌握鏈路狀態(tài)等概念，從而擊破教學難點。

2）在線測試

利用網(wǎng)絡教學平臺進行在線測試，重點考核理論運用與分析。通過理論知識的講解，學生再次進行測驗，對比找出自己預習時出現(xiàn)的知識盲區(qū)。

設計意圖：筆者根據(jù)測驗結(jié)果并對比預習測試的結(jié)果進行重點講解，夯實理論基礎，進一步鞏固教學難點。對于知識盲區(qū)，利用教學平臺中的學習資料，課后繼續(xù)在線學習。

3）仿真模擬

學生登錄教學平臺，根據(jù)地址規(guī)劃表分組完成相應的IP地址規(guī)劃，教師選擇部分小組進行規(guī)劃點評，并在模擬器packet tracer完成網(wǎng)絡拓撲的搭建?；诨顒酉?qū)У姆抡婺M（見圖3）。

圖3 基于活動向?qū)У姆抡婺M

設計意圖：本環(huán)節(jié)利用仿真模擬器，講練結(jié)合，突破了實驗室、設備、種類與數(shù)量的限制，方便學生實踐學習。

然后教師在packet tracer上結(jié)合案例講解單區(qū)域OPSF命令的配置，學生根據(jù)教師的講解結(jié)合教學平臺上的學習資料完成相應的配置。模擬器的活動向?qū)Чδ芸梢詫崿F(xiàn)系統(tǒng)評分、自我糾錯，使配置過程可追溯。學生在實踐中學習進一步鞏固提高，突出重點。

4）實戰(zhàn)演練

虛擬實驗完成后，為了鞏固OSPF配置命令，增強學生的實踐能力，筆者設計了實戰(zhàn)演練環(huán)節(jié)：

第一步：實戰(zhàn)PK，教師給出網(wǎng)絡搭建的拓撲圖，全班分為兩個公司進行PK，公司內(nèi)部分工明確、協(xié)同工作，最先訪問到門戶網(wǎng)站的公司獲得勝利。

第二步：測試驗證，學生還需在各公司之間進行連通性測試，并記錄路由協(xié)議、鄰距表、連通性測試的結(jié)果并上傳到平臺。

第三步：歸納總結(jié)：實驗過程中學生需記錄問題單，教師根據(jù)問題記錄發(fā)現(xiàn)問題并進行歸納總結(jié)。使用flash課件來提升原理的認知，使用QQ群、微信群來實現(xiàn)課下的有效交流溝通，進一步突出重點。

設計意圖：學生在這種競爭性的環(huán)境中收獲到更好的學習效果。

（7）課后拓展部分

本環(huán)節(jié)要求學生第一：在設置的特定場景中收集網(wǎng)絡錯誤的相關(guān)信息，分析數(shù)據(jù)并提出故障的解決方案。第二：根據(jù)工程要求完成網(wǎng)絡設備的搭建與配置。

設計意圖：該環(huán)節(jié)旨在幫助學生鞏固所學，提高學生靈活解決實際問題的能力。

（8）考核評價

本課程的考核評價分為結(jié)果性評價和過程性評價兩個部分，其中結(jié)果性評價包括在線測試、仿真模擬、實戰(zhàn)演練、鞏固拓展等部分的得分。過程性評價基于學生在課程討論中的表現(xiàn)，例如網(wǎng)站訪問量、學生的討論次數(shù)、作業(yè)情況等，該分析能幫助教師了解學生對本門課程的興趣、學習態(tài)度及學習效果等。

（9）教學反思

本次課依托網(wǎng)絡教學平臺，整合微視頻、動畫、模擬仿真軟件等多種信息化資源和手段，將課前、課堂與課后緊密連接。以學生為中心，學做合一，講練結(jié)合，強化“理論知識的認知，實踐技能的掌握”。從理論知識的初步認識到基本掌握并開展學習性實踐，在實踐中學習進一步鞏固提高，并逐步開展應用性實踐解決真實的工程問題，通過效果評估與歸納總結(jié)完善教學效果，使得學習者獲得理論與技能的進階。