信息化教學設計的實踐與研究
——以“NAT技術(shù)應用”為例

袁納新

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信息化教學設計的實踐與研究
——以“NAT技術(shù)應用”為例

袁納新

摘要：為使探究學習順利、高效率進行，使用藍墨云班課，搭建移動學習平臺，實時、互動、“碎片”化，使學習隨時隨地可以進行；而專題學習網(wǎng)站則為學生提供豐富的音視頻資源，構(gòu)建自主學習、探究學習的良好學習空間；利用虛擬仿真軟件、FLASH動畫、課件，使看不見摸不著的抽象概念形象化。

關(guān)鍵詞：中職；信息化教學；移動學習；體驗式教學

“網(wǎng)絡搭建與維護”是網(wǎng)絡技術(shù)必修課程之一，但因受設備安全、維護、價格等因素制約，教學效果較差。本例中選用的內(nèi)容是NAT技術(shù)的應用，由于現(xiàn)行IP地址標準——IPv4的限制，Internet面臨著IP地址空間短缺的問題，從ISP申請并給企業(yè)的每位員工分配一個合法的IP地址是不現(xiàn)實的。［1］為了解決企業(yè)員工都能上網(wǎng)的需要，同時也能在互聯(lián)網(wǎng)上安全發(fā)布公司的網(wǎng)站，NAT技術(shù)成為低成本、易配置、安全性的一個較成熟的解決方案。NAT技術(shù)的運用能將企業(yè)內(nèi)部自行定義的私有IP地址轉(zhuǎn)換成Internet公網(wǎng)上可識別的合法IP地址，它較好地解決了現(xiàn)階段IPV4地址短缺的問題，而且能使得內(nèi)外網(wǎng)絡隔離，提供一定的網(wǎng)絡安全保障，因此，它也是企業(yè)網(wǎng)安全的重要內(nèi)容。

本文以“NAT技術(shù)應用”教學設計為例，探索信息化教學設計的方法與途徑。

一、基于信息化的教材處理

教材處理著力于“實”，嘗試于“新”，指向于“活動”，緊扣產(chǎn)業(yè)發(fā)展與企業(yè)用工需求，內(nèi)容靈活。本次教學選取一個典型的企業(yè)NAT配置項目，內(nèi)容緊扣工作需求，以技能應用為主線，滿足崗位實操技能。教學中為使學生能切實掌握所學知識，遵循學生的認知規(guī)律，以實用性為原則，先仿真，再實戰(zhàn)，通過搭建網(wǎng)絡、配置路由器和測試環(huán)節(jié)，將理論和實踐融合起來，技術(shù)、操作、實用等都較適合中職學生學習。［2］教材處理的依據(jù)是實用性、易用性、趣味性。

首先，選用《思科網(wǎng)絡技術(shù)學院教程—企業(yè)中的路由和交換簡介》配套的Cisco Networking Academy網(wǎng)絡學習課程CCNA Discovery4.0，適合設計小型企業(yè)LAN和WAN。其特點是通俗易懂、原理動畫、實戰(zhàn)練習、在線測試等，適合初學者學習。

其次，選用Cicso Packet Tracer6.0漢化版仿真軟件，并二次開發(fā)了原理演示、故障排除和實景展示等內(nèi)容。Cisco Packet Tracer是由Cisco公司發(fā)布的一個輔助學習工具，為學習思科網(wǎng)絡課程的初學者設計、配置、排除網(wǎng)絡故障提供了網(wǎng)絡模擬環(huán)境。

第三，教材中訓練1和2合并為一個綜合NAT技術(shù)應用項目，更符合崗位實際，在學習中分成3個任務。任務一：“搭建”網(wǎng)絡；任務二：配置NAT。包括配置動態(tài)NAT允許公司員工訪問互聯(lián)網(wǎng)，配置靜態(tài)NAT發(fā)布公司W(wǎng)WW服務器；任務三：實戰(zhàn)PK。處理后任務描述更通俗，易理解，也更貼近于工程實際。

最后，依據(jù)NAT技術(shù)白皮書，參照思科網(wǎng)絡學院教程，補充原理的描述和分析，以Flash課件和動畫把抽象的原理直觀化。

二、基于信息化的課前探索

首先選用藍墨云班課作為師生交流、信息發(fā)布、資料共享的平臺，該平臺具有快速發(fā)送語音短信、視頻、圖片和文字等功能，充分讓學生“活”起來，創(chuàng)設平等、和諧的學習氛圍。［3］教師根據(jù)學生藍墨云班課平臺課前測試和專題討論的反饋結(jié)果，及時掌握完成本項目的瓶頸所在。

然后建立微信公眾號，每天推送網(wǎng)絡技術(shù)方面的信息，充分利用學生的“碎片”時間，內(nèi)容豐富、有趣、實用，激發(fā)學生的學習興趣。

專題學習網(wǎng)站集學習中心、資源中心、在線測試、在線實驗、交流學習，學生可自主學習，探究學習，把課堂學習前移。

設計核心問題，課堂更加注重問題的研討，信息化手段的使用也必將更加有助于突出教學重點、突破教學難點（見表1）。

表1　基于信息化的資源準備

三、基于信息化的課中學習

通過學生前置學習，教師從學生的學習交流、交流反饋及在線測試中疏理3個問題，并通過Flash動畫和仿真軟件，把抽象的知識用動畫直觀表現(xiàn)出來，結(jié)合小組合作、問題探索、從而突破NAT工作原理這個難點。

仿真軟件二次開發(fā)工作“實景”呈現(xiàn)工程實際中網(wǎng)絡設備位置，激發(fā)學生的好奇心，學生體驗“真實”的工作環(huán)境。項目設計取材于學生調(diào)研單位之一的林洋電子有限公司，更接近工作實際。

使用移動學習平臺——藍墨云班課平臺，資源推送、交流討論、在線測試、在線投票等實時進行。專題學習網(wǎng)站搭建了學生自主學習、探究學習的空間。

利用仿真軟件（Cisco Packet Tracer 6.0）配置路由器，既經(jīng)濟又安全，操作直觀，不受時間和實訓環(huán)境的限制，適合中職學生學習使用。同時仿真軟件可進行二次開發(fā)，如技能考核、“實景”展示等，大大提高了教學效率。［4］本項目先采用仿真軟件完成網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的搭建、配置及測試，有以下幾個方面的原因，第一，實訓室無法滿足人手1套設備（2臺交換臺、5臺電腦）。第二，路由器配置端口多次拔插，易導致配置端口的損壞，不適合初學者使用。第三，真實環(huán)境中可能比較復雜，從教學上考慮，需要讓學生先通過仿真一步一步地學習的要求按照真實的實驗邏輯，得出實驗結(jié)果。第四，本項目教學中選用思科的仿真軟件Cisco Packet Tracer 6.0，具有一定的通用性，國內(nèi)主流交換機的配置命令與思科仿真中命令基本一樣。

利用極域電子教室進行操作演示，讓全體學生實時分享經(jīng)驗，從而高效地進行教學。

四、基于信息化的實戰(zhàn)PK

仿真學習的作用是提高教學效率，但與實踐工作存在差距。為此，本項目設計了真實的網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的搭建、配置及測試，讓學生將仿真學習中獲取的知識和技能在實踐中檢驗，從而培養(yǎng)學生進行知識的應用和遷移，有效形成崗位能力。

本設計采用組內(nèi)合作、組間競賽的學習方式，引入真實工作的角色，如項目經(jīng)理、技術(shù)員，讓學生體驗職業(yè)崗位。

“微信群”引入互動學習，充分激發(fā)學生的積極性，讓每個同學有機會分享成功的喜悅，教師也可實時跟蹤學生的完成情況。“酷盤”把“成果”保存起來，隨時隨地分享資源。

五、基于信息化的反饋評價

（一）藍墨云班課測試

設計當堂反饋的使用基于如下的思考：第一，隨堂小考是利用藍墨云班課測試模塊，非常方便，實時效果好；第二，考題既可以在課前預設，也可以根據(jù)學生的學習情況，動態(tài)設計考題；第三，可有效組織考試，開始和結(jié)束、分數(shù)的統(tǒng)計也是實時完成。利用當堂小考，教師可及時了解學生掌握知識的情況。

（二）仿真軟件技能考試

仿真軟件中進行技能考核的使用基于如下的思考：（1）教師課前依據(jù)教學目標和重點難點，在仿真軟件環(huán)境下進行二次開發(fā)，定項目、定時間、定考核點等，可有效地進行技能的測評，解決真實環(huán)境中無法具備的測試環(huán)境；（2）教師根據(jù)學生完成的情況，有針對性進行分析點評；（3）通過技能考核環(huán)節(jié)，學生在比一比、賽一賽的氛圍中激發(fā)學習興趣。

教師根據(jù)測驗結(jié)果，選擇得分比率較低的題目進行重點講解，進一步突出重點，突破難點。

讓學生通過自評、組評、師評等多種評價手段，對自我的知識、技能、情感、態(tài)度和價值觀有一個全面的認識。［5］學習記錄卡將存入學生的課程學習檔案。而在線評價讓老師對全班同學在本次課的表現(xiàn)了然于胸。電子檔案結(jié)合紙質(zhì)學習記錄卡，有效記錄了大家的成長軌跡。

（三）網(wǎng)上虛擬實驗室

課堂45分鐘是有限的，但課后學習永遠是無止境的。仿真軟件學習設備比較單一，但以后踏上工作崗位同學們接觸到的設備卻是多種多樣的。因此，為拓展學生的實際工程應用能力，我們讓學生使用北郵的網(wǎng)上開放虛擬實驗室，根據(jù)自身的興趣愛好，于課后進行鞏固學習。

虛擬實驗室網(wǎng)絡“設備”多，如提供了思科、神州數(shù)碼、華為、銳捷等目前流行的網(wǎng)絡設備；操作直觀性強，如電腦、交換機或路由器的配置完全仿真實際的配置界面；實訓項目多，學生既可以利用平臺中的實訓項目進行實訓，也可以選擇教師設計的實訓項目，項目的設計由淺入深；教與學互動，學生可隨時隨地進入虛擬實驗室進行“實訓”，“實訓”情況可及時反饋到教師，可在線提問或利用幫助完成實訓項目。［6］開放實驗室拓展了學生的思維深度和廣度，發(fā)展了學生的能力。

（四）CISCO網(wǎng)絡工程師角色扮演游戲

CISCO網(wǎng)絡工程師角色扮演游戲，虛擬企業(yè)的真實工作過程，該游戲能訓練學生的網(wǎng)絡組建技能、排錯能力和商業(yè)意識等。

（五）專題學習網(wǎng)站在線測試

構(gòu)建學習網(wǎng)站在線測試模塊，教師可進行考題設計、考試設計、考場設計、分數(shù)統(tǒng)計等，學生可登錄考試系統(tǒng)進行考核。［7］所遇困惑的知識可在學習平臺中在線留言，集眾人智慧一起解決。

信息化手段的介入使得評價環(huán)節(jié)得以科學量化，來自于老師、同學、企業(yè)單位的多方評價真正體現(xiàn)了評價的“多元”化。

六、總結(jié)

充分采用“體驗式教學模式”展開教學，恰當?shù)剡\用了多種信息化手段重構(gòu)學習過程，將課前、課堂、課后進行了緊密連接，形成了一套理論指導實踐、實踐鞏固理論的教與學過程，體驗有“依托”，體驗更“深入”。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。從理論知識的初步認識到基本掌握，并開展學習性實踐，在實踐中進一步鞏固提高，并逐步開展應用型實踐解決真實的工程問題，最終具備熟練運用NAT技術(shù)的專業(yè)水平。［8］親身體驗、同伴互助，在不斷的實踐中，促成了工學結(jié)合；過程評價、適時引領(lǐng)，在不斷的建構(gòu)中，促成了目標達成；虛擬仿真、多維互動，在主動學習的過程中，提升了學習效率；云課堂實施互動反饋實時且又高效。

參考文獻：

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［6］韓武光.基于“行動導向”的《局域網(wǎng)組建與維護》項目化課程設計［J］.電腦知識與技術(shù)，2014（23）：62-64.

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［8］王麗娜.虛擬環(huán)境下組建網(wǎng)絡綜合實驗的探索與實踐［J］.實驗室科學，2014（4）：89-90.

［責任編輯陳國平］

作者簡介：袁納新，男，江蘇省啟東中等專業(yè)學校中學高級教師，主要研究方向為職業(yè)教育教學。

中圖分類號：G712

文獻標識碼：A

文章編號：1674-7747（2016）09-0044-03