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关键词:多媒体信息技术;计算机网络技术;网络课程;优化
一、国内外网络课程基本现状
国外网络课程建设起步较早,其中美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校、犹他大学、华盛顿大学都有大量的网络课程资源,其中麻省理工学院截至2009年已有1800余门优秀网络课程上网。在网络资源共享方面,美国的各个大学基本都实行开放式、统一的网络资源共享平台,校内、校际之间的合作共享已是常态。
综观国内的网络课程,主要还停留在以静态web页面展示,辅以有限的多媒体手段,栏目设置较为公式化,一般包括:教学大纲、教学录像、教学课件、习题练习等,常用的展示方式有:文字、图片、表格、flash动画、流媒体及ppt,课程组织基本还是模仿课堂教学的线性化,没有针对教育对象、教育目标、教学内容进行专门的设计与构思,虽然课件、习题等教学资源较全,但一般较陈旧,更新慢或基本未更新。由此可见我国的网络课程大部分处于第二代,有一些还处于第一代水平,只有一些极少数高校网络学院与广播电视大学采用视频会议系统。而随着网络课程的快速普及,如何优化与创新,发挥网络课程的实际效用,是迫切需要我们去研究的问题。
二、网络课程理论研究
建构主义认为学习是学习者在与环境的交互作用过程中主动建构的内部心理表征的过程。这一含义对网络课程有五点启示:知识是学习者主动建构的,因此网络课程设计要以学生为中心,发挥学生的主动性;强调学习的情境性,所以网络课程设计要注重情境的创设;知识的建构既包括对已有课本知识的重组,也包括对网络新信息的意义建构;强调学习的社会性,即网络课程设计要提供学习者交流的平台;强调网络资源对意义建构的重要性。
混合学习是指各种学习方式的结合。如计算机辅助教学与传统教学的结合,自主学习与协作学习的结合等等。在网络课程教学中,混合学习的本质是把传统学习方式的优势和数字化或网络化学习的优势结合起来。它是世界远程教育界,经过十年探索、研究、讨论得出的新的认识,是国际远程教育界关于教育思想和教育观念的大提高与大转变。
三、制约国内网络课程可持续发展的主要问题
我在我所任教的高校展开了一次针对网络课程实施效果的调查,参加调查的500个学生中有65%的学生认为现有的网络教学效果并不显著,主要问题有:
(一)建设流于形式,学生反应平淡,教学效果不佳
(二)内容更新不及时,疏于管理,人气低迷
(三)网络课程偏于理论知识,缺乏互动交流,教学方式单一
(四)虚拟实验的针对性不强,对其局限性认识不够
(五)课程内容讲解偏离其原有目的
(六)对学习者的非智力因素没有引起足够重视
(七)对学生学习过程无有效监控、评价、反馈机制
上述这些现状和问题困扰着我国网络课程的可持续发展,影响到高校网络课程建设的前进步伐,因些有必要对目前的网络课程进行改革,探索一条能使网络课程真正落到实处、发挥其实际功效的建设之路。为此,本文在概述网络课程学习理论以及网络课程现状的基础上,浅谈高职网络课程的优化与创新。
四、网络课程的优化
(一)网络课程模块的优化
就课程类型而言,网络课程体系属于基础性课程、发展性课程和创造性课程。据此,网络课程的内容设计可以从3方面考虑:知识模块,发展性知识模块,创造性知识模块:基础性知识模块主要是向学生传递基础知识、基本概念,注重对现象、概念的解释和定义的描述;发展性知识模块主要是对基础性知识的迁移和应用,考察学生对所学知识的掌握情况,开发学生智力;创造性知识模块是对学生更高的要求,是对学生创新性能力的培养。
(二)网络课程技术环境的优化
成功的网络课程应在技术和教学指导两方面提供有效的学习支持服务。技术环境是意义建构活动有效实施的重要支撑,它能为学生的自主学习提供有力的认知支架,创设有效的学习情境,并提供资源整合的有力环境。我们要依据认知灵活性理论,建立有效的知识建构环境,并对学习资源和任务进行有效的组织和管理。尤其在非良构知识领域的开放性问题的学习活动中,技术环境所提供的认知支架作用和直线式和螺旋式课程内容的组织形式是必须的。
(三)评价方式的优化
目前网络课程教学中普遍存在以递交作业、等待打分、进入下一阶段的学习等三个阶段。这种评价自身对学生的学习是和认知结构的优化和重组十分不利。网络课程的评价应该是过程性评价,这种评价应能为教师和学生的学习和下一步教学指导和管理提供必要的信息反馈。而不同客体的评价需求也确定了评价本身应该是多维度的、多视角的、多种形式的。当前,比较有效的评价包括档案袋评价、小组互评、一分钟问卷等等。而在这些评价中适当突出学生对知识获得和认知元知识方面的评价因素也是非常必要的。
(四)交互系统的优化
有效交互的前提应该是确保信息沟通的流畅性。根据分布式认知理论观点,网络课程中信息不应该主宰在某些权威人士的手中,而应该是均衡地分布在整个学习共同体中。成功的学习应建立在协作知识建构的共同体各成员间信息的平等分享、集体贡献和知识获得和自我提升的平等机会上。因此,技术和网络课程成员的任务就在于促进信息的有效交互和积极分享以及交流传递,而不应有过分依赖于某个权威人士或排斥他人建立小群体的极端表现,每个成员都应有贡献的责任和权利,而这种体现自主学习和个别化学习、协作学习三者结合的交互活动是建立在集体凝聚力的基础之上的。
(五)网络课程内容的优化
课程体系首先应为网络课程的两种类型,即围绕学习资源组织学习活动和围绕学习活动进行学习资源的优化整合的有效实施创造条件。因此,课程内容应包括课程教材、课外资源以及学生在学习活动中产生的生成性知识资源三方面。课程教材指围绕教学大纲和教学目标进行严密组织的课程资源;课外资源包括扩展性的、跨学科的参考资料、权威资料和相关学习网站的链接;学生在学习活动中产生的资源主要指在网络课程中通过网络互动、交流、协作形式组织起来的学习活动中学生们自身创造和组织起来的学习资源。当前许多网络课程注重课程教材和课外资源,忽视学生在协作互动中形成的学习资源。事实上,这些资源真正体现了学生们的意义建构过程,是学生们的大脑中的知识来源。我们能够通过这些资源知道学生当前的知识结构和知识水平,甚至可以了解到学生的学习轨迹并检测到认知和元认知方面存在的不足和缺陷,它将为教师确立下一个最近发展区,制定合理的任务分割和对可能脱离教学目标的活动进行实时的检测和纠正提供重要参考。
(六)网络课程界面的优化
网络课程界面是学习者与网络课程系统之间进行信息传递和交换的媒介,学习者通过界面向计算机输入信息进行控制、查询和操纵;课程则通过界面向用户提供信息以供阅读、分析、判断。网络课程的界面不仅影响到课程本身外观,影响学生学习兴趣的引起和维持,而且对课程的可操作性和使用的方便性也有很重要的作用。好的界面能使网络课程容易被理解和接受,使学习者容易掌握和使用。而一个设计不当的界面,使学习者对课程产生排斥,使用不方便,导致迷航等。
五、结束语
总之,网络课程是一种新型的教育资源类型,在我国发展起步比较晚,目前的一些网络教育理论研究正处于探索阶段,尚有很多需要完善的地方:而作为新课程改革的一个组成部分,网络课程的设计一定要考虑网络本身的特性以及学习者的目标要求,遵从网络课程“以学生为中心”的指导思想来进行网络课程的开发与建设,不能盲目遵循传统的课堂教学标准来进行教学设计。以上是笔者的一点见解。课题研究的目的是希望引起大家对网络课程进行全面的研究,发挥网络教学的特色,使之更加完善。
参考文献:
[1]李克东,谢幼如.多媒体组合教学设计[m].科学出版社,1992,1994.
[2]李克东,谢幼如.信息技术与学科教学整合[m].万方数据电子出版社,2001.
一、 网络课程设计的理论基础
设计、开发网络中,离不开各种理论的指导,教学设计理论、建构主义理论可为网络课程的设计与开发提供理论指导。
1、教学系统设计理论
教学设计是应用系统方法分析和研究教学问题和需求,确定解决它们的教学策略、教学方法和教学步骤,并对教学结果做出评价的一种计划过程与操作程序。
2、 建构主义学习理论
建构主义学习理论认为,学习活动是学生通过一定的情景、借助老师与同学的帮助,通过协作和会话的方式,达到对知识的意义建构。基于建构主义理论的网络课程在设计时应新型的教学方式,贯彻以能力发展为主,知识传授为辅的原则,突出学习者的认知主体地位,提高学习者的主体参与程度,加强对学习者的引导和帮助,促进学习者主动进行意义建构。
二、 网络课程设计的原则
网络教学把传统教学中以“教”为中心的传授戒指教学过程转变为以“学”为中心的探索性的学习过程。针对网络教学的特点,网络课程的设计应遵循以下原则:
1、交互性原则
网络课程要有良好的交互性,及时对学生的学习活动作出相应的反馈。表现的知识应该是可操纵的,而不是教材的电子搬家。能够提供良好的导航系统和功能,赋予学生串联知识和网络浏览的自。
2、协作性原则
协作学习有利于高级认知能力以及合作精神的培养,而网络为协作学习提供了理想的环境,提供协作学习和协同工作的工具和网络空间。网络课程设计中要体现以下两种协作关系,积极引导学生参与。
(1)学生与学生的协作。
(2)老师与学生的协作。
3、重视隐性知识传递的原则
隐性的性知识是指不能系统阐述的知识或者“只可意会不可言传”的知识。一些理论认为隐性知识是当今世界上个人、组织及至国家竞争成功与否的关键。所以在设计网络的时候,根据学生已有的知识经验,可以通过创设一定的情境来传递隐性知识,这样学生就可以利用自己原有知识结构中的一些经验去分析和理解当前学习到的新知识,从而在新旧知识之间建立起联系。
4、个性化原则
网络课程要学生学习的个性化。学生是学习的认知主体,学习的过程是学生通过主动探索,发现问题、意义建构的过程。所以要重视学生作为认知主体的作用,体现学生个性化学习的特点,发挥学生在学习中的首创精神。
三、网络课程设计中相关内容
1、教学目标的设计
教学目标是学习者在网络教学活动实施中应达到的学习结果或标准,对教学目标的阐明,可以使这种结果或标准具体化、明确化,为制定教学策略提供依据。因此,在网络课程的设计中,一定要重视教学目标的编写,使学生明确学习任务和目标。
2、学习环境设计
网络课程中的学习环境应包括自主学习环境与协作学习环境两部分。(1)自主学习环境的设计。自主性是网络学习的一大特点,如何为学生创设一个良好的自主学习空间是实现自主学习的保障。因此自主学习环境的设计应包括:知识内容丰富的案例和学习资源,建立自测习题。(2)协作学习一干二净设计。协作学习是网络教学活动的又一特征,在认知过程中,通过与人协作(包括学习者之间的协作和学习者与老师之间的协作)可以更进一步地培养其高级认知能力。网络课程应为学生之间以及学生与老师之间的交流与协作设计一个良好的支撑环境,让学习该环境中通过协商、会话共同完成特定的学习任务。
3、教学策略的设计
(1)设计教学内容的媒体表现。网络环境中的信息丰富多彩,根据不同的教学内容和教学目标层次可以将教学内容用直观的图像,动画和视频,恰当的声音解说来表现。
(2)创设教学情境。根据建构主义认知理论“情境”是进行意义建构的要素之一,在网络课程的设计中应该充分利用网络庞大的信息容量和多媒化信息传播方式为学习者创设丰富的资源情境,案例情境,问题情境和活动情境,从而激发学生的学习动机,促使学习者参与,积极探索。
(3)提供适宜的学习方法和学习组织形式
4、设计完善的教学评价系统
(1)形成性评价。形成性评价是指根据学生的学习善进行教学调整例之更富成效的一个过程。这里的教学调整是指对网络课程本身的改进以及对网络教学策略的完善。
关键词:网络课程;网络时代;学习形式
中图分类号:TP393.01-4
当今社会的快速发展带来知识和技术更新。作为新时代的一分子,要及时吸收知识,要调整和完善知识结构,必须借助新手段和新工具。网络和多媒体技术的成熟使基于网络的学习方式走上历史舞台。现代人的工作和生活压力加剧,而集中参加培训会使日常工作受到影响。新的学习方式为必须担负工作的人提供便捷。
1 网络课程的特点
随着互联网技术的成熟,现有的教学形式发生变化,以教学内容为核心,遵循传统教学方法,并通过多样化教学手段教学已成为新的教学模式之一。多媒体和信息技术已经参与到教学活动的全过程。与课堂教学和网络共享资源不同的是,网络课程需要有硬软件支撑,由数据库、资料库及考题库组成,动画、视频、课件等多种资源组成教学内容。并且有针对性的完成师生互动。
网络课程所涉及的范围广且学科门类多,能够满足各行业在职人员的需要。学习者可以利用空闲时间,根据学习内容的难易,主动安排学习进程。没有教师的指导及同学们的互帮互助,学习者独立完成学习并考试。
2 网络应用现有学习的优缺点
2.1 优点。与传统的课堂教学不同,将计算机引入到学习活动中来,学习者能够体验新鲜、直观的全过程。声音、视频、动画会有效的激发学习者的兴趣,不仅提高学习者的积极性,而且会收到良好的学习效果。“学中练”使学习者亲自动手,既复习学习内容,也能够加深对重难点知识的理解;“练中学”能发现对知识的不足,及时的纠正模糊甚至错误的理解。
2.2 不足。(1)某些教学软件功能不全,有待于开发商完善;(2)某些应用软件还较昂贵;(3)网络资源中,尤其是在线视频和课件资料的播放和下载亟待加强;(4)多媒体教室的使用应该受到重视和普及。发挥新科技带来的便捷,信息网络技术的发展应当充分应用到其中,应参与网络教学和课程学习全过程。
基于网络的课程学习同样可以让学习者学到很多知识,享受信息时代带来的新体验。对于前景美好的学习方式来说,学习者可以在知识海洋中,探寻一条新的学习历程。
3 更新传统学习环境
现代的新技术集成了音频、视频、动画等高科技手段,使信息的传播更直观,颇具感染力。网络技术盛行的今天,除了资源共享的便利,还将多媒体应用于课堂教学,彻底的改变了传统教学环境。新环境需要软硬件设施的支撑,所以应该加大教育的投入。
将网络化引入到日常学习,可以创设全新的学习情境。提高学习者的兴趣,加强学习动机。集声音、文字、图像为一体的多媒体课件使学习者进入了新世界。注意力高度集中,思维游刃有余的学习者被生动的内容吸引。在这个学习过程中,新手段很好的激发了学习者的聪明才智及潜能,感受到学习乐趣。如在学习《制作卡通人物》时,学习者最先看到的是最终结果,在学习软件的播放中,教师逐一、有步骤呈现内容,并强调重难点。与传统学习不同,不需要和教师面对面,没有教学互动,没有同学的互帮互助,全过程都是视频完成。学习者在网上支付费用以后,可以下载或者点播课件与视频。地点可以由本人自由选择。
4 有益于培养学习者的探索精神
传统学校的课程中也安排了相关的实践课程,动手能力做为技能培养的核心环节受到重视,上机实践能培养学习者操作技能。按照教师要求,学生在使用计算机完成练习之余,也可以通过网络接触到大千世界的方方面面。通过网络,除了能及时的发现专业知识的不足,也能开阔眼界,接触新生事物。
网络课程的学习有助于培养探索精神。目前的学校教学中,主要是任课教师完成知识的传授,而学生按照教师的安排和引导完成学习。网络课程的学习者只能根据网上提供教学资源为蓝本,积极、主动的学习。虽然视频和课件的编制使用了多种教学手段,学习者只能按照自己的理解和步骤学习,这个过程需要学习者具备一定的学习基础,相当的自制力和判断力。假如自己的理解出现偏差甚至错误,是无法得到及时的纠正。在学习较难内容时,学习者需要反复思考或者需要将相关内容做好笔记。若要问老师,只能以网上论坛发贴的方式请教。
多媒体技术和信息技术已经融入到学习和教学过程中,既改进了现代的教育工作,又开辟了新时代。计算机做为一个工具广泛的使用到工作和生活中。普及网络教育,使用新工具为工作和生活服务,是这个时代的基本要求。新技术为创建学习型社会和终身学习提供硬软件支持,为社会培养新人才奠定基础。
社会市场经济的发展需要大量高素质人才,尤其是新兴行业的发展需要大量的人才,信息技术的普及要求现代人在日常生活中要有新知识,而对计算机人才提出了更高的要求。在专业人士新技术的学习中,基于网络课程的学习能够解决学习和工作的矛盾。资源共享并借助网络视频是现代人学习的新方式。通过网上论坛与教师沟通是全新的互动方式。在吸收传统教学优点并且改进现有的学习方式更符合时代潮流。在当今社会,能够适应急剧变革,能够在改革洪流中站稳脚跟,是现代人对“能”的诠释。
5 全新的考核方式
和传统教学不同,网络课程的论证与实施是一个长期的过程。如何客观、公正的评价学习效果是问题的关键。与基础课程有着相同地位的操作技能课程,虽然较适合的开发成网络课程,但是如何考核成为重要课题。以往的笔试不能很好测试操作技能水平。传统的考核方式因及时的改革。假如学习者无法测试真实的学习效果,会对新型的学习方式产生质疑,以至于网络课程的实施和推行受到阻力。所以网络课程需要与考试平台一起推行,该平台应该兼容现有的操作系统,重点测试学习者的实际操作水平,实时的对在线考核分析、判断,做出公正的评价。智能化的考试平台能够方便、快捷的对学习结果做出评判,极大的促进学习型社会的有条不紊展开,应该受到相关部门的重视。同时也有利于培养有一定操作技能和学习能力的专业人才。
学习是一个过程,凭借新兴技术的发展应用不能改变其本质。作为一名教师,不但要善于利用新工具,而且要及时更新教学方式。要用敏锐的思想捕捉学生的学习和生活;要用开放的心态包容时代变革,并以新时代需要的人才特点引导教育与教学。换一种眼光看变化是社会变革带来的全新要求。
网络时代给全世界带来巨大冲击。相关行业受到深远影响。适应社会发展已经成为现代人的焦点话题。全新的学习方式将作为重要手段应引起充分关注。有良好的知识储备,善于学习是社会对人才的基本要求。加速推行网络课程学习,为新时代建设奠定牢固基础。
参考文献:
[1]李成忠,张新有.计算机网络应用与实验教程[M].北京:电子工业出版社,2001.
[2]李真,李辉,孙宁青.计算机网络基础与实训[M].北京:中国轻工业出版社,2005.
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[4]王小刚.计算机网络技术[M].北京:机械工业出版社,2007.
[5]陈鸣,常强林.计算机网络实验教程从原理到实践[M].北京:机械工业出版社,2007.
1.教学过程与专业证书考试相结合
目前许多单位招聘往往对有专业证书的毕业生优先考虑,与网络类课程相关的证书有很多,特别是国家人事部和信息产业部对全国计算机与软件专业技术人员进行的职业资格和专业技术资格认定考试中的网络工程师考试。参加这种考试并取得相应级别的资格证书,是大多数用人单位聘用计算机技术与软件专业工程师系列职务的前提。为了使学生在校期间通过网络工程师考试,具有网络工程师资格,在计算机网络类教学过程中,将教学内容和网络工程师考试大纲结合起来,在教学过程中突出网络工程师考试的重点,并且将历年试题按知识点区分后在课堂教学中对学生提问检查,一方面可以加强和学生的互动,另一方面可以加深学生对知识点的理解和记忆。例如在计算机网络课程中讲到信号编码时,理论的编码规则和编码效率计算等学生不容易掌握,可在理论知识介绍完后在课件中加入网络工程师中的真题,对学生进行提问加深理解。此外,网络工程师考试中还涉及了编码中的汉明码、双极性码和NRZ-1码等,这些内容教材没有涉及,在课堂中补充后对学生参加网络工程师考试有很大的帮助。
除了网络工程师考试外,还有思科认证的CCNA、CCNP和CCIE考试,华为3COM的认证考试和计算机等级考试新增的四级网络工程师考试等。教师熟悉这些试题后穿插在教学过程中,不但可以丰富教学内容,而且对学生通过专业证书考试有极大的帮助。
2.实践教学与提高动手能力相结合
许多单位在招聘时希望尽量缩短新员工的培训时间,员工一到工作岗位上就能马上接手工作。目前的大学教学过程中理论教学时间多于实践教学时间,造成了大多数学生动手能力不强的现实问题。实际上,坚实的理论基础与实践能力是相辅相成、紧密联系的。作为本科教学不可缺少的一部分,实践教学有着自身的独到特点[2]。在实践教学中让学生动手参与,对提高学生动手能力和竞争能力起着重要作用。大学教育中实践教学由实验、课程设计和校外实习组成,目前多数学校存在着三者各自为政、不能形成一个统一体系的问题,无法让学生从局部到整体全面掌握,学生的动手能力无法得到系统的提高,走上工作岗位易与实际脱节。我们在计算机网络类课程实践教学改革中,把实验、课程设计和校外实习三者结合起来,学生对网络重点知识和各种规模的网络均有一定的动手实践,形成一个统一的具体的认识体系。例如,网络中的服务器和重要协议等内容在实验中让学生动手理解和掌握;小型局域网网络组建和设备配置等内容在课程设计中完成;在校外实习中通过参观操作等方法让学生了解广域网相关设备配置、运行和维护。学生通过实验室中的实验配置,不但理解了网络中的重要知识点,而且动手能力有较大的提高;通过课程设计的学习,掌握了小型网络的组建,了解到了最新的设备种类、信息和配置方法;通过校外实习的学习,了解到了大型网络运行使用设备情况,不仅培养了动手能力和创新能力,而且进一步加深了对基础知识的掌握,打下了坚实的理论基础。
将实验、课程设计和校外实习三者结合,让学生参与到实践中,提高了学生的动手能力,为学生能更好地适应工作岗位做好了准备。
3.教学过程与提高综合能力相结合
在激烈的就业竞争下,应届毕业生不仅要有专业文化知识,还要有良好的表达能力、学习能力、交际能力、管理能力和创新能力等。21世纪需要能够充分发挥自己的综合能力,能够发现问题、解决问题、善于沟通,能够提出构想、更好地适应多种工作岗位的人才。笔者在几年的教学过程中发现,一些学生的表达能力和创新能力不足,学生习惯了固定的思维模式,习惯了规规矩矩地做事、答题,甚至出现了不敢贸然作答的谨慎心理,这种现象不是个别的,而是普遍存在的[3]。为了多方面培养学生,教师在教学过程中应有意识地加入一些互动元素等,以提高学生的综合能力。在教学过程中,分组讨论、课堂游戏和学生讲述等均能使学生的综合能力有一定的提高。例如,在讲述网络信息传递时,传统的讲授方式较抽象,学生不易理解,改用游戏方式,把一张纸作为需要传递的信息,学生扮演网络中的节点和层次结构,通过学生之间传递纸张模拟信息的传递,学生在传递的同时讲述自己扮演角色的作用。这种方式不仅能增加课堂的趣味性,而且对学生的表达能力和表现能力有很大的帮助。在讲述局域网组网方式时,学生分成两组,分别准备自己的组网方案,在课堂上首先互相辩论各自方案的优缺点,最后达成一种统一的方案。这种方式能锻炼学生的组织能力和管理能力等。过去“教师教,学生学;教师讲,学生记;教师想,学生听”的教育方式限制了学生创新能力的发展,教师让学生自己组织一个教学知识点,在课堂上讲述给同学,可以给学生自由发挥的空间,锻炼学生的学习能力、创新能力和表达能力等。
教师是课堂上的主导,不仅起到传授知识的作用,更重要的是引导学生思维,带动学生思考,启发学生探索、创新[3]。教师有意识地与学生互动,建立交互式的学习法,对学生综合能力的提高有极大的帮助。
4.教学过程与新知识新技术相结合
[关键词] 高校 教学资源 外语网络课程
随着全国各高校招生规模的不断扩大,教学资源大大落后于不断扩招的学生人数,导致教学质量下降,影响了各高校的人才培养计划实施。以我校为例,全校学生13000多人(不含成教学院5000多人),外语教师80余人,要承担全校本科、大专的公共外语课、外语学院专业课程、成教学院与继教学院外语课程、全校部分公共选修课程;平均每位教师每周16节课,外语教师长期疲于应付课程,如此多的课程很难保证教学质量,更不可能有精力研究教育教学改革。根据《国家中长期教育发展改革纲要》精神,要加快校园信息化建设,在我校实施高校外语网络课程将进一步推动信息化教学资源建设。
实施外语网络课程的意义
首先,实施外语网络课程有利于加强学生自主学习、开放式学习、推动信息化教学资源建设。网络课采用学生自主学习(即不集中教室、不集中时间教学)与专任教师网上辅导相结合的教学模式,旨在通过发挥网络教学、网络资源开放、共享、异步交互的优势,弥补课堂教学之不足。
其二,实施外语网络课程能够让学生享受到优质的教学资源,丰富了教学资源,为我校未来实施网络教育摸索经验。网络相对于传统媒体,具有信息传播不受时间、空间的限制;信息表现方式直观、多样;受众主动接受信息等优势成为新兴的教育手段,众多高校相继成立网络学校。但是由于网络学校良莠不齐,部分网络学校管理混乱,导致目前网络教育发展出现了一定问题。然而,网络教育本身必将成为大势所趋。
第三,实施外语网络课程能够带动我校外语教学方法改革、促进信息化建设。为了实施网络课程,必然要求外国语学院各个专业、各个教研室对目前的课程设置和计划进行总体规划,选择部分教授所带课程,并将省级精品课、校级优秀课的课程,定为第一批网络课程。选择部分理论课程和基础课作为网络选修课,以满足本专业学生深化知识结构,非本专业学生拓展知识面的需求。同时,实施网络课程要求从教务管理、教学资源、考试方式等方面实施数字化改造。
第四,实施外语网络课程能够缓解我校教学资源紧张状况。借助网络这种先进的信息传播手段,能够使学生周末学习,在家进行学习,从而在减轻教学资源压力的同时增加学生受教育的时间
外语网络课程实施方法
从总体上看,实施外语网络课程可以分为课程建设和技术支持两大部分。
课程建设方面应当由各专业进行,从课程设置,教案编排,考试评估等几方面统筹安排。网络课注重学生的自觉性与主动性,但是由于知识的积累需要循序渐进。在制订课程时应当注意衔接,对于部分课程可以考虑对选修学生设定已修课程及其成绩,以达到预期目的。
从课程设置角度看,应向全校学生开放,本专业学生对于专业必修课必须采用传统的教学方式,专业的高级课程也可以采用网络课程的方式进行。在教案编写方面,各门课程应当注意教案尽可能从学生自学角度考虑。作为网络教学,其特点在于学生对学习的时间和进度具有极大的自,缺点是难以与教师进行实时交互。因此,在教案编写时应当对课程的重点、难点加以突出,提供较多的参考资料,尽量配合视频、短片以避免枯燥的讲解。
学生修习网络课程的主要方式是通过网络下载多媒体学习资料进行自学。因此网络与计算机成为学生的学习平台,相关的技术支持包括课件制作、信息、教学交互等环节。
传统的教学方式中知识主要以书本为载体。在网络课程中,知识的载体不仅仅包括书本,还应当包括声音、图片、视频、动画等多种表现形式,对此需要专门的技术人员将书本上的知识通过计算机的多媒体方式表现出来。
实施外语网络课程应当注意的问题
实施外语网络课程是我校运用现代化教学手段进行教育的一种尝试,是一个全新的课题。在实施过程中,本人认为应当注重以下几个问题:
从系统的角度出发,注重整体目标的实现。实施外语网络课程不是一朝一夕之功,是一个长期的工作,应当注意避免被动实施。在实施过程中必须明确目的,避免打造“精品课程”,盲目追求数量,应当区分“深度”和“广度”的教育目标,注重专业课程的系统安排,以提高学生基本素质和拓展学生专业技术,提高学生的就业竞争力为目标。
网络课程注重“宽进严出”,“严出”的关键是考核。为了能对学生掌握知识的程度进行客观评价,题库的质量是根本。由于采用题库抽题方式制订试题,必然要求题库具有较大规模的候选试题。同时为了避免学生通过题海战术应对考试,题库的更新必须频繁。从技术角度上看,采用纯粹的数据库方式存储候选试题存在较多问题,而使用程序与数据库相结合的方式可能是比较好的解决问题。
参考文献:
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[5]马涛.探讨交流在英语教学中的重要性及其应用[J].外语界,2001,1.
[6]曲菲.浅谈改进英语课堂教学模式[J].洛阳工业高等专科学校学报,2004,01.
作者单位:西安文理学院外国语学院 陕西西安
[摘 要] 本文针对当前高等学校外语教学资源匮乏和本校实际情况,提出在本校实施外语网络课程,并对实施外语网络课的意义、方法和应注意的问题进行了初步探讨,旨在全面锻炼学生的各方面语言知识技能,培养复合型英语人才。
[关键词] 高校 教学资源 外语网络课程
随着全国各高校招生规模的不断扩大,教学资源大大落后于不断扩招的学生人数,导致教学质量下降,影响了各高校的人才培养计划实施。以我校为例,全校学生13000多人(不含成教学院5000多人),外语教师80余人,要承担全校本科、大专的公共外语课、外语学院专业课程、成教学院与继教学院外语课程、全校部分公共选修课程;平均每位教师每周16节课,外语教师长期疲于应付课程,如此多的课程很难保证教学质量,更不可能有精力研究教育教学改革。根据《国家中长期教育发展改革纲要》精神,要加快校园信息化建设,在我校实施高校外语网络课程将进一步推动信息化教学资源建设。
实施外语网络课程的意义
首先,实施外语网络课程有利于加强学生自主学习、开放式学习、推动信息化教学资源建设。网络课采用学生自主学习(即不集中教室、不集中时间教学)与专任教师网上辅导相结合的教学模式,旨在通过发挥网络教学、网络资源开放、共享、异步交互的优势,弥补课堂教学之不足。
其二,实施外语网络课程能够让学生享受到优质的教学资源,丰富了教学资源,为我校未来实施网络教育摸索经验。网络相对于传统媒体,具有信息传播不受时间、空间的限制;信息表现方式直观、多样;受众主动接受信息等优势成为新兴的教育手段,众多高校相继成立网络学校。但是由于网络学校良莠不齐,部分网络学校管理混乱,导致目前网络教育发展出现了一定问题。然而,网络教育本身必将成为大势所趋。
第三,实施外语网络课程能够带动我校外语教学方法改革、促进信息化建设。为了实施网络课程,必然要求外国语学院各个专业、各个教研室对目前的课程设置和计划进行总体规划,选择部分教授所带课程,并将省级精品课、校级优秀课的课程,定为第一批网络课程。选择部分理论课程和基础课作为网络选修课,以满足本专业学生深化知识结构,非本专业学生拓展知识面的需求。同时,实施网络课程要求从教务管理、教学资源、考试方式等方面实施数字化改造。
第四,实施外语网络课程能够缓解我校教学资源紧张状况。借助网络这种先进的信息传播手段,能够使学生周末学习,在家进行学习,从而在减轻教学资源压力的同时增加学生受教育的时间
外语网络课程实施方法
从总体上看,实施外语网络课程可以分为课程建设和技术支持两大部分。
课程建设方面应当由各专业进行,从课程设置,教案编排,考试评估等几方面统筹安排。网络课注重学生的自觉性与主动性,但是由于知识的积累需要循序渐进。在制订课程时应当注意衔接,对于部分课程可以考虑对选修学生设定已修课程及其成绩,以达到预期目的。
从课程设置角度看,应向全校学生开放,本专业学生对于专业必修课必须采用传统的教学方式,专业的高级课程也可以采用网络课程的方式进行。在教案编写方面,各门课程应当注意教案尽可能从学生自学角度考虑。作为网络教学,其特点在于学生对学习的时间和进度具有极大的自,缺点是难以与教师进行实时交互。因此,在教案编写时应当对课程的重点、难点加以突出,提供较多的参考资料,尽量配合视频、短片以避免枯燥的讲解。
学生修习网络课程的主要方式是通过网络下载多媒体学习资料进行自学。因此网络与计算机成为学生的学习平台,相关的技术支持包括课件制作、信息、教学交互等环节。
传统的教学方式中知识主要以书本为载体。在网络课程中,知识的载体不仅仅包括书本,还应当包括声音、图片、视频、动画等多种表现形式,对此需要专门的技术人员将书本上的知识通过计算机的多媒体方式表现出来。
实施外语网络课程应当注意的问题
实施外语网络课程是我校运用现代化教学手段进行教育的一种尝试,是一个全新的课题。在实施过程中,本人认为应当注重以下几个问题:
从系统的角度出发,注重整体目标的实现。实施外语网络课程不是一朝一夕之功,是一个长期的工作,应当注意避免被动实施。在实施过程中必须明确目的,避免打造“精品课程”,盲目追求数量,应当区分“深度”和“广度”的教育目标,注重专业课程的系统安排,以提高学生基本素质和拓展学生专业技术,提高学生的就业竞争力为目标。
网络课程注重“宽进严出”,“严出”的关键是考核。为了能对学生掌握知识的程度进行客观评价,题库的质量是根本。由于采用题库抽题方式制订试题,必然要求题库具有较大规模的候选试题。同时为了避免学生通过题海战术应对考试,题库的更新必须频繁。从技术角度上看,采用纯粹的数据库方式存储候选试题存在较多问题,而使用程序与数据库相结合的方式可能是比较好的解决问题。
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关键词:网上远程教育;网络课程;设计策略
网络课程设计不能简单套用传统课程设计的思路和方法,一是要充分发挥网络媒体的特长,二是要适当体现当代教育改革的精神。
一、网络课程设计的若干原则
(一)以教育改革为宗旨
利用信息技术促进教育改革是当代教育发展的大方向,网上教育应该做到观念更新、教法革新、内容从新、评价创新。对于中小学教师教育来说,经过这种革新课程学习熏陶的教师们无疑会转而对中小学教育改革产生巨大的带动作用。
(二)以异步学习为基础
网络既可以支持同步学习,又可以支持异步学习。但从网络媒体的特性来说,更适合于异步学习,因为异步学习可以利用网络的时间和空间两个自由度,而同步学习只利用了它的空间自由度,并且目前的网络线路还受到带宽的限制。就目前而言,在网络上实行同步教学既不经济又不实用。对于网上成人教育来说,异步学习更是应该大力倡导的。
(三)以多元载体为环境
网上教育不应该排斥其他媒体,特别是书本和光盘,可以作为离线学习资源。将离线资源与网络课程相结合,一是可以弥补目前网上中文教育资源不足的缺陷,二是可以减少网络信息传输的负担,三是通过减少在线学习时间而降低费用。因此,我们主张采用网络、书本、光盘三位一体的学习媒体配置。
(四)以自主学习为中心
网上教育应该坚持以学员为主体,营造一种有助于学员探究性学习的环境,促进一种自主学习的文化。学员自主学习活动包括自学知识、观摩演示、观察案例、寻找信息、探索问题解法、交流研讨、构建作品、自我评价等。
(五)以案例学习为抓手
在医学、管理学等学科领域,案例学习历来被作为至关重要的教学方法。在教育领域,特别是在教师培训中,更应应用案例学习方法,让学员通过大量的案例观察与分析,从中体验教学的科学性与艺术性,提升自己的教学设计水平。
(六)以学习资源为支撑
传统的课程是一个内容自足的封闭系统,而网上课程应该是一个以信息资源利用 为特点的开放系统,课程资源库建设可以采取自建与引用相结合的办法。比较而言,传统课程开发是以学习内容设计为中心的,而网上课程应该是以学习过程设计为 中心的,而且网上学习过程具有利用信息资源的有利条件。这种基于资源的学习模式尤其适用于成人学习者。
(七)以合作学习为导向
合作学习是备受国际教育界推崇的学习模式,因为它有助于培养学习者的合作精神和协同解决问题能力。在教师教育中,如果能够让教师们学会在网上运用电子手段进行教学研讨和协同设计教案,无疑会对他们今后的教学行为产生积极影响,因此是值得倡导的学习模式。
(八)以电子作品为业绩
网上教学应该让学员尽量利用电子手段完成作业,把他们的电子作品作为学习业绩。学员的电子作品可以传送给老师,也可以通过网页形式,以便接受多方评议。对于教师教育来说,特别有价值的电子作品是信息化教案,教师通过设计信息化教 案的练习就能逐渐形成信息化教学能力,为我国教育信息化的发展积蓄力量。
(九)以结构化评价为特色
传统的计算机辅助教学通常采取客观性评价办法,利用大量选择题型的测试方式。这种基于简单行为反应的测试方式证明带有很大的局限性。革新的测试理论主张采取面向绩效的评价,不但要知道学员做得怎么样,还要知道他是怎么做的。对于网上教育来说,比较易行的方法是依据学员的电子作品进行评价。课程设计者必须根据教学目标设计出一些结构化的定量评价标准,称之为量规。通常从作品的选题、内容、组织、技术、资源利用等方面确定评价的结构分量,并具体规定各分量的评分等级。有了这种量规,就能大大降低评价的主观随意性,不但可以教师评,而且可以让学员自评和同伴互评。如果事先公布量规,可以对学生作业起到导向作用。
(十)以电子学档为管理手段
网上教育可以充分利用系统的信息管理功能,通过建立和维护学员的电子学档来管理学习过程。电子学档可以包括学员身份信息、学习任务信息、学习活动记录、学习评价信息、电子作品选集等。
二、网络课程设计案例
(一)基于资源库的课程组织
课程按内容专题组织成为若干模块:各模块采取网页结构,并且与教学案例库、常见问答库(FAQ)、评价量规库、媒体素材库、参考文献库以及作业工具库相连接。
(二)基于电子学档的管理
用电子学档记录学员的学习过程与学习成果,支持面向过程的学习评价。
(三)开放式信息库结构
系统允许教师将优选的学员优秀电子作品上传至案例库,也可以将学员中提出的常见问题加解答后作为新的FAQ存入答问库。
(四)多向互动与合作学习
允许学员利用网上异步的及实时的通讯工具,与在线同伴合作学习,或者与在线教师和在线专家进行信息交流。
1 概述
目前,在我国很多高校开设了网络信息安课程,该课程是信息安全专业的一门基础课,也是网络工程专业的一门必修课。网络信息安全课程理论性强,实践性强,并且教学内容随着信息技术的发展也在不断地变化,这给教学工作带来很大挑战。由于专业性质不同,为了使网络信息安全课程的教学符合网络工程专业的特点,并且跟上信息技术瞬息万变的步伐,达到培养人才的目标,我们在多年教学实践的基础上,不断地进行总结和探索。
2 网络工程专业特点
网络工程是将计算机技术和通信技术紧密结合而形成的新兴的技术领域,尤其在当今互联网技术以及互联网经济迅速发展的环境下,网络工程技术已经成为计算机乃至信息技术界关注的重要领域之一,也是在现代信息社会中迅速发展并且应用广泛的一门综合性学科。网络工程专业自从上世纪90年代起,陆续在我国很多本科高校中都有开设。
网络工程专业的培养目标是:掌握常用操作系统的使用、网络设备的配置,深入了解网络的安全问题,具有综合性的网络管理能力,可以胜任中小企业的网络管理工作,并具备发展成为网络工程设计专家的能力[1]。以商丘学院(以下简称“我校”)为例,该专业是我校重点建设的专业之一,计算机网络课程现已成为校级精品课程,所属计算机网络实验室被评为河南省级重点实验室。在校学生一二年级主要学好程序设计、网络原理、操作系统等专业基础课,三四年级主要学习网络设备管理、综合布线、网络组建、网络信息安全等专业核心课程。在学生学习的时间安排上留有余地,引导学生扩大知识面,关注学科前沿,鼓励学生利用好实验室来培养自己的实践能力和创新能力。因此,网络信息安全成为我校高年级学生的一门必修课。结合网络工程专业特色,网络信息安全课程多年来在我校网络工程专业一直开设并收到很好的效果。
3 网络信息安全课程开设现状
网络信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。信息安全是国家重点发展的新兴交叉学科,具有广阔的发展前景。由于我国在信息安全技术方面的起点还较低,国内只有少数高等院校开设“信息安全”专业,信息安全技术人才奇缺。网络信息安全课程在信息安全专业是必不可少的核心课程。
目前,我校网络工程专业网络信息安全课程的开设还是以理论教学为主,实践教学为辅的教学模式。在学时分配上我们采用“34学时理论+18学时上机”的模式。在考核方式上采用“20%平时表现+80%理论考试”来计算总成绩。结合信息安全技术发展迅速的特点,在教材的选用上我们不断更新教材,以求跟上时代和技术的潮流。我校先后选用吴煜煜[2]、周明全[3]、石志国[4]、袁津生[5]等人主编的教材,这样教师也在不断地学习最新知识和专业技能。由于该课程是一门交叉性综合性学科,学好这门课程要求学生必须具备良好的程序设计能力,过硬的数学、操作系统和网络知识。该课程的先修课程为:高级程序设计(C、C++、Java)、计算机网络(TCP/IP)、操作系统(Unix和Windows)、数据库系统。该课程教学内容主要包括:网络安全的基本概念、加密与解密、公钥体系、TCP/IP协议安全、应用层安全、攻击与防御、网络站点的安全、操作系统系统与数据库的安全。
网络信息安全这门课程是一门理论和实践相结合,应用性很强的交叉性综合性课程。理论知识涉及面广且抽象,实践问题规模难度大。这样的特点不仅要求教师具备过硬的专业技能和授课水平,而且要求学生具备扎实的理论功底和和较强的实践能力。该课程在我校是网络工程专业开设的一门必修课程,它既不能像信息安全专业开设的专业课那么详尽和深入,也不能像普及网络安全知识一样成为公共选修课那样浅尝辄止。这就要求教师必须在有限的学时内将网络信息安全课程最基本的原理、最常用的技能传授给学生,使学生能够解决最常见的网络安全问题,成为能够学以致用,能够解决实际问题的人才。因此,必须结合网络工程专业特色和我校学生水平进行教学,才能使教和学的效果都达到最优化,达到培养人才的目标。
目前,现有的教学模式仍然停留在重理论、轻实践的层次上。学生在课堂上与老师的互动性不强,特别是学生的学习积极性不高,对信息安全课程学习的兴趣不持久,实践能力不强,而且现有的考核方式已不适应课程的发展。通过近几年的教学实践,结合目前网络工程专业开设的网络信息安全课程在教学中存在的问题,从培养应用型、创新型信息技术人才的角度来出发,我们尝试对网络信息安全课程进行改革和探索。
4 教学改革与探索
4.1 翻转式教学模式
互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用,使“翻转课堂式”教学模式[6]变得可行和现实。学生可以通过互联网去使用优质的教育资源,不再单纯地依赖授课老师去教授知识。在课堂上,学生和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。我们在课堂教学的组织中参考林地公园高中的经验:一、创建教学视频。我们根据上课的内容和教学目标,使用录屏软件将课件和讲课声音录制下来,然后将课件或视频通过网络分发给学生。让学生在上课前进行先行学习并收集好学生反馈的问题。二、组织课堂教学。教学内容在课外传递给学生后,课堂内更需要高质量的学习活动,让学生有机会在具体环境中应用所学内容。这样学生先自我学习或通过讨论来掌握知识点,结合学生反馈的问题,在课堂上再由教师主导开展关键问题的研讨,安排相应的课程实践。该方法在国防科学技术大学徐明的论文[7]中提到,可以作为改革教学模式的一种方法来学习使用。
4.2 理论与实践相结合的教学模式
理论授课均在多媒体教室进行,理论授课要与上机实践相结合,网络安全实验均在我校计算机网络实验室完成,学生上机操作并提交实验报告。计算机网络实验室是我校网络工程专业的专业实验室,实验室采用圆桌模式分为8组,每组8位同学,能同时满足64位学生做实验。我们结合近几年的教学经验,参考袁津生[5]等教材,安排了如下实验:①VMware虚拟机与网络分析器的使用;②RSA加密算法的分析与实现;③加解密算法的分析与实现(DES、AES等);④Hash算法MD5;⑤剖析特洛伊木马;⑥使用PGP实现电子邮件安全;⑦X-SCANNER扫描工具;⑧用SSL协议实现安全的FTP数据传输。除了正常安排的16个上机学时之外,增加实验室开放时间,为对网络安全有兴趣的学生提供更多的实践机会。通过在计算机网络实验室的学习和实践,使学生加深对网络信息安全原理和技术的认识,提高网络技能和实践能力,增加他们在将来的就业竞争中的优势。另外,工学结合,引进第二课堂,创建实训基地,争取在网络安全相关的企业和公司建立实训基地,加强合作,让学生有实践的机会,提高实践能力和就业能力,这是我们以后也要逐步探索的教学方式之一。
4.3 教学方法的一些改进
兴趣是最好的老师。多讲一些实例,可以采用任务驱动的方式培养学生的兴趣。比如上课前提出一个问题再开始讲课。例如:假如你是一个公司新任的网络管理员,需要对某台路由器进行相应的配置,但是你不知道该路由器的enable密码,该怎么办?这样就能驱动学生主动思考完成任务的方法,主动学习。一定要结合学生实际,避免“填鸭式”教学方法,做好师生互动。另外授课要尽可能地生动、幽默。
课堂知识、搜索引擎、论坛和专业站点、期刊论文(CNKI),这些都是学好网络信息安全的重要资源。在教学过程中,一定要利用好搜索引擎、论坛、期刊论文等,关注前沿的信息安全领域发展动向。
增加先驱课程知识的讲解。网络信息安全涉及到的数学知识我们参考裴定一教材[8]。例如,数据加密与认证技术的内容涉及到模运算、矩阵置换等数学知识,在讲解相应的数据加密知识时一定要将涉及到的先驱课程知识讲解清楚。
以就业为导向,鼓励学生积极参加网络信息安全工程师认证考试。鼓励对网络安全有兴趣的同学进行更加深入、更加专业的学习。
4.4 加大投入、完善网络信息安全专业实验设施
完善的网络信息安全实验平台[9]应该以网络为基础,将网络原理、网络程序设计、信息安全技术和网络实践类等课程集成在同一平台上,采用群组动态交互式实验方法,利用共享网络墙形成公共实验载体,实现网络实验从单设备组网到不断叠加和扩展,使学生从规模化的网络中理解路由协议和网络效率。在这样的实验平台下,利用共用服务器,各个群组组成网络攻防、信息战等实际场景,根据现场不断变化的信息实时设计技术方案,灵活应对网络的动态变化,做出快速的反应与调整,以培养学生高度的应变设计能力。
4.5 改革课时分配和考核权重
网络信息安全是一门理论与实践并重的课程,在今后的教学中,要逐渐增加实践课程的教学。为了增加学生对实践能力的重视,要合理分配理论考试和实践考试的权重,在现有考核模式的基础上逐步增加实践成绩的权重。在考核的形式上,综合卷面成绩和平时表现成绩,平时表现的成绩注重关注实验小组讨论的表现,个人实践的表现等。
5 结论
网络信息安全的形式随着信息技术的发展在日新月异的变化,网络信息安全课程也是一门发展变化很快的课程。根据该课程的特点,我们在以后的教学过程中要不断的学习最新科学知识,关注网络信息安全领域前沿动态,结合课程内容,合理设计授课内容、授课模式以及考核方式。今后,大规模开放在线课程(MOOC)的教学方式随着新一轮的教育改革浪潮也会逐步地应用到网络信息安全系列课程的教学上。总之,网络信息安全课程的教学要在教学实践中不断总结、改革和探索。
关键词:网络工程专业;网络程序设计;案例教学
在网络工程专业中开设“网络程序设计”课程是为了让该专业的学生在学习计算机网络理论知识的基础上,理解网络程序设计的基本原理,掌握基本的网络程序设计模型,具备网络应用软件与系统开发的能力。然而,在笔者多年的教学过程中发现,这门课程内容多、学时少、实践性强,而编程调试的难度又令很多动手能力差的学生失去了学好这门课程的信心。如何充分利用有限的课堂教学时间使学生完成理论与实践的有机结合,掌握网络程序的设计思想和开发方法,是亟待解决的问题。因此,笔者提出以案例为主线,将案例教学法应用于课程的多个教学环节中的教学方法,取得了良好的教学效果。
1 教学现状
1.1课程地位
作为本科院校的网络工程专业,培养目的不能局限于“组网工程”,而要根据各种类型的用人单位对网络工程专业人才需求的不同层次,坚持理论和工程实践结合,知识与能力并重,强化工程素养训练,培养基础知识扎实的,具有较强的分析问题和动手解决问题能力的,能从事和网络相关的科研、工程和应用工作的多层次综合性人才。因此,该专业不仅要求学生掌握与网络工程相关的基础知识与理论,以及各种网络系统设计、建设与维护技术,如网络协议体系、网络互联技术、网络服务、信息安全、组网实践、网络测试与管理等相关知识,也要求学生掌握基本的网络应用软件与系统开发的知识与技术,这样才能满足学生在以后的工作与学习过程中的多元化需要。
在网络工程专业的课程体系中,“网络程序设计”这门课程属于专业选修课,目的是让学生在学习了“计算机网络”等理论课程和“C#程序设计”或“JAVA程序设计”等基本编程技术的基础上,了解网络程序设计的基本概念,深入系统地学习计算机网络编程技术,从网络编程实现的角度更深层次地理解计算机网络的理论和协议,同时,培养学生开发实用且具有网络通信功能系统的能力。
1.2课程内容
“网络程序设计”课程与一般的程序设计课程不一样。一个网络通信程序必须由客户端与服务端相互通信来实现,因此,“网络程序设计”课程侧重于“网络通信”,在教学上不能像一般的程序设计课程那样偏重于程序设计语言的基本语法和用法,而应强调网络程序的编程思想和开发方法。
从课程内容来说,本门课程以某种具体的程序设计语言为基础(如c≠}程序设计语言),结合一些高级编程技术,如多线程编程、数据流处理、异常处理机制等,实现对网络中的各类协议进行编程开发,如图1所示。
1.3存在问题
1)学时有限。
由课程内容可以看出,“网络程序设计”课程涉及多种网络编程技术,涵盖的知识点非常多。同时,随着技术的不断进步,内容还在不断地加深和丰富。但由于这门课程属于专业选修课,学时安排一般比较少(大部分院校该课程安排在48学时左右),其中还包括学生上机实验,因此课堂讲授时应尽可能兼顾编程思想、开发方法和各种网络编程的技术,以最少的学时让学生掌握尽可能多的知识。
2)学生动手能力差。
这门课程的工程实践性非常强,对学生使用程序设计语言的能力要求非常高。前期的“C#程序设计语言”课程中,教师受学时限制,往往会降低难度,在高级程序设计技术方面介绍较少,大部分学生只局限于掌握老师上课讲的内容,不会课后主动花大量时间深入研究,动手调试程序的能力比较弱,不具备软件项目开发所需要的各项综合能力,理论与实践严重脱节。
2 案例教学的可行性
案例教学法是指教师根据教学内容及目标,通过创设案例,组织学生开展分析、研究、表达等活动,让学生在具体的问题情境中积极思考、主动探索,从而培养学生综合素质的一种教学方法。起初,案例教学主要应用在管理学、法学等学科的课堂教学中。目前,案例教学在程序设计语言课程中也有很多应用,但主要集中在对一些具体技术的讲解,在案例处理及选择方面缺乏连续性,各章节知识点的案例相互割裂,无法体现各知识点之间的联系,在“网络程序设计”课程中的应用仍然较少。
在设计网络程序时,不再是简单的单机程序,而是由多个用户程序互相通信来实现。因此,一个网络程序更类似于一个小型项目系统的设计。案例教学对于几乎没有项目开发经验的学生来说,是掌握这门课程的最佳途径。设计好的案例可以将学生引入特定的情境中,启发学生思考,拓宽学生分析问题的思路,培养学生解决问题的能力、实际动手能力与创新能力,让学生最终学会网络程序的设计思想和开发方法,符合“网络程序设计”这门课程理论与实践并重的基本要求。
3 案例教学的实施
本课程内容多、学时少、工程实践要求非常高。因此,在教学过程中,要以解决实际的网络程序设计问题为中心,立足协议的运用,设计合理的案例,注重理论与实践的紧密结合。
3.1案例设计
在案例设计时要兼顾以下几点:
1)一个案例中要包含尽可能多的知识点,兼顾知识点之间的联系。例如,设计一个网络聊天的案例,由客户端和服务器端进行通信,功能包含打字聊天、语音对话、传送文件等。这个案例中包含了Socket编程技术,TCP、UDP、FTP协议编程,以及多线程编程技术、数据流和异常处理机制等知识点,在这些知识点和技术的配合下实现这个网络聊天系统。
2)在设计案例时要从实际应用的项目中寻找,激发学生的学习兴趣。例如,设计一个网络管理的案例,包括ping、主机扫描、端口扫描、活动主机发现等功能。这个案例的功能在“360安全卫士”中都有,容易使学生产生主观感受,激起开发热情。
本课程的教学中,设计的案例如表1所示,6个案例涵盖了图1中的所有知识点。
3.2实施步骤
设计好合理的课程案例后,整个教学过程以案例为主线进行,具体的教学实施分3个阶段:上课讲解、上机实践、总结评价。下面从3个教学环节具体介绍案例教学法在整个授课过程中的应用。
3.2.1上课讲解
在理论教学时,首先通过案例引出授课内容,演示案例的运行效果,让学生对案例有个全局认识,引起学生的兴趣。然后,教师以项目开发的方式,对案例进行分析和设计,以软件工程的思想画出案例的设计框图,为学生日后进行项目开发打下基础。再针对案例中涉及的知识点逐个进行理论讲解,将先修课程中的计算机网络及协议的理论知识应用于程序设计中,让学生在网络程序设计的过程中进一步加深对理论知识的理解。在讲课时要注意以下几点:
1)由浅入深、循序渐进。
例如,在网络聊天案例中,介绍TCP编程的知识点时,首先结合TCP协议的理论,归纳TCP编程的一般步骤;然后以C#语言为例,介绍实现TCP编程所用到的类;根据编程步骤,由C#类实现一个简单的客户端发送“hello”消息给服务器端的小程序,利用投影仪当堂演示小程序的编写和调试。在调试时,可以故意设置一些障碍,例如不运行服务器端,故意造成客户端连接失败,从而逐步培养学生的程序调试能力。同时,可以在此基础上引申出异常处理这个知识点,循序渐进地引出TCP消息边界问题、多线程编程、数据流等知识点。
2)注意知识点的融合与比较。
课程设计的案例往往包含较多的知识点,要注意不要将知识点相互孤立,要加强对这些知识点的融合和比较。例如,在文件传输的案例中,FTP编程知识点和数据流知识点就要融合起来讲,不能割裂。在讲计算机编程时,结合FTP文件传输协议仔细讲解FTP协议传输的网络数据流和文件数据流之间的区别和联系,并实际编写课堂小程序展示两者之间的关联,加深学生对这些知识点的融合与比较。另外,在后面的课程中,介绍网络下载案例时,可以与之前的文件传输案例进行比较,从实际编程的角度比较分析P2P技术的文件传输与FTP协议的文件传输,并用多台机器配合演示两个案例的实际运行效果,让学生在掌握P2P技术与FTP协议的理论知识后,从实际编程项目的角度加深对理论知识的理解。
3)理论联系实际、培养动手能力。
在理论课讲授过程中注意理论知识的讲授与程序的编程、调试的演示要交叉进行,给学生一个良好的起点,激发学生自己动手的兴趣。在讲课时要注意控制好节奏,留给学生一定的思考时间与空间;在编程或调试的过程中要不断地抛出问题,引导学生思考、分析和讨论,从而帮助学生逐渐增强在编程时分析问题、解决问题的能力。由于讲课课时有限,对每个案例不可能都尽善尽美地在课堂上讲解调试完成,因此,每节课结束后都要留几个问题,让学生课后去思考,主动查找资料完善程序,然后在上机实践环节中编程调试。学生上机的内容,由传统的验证型编程改为综合型、设计型项目的编程。这样可以引导学生的发散性思维,进一步激发学生的学习兴趣,让学生课后主动探索,寻找问题的解决方案。
3.2.2上机实践
在程序设计类课程中,上机实践环节是必不可少的。让学生亲自动手编程,学会程序的分析、设计、编程以及调试,提高实际动手的能力。本门课程涉及比较难的程序设计内容,在调试程序时又需要多个通信主机配合,因此,在上机实践环节,可以打破传统,由3~4个学生组成一个小组,共同完成每个案例的编程调试,这样做有几个优点:
1)增强团队意识,提高上机效率。
学生的动手能力参差不齐,有的善于查找资料,有的善于编写代码,有的善于程序测试等。让他们3~4人组成一个小组,由组长带领,发挥各人的特长,共同讨论,互帮互助,相互配合,可以在有限的上机课时中更好地完成案例内容,提高上机的效率。
2)激发学生的编程兴趣和斗志。
传统的上机课时有限,上机内容一般是每个学生独立完成,而网络程序设计的编程、调试难度比较大,大部分动手能力差的学生遇到错误无法找到出错的地方,产生极大的失落感,慢慢地就失去了对网络程序设计的开发热情。采用小组合作的方式,小组内成员互相探讨共同完成一个项目的开发,容易产生成就感,激发编程的兴趣。小组之间还可以互相竞争,比比看谁的系统更好,这样,又避免了上机抄袭的现象,比传统的独立完成验证型实验能收到更好的效果。
3.2.3总结评价
在每个案例的上机实践环节结束后,要求每个小组撰写提交实践总结报告,内容包括:案例的功能描述、总体设计思路与框图、详细设计、问题及解决方案、编程技巧与心得体会等。撰写总结报告一来是对每个案例的总结与回顾,加深学生对案例及相关理论知识的理解;二来是为日后撰写毕业设计论准备,锻炼学生的写作能力。
在最后评定成绩时,不再以传统的卷面考试方式来评判,而是结合同学们的理论和实践能力,综合考评,成绩以优、良、中、及格、不及格5个级别给出。因为上机实践是以小组的形式进行的,因此在考评时也以小组为单位进行考核。在此基础上,综合考量每个学生在小组中的角色和工作量的多少,最终评定出每个同学的成绩。
3.3效果分析
“网络程序设计”课程选择具有启发性、典型性且来源于实际的案例,将理论知识应用于具体的编程实践,让学生在上机编程的过程中进一步体会理论知识,提高了学生的学习兴趣和学习主动性。在上机实践环节以小组形式加强互助合作,增强编程成就感的同时,提高了学生的编程、调试能力,培养了学生分析问题、解决问题的能力和进一步学习新的网络编程知识与技术的能力。