前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇计算机网络课程设计范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
1.1Sniffer软件简介
Sniffer软件还有很多其他强大的功能,比如检测网络流量、实时监控网络活动、收集网络利用率和错误等。使用Sniffer软件可以捕获从数据链路层、网络层、传输层到应用层各层次的协议数据包。Sniffer在捕获数据包以后,可以按照不同层次显示出来,并且用十六进制、ASCII码多种形式进行解码,这样学生可以通过实际的操作看到各种网络现象中产生的数据包的具体结构和内容,从而加强对计算机网络体系结构的理解。
1.2数据链路层协议分析
我们通常在讲解数据链路层IEEE802.3数据帧结构时,在课堂上给同学展示的结构图,主要讲解各部分的内容和功能,学生在理解上是很抽象的,印象也不深刻,很难真正掌握数据帧的分层结构和工作原理。为了让学生能够直接生动地去感知数据帧,我们设计了采用sniffer软件来监控网络中2个节点间的通信,通过抓取链路层数据帧来进行解码分析。步骤如下:
①点击开始程序sniffer打开Sniffer软件,如果电脑有多个网卡,选择已经连接正在工作的网卡;在主窗口菜单中选择“捕获”“定义过滤器”“地址”:地址类型处选择“IP”;
②位置1处填写本机的IP(A),位置2处填写旁边同学的IP(B);
③继续在“定义过滤器”选择“高级”,勾选想要捕获分析可用到的协议类型:IP-ICMP;TCP-DNS-HTTP-TCP;UDP-DNS等;点击“确定”;
④点击“捕获”菜单中的“开始”,开始捕获位置1与位置2之间的协议数据包;
⑤此时我们在cmd窗口中输入命令:ping[位置2的IP地址];
⑥Ping命令结束后,返回Sniffer主窗口,点击“捕获”菜单中的“停止并显示”。
⑥在显示窗口中点击解码选项,可以看到类似的窗口,里面包含了各层的数据包,点击DLC,可以看到的内容,其中上半部分表示数据帧的基本信息,包括接收时间、帧长度、目标物理地址、源目标地址、帧的类型以及对应网络层的协议等信息,下半部分是该帧的数据流用十六进制表示,当然同学们可以转换成二进制来分析,右边的内容是对应的ASCII码。
1.3网络层及高层协议分析
在刚才操作的窗口中,在DLC下方的就是IP协议,点击展开IP选项,可以IP协议内容,可以很清晰地看到IP数据包的报头信息,让学生与课堂里讲的关于IP数据包结构信息进行对比,找到相关的内容。其他高层的协议信息操作的方法与IP协议类似,在中打开TCP选项,可以看到传输层的协议结构信息,打开HTTP选项,可以看到应用层的协议结构信息。
2总结
论文关键词:计算机网络技术基础 课程 教学
论文摘要:《计算机网络技术基础》课程作为中职学校的基础课程之一,对培养学生的计算机能力有重要的意义。文章从教学目标、教学内容等方面对该课程的教学作出探讨。
现代社会是一个信息化的时代,互联网技术作为信息传递的主要手段在生活的各个领域发挥着重要作用,学校也不例外。因此,在职业学校开设《计算机网络技术基础》课程显得尤为关键。笔者结合多年的教学实践,从该课程教学的发展历史入手,结合网络技术发展的形势,对教学目标、教学内容、网络实验室、教学模式和教学方法、考试制度等作出探讨。
一、明确切合实际的课程教学目标
计算机和网络技术是当展最快的信息技术,是新世纪人才必须把握的基本技能。《计算机网络技术基础》被列为计算机专业和信息类专业的核心基础课程之一。南京中华中等专业学校(以下简称“我校”)是在五年制高职电子商务专业中开设《计算机网络技术基础》课程,教学目标是为以后计算机网络技术及其应用的专业学习和探究打下坚实基础,培养未来的中高级网络管理、维护人员及至网络工程师等。那么,通过《计算机网络技术基础》 课程的学习,学生要对计算机网络技术有更深入的认识,能解决网络管理中的基础问题,能选择合适的因特网接入方式,会按要求划分IP地址,会使用常用的路由器、交换机等网络设备,能用Windows Server 2003 组建符合目标的局域网等。
二、精选教学内容,完善课程体系
为实现教学目标,教学内容的精心选择是必要的。以往所用的《计算机网络技术基础》教材和许多专业教材一样,先理论后实验,实验总是安排在本单元理论学习之后。这样就使得课堂和实验教学内容脱节,还导致了所讲内容空洞、枯燥,不轻易被理解和把握。另外,在体系结构上也存在不妥,大都以知识点为主线,相邻章节之间的联系不够紧密,这就使得学生学习的主线不够明确,从而导致学习时对知识的掌握不够有条理。所以,笔者着力编写校本教材《计算机网络技术基础》,将其分为三大模块,主要由网络常用软件应用、网络服务器的配置及应用和网络互连基础构成,各模块又分别由计算机网络概述、通信基础、网络体系结构、局域网、以太网组建、网络操作系统应用、广域网、TCP/IP协议、因特网技术和网络安全等25个项目组成。将学生熟悉的网络常用软件放在第一模块,目的是让学生轻松掌握基础模块后能更好地学习后续两个模块。本书适合高职计算机相关专业学生在三年级第一学期学习,将理论基础与实验编在一起,以实验为主线,将基础知识融入实验项目,做实验时遇到新的知识点再及时讲解,这种方法可以充分利用实验课时,让学生在实验中吸收新知识,并清楚地认识到知识点的应用环境。
通过学习,希望使学生掌握计算机网络的基础知识,了解局域网、广域网技术,掌握常用计算机网络操作系统的安装与使用,会处理计算机网络系统安全与管理的相关问题,从做网线开始,最终能模拟组建一个典型的小型局域网,并熟知这些技能的综合应用。
三、准备好网络实验室
《计算机网络技术基础》课的实践教学环节非常重要。随着网络技术的飞速发展,网络实验室也需要不断完善。专用服务器、路由器、交换机、工作站等硬件设备是组建局域网的必要基础设备,“纸上谈兵”的教学效果是可想而知的。我校自2008年构建专业网络实验室以来,教学效果就有很大提高,笔者在教学研究上也有了新的心得。因考虑相关课程(如计算机组网技术)也需要实验室,将设备分为6组,以便让学生分组完成实验,这使得分组教学得以更好地展开,学生的合作能力也得到提高。另外,考虑到学生的操作基础和设备维护,建议让学生做实验之前,先在适用的实验模拟器中完成实验。我校选择了目前较适用的模拟实验软件VM Workstation、Packet Tracer等。 转贴于
四、搭建网络教学平台,激发学生的自主性、探究性学习,延伸课堂
2010年,我校在“十一五全国现代教育技术专项课题”的研究中提出:要将各类课程的电子教案、课件、各章节的要点、作业及优秀学生作品等放到校园内网上,学生可以通过电子邮件向教师提出问题、提交作业,教师也可以通过邮件为学生答疑和批改作业。如今,我校新改版的校园网,经过规范性、艺术性的网页设计,配合音频、视频等多媒体效果,动态网页和读者独特的互动性,可以满足不同层次学生的自主性、探究性学习的需要。校园网已成为重要的网络教学资源,也成了师生交流的重要平台。作为计算机相关专业的核心基础课程,《计算机网络技术》被列为我校的核心专业基础课程。考虑到该课程对实训的要求比较高,学生对实训设备的依赖性较强,专业教师除了在课堂上要引导学生做好实训外,还应借助网络平台给学生推荐更多、更好的学习网站,如技能大赛网、服务器管理网、小型局域网搭建之类的网站,让学生的功夫下在平时的课堂内外,激发自主性、探究性学习。
五、改革教学模式和教学方法,努力提高学生的专业素养
《计算机网络技术基础》课程教学内容的特征是:“协议”满篇,很空洞,不如其它课程具体,但“协议”的学习又是这门课不可或缺的,因为很多网络设备都离不开“协议”的支持。如何让学生对枯燥的协议学习产生兴趣,探究先进的教学模式和教学方法是非常必要的。
1.整合教学资源,采取适用的教学模式,提高教学效率。《计算机网络技术基础》课程有许多实训任务,虽然学生对这些操作性很强的实训感兴趣,但仅限于此,对实训在实际生活中的应用则一无所知,就更别说运用了。通过几年的教学实践,笔者找到了解决这一问题的切入点,那就是课堂的导入:情境导入——明确任务——知识点讲解——实训巩固——知识拓展。其中,“情境导入”是重点。虽然有的实训很难创设真实的情境,但可以借助多媒体、网络等教学平台,通过丰富的图片、视频等素材让情境更逼真,教学效果的改善是必然的。另外,现在的计算机专业课教学以多媒体为主,但板书也是重要的辅助形式。对于网络设备和传输介质等内容,可用多媒体课件让学生对其产生更直观、形象的认识,易于理解,也可增加内容的趣味性,同时增加信息量,提高课堂效率;对于IP地址、子网划分等公式推导需演绎的内容,则采用黑板加讲解的方式效果更好一些。
2.讲课时多用生活中的类比事件,使复杂的新题目变得易懂,同时增加趣味性。比如,讲“协议”和“层”的概念时,举“两个不同国家的商人合作(假定他们只会本国语言)”的例子,明白双方之间的通讯是需要规则的,上层的通讯需要相邻下层协议的支持才能完成。再如,讲网络层的路由选择和拥塞控制时,用城市中的交通新题目作类比,让学生容易理解。尤其是拥塞控制,通过类比很轻易就能理解“网络中的Packet包太多”(城市中的车辆太多)是导致“拥塞”的原因,然后采取一些算法来控制和解除拥塞。
3.让课堂多些“争吵”,提高学生独立思考和创新的能力。对于课程涉及的一些较难懂的、有争议的知识不妨抛给学生展开讨论,充分体现教师主导、学生主体的教学要求,从而更好地发挥学生自主学习和个性化学习的优势。
六、完善评价机制,提高学生的成就感
专业实训课的评价机制已与文化课的评价机制有很大的不同,但仍需进一步完善。除学期末的笔试(也可用无纸化上机考试代替)外,还应采取单元项目考核、综合实训考核等形式,客观地反映学生对所学知识的掌握程度,让学生有更多体验学习成就感的机会,从而提高学习积极性。如上机成绩由60%的平时单元实训和40%的期末综合实训构成。另外,还应推荐他们多参加专业类技能考试,开阔眼界。
参考文献
关键词:网络课程;教学设计;学习资源设计
很多高职计算机课程属于操作性技能类课程,如平面设计、网页制作、二维动画制作、三维动画制作、视频后期编辑和AutoCAD制图等,其共同特点是按照高等职业教育的要求,培养学生基于计算机软件的操作,发展实践技能。随着教育信息化水平的提高,网络课程教学应用日益广泛,计算机操作类课程的网络课程建设得到了普遍重视。
本文以Flas制作网络课程为例,从教学策略设计的角度,讨论高职计算机操作类课程的网络课程设计。Flas制作网络课程的建设目标是基于混合式教学理论,以学习者为中心构建网络化学习环境,用于辅助课堂教学,解决教学重点和难点,针对不同学习进度的学生进行分层教学,并提供扩展性的网络化学习资源,满足学生课外学习需求。
1网络课程分析
1.1课程特点
Flas制作是我校现代教育技术和计算机网络技术等专业的必修课程之一。该课程以程序性知识为主,操作性和实践性强,常见的教学问题包括:一些Flash概念和软件操作比较复杂,学生理解困难;学生学习进度各异,步调不一;软件操作能力和综合实践能力脱节。这些问题,有必要通过良好的教学设计和适合的网络课程来改善。
1.2教学目标
Flas制作课程的教学目标是掌握Flas制作的基本概念、基本操作和基本方法,掌握Flash绘图、常见特效制作和ActionScript基本编程,能够完成Flash课件、广告、MTV和网页动画等综合作品的设计与制作。Flash综合实践能力主要分解为5项子能力:矢量绘图能力、特效制作能力、ActionScript编程能力、作品创意设计能力、综合规划制作能力。
1.3学习者特征
本课程的学习者是现代教育技术、计算机网络技术等高职专业的大二或大三学生,通常已学完计算机应用基础、程序设计、网页制作和平面设计等先导课程,掌握了计算机基础操作、程序设计和平面知识,仅缺少美术功底和创意训练;具备基本的网络信息检索和处理能力,具有一定的自学能力、学习主动性和学习决策意识,但学生学习的兴趣、能力、条件和需求存在明显的不平衡。
1.4教学内容分析
美国著名教育家、心理学家布鲁纳认为,学习不是一次就能达到目的,应该让学生尽早在不同程度上接触和掌握学科的基本结构,以后随着学生认知水平的提升,逐渐扩大学科基本结构的范围,并增加深度,以螺旋式来促进学生对学科内容的理解[1]。“螺旋式上升”可以划分为两种基本类型,即学科情境深化和现实情境深化[2]。
基于此理论,本课程将课程内容按螺旋式上升划分为3个模块,即基础入门、专项训练和综合实训(如表1所示)。基础入门模块占课程的1/3课时,讲授Flash的核心概念、基本操作和基本方法。模块不追求知识体系的完整性,而是注重让学生尽早掌握Flash整体的知识框架。专项训练模块围绕重要的Flash制作能力(绘图、特效、编程等),专项展开,深入发展,以螺旋式反复促进学生对专题内容的熟练掌握。综合实训模块以Flash网站、Flash广告等各种类型的真实案例,类化和拓展现实应用情境,使学生能解决实际问题,培养综合设计与制作能力。
这3个模块的编排打破传统教材的编排体系和知识逻辑结构,力求体现学习者螺旋式上升的认知规律,让学生由点及面、由浅入深地进行学习。它们统一在一个共同目标下,即培养学生的综合实践能力。
2网络课程的教学设计
网络课程是通过网络表现课程的教学内容及实施教学活动的总和。它包含按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境,其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。教学策略是为完成特定教学目标而采用的教学活动的程序、方法、组织形式和媒体等因素的综合考虑[3]。基于上述的前期分析,下面将从网络自主学习设计、基于UGC的学习资源设计和学习评价设计等角度,对“Flas制作”网络课程进行教学设计。
2.1网络自主学习设计
网络自主学习是指在教师指导下,学生以多媒体计算机为媒介,依据网络的资源共享、交互学习和超文本链接等特征,在一个外部刺激丰富的环境中,自主获取知识、运用知识、解决问题的一种综合学习活动。网络课程自主学习模型需要五大系统的支持,包括学习内容支持设计(学习目标设计、学习内容设计、学习辅助内容设计)、交互支持设计、学习活动支持设计、评价反馈支持设计和导航支持设计[4]。
鉴于此,本课程设计和制作了“学习中心”模块,提供自主学习所需的主要支持。“学习中心”模块涵盖了课程所有章节的学习内容,每节包括如下项目:学习指导、知识讲解、案例视频、测试习题、练习实训、添加笔记、添加提问,其导航菜单如图1右侧所示。
“学习中心”的所有功能均基于Flash环境下的ActionScript进行开发,服务器端采用ASP动态脚本语言,所有章节目录及其资源数据、测试试题、笔记本和提问数据,均存储在Access数据库中,结构清晰,易于扩展。“学习中心”不仅用于学生课外自学,还可以辅助课堂教学,帮助学习困难的学生完成案例。在教师指导下,不同能力层次的学习者可以根据自身兴趣和能力水平,完成不同难易程度的案例,便于实现分层教学,缓解不同学习者进度不一、需求不同的矛盾。
1) 自主学习的内容设计。
“学习指导”指明当前小节的学习目标、学习重点和难点、学习建议。“知识讲解”围绕后续案例所需的理论知识和基本方法,提供SWF格式的文字讲解或视频讲解。“案例视频”通常包含若干个案例,每个案例提供“观看效果”、“要点解析”、“步骤演示”和“仿真操练”。“步骤演示”是采用Adobe Captivate录制制作的、配有语音讲解的交互式视频,不仅录制了案例制作的演示画面,还在视频中根据教学需要适时插入板书、提示性强调和扩展性资源链接,增强视频的交互性。“仿真操练”则在“步骤演示”的基础上,需要学习者按照指定的要求单击鼠标或输入键盘进行交互,视频才能继续播放。
2) 自主学习的评价设计。
学习者可以通过“测试习题”和“练习实训”对学习结果进行检测和巩固,其中,“测试习题”从数据库读取本节对应的试题,在测试完成时报告测试得分情况。
3) 自主学习的交互设计。
本网络课程同时基于Flash环境和Web环境实现了添加笔记和提出疑问功能,学习者可以及时记录学习成果,提出学习疑难,获得同学或教师的帮助和指导。为方便学生查看笔记或疑问的上下文情景,改善交互性和访问效率,笔记和提问具有“回溯功能”,即在添加笔记或疑问时,系统自动在笔记或疑问的正文中附着关联章节的标题和ULR链接,便于他人在浏览时可以快速定位其对应的章节。学生可以管理笔记的分类(栏目),设置笔记的开放方式(公开、小组内可见或仅自己可见)。学习笔记以发表时间倒序呈现,可以用于记录学习心得、笔记摘要和课外资料,具有类似博客的基本功能。
4) 自主学习的导航设计。
良好设计的导航可以为自主学习提供即时有效的引导,常用的导航策略有模块导航、导航图导航、路径导航、书签导航、检索导航、帮助导航等[5]。本网络课程基于数据库技术,实现了检索导航、导航图导航和书签导航。学习者不仅可以对章节目录和关联资源进行检索,还可以浏览章节内容的导航图。导航图图形化标识了“已学”和“未学”,便于学习者把握整体学习进程。
2.2基于UGC的学习资源设计
扩展性学习资源是网络课程的重要组成部分,通过收集和整理优秀学生作品、文字教程、视频教程和优秀商业案例等资源,支持学生开展基于资源的学习(Resources Based Learning),有助于帮助学生拓展知识面,加深知识学习深度,并培养独立学习的能力。
扩展性学习资源按照“学习中心”的章节结构进行组织和管理,组织清晰,主题明确,学生在学习完某章节后,即可查阅与该章节关联的学习资源,也可以按照资源自身的属性(Tag标签、资源类型、时间等)来浏览资源。
UGC(User Generated Content,用户生成内容)是Web2.0环境下一种新兴的网络信息资源组织模式,体现了离散、去中心化、非权威化、集体创作与协同创作的特点,包括3个特征:1)Internet上公开可用的内容;2)内容具有一定程度的创新性;3)由非专业人员或权威人员创作[6]。依据UGC的思想,扩展性学习资源的建设提供了开放的添加工具,教师和学生可以动态添加网络化资源,包括图文教程、视频教程、Flash素材和Flash案例等。学生借助处理工具中的复制/粘贴功能,可以从互联网快捷地收集大量在线资源及其引用书签,进行一定加工。另一方面,教师在教学中以实训的形式,要求学生对某些教学内容编制图文教程或视频演示教程,然后上传至网络课程。基于UGC思想的学习资源建设,使学生成为资源的利用者、贡献者和评判者,符合基于资源的学习环境(Resources-Based Learning Environments,RBLEs)的特点要求,即要求学习者参与资源的编辑、评价、加工处理和意义生成等认知管理过程[7]。
基于UGC的学习资源建设需要考虑如何解决资源质量。面对海量的网络信息,学习者通常缺少应有的概念框架和实践策略,学习者所添加资源的可信度、有效性和可靠性存在不确定性,日积月累会导致信息过载,影响资源利用效率。为此,我们在引入学生参与学习资源建设时,不仅要加强资源建设的管理与控制,培养和提高学生的信息素养和资源评价技能,还要建立机制,实现资源的筛选。本网络课程提供资源评价功能,学生可以对每一份资源进行打分和描述性评价,可以按评分和点击次数对资源排序,以人工的方式对资源进行筛选。同时,本网络课程建立等级积分的激励机制,鼓励学生添加优质资源,提高资源整体质量。
此外,人力资源是一种重要的动态学习资源,本网络课程提供站内邮件、学习笔记、BBS异步交互和基于Flash的同步交互等网络化交互工具,支持学习者获得来自学习伙伴或指导教师支持,促进隐性知识的获取与分享。
2.3学习评价设计
学习评价是评价者参照一定的标准,运用合理的方法对学生的学习过程和结果做出评定以及在此基础上对学生形成价值判断的过程[8]。网络课程的学习评价的原则为:关注学习过程、评价内容多元化、评价主体多元化、评价手段网络化和人性化结合[9]。参照此评价原则,本网络课程充分利用网络化评价手段,将形成性评价和总结性评价相结合,学生自评、学生互评和教师互评相结合,主要的评价形式包括:
1) 单元测试。学生学习完每个章节,通过测试习题和练习实训进行形成性练习和自我评测,了解自己对学习内容的掌握程度,评估学习效果。
2) 作品交流。在教学过程中,学生通过“作业提交”功能将实训作品提交至网络课程教学系统中,教师对实训作品进行批阅和反馈。同时,学生相互之间可以对实训作品进行点评,提高学生的批判性思维能力、作品鉴赏能力和学习参与热情。对于优秀的学生作品,教师将其转移至“优秀学生作品库”,以资鼓励,便于后续的学生学习。
3) 电子作品集体互评。计算机操作类课程重在培养学生的综合实践能力,单纯的纸质化考试通常无法准确评价学习效果,因此,这类课程在教学过程和学期期末的评价中,一般要求学生提交电子作品,通过学生作品的评分来衡量学生的学习效果。在实际教学中,学生作品的评分常常是由教师一个人根据自身经验和专业知识来完成的,这种做法的弊端在于:评价主体单一,因为教师个人视角和主观印象的偏差,容易造成评价结果有失公允,挫伤生学习的积极性。本网络课程内置了一个学生作品集体互评模块,在教师的组织下,学生在网络化计算机教室中演示作品,然后全班同学对其作品进行评分,按照一定规则计算出来的平均分数就是学生互评分数。在作品的最终得分中,学生互评分数占40%,教师评分占60%。
3结语
“Flas制作”网络课程在我校实际教学中应用多年,期间不断充实完善,较好地发挥了课堂辅助和课外助学的功能,该网络课程设计所采用的策略与方法具有一定的代表性和可借鉴性,期望能对其他院校的网络课程教学有所帮助。教无定法,课程类型、课程性质、教学对象和教学情景的差异都会带来设计的差异,这仍需我们今后不断探索。
参考文献:
[1] 李美凤,李艺.“螺旋上升”式信息技术课程内容设计研究[J]. 中小学信息技术教育,2008(2):14-17.
[2] 孔凡哲. 基础教育新课程中“螺旋上升”的课程设计和教材编排问题探究[J]. 教育研究,2007(5):62-68.
[3] 何克抗,林君芬,张文兰. 教学系统设计[M]. 北京:高等教育出版社,2006:80-82.
[4] 吴东醒. 基于自主学习的网络课程的设计与开发[J]. 电化教育研究,2008(6):88-90.
[5] 王同明,闫鹏展. 网络课程中导航系统的设计[J]. 现代远程教育研究,2005(4):30-33.
[6] 赵宇翔,朱庆华. Web2.0环境下影响用户生成内容的主要动因研究[J]. 中国图书馆学报,2009(9):107-116.
[7] Janette Hill,Michae Hannafin. 基于资源的学习环境设计[J]. 钟志贤,译. 远程教育杂志,2009(1):46-50.
摘 要:随着互联网宽带的飞速告诉的发展基于网络的现代教育手段被广泛用来培养新的人才,在21世纪,大规模的劳动文化将起到积极的推动作用。为了促进基于互联网的远程教育,和大量的网络课件。如何建立一个网络课件成为关键。因此,探索和研究网络课件设计基于互联网网络课件的使用多媒体教学软件环境,教学功能,在教学中的作用,具有十分重要的意义。本文提出的新的设计理念,建立一个新的模型的网络课件
关键词:CAI;积件;积件系统结构;网络课件
1、积件思想的基本特点
1.1注重人的主体性。积件将教学信息资源与教学思想、教法、学习理论相结合的主动权交给了师生,将过去课件设计者从事的教学设计回归到教师学生自己的手中,成为教师和学生教学活动的工具,因而适应任何类型的教师与学生,具有高度的灵活性和可重组性,充分体现了面向21世纪尊重人、以人为主体的教育思想。教学设计和学习理论的运用,不是在课件开发之初,而是由师生在教学活动中进行,真正做到以不变(积件)应万变(教学实际),计算机成为课堂教学的有力工具,成为教师和学生个性与创造性充分发挥的技术保障。
1.2积件与教材版本无关性。积件是以知识点为分类线索,这样,无论教材课件体系如何变化,教材版本如何变化,积件都可被师生应用于当前教学活动中。
1.3基元性与可积性。教学资源素材愈是基本的,附加的边界约束条件愈少,其重组的可能性就愈大。以往的CAI课件总是有启承转收,有头有尾,自成整体,断了哪一个环节都不行,这种看似完美的软件固化了知识的联系,模式化了思维过程,机械化了教学程序,很不适应于千变万化的课堂信息交流;它排斥了教师的主导性和创造性、学生的主体性和差异性,忽视了教学环境,并在原来的水平上,发展学生的多变性。积件则并非如此。积件中的积件基元就是一个基本知识点,它不局限于特定的教学理念,教学方法,并不仅限于可见系统和教科书出版,其对附加条件的约束能力,因而可积性(可重组性)就较大。值得强调的是:不排斥积件教育理念与教学方法,相反,它将许许多多良好的教育思想与教学方法,积累到一个库中的原始形式教学的基本策略,就像一组杰出的教育家的智慧溶于一炉,火花可以燎原,燎原在思想上有杰出成绩的学生。
1.4开放性,自繁殖性。物质资源和教学策略资源的积件储存教师的的教学策略资源以基元方式入库供教师重组使用,因而在任何时候,任何地方,任何教师(学生)都可以将最新的信息和自己的作品添加入库,只要确立了积件的信息标准,规范的教学和学习活动的自然开房。随着计算机技术的发展,工作人员和学生的参与,几件的快速发展将是令人难以置信的,像今天的互联网和网络上的信息爆炸。
1.5继承性与发展性。
机件系统和临时的特定于应用程序的课堂教学可以成为一个临时的课件和教学课件,相当于“微教学单位”,机件系统,从而机件和教学是一个继承和发展的关系。课件是适用于特定的教学情境机件,适用于任何变化的教学情况,机件更适合教师和学生交换为基础的课堂教学情景。经过适当的处理课件(去除冗余部分,规范接口标准),可纳入综合微教学单元库,供其他教师从组。机件成为一名教师教学现状组合,也构成了一个临时课件(准确地说,是“堂件”)。零件集成零件库(甚至是一个组合平台)运营商的网络磁盘,CD-ROM的发展,情节的想法,专注于全球化,虚拟化,社会的发展,那将是比今天所有的经验,关于课件和理论课题等让我们去探索更多的更新。
1.6技术标准,以绘制作品在学校,地区,国家和全球的各种信息西苑的可重构情节必须遵守的标准和规范,是当今世界的主流,例如文本的格式,图形的格式,声音的格式,动画的格式,互联网网络接口格式等都必须与世界主流应用软件一致,否则是不可能的组合来实现的重大信息。教学信息分类和编码,应该是相似的“中图法”的图书分类方法,此外,你还应该考虑广电阅读,条码扫描系统,CD-ROM,VCD格式,以及许多其他因素,此外,这需要在国家一级层次上确立法规性的标准。
1.7易用性、通用性、灵活性、实用性。机件集中的当代应用软件设计的精髓,它具有丰富的教学材料,易于使用,直观的界面,直观的理解,人性化的设计,完整的教学使用与全体所有的教师和学生的应用,适合于不同的教学情境,成为一个使用的工具课堂教学。
2、“积件”系统的基本结构
“积件”系统的组成根据教学需要由教师和学生的教学软件系统的多媒体教学信息资源的利用。“积件”库是教学资料和表达方式的集合,而大量的知识和信息材料可以免费提供给教师和学生在课堂教学中使用。
微教学单元库:以帮助教师讲授的某个教学难点,帮助学生学习的知识和技能为目的,或为学生探索的认知和创造的学习环境,“课件”和“微世界”,它的设计和开发方法类似原来的课件,微教学单位的教学改组,并准备为教师和学生的资源,所以它一般不需要封面设计,也不需要额外的北京解释,多余的解释配音等,短小精悍,机件和剧情片相结合的平台界面的格式要求,方便的检索与组链接到教室和学生的使用的教学现状。
虚拟机件库:将网络上的资源变成巨大的类似于图书馆一样的资源库。学生和教师在课堂教学中,通过网络检索,重组,这种教学的灵活性结合在网络上的资源,需要建立教学资源库,包括教学内容,信息和材料方面的政治思想,教学管理,部分已安装在教室的计算机和网络学校模拟可以直接调用网上的教学资源材料组织课堂教学。
3、结论
一个功能强大的网络课件是随着网络技术,计算机技术及多媒体技术的不断进步,但功能强大,人性化和智能化的网络课件的实现依赖于一个纯粹的技术水平是不够的,还需要现金的教育技术和现代教育思想的不断进步,实现了高层次的信息和课件集成。使用极端机辅助教学在课内和课外更广泛,更深的方向向信息技术月科学的整合。(作者单位:沈阳师范大学教育技术学院)
参考文献
关键词:“计算机网络”课程教学;中间辐射法;网络层;协议栈
中图分类号:G64 文献标识码:B
文章编号:1672-5913 (2007) 20-0047-03
1引言
计算机网络是一门理论性和应用性很强的课程,其内容涉及许多错综复杂且彼此交织的概念、协议和技术,为处理这种大跨度和复杂性,该课程的教学都围绕其体系结构的“层次”来组织教学内容。借助于这种分层的组织结构,学生们能够透过计算机网络的复杂性看到其内部,在学习整个体系结构某个部分中独特概念和协议的同时,也可看清所有这些部分(如何)整合在一起的全貌。从教学法的角度讲,这种分层的教学方法的确是非常必要和有效。
自底向上法(Bottom-up Approach)[1]和自顶向下法(Top-down Approach)[2]是目前国内外计算机网络课程教学中普遍采用的方法,但两者存在着一个共同的缺陷,即未能突显或引导计算机网络知识体系核心知识的学习;寻求一种新的方法来弥补这一缺陷,更好的把握知识点的权重分布,以核心知识带动周边内容是计算机网络课程教学研究的重要课题。令人遗憾的是教师们视[1][2]方法为天经地义,致使该两种方法的问题一直被掩。本课题组在对计算机网络知识体系结构反复深入研究及大量教学实践总结的基础上提出了计算机网络课程的中间辐射法,以求计算机网络课程更趋科学合理的教学方法。
2相关工作
多年来,世界各国高校的计算机网络课程教学一直采用自底向上法。该方法曾为广大学生和计算机网络爱好者了解和掌握计算机网络知识与技能发挥了重要的作用。近年来,美国的两位著名计算机网络专家和教育家James F. Kurose和Keith W. Ross提出了一种全新的计算机网络教学方法,即自顶向下法,该方法和自底向上法的学习路线完全相反,实现了对传统的自底向上法的重大改革,该方法一经推出,各国计算机网络教育界纷纷采纳。该教学方法改革的技术背景和动机是网络领域中最大的“增长领域”网络服务和应用程序。Web的出现、电子邮件的广泛使用、音频和视频流、因特网电话、即时消息、对等应用程序和在线商务都证明了这一点。国内东北大学的学者们也曾就计算机网络课程教学提出了一系列的学术观点[3~5],但都未形成与自底向上法和自顶向下法相当并相对独立的教学方法,本文提出的中间辐射法经几年教学实践证明实现了这一目标。
3自底向上法和自顶向下法的局限性
自底向上法和自顶向下法都有其特定的社会和技术背景,这导致两种方法存在固有的局限性,即都未能突显计算机网络核心知识的学习。
3.1自底向上法的局限性
自底向上法是计算机网络教学的传统方法,该方法的特点是从协议栈的底部即物理层开始教学,逐层向上直到协议栈顶部的应用层,该方法产生的技术背景是各种通信技术的突起与迅猛发展。
众所周知,计算机网络的主要功能主要是实现资源尤其是数据共享,早期的数据类型主要是文本,计算机网络的应用也仅限定为FTP、TELNET和E-mail。因当时计算机网络所依赖的底层通信网络的传输质量较差即误码率较高、带宽小且延迟大,故改善底层通信网络的传输质量成为提高计算机网络性能的焦点,FDDI、X.25、ISDN、B-ISDN、CATV和ATM等各种数字通信技术便应运而生,各种新通信技术成为计算机网络知识的学习重点一定程度顺应了当时的技术发展进程,因这些技术都归属于计算机网络体系结构的底两层即物理层和数据链路层,故自底向上法对学习计算机网络知识起到了积极的作用,但另一方面却一定程度地偏离了计算机网络的核心内容即网络层。
3.2自顶向下法的局限性
计算机网络教学的自顶向下法是与自底向上法学习路线完全相反的一种新型教学方法,该方法的特点是从协议栈的顶部即应用层开始教学,逐层向下直到底部的物理层,该方法产生的技术背景是各种新型网络应用的大量涌现。
随着计算机网络底层通信技术的成熟,即误码率的大幅度降低、网络带宽的大幅度提高和传输延迟的降低,使大规模数据的实时传输如实时流媒体传输成为可能,各种新型的网络服务如音频和视频流、因特网电话、即时消息、对等应用程序和在线商务等得到应用,这些新的网络应用是原有的应用层协议的改造或增加的结果。与同自底向上法类似,自顶向下法也满足了人们对计算机网络关注的热点,对从完全相反角度认识或学习计算机网络起到了一定的积极作用,但同样也一定程度地偏离了计算机网络的核心内容即网络层。
经以上分析可知,两种方法表面大相径庭,实质上却同出一辙,即都未摆正计算机网络核心知识的地位。
4中间辐射法
中间辐射法的初衷是弥补自底向上法和自顶向下法固有的缺陷,强调计算机网络核心知识的学习,实现以核心带动非核心,在相对稳定的核心知识基础上,实现自主学习,自发且自然地叠加新的网络知识,从而进一步提高学生在未来计算机网络工程实践和科学研究中所应具有的持久学习新的网络知识、分析解决各种新的网络问题之能力。
4.1中间辐射法的特性
中间辐射法指从协议栈的中间层即网络层(及其各种协议尤其是IP协议和路由协议)的教学启动整个计算机网络的教学,以网络层为核心逐层向上和向下辐射整个协议栈,即直到顶部的应用层和底部的物理层,该方法相当程度地强调网络层协议学习以带动其它各层协议学习,使学生抓住计算机网络的知识核心,以核心主动并自发地带动现有及未来的非核心知识的学习。
4.2中间辐射法的理论依据
计算机网络的主要剖析对象是Internet,而Internet的核心或关键技术是解决IP数据报如何从用户发送端到接受端,IP数据报的寻址范围是Internet范围内的任何一用户,为实现Internet的这一核心目的,网络层协议尤其是IP协议和路由协议是其重要的保障技术。
图1是Internet的体系结构,该体系结构清楚地显示了网络层在计算机网络体系结构中所处的核心地位。即对下层,网络层的IP协议屏蔽了底层异构网络(如现有或未来的各种局域网和广域网)的差异,在全球范围内造就了同一的数据交互通信平台即IP平台;对上层,网络层的IP协议以统一的IP数据报承载了任何种类高层协议的数据,IP数据报通过网络层的(域内或域间)路由协议(如OSPF、BGP)在全球范围内统一的IP平台上完成IP数据报高效(即最佳寻径)、合理(即流量合理分布)的转发和(直接或间接)交付,实现用户间的通信。所以网络层是计算机网络(即Internet)知识体系中的核心内容,同时网络层并非孤立存在,以对下“调用”,对上“服务”的方式和其上下层协议有机的构成协议栈功能的全部。
经上述分析网络层在协议栈中的核心地位昭然,网络层为知识核心是计算机网络知识体系的自然属性。
4.3中间辐射法的教学路线
图2是中间辐射法的教学路线,由三个教学阶段组成。
阶段1:网络层的学习
首先,用类比建立IP协议和路由协议的初步认识。
用熟知的公路桥运输系统和计算机网络系统进行类比。
如图3所示, 是网络层和网络接口层的关系, 是桥面和桥墩的关系,LRA1 是 和 的类比。 是网络层与传输层和应用层的关系, 是桥面和货车与货物的关系,LRA2是 和 的类比。
通过图3所示类比可使学生认识到网络层和其它层的依赖关系,网络层是计算机网络知识体系中的核心知识。
其次,用IP数据报的组成结构与上下层协议PDU的依赖关系从知识本身确立网络层的核心地位。
如图4所示IP数据报以“分用”的方式辐射同层和上层各种协议PDU,以底层各种帧数据的形式辐射底层各种帧。
阶段2:网络接口层即数据链路层和物理层的学习
以网络层为核心可向下自然辐射数据链路层和物理层的学习。
限于篇幅,这里仅强调本阶段学习要把握网络层“屏蔽”底层异构网络的要旨。
阶段3:传输层和应用层的学习
以网络层为核心亦可向上自然辐射传输层和应用层的教学。
同样因篇幅所限,这里仅强调本阶段学习要把握网络层“统一”服务于高层协议的特点。
5结束语
开展对计算机网络课程教学方法研究和教学应用的主要目的是寻找一种能帮助学生抓住计算机网络知识结构中核心知识的教学方法,以求以稳定(即成熟)的核心知识主动或自然带动变化的周边知识,使学生在未来的计算机网络工程实践和研究中能够实现自主学习,自然的吸收和进行创新。在对计算机网络的自底向上法和自顶向下法理论分析和教学实践总结的基础上,本文提出的中间辐射法能够实现这一目的。
参考文献
[1] AndrewS.Tanenbaum,Vrije niversiteit,Amsterdam,The Netherlands. 计算机网络(第3版)[M].Pearson Education Press,2000.
[2] James F. Kurose, and Keith W. Ross.计算机网络:自顶向下法与Internet特色[M]. 北京:机械工业出版社,2005.
[3] 刘杰民. 基于路由机制的“计算机网络”课程教学模式研究[J]. 计算机教育,2005(增刊):132-136.
[4] 刘杰民. 计算机专业“计算机网络”课程的弹性教学模式[J]. 计算机教育,2006,(10): 97-100.
[5] 刘杰民. 非计算机专业“计算机网络”课程教学模式改革与研究[J]. 全国高等院校计算机基础教育研究会2006年学术会议论文集,2006:378-382.