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摘 要:大数据背景下,快速发展的信息技术对高校计算机网络实践教学产生了强烈的冲击,传统的教学方式与教学方法已不适应现代教学的要求,因此,成为推动高校计算机网络实践教学改革与创新的契机。文章立足大数据背景下高校计算机网络实践教学的实际情况,探究了其改革与创新的具体策略,以便为各高校提供有益的参考。
关键词:高校;计算机网络;实践教学;改革;创新
计算机网络是一门实践性较强的科目,目前是高校的必修课。其知识原理过于抽象,教师通过反复实践有助于强化学生对知识结构以及内涵的理解,巩固理论知识,掌握实践技能。传统教学中的实践教学局限于书本与校园,始终处于与社会脱轨的状态,大数据打破了这一局面,网络的开放性得到了进一步增强。延续传统教学模式,无法有效培养计算机网络人才,因此,高校计算机网络实践教学改革与创新十分迫切。
1 大数据背景下高校计算机网络实践教学现状
1.1 理论教学资源不断丰富
计算机网络是高校必修科目,传统教学模式中,教师依靠教材与教学大纲制定实践教学方案,但内容过于单一、局限性大,束缚了学生能力的发展以及創新思维的形成。大数据背景下,高校的信息建设水平也有了提升,教师可以基于丰富的理论资源与教学渠道向学生渗透理论知识、指导学生进行实践,也为学生自己拓展事业提供了便利。日常学习过程中,学生可以利用华为、思科等多家计算机网络企业的官网补充理论知识,以实践构建完善的理论基础。部分高校为学生建立了网络学习平台,内部资源丰富,集合了各大学校名师精品课程、专业讲座、成功网络项目等,学生利用这些渠道与资源可以实时更新理论知识体系,提升知识实践效果与质量。
1.2 知行密切联系
基于计算机网络教学内容以及其层次结构,教师利用丰富的教学工具可以制定难度不同、内容不同的实验方案,学生根据自身的学习需要以及兴趣进行选择,实验的分析与论证需要学生基于完善的理论基础,自己动手、自主实践。这个过程加强了知行之间的联系,也使学生获得了学习自主权,有利于学生创新能力的发展。很多教师为了为学生提供更多自主实践机会,会以微课的形式,在课前将实验要求与实验内容发给学生,学生可以提前做好准备,在课堂上直接进入实验的节奏中,完整体会计算机网络的层次结构特征以及层次结构之间的联系[1]。
1.3 应用软件不断丰富
大数据背景下,计算机网络实践教学的辅助工具越来越多。目前,常用的模拟软件已有5~6款,如华为公司开发的ENSP模拟软件、思科公司研发的Packet Tracer,Sniffer嗅探器等。模拟软件、防火墙等工具的丰富,为学生学习以及教师教学创造了良好的条件,提升了网络实践教学效率,丰富了学生的知识储备,便于学生发挥创造。
2 高校计算机网络实践教学改革与创新策略
2.1 基于教材,拓展实践教学内容
在教育领域,实践环节是巩固理论学习成果与发展学生能力的关键环节,计算机网络实践教学也不例外。因此,实践教学设计环节也不能脱离教材,教材内的知识具有系统性特征,符合高校学生年龄以及认知特征,基于教材的理论基础加强实践能够获得良好的教学效果。具体来讲,在教材知识体系基础上,引导学生在实践中拓展,结合以往学习过的知识,通过实践加强对知识的理解与掌握,并对知识之间的关系有清楚的认识,同时锻炼学生的实操技能。需要注意的是,实验内容的拓展不能脱离实验要求,尽量从拓展广度以及加深深度两个层面着手。例如,在制作网线的过程,主要锻炼学生对T568A以及T568B标准的应用,但是实际应用中,学生面对的情况更加复杂,需要考虑网线的布设以及插座位置的合理性,从计算机网络领域来讲,这已经形成了信息模块。因此,可以拓展实验内容,联合以往学习的信息模块制作知识进行实践,不仅学习了新知识,也帮助学生巩固了以往学习的内容,使学生对知识之间的联系有了清楚的认知。又如,在无线局域网这部分实践过程中,如果单纯利用ping命令对组建完的无线局域网进行连通性测试,无法全面检验无限局域网的完整性,如是否可以实现无线主机之间顺畅的文件共享,因此,需要基于实际应用拓展实践内容,从WiFi运行的需要出发,检验无线局域网的基础设施建设是否完好,并基于实际运行需求,连接无线局域网基础设施构建组网展开实验,这个过程不仅考察了学生对无线局域网知识的掌握情况,也回顾了无线路由器配置方法等知识[2]。
2.2 充分利用虚拟仿真
一直以来,高校计算机网络实践教学效果都受教学资源的影响,由于实践设施不完善,不能保障每位学生在实践中都能使用设备,大部分实践与实验还需要小组共同配合完成,但利用模拟仿真软件则可以有效解决实验资源的问题。现阶段,诸多模拟软件已经引入到高校计算机网络实践教学中。在实践教学过程中可以采取虚实结合的手段,利用网络仿真技术还原知识实践过程,再由学生利用实际物理设备进行实践,这种方式不仅可以保障每个学生获得实践机会、加强动手能力,更可以提高实践教学效率。具体来讲,学生利用模拟软件执行交换机基本命令,并设施虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN),利用真实的交换机则可以展开具体操作,同时,模拟软件可以实现多个交换机共同应用。但是设备的价格高昂,目前很多高校因经济条件制约无法普及,建议教师利用Cisco模拟器为学生构建模拟网络环境,其也具有一部分模拟软件以及交换机的功能。
2.3 完善实训
实际训练是实践教学的核心,由于理论知识学习过程中学生掌握的知识都是单独存在的,会影响知识的具体应用效果。因此,建议实际训练环节不断增强内容的综合性与连续性,加强知识之间的联系。实际训练建议在理论教学结束后进行,可以将网络工程项目作为契机,利用模拟软件仿真网络环境,学生基于理论知识进行网络结构分析与设计解剖,强化学生的知识应用能力。同时,实际训练也可以选择身边的案例,将学校的简单网络项目作为训练内容,如:帮助学校构建内部网络、设计网络拓扑图,保障其可行性与可靠性,使学生将无线网络、动态路由协议开放式最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)、VLAN等知识应用到实践中[3]。 2.4 加强实践环节的引导与管理
大数据背景下的计算机网络实践教学使学生获得自主锻炼与自我发展的契机,但在教学中不应忽视教师的重要作用,不仅需要为学生制定合理的实践方案,也需要加强实践环节的引导与管理,切实保障学生在实践学习中有所收获。实践教学过程中,为了帮助学生加深对理论知识的理解,教师可以通过抓包工具以及传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)时刻关注学生的学习动态,了解学生实践内容完成情况以及完成进度,并利用网络教学辅助工具为学生提供在线指导。
2.5 科学分配学分,发挥约束与督促作用
目前,各大高校普遍采取学分制,不同科目对应的学分也有差异。教师每学期根据学生日常学习、表现情况以及考试成绩给予学分,学分关系到学生的绩效以及畢业,学分不足则无法顺利毕业。为了提升学生对实践学习的重视,计算机网络教学科目应重新分配学习,如满分为6学分,其中理论学习成果可以为2分,实践学习成果为4分,强调实践学习活动的重要性,发挥约束学生与督促学生的作用,让学生在理论知识学习的同时,也注重应用技能的锻炼。
高校计算机网络实践教学改革与创新不仅对教师的教学方法与教学手段提出了新的要求,也对教师的能力提出了新的要求,若想改革的顺利进行,教师要重视自我提升与自我发展。日常教学活动中通过教师队伍间的技术理论交流,及时探究新的信息技术、更新自身教学理念与知识体系,并将先进技术带入到课堂,开拓学生的思维。同时,教师队伍应始终坚持与时俱进的理念,坚持“走出去”,加强与其他高校之间的学术交流,丰富核心技术以及专业技巧,指导学生更好地进行知识实践。
3 结语
综上所述,大数据背景下,为了培养高质量、高素质的计算机网络人才,高校应结合信息技术发展现状对计算机网络实践教学进行改革与创新,提升教学的先进性与丰富性,加强理论与实践的联系,让学生的动手操作能力以及知识应用能力得到充分锻炼,并启迪学生智慧,开发学生创新思维,促进学生更好的发展。
[参考文献]
[1]邵雪梅,赵生慧,刘进军,等.应用型高校计算机网络课程混合式教学模式探索与实践—以滁州学院为例[J].滁州学院学报,2019(2):127-129.
[2]郑洋.融合多层次模糊评价模型的高校计算机网络技术专业实践教学体系构建[J].保山学院学报,2018(5):74-78.
[3]吝春妮,赵慧勤,葛福鸿.利用微课提升高校教学效率的实践探索—以“计算机网络与应用”课程为例[J].中国信息技术教育,2019(9):105-106.
Abstract:Under the background of big data, the rapid devel opment of information technology practice teaching of college computer network produces the strong impact, the traditional teaching mode and teaching method can meet the requirement of modern teaching, therefore, become to promote reform and innovation of the practice teaching of the college computer network. Based on large data under the background of the actual situation of the practice teaching of the college computer network in this paper, explore the concrete strategy of the reform and innovation, so as to provide a beneficial reference for the universities.
Key words:colleges and universities; computer networks; practical teaching; reform; innovation
关键词:高校;计算机网络;实践教学;改革;创新
计算机网络是一门实践性较强的科目,目前是高校的必修课。其知识原理过于抽象,教师通过反复实践有助于强化学生对知识结构以及内涵的理解,巩固理论知识,掌握实践技能。传统教学中的实践教学局限于书本与校园,始终处于与社会脱轨的状态,大数据打破了这一局面,网络的开放性得到了进一步增强。延续传统教学模式,无法有效培养计算机网络人才,因此,高校计算机网络实践教学改革与创新十分迫切。
1 大数据背景下高校计算机网络实践教学现状
1.1 理论教学资源不断丰富
计算机网络是高校必修科目,传统教学模式中,教师依靠教材与教学大纲制定实践教学方案,但内容过于单一、局限性大,束缚了学生能力的发展以及創新思维的形成。大数据背景下,高校的信息建设水平也有了提升,教师可以基于丰富的理论资源与教学渠道向学生渗透理论知识、指导学生进行实践,也为学生自己拓展事业提供了便利。日常学习过程中,学生可以利用华为、思科等多家计算机网络企业的官网补充理论知识,以实践构建完善的理论基础。部分高校为学生建立了网络学习平台,内部资源丰富,集合了各大学校名师精品课程、专业讲座、成功网络项目等,学生利用这些渠道与资源可以实时更新理论知识体系,提升知识实践效果与质量。
1.2 知行密切联系
基于计算机网络教学内容以及其层次结构,教师利用丰富的教学工具可以制定难度不同、内容不同的实验方案,学生根据自身的学习需要以及兴趣进行选择,实验的分析与论证需要学生基于完善的理论基础,自己动手、自主实践。这个过程加强了知行之间的联系,也使学生获得了学习自主权,有利于学生创新能力的发展。很多教师为了为学生提供更多自主实践机会,会以微课的形式,在课前将实验要求与实验内容发给学生,学生可以提前做好准备,在课堂上直接进入实验的节奏中,完整体会计算机网络的层次结构特征以及层次结构之间的联系[1]。
1.3 应用软件不断丰富
大数据背景下,计算机网络实践教学的辅助工具越来越多。目前,常用的模拟软件已有5~6款,如华为公司开发的ENSP模拟软件、思科公司研发的Packet Tracer,Sniffer嗅探器等。模拟软件、防火墙等工具的丰富,为学生学习以及教师教学创造了良好的条件,提升了网络实践教学效率,丰富了学生的知识储备,便于学生发挥创造。
2 高校计算机网络实践教学改革与创新策略
2.1 基于教材,拓展实践教学内容
在教育领域,实践环节是巩固理论学习成果与发展学生能力的关键环节,计算机网络实践教学也不例外。因此,实践教学设计环节也不能脱离教材,教材内的知识具有系统性特征,符合高校学生年龄以及认知特征,基于教材的理论基础加强实践能够获得良好的教学效果。具体来讲,在教材知识体系基础上,引导学生在实践中拓展,结合以往学习过的知识,通过实践加强对知识的理解与掌握,并对知识之间的关系有清楚的认识,同时锻炼学生的实操技能。需要注意的是,实验内容的拓展不能脱离实验要求,尽量从拓展广度以及加深深度两个层面着手。例如,在制作网线的过程,主要锻炼学生对T568A以及T568B标准的应用,但是实际应用中,学生面对的情况更加复杂,需要考虑网线的布设以及插座位置的合理性,从计算机网络领域来讲,这已经形成了信息模块。因此,可以拓展实验内容,联合以往学习的信息模块制作知识进行实践,不仅学习了新知识,也帮助学生巩固了以往学习的内容,使学生对知识之间的联系有了清楚的认知。又如,在无线局域网这部分实践过程中,如果单纯利用ping命令对组建完的无线局域网进行连通性测试,无法全面检验无限局域网的完整性,如是否可以实现无线主机之间顺畅的文件共享,因此,需要基于实际应用拓展实践内容,从WiFi运行的需要出发,检验无线局域网的基础设施建设是否完好,并基于实际运行需求,连接无线局域网基础设施构建组网展开实验,这个过程不仅考察了学生对无线局域网知识的掌握情况,也回顾了无线路由器配置方法等知识[2]。
2.2 充分利用虚拟仿真
一直以来,高校计算机网络实践教学效果都受教学资源的影响,由于实践设施不完善,不能保障每位学生在实践中都能使用设备,大部分实践与实验还需要小组共同配合完成,但利用模拟仿真软件则可以有效解决实验资源的问题。现阶段,诸多模拟软件已经引入到高校计算机网络实践教学中。在实践教学过程中可以采取虚实结合的手段,利用网络仿真技术还原知识实践过程,再由学生利用实际物理设备进行实践,这种方式不仅可以保障每个学生获得实践机会、加强动手能力,更可以提高实践教学效率。具体来讲,学生利用模拟软件执行交换机基本命令,并设施虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN),利用真实的交换机则可以展开具体操作,同时,模拟软件可以实现多个交换机共同应用。但是设备的价格高昂,目前很多高校因经济条件制约无法普及,建议教师利用Cisco模拟器为学生构建模拟网络环境,其也具有一部分模拟软件以及交换机的功能。
2.3 完善实训
实际训练是实践教学的核心,由于理论知识学习过程中学生掌握的知识都是单独存在的,会影响知识的具体应用效果。因此,建议实际训练环节不断增强内容的综合性与连续性,加强知识之间的联系。实际训练建议在理论教学结束后进行,可以将网络工程项目作为契机,利用模拟软件仿真网络环境,学生基于理论知识进行网络结构分析与设计解剖,强化学生的知识应用能力。同时,实际训练也可以选择身边的案例,将学校的简单网络项目作为训练内容,如:帮助学校构建内部网络、设计网络拓扑图,保障其可行性与可靠性,使学生将无线网络、动态路由协议开放式最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)、VLAN等知识应用到实践中[3]。 2.4 加强实践环节的引导与管理
大数据背景下的计算机网络实践教学使学生获得自主锻炼与自我发展的契机,但在教学中不应忽视教师的重要作用,不仅需要为学生制定合理的实践方案,也需要加强实践环节的引导与管理,切实保障学生在实践学习中有所收获。实践教学过程中,为了帮助学生加深对理论知识的理解,教师可以通过抓包工具以及传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)时刻关注学生的学习动态,了解学生实践内容完成情况以及完成进度,并利用网络教学辅助工具为学生提供在线指导。
2.5 科学分配学分,发挥约束与督促作用
目前,各大高校普遍采取学分制,不同科目对应的学分也有差异。教师每学期根据学生日常学习、表现情况以及考试成绩给予学分,学分关系到学生的绩效以及畢业,学分不足则无法顺利毕业。为了提升学生对实践学习的重视,计算机网络教学科目应重新分配学习,如满分为6学分,其中理论学习成果可以为2分,实践学习成果为4分,强调实践学习活动的重要性,发挥约束学生与督促学生的作用,让学生在理论知识学习的同时,也注重应用技能的锻炼。
高校计算机网络实践教学改革与创新不仅对教师的教学方法与教学手段提出了新的要求,也对教师的能力提出了新的要求,若想改革的顺利进行,教师要重视自我提升与自我发展。日常教学活动中通过教师队伍间的技术理论交流,及时探究新的信息技术、更新自身教学理念与知识体系,并将先进技术带入到课堂,开拓学生的思维。同时,教师队伍应始终坚持与时俱进的理念,坚持“走出去”,加强与其他高校之间的学术交流,丰富核心技术以及专业技巧,指导学生更好地进行知识实践。
3 结语
综上所述,大数据背景下,为了培养高质量、高素质的计算机网络人才,高校应结合信息技术发展现状对计算机网络实践教学进行改革与创新,提升教学的先进性与丰富性,加强理论与实践的联系,让学生的动手操作能力以及知识应用能力得到充分锻炼,并启迪学生智慧,开发学生创新思维,促进学生更好的发展。
[参考文献]
[1]邵雪梅,赵生慧,刘进军,等.应用型高校计算机网络课程混合式教学模式探索与实践—以滁州学院为例[J].滁州学院学报,2019(2):127-129.
[2]郑洋.融合多层次模糊评价模型的高校计算机网络技术专业实践教学体系构建[J].保山学院学报,2018(5):74-78.
[3]吝春妮,赵慧勤,葛福鸿.利用微课提升高校教学效率的实践探索—以“计算机网络与应用”课程为例[J].中国信息技术教育,2019(9):105-106.
Abstract:Under the background of big data, the rapid devel opment of information technology practice teaching of college computer network produces the strong impact, the traditional teaching mode and teaching method can meet the requirement of modern teaching, therefore, become to promote reform and innovation of the practice teaching of the college computer network. Based on large data under the background of the actual situation of the practice teaching of the college computer network in this paper, explore the concrete strategy of the reform and innovation, so as to provide a beneficial reference for the universities.
Key words:colleges and universities; computer networks; practical teaching; reform; innovation