摘要：本文通過對以學生為中心的學習環(huán)境建構(gòu)的理論研究，結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)原理的課程實踐，論述了以學生為中心的學習環(huán)境的設(shè)計及實現(xiàn)過程。

關(guān)鍵詞：學習環(huán)境；計算機網(wǎng)絡(luò)；課程；SCLE

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913(2008)06-0006-01

1以學生為中心的學習環(huán)境要素

以學生為中心的學習環(huán)境包括多個要素，基本要素主要有：

問題/項目空間。以問題驅(qū)動學習是SCLE的中心，也是它和直接教學法的根本區(qū)別。學習者要解決的問題常常是真實世界中的實際問題。

相關(guān)案例/信息資源。案例和信息資源為學習者提供可以參考的學習經(jīng)驗、知識和信息，使其具有解決相應(yīng)問題的心理模型。

認知(知識建構(gòu))工具、協(xié)作工具和交流工具等。認知工具指能夠幫助學習者思維，促進其解決問題的各種工具，如本課程中使用的協(xié)議分析儀，可以表征協(xié)議工作過程。協(xié)作、交流工具滿足學習者共享信息、進行交流的需要，幫助學習者合作建構(gòu)社會協(xié)商的知識。

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，先進的計算機硬件技術(shù)和軟件技術(shù)為我們提供了構(gòu)建學習環(huán)境的有力基礎(chǔ)，針對上述該課程的特點，結(jié)合學習環(huán)境設(shè)計理論，下面分別對學習環(huán)境的幾個構(gòu)成要素加以闡述。

2以問題驅(qū)動學習的方式重新構(gòu)建課堂教學

在計算機網(wǎng)絡(luò)原理理論教學中，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是教學的線索，國內(nèi)外廣泛使用的計算機網(wǎng)絡(luò)經(jīng)典教材，比如Andew S. Tanenbaum的《計算機網(wǎng)絡(luò)》都是按照自底向上的方式講解，即首先講述通信基礎(chǔ)知識，然后按OSI結(jié)構(gòu)的層次講解物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，而從網(wǎng)絡(luò)層開始則按照TCP/IP體系結(jié)構(gòu)進行講解，最后是應(yīng)用層。該種方式的課堂教學強調(diào)基本概念和原理，然后以一種去情景化的方式傳授給學生，結(jié)果導致學生知識的學習與應(yīng)用情景完全分離，知識和技能不能有效的遷移。

在自底向上的教學方式中，是由教師將概念、原理抽象出來，教授給學生，并且最底層的物理層是學生在網(wǎng)絡(luò)使用中最陌生的，這樣的結(jié)果導致理論教學內(nèi)容過于抽象，不能跟實際應(yīng)用很好的結(jié)合。學生在學習該課程前，已經(jīng)對計算機網(wǎng)絡(luò)有了廣泛的使用，比如電子郵件、即時通信、文件傳輸?shù)染W(wǎng)絡(luò)軟件，也就是說學生在實際的網(wǎng)絡(luò)使用中，對頂層的應(yīng)用層最先接觸，當然他們并不了解其工作原理，因此新的以問題驅(qū)動學習的方式在課堂教學中被采用。參照《計算機網(wǎng)絡(luò)——自頂向下方法與Internet特色》，我們設(shè)計了新的教學線索，在概述以后，采用自頂向下的方式進行講解，從學生最熟悉的應(yīng)用層開始學習，問題的設(shè)計首先來自于學生已經(jīng)使用的一系列網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，引導學生通過自己熟悉的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層內(nèi)容向底層協(xié)議解析。問題的設(shè)計從常用應(yīng)用層協(xié)議開始，將原有的講述式學習過程改為探索式學習過程，通過解決問題的方式掌握學習內(nèi)容。在此過程中，教師不僅承擔課堂講授的任務(wù)，還要提供相關(guān)資源、認知工具等學習支持工具，并同時扮演指導者的角色，學生通過自頂向下探究網(wǎng)絡(luò)協(xié)議工作原理的過程，對原理和概念的理解更深刻，從被動接受理解概念變?yōu)橹鲃友芯俊?/p>

3真實的學習場景及其實現(xiàn)

計算機網(wǎng)絡(luò)課程學習的最終主要目的是培養(yǎng)學生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能力，包括組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)編程，因此對實踐教學環(huán)節(jié)來說，不僅要求通過驗證性實驗理解基本的原理，更需要接近真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實習場，使學習生通過學習提高解決實際網(wǎng)絡(luò)問題的能力。由于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展較快，可以使用一些新的計算機技術(shù)來支持真實實習場景的構(gòu)建。

虛擬機技術(shù)是實現(xiàn)實驗平臺的關(guān)鍵技術(shù)。計算機網(wǎng)絡(luò)的實驗對實驗設(shè)備的要求較高，通常應(yīng)該配備專用的計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，但實際上從人力物力上較難滿足。利用VMWare公司開發(fā)的虛擬計算機系列軟件可以在一臺計算機中模擬出多臺計算機和8個虛擬網(wǎng)絡(luò)，其工作方式和真正的計算機網(wǎng)絡(luò)沒有任何區(qū)別，從而解決了網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備要求高的難題。虛擬機軟件不僅安裝在學校的實驗室，而且可以由學生安裝在個人計算機上，通過分組的形式，學生可以共同合作完成基于問題設(shè)計的一系列實驗。

迅速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，提供了多種靈活的、可以使用的真實環(huán)境，從最簡單的家庭網(wǎng)絡(luò)的配置到小型公司的網(wǎng)絡(luò)管理，還有大量的真實案例的分析提取也為學生提供了真實的場景，當然這種實踐可以通過學生自主的方式來完成。

4學習資源和認知工具

學習資源和認知工具是為了更好地促進學習者理解，同時拓展和增強思維能力。外在的來自于互聯(lián)網(wǎng)的大量資源可以很好地用于學習中，在以問題驅(qū)動的教學中，網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)交流工具為學生提供了協(xié)同解決問題的平臺。

認知工具則包括了繪圖，計算，微觀等計算機軟件，比如借助Ethereal這個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器軟件，可以讓學生完全了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的執(zhí)行過程，包括從輕/重流量網(wǎng)絡(luò)觀察的基礎(chǔ)知識，到應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層以及有關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全的各種主題。該軟件可以清晰直觀地展示出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議工作的全過程，以及各種數(shù)據(jù)包的格式。該工具既可以用于簡單的設(shè)定環(huán)境的協(xié)議分析，也可以用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)分析，而且安裝使用都很簡單，學生可以利用自己的機器和現(xiàn)在便利的上網(wǎng)條件進行深入的學習討論。

參考文獻

[1] 鐘志賢. 面向知識時代的教學設(shè)計框架——促進學習者發(fā)展[M]. 北京:中國社會科學出版社，2006:162.

[2] 鄭太年，任友群等譯. 學習環(huán)境的理論基礎(chǔ)[M]. 上海:華東師范大學出版社，2002:5.

[3] 趙立影. 從活動理論看以學生為中心的學習環(huán)境設(shè)計[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2004，(4).

[4] Andrew S. tanenbaum. 計算機網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京:清華大學出版社，2004.

[5] JAMES F， KUROSE KEITH W.ROSS. 計算機網(wǎng)絡(luò)—自頂向下方法與Internet特色(第3版 影印版)[M]. 北京:高等教育出版社.

[6] Jeanna Matthews. 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教程[M]. 北京:人民郵電出版社，2005.

收稿日期：2007-12-15