但唐仁 張建輝 丁永寧

摘要:文章介紹了基于工學結(jié)合的《計算機網(wǎng)絡原理與應用》課程改革,從課程能力目標、課程內(nèi)容和課程能力訓練項目三個方面詳細地描述了該課程的整體設計,并以交換機的配置與管理為例闡述了單元設計方法。

關鍵詞:工學結(jié)合;計算機網(wǎng)絡原理與應用;課程改革

高等職業(yè)教育基于工學結(jié)合的教育改革已成為各高等職業(yè)院校的共識。課程改革是整個教學改革的重要環(huán)節(jié)?！队嬎銠C網(wǎng)絡原理與應用》是計算機專業(yè)的必修課程,更是計算機網(wǎng)絡技術、網(wǎng)絡管理等專業(yè)的基礎課程。因此,該課程的改革十分必要。

課程的定位與改革目標

深圳信息職業(yè)技術學院計算機網(wǎng)絡技術專業(yè),通過對網(wǎng)絡企業(yè)的調(diào)研和對市場就業(yè)崗位的分析,決定在本課程之前開設計算機應用基礎,先讓學生對計算機及操作系統(tǒng)有初步了解,后續(xù)課程如網(wǎng)絡編程、網(wǎng)絡集成與綜合布線等則以本課程為基礎進行職業(yè)拓展。整個專業(yè)核心課程結(jié)構(gòu)如圖1所示。

本課程要求學生在組網(wǎng)、管網(wǎng)的實際應用中掌握網(wǎng)絡基本原理。依據(jù)工學結(jié)合的原則,改變傳統(tǒng)的說教式教學,對教學內(nèi)容和教學方法進行改革。根據(jù)高職學生形象思維強于理論推理的特點,教學內(nèi)容上增加實訓環(huán)節(jié),教學方法上由個人學習變?yōu)樾〗M學習,理論學習變?yōu)閯邮謱嵺`,由“要我學”變?yōu)椤拔乙獙W”。學生的理論水平、動手能力都有所提高,團結(jié)協(xié)作、自我展示和自我學習能力也明顯提高。

課程改革的整體設計

課程的整體設計是從課程各單元聯(lián)系的角度出發(fā),對課程教學進行整體優(yōu)化。它包括以崗位職業(yè)需求為目標的課程能力目標設計,以工作過程為導向的課程內(nèi)容設計以及課程能力訓練項目設計和課程考核方案設計。以下從三個方面說明本課程改革的整體設計方法。

(一)課程能力目標設計

高職院校工學結(jié)合的最終目的在于使學生獲得職業(yè)能力。因此,在課程設計時必須先確定能力目標,可分為課程總體能力目標和單項能力目標。而課程能力目標又依賴于職業(yè)崗位目標。通過調(diào)研,確立本課程的職業(yè)崗位目標是計算機網(wǎng)絡組建、網(wǎng)絡管理與維護,相對應的總體能力目標為學生在對整個計算機網(wǎng)絡有基本認識的前提下,能根據(jù)實際需求,具備組網(wǎng)、維網(wǎng)和用網(wǎng)的能力。具體來說,就是學生通過本課程的學習,能對計算機網(wǎng)絡有基本認識,了解計算機網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通信的基礎知識,了解計算機網(wǎng)絡技術的最新發(fā)展狀況;熟練掌握以太網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)技術,TCP/IP協(xié)議族,基于Windows 2003 Server操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡組建、連接和各種應用服務的配置技術,Internet工作原理和各種接入技術;具備根據(jù)實際需求單獨設計和組建小型局域網(wǎng)在Windows操作系統(tǒng)下的網(wǎng)絡管理和維護能力。

為達到上述課程總體能力目標,本課程根據(jù)先組網(wǎng)后管網(wǎng)、先整體后分支、先低層后高層的原則,設計了9個單項能力目標,如表1所示。

(二)課程內(nèi)容模塊設計

課程能力目標的實現(xiàn)必須有相應的知識量作為支撐。為此,根據(jù)對知識掌握的不同要求,設計了相應的知識目標,如表2所示。

計算機網(wǎng)絡盡管內(nèi)容多,涉及面廣,但有非常清晰明確的層次結(jié)構(gòu)。在實際網(wǎng)絡中,ISO七層模型只是理想化的模型,TCP/IP參考模型才是真正使用的模型。因此,在本課程的內(nèi)容模塊設計中,按照TCP/IP參考模型由低層到高層的順序,設計了7個模塊的教學內(nèi)容,如表3所示。

在56學時的設計中,組網(wǎng)(局域網(wǎng)規(guī)劃、局域網(wǎng)物理層組建、局域網(wǎng)鏈路層組建、局域網(wǎng)網(wǎng)絡、傳輸層組建)與管網(wǎng)(局域網(wǎng)操作系統(tǒng)管理、局域網(wǎng)接入Internet、局域網(wǎng)安全管理)的學時比為40∶16。

(三)課程能力訓練項目設計

課程能力訓練項目一般包含綜合項目和子項目兩方面內(nèi)容。子項目是綜合項目的支撐,而一門課程的綜合項目不宜過多。為了保證后續(xù)課程的銜接,在此只設計了一個綜合項目——實驗室局域網(wǎng)的組建與管理。這個綜合項目包含7個課程模塊為內(nèi)容的子項目,每個子項目又有能力訓練二級項目、擬實現(xiàn)的能力目標、相關支撐知識、訓練方式手段及步驟等內(nèi)容。下面就以子項目——局域網(wǎng)物理層的構(gòu)建為例加以說明。

在具備了網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的設計能力后,即可開始局域網(wǎng)物理層構(gòu)建能力訓練?？稍O計兩個二級訓練項目:利用RS232進行串口通信和制作雙絞線連通通信設備。訓練RS232串口通信可以為后續(xù)的交換機和路由器的經(jīng)CONSOLE口配置打基礎,而雙絞線的制作、測試則是組建網(wǎng)絡的基本功之一。這兩個能力訓練需要掌握的知識點有數(shù)據(jù)通信的基本概念和原理,如帶寬、波特率、編碼、調(diào)制等;網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)特性,如雙絞線、同軸電纜、光纖、無線電等。首先,教師進行實物展示,講解并演示;其次,將學生分成小組,動手實訓;再次,小組之間進行評比打分。這樣,可充分調(diào)動學生的積極性。在訓練期間,教師應適時引導學生討論,提高學生分析問題和解決問題的能力。

課程改革的單元設計

課程的單元設計是課程教學的基礎。首先,在課程總體能力目標下,準確選擇課程單元的能力訓練任務;其次,制定知識目標、素質(zhì)目標。單元教學設計必須以學生為主體,所有要求學生完成的任務,教師必須事先做過,把握重點與難點。交換機位于網(wǎng)絡層次結(jié)構(gòu)的二、三層,它的配置與管理是計算機網(wǎng)絡技術的核心。下面以此為例,說明課程的單元設計。

能力訓練任務及案例確定該單元教學能力目標:能判斷何時使用交換機,能配置和管理交換機,包含的知識目標有MAC地址及MAC幀格式、MAC協(xié)議實現(xiàn)方式、網(wǎng)橋的工作原理、廣播域及廣播風暴、交換機的原理和基本配置方法、虛擬局域網(wǎng)的概念和劃分等。在整個6學時的單元教學中,可選取兩個工作任務作為案例,一是使用Hw-routesim軟件進行交換機仿真配置和管理,二是利用實訓室的真實化為交換機進行實際配置與管理。前一個案例仿真,后一個案例真實,虛實結(jié)合,相互印證,可加深學生對交換機工作原理的理解,并提高他們操作交換機的能力。

教學過程按參考模版設計本單元的告知、引入、操練、深化、歸納總結(jié)和作業(yè)等步驟。詳細設計過程如表4所示。

經(jīng)過一個學期的改革實踐,本課程基本達到預期的教學目的,學生的學習積極性大大提高。當然,教學過程中也存在一些問題,如何使理論與實踐完美結(jié)合,如何針對不同層次的學生設計更好的任務和案例等,還需要在教學中進一步探討。

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作者簡介:

但唐仁,男,深圳信息職業(yè)技術學院軟件工程系副教授,研究方向為計算機網(wǎng)絡技術、嵌入式技術。