張春玉

（西藏民族大學(xué)信息工程學(xué)院，咸陽712082）

0 引言

2018 年10 月，西藏民族大學(xué)60 年校慶時習(xí)總書記發(fā)來賀信，賀信中明確提出“培養(yǎng)什么樣的人、怎么培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人這一根本問題”。對民族院校教育工作者們而言，學(xué)習(xí)賀信精神，最重要的是落實到育人工作的每一個環(huán)節(jié)，落實到課堂教學(xué)中。在西藏自治區(qū)黨委《關(guān)于貫徹落實中央第六次西藏工作座談會精神，進(jìn)一步推進(jìn)西藏經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和長治久安的實施意見》（藏黨發(fā)[2016]16 號）中提到“2020 年高校在校生理、工、醫(yī)、農(nóng)、林、水利、管理等學(xué)科比例達(dá)到75%以上”。依據(jù)此總體部署精神，大力發(fā)展理工科專業(yè)成為順應(yīng)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。

從教育背景看，民族院校高等工科教育起步完，發(fā)展緩慢。從生源學(xué)情看，少數(shù)民族學(xué)生文化課基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)工科類專業(yè)課困難較多。民族院校工科課程教學(xué)中存在諸多問題亟待解決。在此背景下，項目組針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類課程開展教學(xué)改革與實踐，試圖改善民族院校工科專業(yè)課程教學(xué)中存在的困難，為民族院校教育者們提供參考。

1 民族院校工科專業(yè)課程教學(xué)特點(diǎn)

1.1 民族院校工科專業(yè)學(xué)情分析

民族院校工科專業(yè)發(fā)展水平低于全國高校平均水平，這是由以下諸多因素造成的。一、歷史原因。如西藏地區(qū)，1973 年西藏農(nóng)牧學(xué)院開設(shè)了西藏第一個工科專業(yè)——水利水電工程[1]，而這距離我國高等工科教育始于1867 年開辦的福州船政學(xué)堂［2］已經(jīng)過去了將近一個世紀(jì)。由此導(dǎo)致的西藏地區(qū)工科教育發(fā)展滯后就不難理解。二、經(jīng)濟(jì)原因。少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)落后，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中涉及的工科應(yīng)用領(lǐng)域狹窄，所謂“見多識廣”，對少數(shù)民族學(xué)生而言則恰恰是“見不多故認(rèn)識不足”。如西藏地區(qū)，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，西藏第二產(chǎn)業(yè)發(fā)育明顯遲緩，農(nóng)畜業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)之間缺乏聯(lián)系，社會對工程科技人員形成不了持續(xù)的需求，整個社會支持工科教育事業(yè)發(fā)展的力量有限，這也在很大程度上使得工科教育發(fā)展緩慢。

在民族院校工科專業(yè)發(fā)展普遍滯后的大背景下，工科專業(yè)學(xué)生學(xué)情如下。一、少數(shù)民族學(xué)生文化課基礎(chǔ)較差，數(shù)學(xué)、物理等理科學(xué)科較弱。工科專業(yè)課程對抽象思維能力要求較高，而少數(shù)民族學(xué)生擅長形象思維，抽象思維能力略差。二、民族院校生源受各民族地區(qū)文化背景、語言背景、思維模式的影響較深，而工科專業(yè)課程長期以來主要是以主流語言（如英語、漢語等）進(jìn)行傳播的，對于民族地區(qū)學(xué)生來說，用主流語言表達(dá)的科學(xué)技術(shù)專業(yè)術(shù)語在其原有語言系統(tǒng)中沒有對接詞匯，思維轉(zhuǎn)換比較困難，再加上長期所形成的思維模式差異，導(dǎo)致部分少數(shù)民族學(xué)生在理解科學(xué)技術(shù)知識過程中存在滯后甚至存在理解偏差，進(jìn)而導(dǎo)致其學(xué)習(xí)困難[3]。三、受民族文化背景、思想觀念影響，少數(shù)民族學(xué)生最大的就業(yè)偏好是考公務(wù)員。西藏民族大學(xué)工科專業(yè)藏族學(xué)生90%以上以考公務(wù)員為就業(yè)的唯一出路，專業(yè)知識學(xué)習(xí)對學(xué)生就業(yè)能添加的砝碼幾乎可以忽略不計。學(xué)生沒有學(xué)好專業(yè)課程的外在壓力和內(nèi)源動力。四、少數(shù)民族和漢族學(xué)生按一定比例招生（如西藏民族大學(xué)該比例約為50%），與少數(shù)民族學(xué)生不同的是漢族學(xué)生學(xué)習(xí)、就業(yè)壓力大，文化課基礎(chǔ)較好?；旌暇幇鄷r，同班同學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度和能力差異較大，按少數(shù)民族生源區(qū)內(nèi)（簡稱區(qū)內(nèi)）和少數(shù)民族生源區(qū)以外（簡稱區(qū)外）編班時，同專業(yè)同學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度和能力差異大。

1.2 民族院校工科課程教學(xué)特點(diǎn)

民族院校面對以上學(xué)情，在工科專業(yè)課程教學(xué)過程中需要解決好以下問題。一、理論課程教學(xué)內(nèi)容取舍和深度把控問題。二、高度抽象的理論問題形象化、具體化問題。三、同專業(yè)、同班級區(qū)內(nèi)外學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異化應(yīng)如何因材施教的問題。四、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)專業(yè)自信心問題。

針對以上問題，大多數(shù)民族院校用分層教學(xué)方法較好的解決了問題一和問題三。即，通過考試，將學(xué)生學(xué)習(xí)水平分為多個不同層次，按層次分別編班，分別制定教學(xué)大綱、教學(xué)設(shè)計，分別授課。早期在大學(xué)英語、大學(xué)物理、高等數(shù)學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課上應(yīng)用廣泛，后來也被專業(yè)課程借鑒采納并改進(jìn)推廣。而問題二、四一直沒有較好的方法可以解決。

2 建構(gòu)主義教學(xué)理論思想要旨

建構(gòu)主義理論內(nèi)容豐富，其核心用一句話概括為：以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動建構(gòu)。以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)的是“學(xué)”[4]。由于建構(gòu)主義所要求的學(xué)習(xí)環(huán)境得到了當(dāng)代最新信息技術(shù)成果的強(qiáng)有力支持，使得建構(gòu)主義理論日益與廣大教師的教學(xué)實踐普遍結(jié)合起來，成為國內(nèi)外學(xué)校深化教學(xué)改革的指導(dǎo)思想。

建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)。教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識的傳授者與灌輸者。學(xué)生是信息加工的主體、是意義的主動建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸?shù)膶ο?。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中從以下幾個方面發(fā)揮主體作用：①用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識的意義；②在建構(gòu)意義過程中學(xué)生主動搜集并分析有關(guān)信息和資料，對所學(xué)習(xí)的問題要提出各種假設(shè)并努力加以驗證；③把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物盡量和學(xué)生已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系，并對這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考，“聯(lián)系”與“思考”是意義構(gòu)建的關(guān)鍵。強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”的建構(gòu)主義教學(xué)模式常用支架式教學(xué)、拋錨式教學(xué)，如圖1、圖2 所示分別為支架式和拋錨式教學(xué)的環(huán)節(jié)組成[5]。

圖1 支架式教學(xué)環(huán)節(jié)

圖2 拋瞄式教學(xué)環(huán)節(jié)

建構(gòu)主義教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)中給學(xué)生創(chuàng)設(shè)環(huán)境，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物盡量和學(xué)生已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系，這樣可以將理工科課程中概念、原理類高度抽象的理論盡可能的和學(xué)生身邊的事物聯(lián)系起來，變的形象化、具體化，通俗易懂。這樣可以解決1.2 節(jié)的問題二。

建構(gòu)主義教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，教師支持、幫助學(xué)生通過自學(xué)、協(xié)商、討論、評價開展學(xué)習(xí)，能極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，變被動為主動。這解決培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)專業(yè)自信心問題，解決1.2 節(jié)的問題四。

本項目在教學(xué)實踐中，以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)技術(shù)與組網(wǎng)工程等課程作為改革實踐，把建構(gòu)主義教學(xué)思想應(yīng)用在此類課程中。實踐證明，教學(xué)效果良好。

3 建構(gòu)主義教學(xué)理論在民族院校工科類專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用實踐

3.1 充分提現(xiàn)建構(gòu)主義理念的特色教學(xué)設(shè)計

要將建構(gòu)主義教學(xué)理念融入課程改革中，首先要在教學(xué)設(shè)計中費(fèi)心思、下苦工。本項目對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行分層細(xì)化地教學(xué)設(shè)計，精心按照區(qū)內(nèi)區(qū)外班級設(shè)計不同的教學(xué)方案。教學(xué)設(shè)計中靈活運(yùn)用“以學(xué)生為中心”的建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的支架式教學(xué)、拋錨式教學(xué)，創(chuàng)設(shè)情景式教學(xué)、案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等教學(xué)方法。

例如，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中講到單臂路由實現(xiàn)VLAN 互通實驗時，其基本原理成為學(xué)生理解的瓶頸。進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，該知識點(diǎn)選用支架式教學(xué)逐步拔高。在前期教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)較好的掌握了路由器的LAN-LAN 互聯(lián)，而VLAN 就是邏輯上的LAN，于是教師首先引導(dǎo)學(xué)生理解用路由器進(jìn)行VLAN 互聯(lián)的多臂路由方法（搭支架）。再創(chuàng)設(shè)情景：當(dāng)某單位劃分的VLAN 數(shù)量很多，已經(jīng)超出路由器的端口數(shù)量（路由器上的三層端口數(shù)通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于交換機(jī)上的二層端口）時，如何互通（更高的支架）？以此引導(dǎo)學(xué)生思考，并給予充分討論發(fā)言的機(jī)會，適時地總結(jié)（表揚(yáng)、肯定善于思考、發(fā)言的學(xué)生），最后引導(dǎo)學(xué)生找到解決辦法：把路由器的端口一個當(dāng)作多個用，即在路由器的一個端口上劃分足夠用的邏輯子接口，就是所謂的單臂路由。該案例體現(xiàn)了在“最近發(fā)展區(qū)”實施教學(xué)的支架式教學(xué)設(shè)計思路。教學(xué)中學(xué)生因問題而思考、有思考而發(fā)言，充分發(fā)揮了學(xué)生主動性，被教師肯定或表揚(yáng)后實現(xiàn)了自我價值，激發(fā)了自豪感，增強(qiáng)了自信心，有了更大的學(xué)習(xí)勁頭，并因此形成良性循環(huán)。

又如，在講解網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT 技術(shù)時，教師先通過PPT 動畫或圖片給出當(dāng)前無處不在的Wi-Fi 應(yīng)用場景（創(chuàng)設(shè)情景）。拋出問題：在IPv4 地址嚴(yán)重緊缺問題下，廣泛應(yīng)用的Wi-Fi 技術(shù)是否引發(fā)了更嚴(yán)重的地址緊缺問題（確定問題）？再講述故事：中國三年自然災(zāi)害時期，貧窮山村的人們沒有衣服出席正式（莊重）的場合，曾經(jīng)有全村年輕人先后借用同一套新衣服娶媳婦。提出問題請學(xué)生思考：他們是如何在物資極度貧乏狀態(tài)下解決資源（體面的新衣服）緊缺問題的？對有限的資源最大可能地共享這個標(biāo)準(zhǔn)答案學(xué)生都能總結(jié)提煉出來。那么將該思想用在IPv4 地址分配中試試，由此順理成章地啟發(fā)學(xué)生理解了NAT 技術(shù)共享全球IP 的基本工作原理，進(jìn)而深入詳細(xì)地導(dǎo)出NAT 在幾種情況下的工作方法和實現(xiàn)過程。該教學(xué)設(shè)計案例引用了典型的拋錨式教學(xué)方法。

諸如此類精細(xì)的教學(xué)設(shè)計，將抽象的專業(yè)理論原理形象化、具體化，少數(shù)民族學(xué)生頓感接地氣，理解瓶頸消失了。同時，創(chuàng)設(shè)情景、拋出問題，能牢牢揪住學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生求知欲，引發(fā)學(xué)生思考。充分的發(fā)言機(jī)會、中肯的評價與表揚(yáng)，使學(xué)生獲得認(rèn)同感和自我價值感，甚至激起了部分表達(dá)能力強(qiáng)的學(xué)生強(qiáng)烈的表演欲，情緒調(diào)動起來了，主動已不再是問題。下課鈴聲響起，學(xué)生意猶未盡。

3.2 提出工科類課程教學(xué)目標(biāo)在追求知識目標(biāo)和技能目標(biāo)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化情感目標(biāo)的預(yù)設(shè)和完成

在幼兒教育、中小學(xué)教育中情感目標(biāo)達(dá)成受到廣泛重視，然而，在大學(xué)教育尤其是高校理工科教學(xué)中，情感目標(biāo)所占教學(xué)目標(biāo)的比重早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)遜色于知識目標(biāo)和技能目標(biāo)，甚至被忽略不計。由此引發(fā)的現(xiàn)象就是，高校理工科教師不知道甚至無視教學(xué)設(shè)計中情感目標(biāo)的預(yù)設(shè)和完成。盡管有學(xué)者呼吁理工科大學(xué)轉(zhuǎn)變觀念，把情感教育作為促進(jìn)大學(xué)生科學(xué)認(rèn)知發(fā)展的重要手段與工具。但是基于重科研輕教學(xué)、應(yīng)試教育、功利型教學(xué)等因素影響，現(xiàn)狀依然沒有絲毫改觀。

基于民族院校學(xué)情，大部分學(xué)生對工科難度較大的專業(yè)核心課程理解能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力有限。少數(shù)民族學(xué)生理工學(xué)科背景弱，抽象思維能力略差，理論課對他們味同嚼蠟、實驗課他們更是縮手縮腳，因此曠課、玩手機(jī)、睡覺等現(xiàn)象出現(xiàn)在課堂上司空見慣。項目組訪談結(jié)果顯示：藏族學(xué)生普遍認(rèn)同“工科難、我放棄”的思維定式。盡管民族院校有著相較于普通院校更嚴(yán)格的考勤管理制度，但是如何抓住學(xué)生的“身”更抓住學(xué)生的“心”成為每一位理工科專業(yè)課教師面臨的窘迫課題。

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程教學(xué)中提出強(qiáng)化工科專業(yè)課程教學(xué)中情感目標(biāo)的預(yù)設(shè)和完成。做法是，在每課時的教學(xué)目標(biāo)中明確提出對學(xué)生的情感目標(biāo)培養(yǎng)，結(jié)合建構(gòu)主義教學(xué)理論指導(dǎo)下的特色教學(xué)設(shè)計方案，教學(xué)過程中通過使學(xué)生揭示生活現(xiàn)象、探知日常用例、解決預(yù)設(shè)問題，體會“原來如此”、“恍然大悟”等揭秘后的成功感，感受被教師和同學(xué)認(rèn)同或仰視的自豪感，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)自信心，增強(qiáng)專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)對科學(xué)知識的深厚感情，激發(fā)其專業(yè)自豪感。

例如，PPT 上用圖片展示“五一”、“十一”小長假時，各大景區(qū)游人如織、密密麻麻，各高速干線出入口擁堵不堪、水泄不通。拋出問題：作為景區(qū)管理人員，或旅游管理部門，如何解決擁堵問題？學(xué)生熱烈討論后均認(rèn)同提供景區(qū)接待能力預(yù)告和景點(diǎn)狀態(tài)查詢機(jī)制等辦法。以此現(xiàn)象啟發(fā)學(xué)生思考，景區(qū)就像資源，當(dāng)對資源的需求大于資源的可供給量時，擁堵就產(chǎn)生了。解決的辦法是要么加大資源供給，要么縮減需求。加大資源供給就是增加帶寬，提升網(wǎng)絡(luò)容量。在增加資源供給有困難或一時達(dá)到的情難以實現(xiàn)的情況下，只能縮減需求，才不至于網(wǎng)絡(luò)擁堵。而縮減流量就是在發(fā)送端減少輸入網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)量，應(yīng)該輸入多少，是由接收端的接收能力決定的。而這些看似并不復(fù)雜的道理，用在網(wǎng)絡(luò)流量控制中，正是由接收窗口和發(fā)送窗口實現(xiàn)的流量控制問題。該道理同樣可以用于擁塞控制。此外，還可以用“盲人交流”游戲理解CSMA/CD 協(xié)議；用找朋友游戲理解RIP 協(xié)議原理；用“短板理論”感悟發(fā)送窗口取值問題。這些用發(fā)生在學(xué)生身邊的現(xiàn)象和道理啟發(fā)學(xué)生去理解專業(yè)技術(shù)原理，學(xué)生因此對“高深”理論課的恐懼感減少，自信心增強(qiáng)。

3.3 “對分課堂”教學(xué)方法實踐，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性

“對分課堂”這一高校原創(chuàng)教學(xué)新方法高度契合建構(gòu)主義理論，其主導(dǎo)教師引領(lǐng)下的學(xué)生自學(xué)、協(xié)作、討論、評價，更有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，有利于培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣和自信。

教學(xué)過程中，教改項目組率先嘗試了“對分課堂”教學(xué)新模式。使用“對分易”微信平臺開展課堂點(diǎn)名、任務(wù)分發(fā)、自動分組、作業(yè)收交、師生互動，進(jìn)行高效教學(xué)管理。使用“當(dāng)堂對分”、“隔堂對分”等教學(xué)組織形式活躍課堂氣氛，利用“亮考幫”教學(xué)環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生自學(xué)能力、歸納總結(jié)能力、表達(dá)能力、辯論技巧、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等，激發(fā)學(xué)生求知欲、表演欲、自信心、自豪感。教學(xué)過程中，區(qū)內(nèi)、外學(xué)生課堂自學(xué)認(rèn)真，分組討論發(fā)言積極，小組辯論激烈，課堂教學(xué)效果明顯改善。項目組收到的6 個班級學(xué)生教學(xué)反饋中，對《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程使用對分課堂教學(xué)的認(rèn)可度高達(dá)89%以上，深受民族院校大學(xué)生喜歡。

4 結(jié)語

建構(gòu)主義教學(xué)思想的特色教學(xué)設(shè)計在實施過程中因課程而異，部分理論性極強(qiáng)的專業(yè)課程設(shè)計困難重重，需要教師在教學(xué)改革中持續(xù)鉆研。強(qiáng)化情感目標(biāo)的預(yù)設(shè)和完成相對容易，從教育學(xué)、心理學(xué)的角度，多表揚(yáng)、少批評，多正能量引導(dǎo)、少負(fù)能量抱怨。只要高度重視并落實踐行，學(xué)生的情感目標(biāo)達(dá)成定有收獲。“對分課堂”近年來受到大、中、小學(xué)教學(xué)改革的高度重視，相關(guān)改革成果論文頗多[6-7]。實踐證明正確地掌握方法精髓，課堂教學(xué)中靈活運(yùn)用，的確能取得意想不到的驚喜。