吳湘華
(湖南城市學(xué)院 湖南·益陽(yáng) 413000)
作為高校教學(xué)體系的一個(gè)重要環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)教學(xué)將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)踐創(chuàng)新緊密結(jié)合[1],通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生加深對(duì)理論的理解,提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的觀察、判斷以及動(dòng)手、創(chuàng)新能力[2],培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)和工程素養(yǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生在具備客戶機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、防火墻、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行,使學(xué)生加深對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理的理解,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的掌握,培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)編程等專業(yè)素養(yǎng)。
目前,地方高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,一般存在對(duì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)識(shí)不夠、教學(xué)設(shè)施設(shè)備不足、實(shí)驗(yàn)室管理不靈活、過(guò)程管理吃力、成績(jī)?cè)u(píng)定不合理等問(wèn)題。由于上述主、客觀原因,影響教師教學(xué)的積極性,影響學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下、興趣不大;整個(gè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中容易出現(xiàn)管理不到位、實(shí)驗(yàn)走過(guò)場(chǎng)等問(wèn)題。不利于以學(xué)生為中心的教學(xué),不利于課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮應(yīng)有的作用,不利于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。
由于認(rèn)識(shí)不到位,并受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響,高等教育教學(xué)過(guò)程中,重理論知識(shí)傳授,輕課程實(shí)驗(yàn)教學(xué),將課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)認(rèn)為是理論教學(xué)的輔助和附屬品。課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課程成績(jī)中的占比低,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果要求也不高。導(dǎo)致傷害實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師的積極性,學(xué)生也輕視課程實(shí)驗(yàn),這對(duì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施與教學(xué)效果產(chǎn)生了非常不良的影響。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程實(shí)驗(yàn)除了需要計(jì)算機(jī)外,還需要專門的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施設(shè)備,專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、設(shè)備老化快。近幾年,由于在校學(xué)生人數(shù)規(guī)模擴(kuò)大,設(shè)施設(shè)備數(shù)量也出現(xiàn)不足,地方高校辦學(xué)經(jīng)費(fèi)比較緊張,實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施設(shè)備更新?lián)Q代和及時(shí)補(bǔ)充數(shù)量嚴(yán)重滯后,實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備的維護(hù)有時(shí)候也不能及時(shí)到位,有的學(xué)校甚至實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地也不夠。導(dǎo)致只能開(kāi)展一些基礎(chǔ)的演示驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),無(wú)法完成綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程實(shí)驗(yàn)每次時(shí)長(zhǎng)一般是2-4課時(shí),實(shí)驗(yàn)室的管理一般都是采用上課開(kāi)門做實(shí)驗(yàn)、下課就離開(kāi)的模式,實(shí)驗(yàn)室在上課時(shí)間開(kāi)放,課后實(shí)驗(yàn)室就關(guān)閉了。學(xué)生課前只能從理論上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)備,課后也沒(méi)有條件繼續(xù)消化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)淺嘗輒止,對(duì)于少數(shù)動(dòng)手能力比較差的學(xué)生,甚至出現(xiàn)還沒(méi)有開(kāi)始實(shí)驗(yàn)就結(jié)束了的情況。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程一般包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等三個(gè)環(huán)節(jié),其中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),能反映一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和水平,學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作一般情況在實(shí)驗(yàn)課堂上完成,實(shí)驗(yàn)課堂一般由一、兩名實(shí)驗(yàn)老師指導(dǎo),老師人力管理實(shí)驗(yàn)課堂、指導(dǎo)任務(wù)重,無(wú)法照顧到每個(gè)學(xué)生,難以兼顧所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課堂紀(jì)律松散,學(xué)生不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),甚至出現(xiàn)抄襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果、代做實(shí)驗(yàn)等行為。
很多情況下,在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過(guò)程中,通過(guò)批閱學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告、檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方式綜合評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī),缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)。這樣導(dǎo)致學(xué)生過(guò)分關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果,注重實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫,二忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程。而實(shí)驗(yàn)過(guò)程比實(shí)驗(yàn)結(jié)果更能反映學(xué)生的真實(shí)的動(dòng)手能力,更能真實(shí)反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)定有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
提高對(duì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí),課程實(shí)驗(yàn)是課程教學(xué)中不可或缺的一部分,尤其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程教學(xué)中,課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生掌握相關(guān)網(wǎng)絡(luò)原理和技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。合理設(shè)置課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課程成績(jī)中的占比,根據(jù)教學(xué)要求科學(xué)設(shè)置演示驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)以及研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的配比,加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范和過(guò)程的督查,嚴(yán)把實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量關(guān),嚴(yán)格要求學(xué)生完成相應(yīng)課程實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行考核。提高老師教學(xué)的積極性和學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式,可將抽象深?yuàn)W的理論知識(shí)變得具體形象,有利于培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐動(dòng)手能力。[3]虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)能拓展實(shí)驗(yàn)的廣度與深度,延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和空間。并成為高等教育內(nèi)生變革的力量,推動(dòng)了人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升,助推了高等教育教學(xué)質(zhì)量變軌超車。[4]近年來(lái),虛擬仿真技術(shù)被越來(lái)越多地應(yīng)用于各學(xué)科專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)。
2.2.1 虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程實(shí)驗(yàn)可以采用GNS、HCL、PT、eNSP、VMware等虛擬仿真平臺(tái)實(shí)施,GNS、HCL、PT、eNSP可以讓學(xué)生在沒(méi)有真實(shí)物理設(shè)備的情況下模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置,學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其中eNSP能夠最大限度地模擬真實(shí)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,支持對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬。VMware是一款功能強(qiáng)大的桌面虛擬計(jì)算機(jī)軟件,可以在VMware中安裝多種操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)各類服務(wù)器的安裝與配置。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)安裝在本地計(jì)算機(jī)上即可使用,平臺(tái)更新即可以更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。可以很好地解決實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備不足的問(wèn)題,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備的維護(hù)量極少,投資也少。學(xué)生可以進(jìn)行泛在實(shí)驗(yàn),充分利用非課堂時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)鞏固,能極大提高學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的積極性、主動(dòng)性,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的獲得感。最終提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。
2.2.2 開(kāi)展虛實(shí)結(jié)合進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)
雖然虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與真實(shí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果是高度一致的,對(duì)學(xué)生而言,最大的不足就是缺少真實(shí)感受。為此,采用虛實(shí)結(jié)合的模式進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生在虛擬仿真平臺(tái)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)全過(guò)程、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生可以向?qū)嶒?yàn)室申請(qǐng)真實(shí)設(shè)備完成實(shí)驗(yàn),尤其是對(duì)于一些綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)采用這種模式,可以大大提高實(shí)驗(yàn)室的利用率,提高實(shí)驗(yàn)效率。
2.2.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理
為了避免在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)“重結(jié)果輕過(guò)程”的問(wèn)題,可以采取兩種方式加強(qiáng)過(guò)程管理,促使每個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前充分預(yù)習(xí),避免實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)代做實(shí)驗(yàn)等不良行為。一是,在用虛擬仿真平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),進(jìn)行全過(guò)程錄屏,形成完整的實(shí)驗(yàn)操作視頻,作為實(shí)驗(yàn)材料提交。二是,可以充分部分虛擬仿真平臺(tái)考試功能,將每次實(shí)驗(yàn)做成一份試卷,設(shè)置相關(guān)操作步驟要點(diǎn),在指定地點(diǎn),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將試卷分發(fā)給每位學(xué)生,要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)并提交答卷。
2.2.4 科學(xué)評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)
改變以前主要看兩個(gè)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的方法,將實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告三部分內(nèi)容設(shè)置一定占比,并突出實(shí)驗(yàn)過(guò)程在總成績(jī)中占的分量,綜合評(píng)定每次實(shí)驗(yàn)的成績(jī)。
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合方式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,很好的克服了目前課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的空間與時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。通過(guò)強(qiáng)化課程實(shí)驗(yàn)的過(guò)程管理,培養(yǎng)了學(xué)生自主、研究性學(xué)習(xí)意識(shí),增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐能力、研究創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力。提高了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。