高學(xué)金 王 普 張會清

[摘要]以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),依托計算機網(wǎng)絡(luò)課程,提出了創(chuàng)建良好的教學(xué)環(huán)境,構(gòu)建主動-互助的學(xué)習(xí)方式,研究性教學(xué)方法和階段式的教學(xué)過程相配合的教學(xué)模式。同時,設(shè)計客觀、多層次的評價體系。此教學(xué)模式能夠促進形成良好的學(xué)習(xí)和研究氛圍,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力,有利于培養(yǎng)和造就一批既有知識又有能力的創(chuàng)新型人才。

[關(guān)鍵詞]計算機網(wǎng)絡(luò);創(chuàng)新型人才;主動-互助;研究性教學(xué);階段式

[中圖分類號]TP393[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-4634(2009)06-0072-04

0引言

計算機網(wǎng)絡(luò)是一門對理論性、應(yīng)用性和實踐性要求很高的課程,在教學(xué)過程中不但要讓學(xué)生掌握計算機網(wǎng)絡(luò)理論方面的知識,還要把理論和實踐結(jié)合起來,通過實驗、工程實踐等途徑培養(yǎng)學(xué)生動手能力和運用網(wǎng)絡(luò)知識解決實際問題的能力。

所謂創(chuàng)新型人才,是指具有創(chuàng)新性思維,能夠創(chuàng)造性地解決問題的人才。本文以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),依托計算機網(wǎng)絡(luò)課程,提出了一套教學(xué)改革措施。首先研究了創(chuàng)建良好的教學(xué)環(huán)境的方法,教學(xué)主體的特點和作用以及二者的關(guān)系,提出了構(gòu)建主動-互助的學(xué)習(xí)方式的方法。然后,研究知識體系,研究性教學(xué)方法和階段式的教學(xué)過程。最后,設(shè)計以培養(yǎng)既有知識又有能力的創(chuàng)新型人才為目標(biāo)的評價體系。同時,此教學(xué)模式的部分環(huán)節(jié)在實踐中得到了應(yīng)用和發(fā)展,取得了較好的效果。

1研究意義

依托計算機網(wǎng)絡(luò)課程,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的研究具有十分重要的意義:①能夠促進良好的學(xué)習(xí)和研究氛圍的形成,能夠出現(xiàn)人人愛學(xué)習(xí),人人會學(xué)習(xí),人人能學(xué)好的風(fēng)氣;②通過對課程的深入研究和實踐,能夠形成較合理的理論教學(xué)體系和實驗體系,進一步增強課程的吸引力;③激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力,有利于培養(yǎng)和造就一批既有知識又有能力的創(chuàng)新型人才,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神和適應(yīng)社會的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我評價的能力。

2研究現(xiàn)狀分析

目前,計算機網(wǎng)絡(luò)課程在教學(xué)方面存在如下問題:①采用以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式,這種模式的優(yōu)點是有利于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮,便于教師組織、監(jiān)控整個教學(xué)活動進程,便于師生之間的情感交流,因而有利于系統(tǒng)地傳授科學(xué)知識,并能充分考慮情感因素在學(xué)習(xí)過程中的重要作用。其不足是:完全由教師主宰課堂,學(xué)生的認(rèn)知主體作用發(fā)揮的不夠,不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng);②計算機網(wǎng)絡(luò)教材一般都是以計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型分層展開,全方位介紹計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議、工作原理和應(yīng)用。由于理論性太強,如此進行教學(xué)很難收到滿意的效果。學(xué)生從一開始感興趣,到逐漸失去耐心、不認(rèn)真聽課,最終以死記硬背、突擊過關(guān)應(yīng)付了事;③由于校園網(wǎng)和計算機的普及,大部分學(xué)生都有上網(wǎng)的經(jīng)驗。一些學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)服務(wù)很熟悉,甚至自己動手在宿舍組建局域網(wǎng);但是也有部分學(xué)生沒有動手機會或?qū)Υ瞬惶信d趣,對計算機網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識仍比較陌生。因此,存在學(xué)生基礎(chǔ)水平參差不齊的情況。而現(xiàn)在的大部分理論和實驗課程都搞“一刀切”,或者內(nèi)容過于簡單,基礎(chǔ)較好的學(xué)生收獲不大;或者過于深入,基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生學(xué)不會。

針對這些問題,李成忠教授等[1,2]提出的提高《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)和實驗質(zhì)量的主要措施包括:精選教學(xué)內(nèi)容,突出重點分類要求,借鑒國外教學(xué)方法,加強實驗環(huán)節(jié)。精選教學(xué)內(nèi)容是指講清楚計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)(包括ISO/OSI RM和TCP/IP協(xié)議族),同時要理論聯(lián)系實際,掌握好“度”,不能把教學(xué)內(nèi)容變成網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的說明書。突出重點分類要求是指把教學(xué)內(nèi)容分成三部分:要求學(xué)生了解的內(nèi)容,要求學(xué)生理解的內(nèi)容,要求學(xué)生掌握的內(nèi)容。國外大學(xué)選用的教材不一定很深很難,但要提供大量思考題和練習(xí)題,鼓勵學(xué)生充分利用圖書館和Internet,自己去獲取知識,掌握學(xué)習(xí)方法。從學(xué)生能力培養(yǎng)的角度看,開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實驗,既是必需的,也是可能的。劉彥保教授[3]也提出了優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和加強實踐環(huán)節(jié)的改革方案,追求教學(xué)方法的創(chuàng)新。教學(xué)方法包括多媒體教學(xué)方法、類比教學(xué)方法、參與式教學(xué)方法和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法。陳燕老師等[4]主要從教學(xué)內(nèi)容體系、實驗內(nèi)容體系和教學(xué)模式體系三個方面對課程進行改革實踐。教學(xué)方式倡導(dǎo)討論式教學(xué)和推演性教學(xué)等。陳潤老師等[5]主張獨立設(shè)置實驗課,形成實驗教學(xué)體系。實驗教學(xué)要以學(xué)生為主體,加強教師在實驗中的主導(dǎo)作用。

上面幾位專家主要從理論和實驗的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段方面進行了改革和嘗試,理論教學(xué)屬于知識教育,實驗教學(xué)屬于能力教育。幾位專家的著眼點在于培養(yǎng)既有知識又有能力的人才,這些方法都有一定的作用。不足主要體現(xiàn)在如下幾個方面:①沒有考慮教學(xué)環(huán)境對教學(xué)效果和人才培養(yǎng)的影響;②單純追求教學(xué)方法的創(chuàng)新,忽略了對教學(xué)對象的研究,不注重調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,導(dǎo)致教學(xué)方法缺乏針對性;③培養(yǎng)目標(biāo)沒能緊跟社會的發(fā)展,沒能準(zhǔn)確定位在創(chuàng)新型人才;④缺乏對以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)的教學(xué)方法的深入研究;⑤只關(guān)注了課堂時間,沒能結(jié)合課程的特點研究學(xué)生的業(yè)余時間;⑥評價體系有些單一,不能很好地為培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)。

3構(gòu)建培養(yǎng)創(chuàng)新型人才目標(biāo)的教學(xué)模式

以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),依托計算機網(wǎng)絡(luò)課程,提出了創(chuàng)建良好的教學(xué)環(huán)境,構(gòu)建主動-互助的學(xué)習(xí)方式,研究性教學(xué)方法和階段式的教學(xué)過程相配合的教學(xué)模式。

3.1教學(xué)環(huán)境

教學(xué)環(huán)境對于教學(xué)效果的影響是非常大的,教學(xué)環(huán)境分為大環(huán)境和小環(huán)境。大環(huán)境是指社會,社會的需求影響了教學(xué)活動。我國信息技術(shù)與信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,需要大批掌握計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的人才,所以培養(yǎng)高素質(zhì)的擁有創(chuàng)新能力的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人才和網(wǎng)絡(luò)管理人才,是高等學(xué)校計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的目標(biāo)。目前的大環(huán)境對于教學(xué)活動是非常有利的,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

小環(huán)境是指校園和課堂,小環(huán)境對學(xué)生的學(xué)習(xí)影響很大,塑造良好的學(xué)風(fēng)是非常重要的。從以下幾個方面創(chuàng)建良好的課堂氛圍,針對學(xué)生的狀況,設(shè)計有關(guān)學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方法、課堂出勤、業(yè)余時間安排、職業(yè)傾向等的調(diào)查問卷,摸清學(xué)生的思想動態(tài)。根據(jù)調(diào)查結(jié)果以及學(xué)生出勤、學(xué)習(xí)效果等情況,對不利于教學(xué)的因素進行變革。如約談個別學(xué)生,尋找學(xué)生違紀(jì)和不認(rèn)真學(xué)習(xí)的原因。同時,增強教學(xué)內(nèi)容的吸引力和教師的個人魅力。在教學(xué)過程中,認(rèn)真收集和分析學(xué)生的反饋信息,及時調(diào)整策略,針對性地改善教學(xué)環(huán)境。

3.2教學(xué)主體

教學(xué)主體主要包括教師和學(xué)生,從傳統(tǒng)上講,教師的職責(zé)是“教”,學(xué)生的任務(wù)是“學(xué)”。對于計算機網(wǎng)絡(luò)課程來講,大多數(shù)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)都有感性認(rèn)識、使用經(jīng)驗和強烈的求知欲望。教師應(yīng)該抓住這個有利因素,使學(xué)生能夠形成主動-互助的學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力和成就感。主動-互助的學(xué)習(xí)方式是指學(xué)生通過互助的方式主動學(xué)習(xí)和解決實際問題,這對于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是一個有效的方式。在教學(xué)過程中,教師可以特意留給學(xué)生一些教學(xué)內(nèi)容,由學(xué)生通過主動-互助的方式學(xué)習(xí)。文獻[6～8]對大學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要性和途徑做了論述。本文特別提出成就感,它是指學(xué)生經(jīng)過努力學(xué)習(xí)后,獲得知識和能力,心理上得到滿足。它是學(xué)生持之以恒學(xué)習(xí)的動力,教師要特別注重對學(xué)生成就感的培養(yǎng)。

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異,廣大教師要牢固樹立終身學(xué)習(xí)的思想,不斷充實和武裝自己,能夠真正做到“傳道、授業(yè)、解惑”。某些學(xué)生只學(xué)習(xí)自己認(rèn)為有用的知識,不去認(rèn)真構(gòu)建自己的知識體系。這時候,特別需要教師發(fā)揮“人師”的作用,引導(dǎo)學(xué)生全面學(xué)習(xí)知識。在教學(xué)過程中,如何處理教師和學(xué)生的關(guān)系是非常重要的。在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,教師教學(xué)生學(xué)是天經(jīng)地義的,教師發(fā)揮了絕對的主導(dǎo)作用。時至今天,學(xué)生獲取信息、知識和能力的渠道異常廣泛,學(xué)生具有很強的獨立獲取知識的愿望和能力,針對不同的理論和實驗內(nèi)容,教師和學(xué)生的主導(dǎo)作用應(yīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變。

3.3構(gòu)建知識體系

從傳統(tǒng)上講,教師應(yīng)按照計算機網(wǎng)絡(luò)的理論構(gòu)建學(xué)生的知識體系。然而,根據(jù)授課經(jīng)驗,傳統(tǒng)方法很難構(gòu)建系統(tǒng)、實用的知識體系,因此學(xué)生很難做到活學(xué)活用。本文認(rèn)為,首先應(yīng)面向社會需求,結(jié)合與其密切相關(guān)的數(shù)據(jù)通信技術(shù),構(gòu)建知識體系。在這個知識體系中,要把各個部分的內(nèi)容按照掌握、理解和了解的要求布置好,并且要講清楚各部分的聯(lián)系。然后,根據(jù)學(xué)生的特點,精選理論教學(xué)和實驗內(nèi)容。同時,要指定1到2本教材,鼓勵學(xué)生通過書本、Internet等多種方式利用比較的方法學(xué)習(xí),加深對理論知識的理解。除了實驗課程外,多多利用業(yè)余時間參與計算機網(wǎng)絡(luò)的操作、設(shè)計和管理。還要建立社會需求以及學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋機制,對知識體系中的內(nèi)容做適當(dāng)調(diào)整。最后,為了滿足高水平學(xué)生的需求,增設(shè)研究性內(nèi)容,讓學(xué)生參與相關(guān)的科研課題。以真實問題為背景,讓學(xué)生在真實的情境中學(xué)習(xí),這能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、解決問題的能力、團隊合作能力和創(chuàng)新能力,增強學(xué)生對未來工作的適應(yīng)能力[9]。

3.4研究性教學(xué)方法

大學(xué)教學(xué)方法隨著大學(xué)功能與理念的演進得以發(fā)展,一些大學(xué)正從教學(xué)型大學(xué)向教學(xué)研究型大學(xué)、甚至研究型大學(xué)轉(zhuǎn)變。教師不但要傳授知識,更要激發(fā)學(xué)生的研究興趣,使學(xué)生能獨立從事研究。這對于培養(yǎng)大學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力是非常重要的,因此研究性教學(xué)方法越來越受到重視。幾種典型的研究性教學(xué)方法是案例教學(xué)法、基于問題解決的學(xué)習(xí)和基于問題的學(xué)習(xí)的教學(xué)方法[9]。

案例教學(xué)法(Case Methods of Teaching)是針對實際的案例問題展開學(xué)習(xí)和討論,其著眼點在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力,而不僅僅獲得一些固定的理論和方法。通過案例教學(xué),能夠使學(xué)生獲得知識和增長才能。案例教學(xué)還大大縮短了教學(xué)情景與實際工作情景的距離,學(xué)生能夠從實際問題出發(fā),提高解決問題的能力。校園網(wǎng)涉及了計算機網(wǎng)絡(luò)的大多數(shù)理論和方法,在教學(xué)過程中教師可以利用校園網(wǎng)展開教學(xué)和討論。

基于問題解決的學(xué)習(xí)(Problem-solving Studying)將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計成問題,或引導(dǎo)學(xué)生提出問題,讓學(xué)生通過解決問題獲得知識。它不同于課堂上的問題解答,也不是通過設(shè)問來組織課堂教學(xué);而是在學(xué)習(xí)過程中,激發(fā)學(xué)生提出高質(zhì)量的復(fù)雜的和有一定深度的問題。解決問題能夠激發(fā)學(xué)生的原有經(jīng)驗和知識,通過積極的分析產(chǎn)生新的理解和見解。例如,在講解解決IP地址不足的方法時,可以引用此方法。

基于問題的學(xué)習(xí)(Problem-based Learning)把學(xué)習(xí)設(shè)置在復(fù)雜的、有意義的問題情境中,通過讓學(xué)生合作解決實際的問題,來學(xué)習(xí)科學(xué)知識,形成解決問題的能力,并能夠提高自主學(xué)習(xí)的能力。例如,可以讓3～4位同學(xué)在宿舍內(nèi)合作建立一個局域網(wǎng),涉及到網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、IP地址、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等知識,這對于學(xué)習(xí)局域網(wǎng)方面的知識不愧為一個好的方法。

將幾種研究性教學(xué)方法靈活使用,解決教學(xué)過程中的難題,這對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力是非常有益的。

3.5階段式教學(xué)過程

一些文獻對教學(xué)過程研究的不多,根據(jù)課程的特點,本文設(shè)計三階段式教學(xué)過程。此過程遵循從實踐中來到實踐中去的原則。第一階段,提供較多的機會讓學(xué)生接觸計算機網(wǎng)絡(luò)實例和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)和服務(wù),由此激發(fā)學(xué)生參與計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的熱情。由于學(xué)時有限,學(xué)生可以在課余時間分成若干小組完成這個階段。第二階段,學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)有了一些認(rèn)識也積累了一些問題,教師按照計算機體系結(jié)構(gòu)講述理論知識,并設(shè)置相關(guān)實驗項目幫助學(xué)生消化理論知識,啟發(fā)學(xué)生積極開動腦筋把理論知識和實踐相結(jié)合起來。在這個階段充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,一些理論內(nèi)容可以由學(xué)生講解,教師進行評論。最后階段,根據(jù)學(xué)生自身水平、愛好和時間安排,可以選擇工程實踐環(huán)節(jié)和理論研究環(huán)節(jié),進一步提高學(xué)生的理論水平、實踐能力和創(chuàng)新能力。

3.6評價體系

設(shè)計以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)的客觀、多層次的評價體系。以往,主要通過理論考試對學(xué)生進行考核,這容易造成高分低能,導(dǎo)致學(xué)生動手能力差,缺乏創(chuàng)新能力。除了理論知識閉卷考試和實驗考試外,還要增加工程實踐和理論研究能力考核等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)的分?jǐn)?shù)可以互相折算。在評價學(xué)生水平時,要遵循客觀公正的原則。

4教學(xué)模式的實踐

在授課過程中,針對本文所提教學(xué)模式中的創(chuàng)建教學(xué)環(huán)境和研究性教學(xué)方法兩個環(huán)節(jié)進行了實踐研究。

個別同學(xué)有逃課,課堂上睡覺或看其它書籍的現(xiàn)象,這樣的情況直接影響了學(xué)生本人的學(xué)習(xí)成績,也會影響到整個課堂的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。筆者約談了這樣的同學(xué),同時也向其它同學(xué)了解了這些同學(xué)的情況,針對性地解決了這些同學(xué)的問題。事后,他們都能夠回到課堂認(rèn)真上課并順利通過考試,沒有對其他同學(xué)造成壞的影響。

在講解解決IP地址不足的方法的時候,筆者引入的研究性教學(xué)方法是基于問題解決的學(xué)習(xí)。在講授這些方法之前,筆者先展示了校園網(wǎng)的IP地址的類別、結(jié)構(gòu)和分配方法。同學(xué)們發(fā)現(xiàn)校園網(wǎng)的IP地址是B類私有地址,他們產(chǎn)生了疑問,校園網(wǎng)為什么沒有用C類地址呢?由此問題,引出了授課內(nèi)容,同學(xué)們也提出了很多的解決IP地址不足的方法。雖然這些方法還缺乏一定的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用價值,但是他們的想法很有新意。

在講解局域網(wǎng)內(nèi)容時,引入的研究性教學(xué)方法是基于問題的學(xué)習(xí)。讓同學(xué)們分組設(shè)計宿舍內(nèi)的局域網(wǎng),在設(shè)計過程中,他們主動學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、IP地址、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、服務(wù)器等知識,并且互相交流和幫助,最終每組都交出了一份合格的設(shè)計方案。對于他們的設(shè)計方案進行了評定,并作為學(xué)習(xí)成績的一部分。

5結(jié)束語

以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),依托計算機網(wǎng)絡(luò)課程,提出的教學(xué)模式著重強調(diào)了創(chuàng)建良好的教學(xué)環(huán)境,構(gòu)建主動-互助的學(xué)習(xí)方式,研究性教學(xué)方法和階段式的教學(xué)過程相配合的方式。此教學(xué)模式是促進形成良好的學(xué)習(xí)和研究氛圍,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力,培養(yǎng)既有知識又有能力的創(chuàng)新型人才的一個有益探索。

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On cultivating creative talents relying on computer network course

GAO Xue-jin,WANG Pu,ZHANG Hui-qing

(College of Electronic Information and Control Engineering,Beijing University of Technology,Beijing100124,China)

AbstractAiming at cultivating creative talents,a teaching mode is proposed,which includes creating good teaching environment,constructing a learning mode of initiative-cooperation and research teaching methods combined with stagewise teaching processes.At the same time,an objective and multi-level evaluation system is designed.The mode can promote forming a good learning and study environment,inspire the students' interest and motivation.It helps to cultivate creative talents who are knowledgeable as well as capable.

Key wordscomputer network;creative talents;initiative-cooperation;research teaching;stagewise