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一、引言
目前,随着社会的不断进步和科学技术的飞速发展,对劳动者就业岗位所需能力的要求相应提高,社会越来越需要层次较高、实践动手能力较强的专业人才。从市场对人才需求的变化,给职业教育提出了一个如何培养学生的动手能力,进而提高学生实践技能的重要课题。为此,职业教育应将实施“加强学生动手能力培养,逐步向中高层次技能提升”的大转变。
本人三十多年来都始终工作在教学第一线,从事铁道接触网专业教学和学生实训工作,对学生的实训教学有着自己的一些见解及体会。本文将从这个角度谈谈如何提高中专学生的动手能力的一些看法。根据专业不同,动手能力的内涵也不同。以我校铁道接触网专业而言,动手能力主要包括:(1)各种常用工具、测量仪器的应用能力。(2)接触网零、部件的安装调整能力。(3)接触网检修的工艺流程以及技术标准的把握能力。
二、合理调整教学计划、强化实训教学是关键
调整教学计划、强化实践教学是提高学生动手能力的首要工作。这项工作主要取决于课程教学自身的改革。教学计划是教学工作中起指导性作用的文件,是学校组织教育、教学工作和各项活动的行动指南。一直以来,职业教育过多地注重理论教学,轻视实训教学,这样就造成了在教学计划中理论课所占的比重较大,生产实践和实训教学时间较少,不利于学生实践动手能力的培养和提高。因此,职业教育应根据用人单位的需求,合理地调整教学计划,强化实践教学,提高学生的动手能力,培养“应用型的人才”。
我校近年来在学生就业方面的情况比较理想,这与学校强化实践教学、重视学生动手能力培养是分不开的。为加强学生的动手操作能力,使学生学到扎实、实用的技能,增长实际操作经验,学校从“理论够用,操作娴熟”为出发点,要求学生勤动手,敢操作,练技能,提能力,促就业,实施一系列切实可行的教学改革。学校教学部根据市场变化及时地调整实习教学计划,紧跟市场脉搏,及时捕捉技术革新动态,与时俱进,确保实习内容与施工现场同步,并在实习教学中,不断改革教学方法,开展以能力培养为主的规范课程教学。学校要求所有教师在教学过程中,不仅要授之以“鱼”,更要授之以“渔”,以培养提高学生动手能力为主线,丰富学生的实践知识为工作重点,按照学生学习的“理论――实践――理论――实践”的反复过程,规范课程教学,认真组织实施教学活动。我校学生多年来在就业方面供不应求就是学校强化实践教学、重视学生动手能力培养的一个有力的证明。
三、具有较高素质的实训指导教师是提高学生动手能力的重要条件
学生的动手能力主要从实践教学中获得。实训教学与理论教学一样,要进行教与学的双边活动过程,教师在实践教学中仍起着主导作用。这里指的实训指导教师的素质主要包括实际操作技能、教授理论知识水平和职业道德三个方面。
实训指导教师有熟练、标准规范的技能就能为学生作出准确的示范动作。学生掌握实际操作动作首先是模仿实训指导教师的操作动作,然后自己反复练习直至掌握的过程。一方面,实训指导教师具有较高的理论水平有助于学生动手能力的形成和提高。例如在进行接触网线岔调整的过程中,不但要熟悉线岔调整的方法步骤,还要了解线岔调整的技术标准及要求,这就要求学生运用理论知识的同时,根据实际情况加以分析操作,按照技术要求又好又快地完成调整任务。不容置疑,实训指导教师具有较高的理论知识水平可在教学过程中很好地对学生进行技术指导,启发学生既动手又动脑,使对所学技艺不仅会做,而且明白其中的诀窍,从而达到加深对理论知识的理解,不断促进动手能力提高的效果。另一方面,实训指导教师必须具有良好的职业道德和优良的工作作风。特别是在严峻的就业形势下,良好的职业道德、优良的工作作风是保证学生立足社会的重要条件,没有良好的职业道德和优良的工作作风也就谈不上什么动手能力。因此,实训指导教师在传授技能时必须注意培养学生的职业道德和工作作风。由于教师与学生的关系比较密切,教师的所作所为,甚至一举一动都会对学生有较大的影响,对学生掌握实际技能和提高教学质量都会起到一定的作用,所以在实习教学中,指导教师要起表率作用,为人师表,以良好的职业道德感染学生,以优良的工作作风带动学生。
除了上述素质以外,实训指导教师应能通晓生产实习教学的原则,懂得生产实习的基本规律,掌握生产实习的教学方法,所有这些知识都将有助于提高学生的动手能力。
四、兴趣教学是提高学生动手能力的重要环节
“兴趣是学习的动力,兴趣是最好的老师。”学生只有对自己所学的东西感兴趣,才能在学习过程中,集中精力全心投入。实践技能的学习与理论学习一样,需要学生对实习操作产生兴趣。怎样让学生热爱铁道接触网专业,对铁道接触网实习课题内容产生兴趣,从而较好地完成铁道接触网实习任务。这是我们每个实习指导教师的职责。首先,要让学生明确目的。如果说,学生思想上没有准备,练习的目的不明确。那么,学生一开始对铁道接触网专业的好奇、热忱,一下子就会烟消云散,有的只是对实习项目的害怕、厌烦和无奈。这方面,作为一个实训指导教师,要有足够的认识,并采取一定的措施。比如与学生谈心时,讲些生动有趣的工作实例等等。其次,要安排好合理的实习课题内容。学生从进入学校时的什么都不会做,到熟练掌握各项基本操作要领,利用各种工具和仪器设备完成中级工的考核,需要经过无数次的训练,如何在有限的时间里,使学生能够较为全面地掌握铁道接触网基本操作技能,这就要求实习课题的内容必须科学合理。因为每个学生的适应能力、理解能力、动手能力是不一样的,所以,我认为在平时的练习中,一个班的实习课题内容可以不同,带班的教师要根据学生掌握技能的高低,有针对性地安排学生进行不同层次的训练。三是要让每个学生都有所收获。对于专业技能掌握较好的学生,所学的东西会越学越多,掌握的技能也会越学越精,学习的兴趣自然也就越学越浓。这时,带班教师可以有启发地引导这些学生开展一些学生感兴趣的新的实习项目。这对技能掌握较差的学生也是一个促动。对于这些较差的学生,带班教师要善于发现和及时表扬他们的进步,可多安排一些单项课题的训练内容,多辅导、多鼓励,让他们练好扎实的基本功。总之,培养学生的学习兴趣,开展兴趣教学在实习教学中的作用不可忽视,是提高学生实践动手能力的重要环节。
五、充分利用和改造现有实习场地,为提高学生动手能力创造条件
培养学生较高的动手能力需要有相应适宜的实习场地,这一点在当前实习教学中显得格外重要。针对实际情况,我校不惜人力、物力、财力,对铁道接触网专业AT实习场进行了改造。通过改造,目前我校铁道接触网AT实习场的装配形式基本涵盖了大秦线(亿万吨重载线路)以及京津城际(最高时速350km/h)在内的世界一流的铁道接触网新技术、新设备、新工艺,使实习教学更具有多样性和实效性,为提高学生的动手能力创造了条件。随着AT实习场正式投入使用,也标志着我校铁道接触网实习场地具备了国内先进水平。
在充分利用和改造现有实习场地的同时,学校还采取“走出去、请进来”的办法,以拓宽学生知识面来提高学生动手能力。近年来,我校定期邀请现场有经验的技术人员来校作报告,通过他们的亲身经历和体会来说明学好专业知识的重要性,并鼓励学生学好本领,练好技能,不但使学生感到真实可信,更增强了学生学习的积极性,收到了明显的效果。其次,学校积极与用人单位联系,依托行业优势,建设校外实习基地,满足相关专业教学需要,使学生有机会到施工一线进行顶岗实习,确保学生专业实习和毕业实习质量,推进教育教学与生产劳动和社会实践的紧密结合,从而进一步锻炼和提高了学生的动手能力。例如,我校组织学生在最后一个学期到如广州地铁、中铁电气化局公司等单位实习,在施工一线,学生见到的是一流的先进的设备,学生的学习热情高涨,人人都珍惜这难得的机会,他们都非常认真对待工作,其中有不少表现好的学生被用人单位留下,不仅拓宽了视野,增长了知识,而且还有机会解决自己就业问题,同时也弥补了学校实习教学资源有限的不足,可谓一举多得。
六、提高学生动手能力尚需注意的几个问题
1.要重视实习教学,实习教学应像理论教学一样得到重视。一般来说,学校决不会让正在上理论课的班级停下课来去做一些与教学无关的事情,例如搬东西或其它事情,但是实习教学就可能不同了。在实习期间常常会抽调一些学生干一些与原实习内容无关的事情,如搬东西、打扫卫生或其它事情,这样就会影响到系统地、全面地掌握原定实习计划的内容。因此,为提高学生的动手能力应重视实习教学,严格按照实习计划进行。
2.内容上要严格按由易到难、循序渐进的原则安排。在制定教学计划和实纲时应给予充分考虑,合理安排好实训内容。
关键词:工作过程;牵引变电所;课程设计
Key words: working process;traction substations;course design
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)22-0269-02
0引言
《牵引变电所》是电气化铁道技术专业的一门专业核心课程,授课72学时,2周实训,内容包含开关电器、操动机构、互感器、电气主接线、高压配电装置、接地装置、二次接线装置、直流操作电源系统的结构和工作原理、设备的维护和电气设备选择原则方法。内容繁多,课时数少;其特点是既有理论性较强的内容,也有部分实践性较强的内容,教学难度大,学生不易理解和掌握,对教师也有较高的要求。几年以来,我们虽然在课程的教学内容、教学手段和教学方法等方面做了一些改进,但随着社会的快速发展,学生的技能素养和岗位适应能力已达不到企业的要求。基于工作过程的《牵引变电所的运营与维护》课程设计,将从根本上打破传统的学科教学体系,重构以工作过程为目的的行动体系,使学生在真实的工作环境中“教、学、做”一体化,变被动学习为主动学习,有效地提高学生的综合素质,提高学生的就业能力。
1基于工作过程的电气化铁道技术专业课程体系设计思路
基于工作过程的课程体系,强调职业工作的整体性,强调方法能力、社会能力的培养与专业能力的培养融为一体,强调工作过程的完整性。在这种思想的指导下,结合电气化铁路和我院的实际情况,设计了基于工作过程的电气化铁道技术专业课程体系的基本思路。
1.1 开发与设计思想
1.1.1 打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为以典型工作任务为中心组织课程内容,让学生在完成具体项目的过程中构建相关理论知识,并发展相关的职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,同时又充分考虑高等职业教育对理论知识学习的需要,并融合相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。每个项目的学习都按以典型工作任务为载体设计的活动进行,以工作任务为中心整合理论与实践,实现理论与实践的一体化。
1.1.2 教学过程中,通过校企合作、校内实训基地建设等多种途径,采取工学结合等形式,充分开发学习资源,给学生提供丰富的实践机会。
1.1.3 教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,通过理论与实践相结合,重点评价学生的职业能力。
1.2 开发流程开发电气化铁道技术专业课程体系必须要对工作过程有全面的了解和分析,按照工作过程的实际需要设计、组织和实施课程,突出工作过程在课程框架中的主导地位,尽早让学生进入工作实践,为学生提供体验完整工作过程的学习机会,逐步实现从学习者到工作者的角色转换。
1.2.1 调查分析,确定岗位群及职业综合能力要求。通过到企业走访及问卷调查、与企业专家座谈、同行业专家和同类高职院校的骨干教师交流、毕业生的跟踪调查等方式,进行市场调研,共同分析确定电气化铁道技术专业在市场中的岗位(群)需求与所必备的知识、能力和职业素质。确定了电气化铁道技术专业的岗位分为变电值班员、接触网工、电力调度员、变电设备安装工、变电检修工、电气试验工和二次安装工。
1.2.2 根据不同工种的工作任务,确定典型工作任务。
1.2.3 按照不同的归类原则,由典型工作任务转换到不同的行动领域,分别为牵引变电所值班、牵引变电所设备检修与维护、接触网检修与维护、牵引变电所高压电气设备试验的组织与实施、牵引供电系统的监测与保护、牵引供电系统的事故处理、牵引变电所的施工和变配电所的运营、维护和检修八个行动领域。
1.2.4 确定行动领域后,再对不同的行动领域进行专业能力、社会能力和方法能力的分析。
1.2.5 按照教学论要求,将行动领域归纳到适合职业院校的学习领域中。将八个行动领域归纳为七个学习领域,分别为牵引变电所运营和维护、接触网维护与检修、高压电气设备测试与防护、牵引供电系统的监控与保护、牵引供电系统的安全运行、牵引变电所的施工和变配电所的运营、维护和检修。
1.2.6 设计电气化铁道技术专业的学习情境总表。如表1
1.2.7 专业教学计划的设计。
2《牵引变电所运营与维护》课程方案设计
在调研的基础上,根据确定的职业综合能力要求,提炼典型工作任务,确定课程的学习领域目标;根据典型工作任务和职业能力要求研究确定课程内容,设计课程学习情境。
①岗位描述,如表2。
②制定课程标准。
③学习情境设计,如表3。
④进行学习情境描述。
⑤教学组织,采用引导文教学。
⑥进行教学评估,采取自评、互评和教师评分三结合方式进行。
⑦注重过程考核,每进行一个学习情境的学习,都有相应的评估和考核方式,最后结合结果考核,评定成绩。
3结语
以工作过程为导向构建电气化铁道技术专业课程体系,通过现场调研,确定职业岗位,依据岗位群的主要工作过程,总结出若干典型工作任务。再从典型工作任务中分析岗位应具有的职业能力。包括专业能力、方法能力、社会能力。根据典型工作任务确定行动领域,再将行动领域转化为可以进行教学实施的学习领域,从而构建完整的专业课程体系。在此基础上,确定牵引变电所运营与维护的学习情境,学习情境描述及引导文教学,满足了“教、学、做”一体化教学所要求的课程内容,使学生清楚地认识到今后将要做什么工作,为学生综合素质的提高准备了充分的条件。
参考文献:
高职教育以市场和社会需求为导向,以培养学生的全面素质、综合能力和就业竞争力为重点,利用高职院校和企业两种不同的教育环境和教学资源,采取课堂教学和学生参加实际工作有机结合,来培养适合不同用人单位需要的高端技能型专门人才。在此过程中,专业实践基地的作用尤为重要。
一、轨道交通类实践教学基地建设
近年来,轨道交通行业快速发展,拉动了轨道交通类专业人才的需求,提高了对从业人员职业素质的要求。职业院校现有的实践教学条件已不能完全满足其要求,迫切的需要“依托行业、联合企业”更新实验实训设备,建立健全专业实践教学基地。
1. 校内实践基地的建设
校内实践教学基地是学生专业实践的主要场所,我院在国家骨干院校建设的东风下,更新了校内实践教学基地的设备,拓展了其功能。自2011年来,我院与济南铁路局、中铁电气化运营管理公司、南车南京浦镇车辆有限公司等企业密切合作,投资上千万,新建了列车驾驶、牵引传动控制、接触网基础、供配电与继电保护、牵引变电所等多个实训室;建成了维修电工实训与技能鉴定基地、铁道电气化技能实训中心、以“驾驶中心”和“检修中心”为核心的实训基地。在开展轨道交通类专业实践教学的同时,完成对学生和社会、企业人员的职业技能培训和职业技能鉴定;展开技术服务,加强学校与轨道交通类企业的联系,推进校企合作的进展。
2.校外实践基地建设
校外实践教学基地是办好高职教育的重要组成部分,根本立足点在于校企合作、工学结合,每个专业群都应该建立一批装备水平高、相对稳定、产学结合的校外实践教学基地。我院经多方联系、实地考察,新建多个紧密合作型校外实习实训基地,与济南铁路局济南供电段、青岛供电段签订了“校企共建实习实训基地协议书”,并举行了揭牌仪式,为学生提供了具有真实职业氛围的实训场地;为建立长期、稳定、可持续发展的校企合作关系,聘请了多位企业工程师、业务操作骨干作为专业的校外实习指导教师,指导学生完成实习。
二、实践教学基地管理模式
建立良性有效的管理模式是提高教学质量、保证实践教学环节的重要措施。依据实践教学基地建设的校企合作方式,实践教学基地要采取灵活多样的管理办法。
1. 实施企业化的管理模式
在这种模式中,把企业的管理模式运用到实践教学基地的日常运作中,建立
“厂中校” 整个实践过程以企业为主体。依托企业的技术、生产设备、人员完成学生的实践教学,例如“凫村接触网培训基地”。学生走进基地,在真实的企业工作环境中完成真实的工作任务;聘请基地经验丰富的专家作为兼职教师,指导学生,使学习实践与生产实践“零距离”结合,提高自身的综合职业能力;同时完成学生实践成果的评价、考核。
2. 实施校企结合的管理模式
在这种管理模式中,需要工作和学习一体化的学习岗位。企业提供实践教学需要的场地、设备等条件,并安排专人负责实践教学基地的管理。学校把相关岗位需要的职业能力进行分析、分解、转化、组合成专业教学情境或者教学项目,派专任教师到岗,在生产过程中完成实践教学。
3. 实施以学校为主的管理模式
通过建立“校中厂”引企入校,校企合作建设实训实习基地,整个实践过程以学校为主体。可分为三个层次:一是引进“企业内涵”,将企业标准、先进技术融合进校内生产性实习实训基地建设;二是引进“企业资金技术”,学校提供场所和主要设备,企业投入资金、技术和专业人员,共同建立校内生产性实习实训基地;三是产教结合、企业运作,学校提供场所、校企共同投入资金设备,产品的开发、生产与销售按企业管理进行,学生参与生产过程,完成顶岗实习和职业素质培养。
三、实践教学基地运行机制建设
为确保实践教学基地建设成果直接进入人才培养过程,提高轨道交通专业的教学质量,需有可靠的运行机制作为保障。
1.成立校企合作委员会和专业建设委员会
我院轨道交通类相关专业不断加深与相关企业的合作,促进校企合作、工学结合运行机制建设,联合行业中具有较高知名度、技术先进、对人才需求具有代表性的多家企业共同成立了专业建设委员会和校企合作委员会,选举产生了主任、副主任和秘书,制定了各委员会章程。在人才培养模式、课程体系改革、课程开发与建设、师资队伍建设、实践教学条件建设、社会服务能力建设等方面形成长效合作机制。定期召开会议,健全校企合作的规章制度,实现校企共建专业,审议和修订2011级、2012级、2013级人才培养方案和多门课程标准,以保证人才培养目标与企业需求想通、教学内容与职业标准相融、培养方案与课程体系满足企业用人要求。
2.完善校企合作运行制度
轨道交通校企合作委员会和专业建设委员会分别制订了《社会服务校企合作实施办法》、《兼职教师聘任和管理暂行办法》、《校企共建实习实训基地管理办法与实施细则》、《学生顶岗实习管理办法》等规章制度,逐步建立长效信息互通机制,为校企合作提供制度保障,确保校企合作的可持续发展。
四、总结
高职院校轨道交通类专业实践教学基地建设是一项与时俱进的工程,随着轨道交通新技术的发展,要不断注入新的血液。完善的管理模式和运行机制是实践教学基地教学质量的重要保障。应充分利用实践教学基地推进工学结合人才培养模式的实施,不断的提高高职院校的教学质量,为轨道交通行业输送高素质人才。
参考文献
教学目标:能利用Protel软件绘制tda2030a功放电路和设计对应的电路板。考虑到本班同学的基础薄弱,我将实训目标定位在能利用元件库找到相关元件,并能用导线连接绘制出正确的原理图即可。在实训过程中给学生说明学习好电路板设计的意义,并在绘制原理图的繁杂过程中继续磨练学生的意志品质。
教学重难点:重点是绘制电路原理图。在实训中为了使学生学习好重点内容,我将重点内容分解为元件库的调用、元器件的查找、导线的连接、节点的安放等部分,在实训中进行逐个突破,并及时利用实践来巩固。难点是电路板设计,它包括元器件的放置和走线设计。
实训课时:2课时。
教学过程
第一部分:开讲并引入新课
1.欣赏一段乐曲。
2.1分钟后问同学们这首乐曲的名字。
3.播放乐曲后,我告诉大家,刚才听到的就是用我自制的功放播放的《高山流水》,大家说效果如何?同学们想不想做一个这样的功放电路?那我们今天就学习设计这个功放电路。
第二部分:新课教学
模块一:绘制原理图
将我事先做好的一张原理图打印出来后发给学生,然后我在主机上利用软件一边设计原理图一边提问题:请同学们说出这个功放电路中的核心元件是什么?使用的电源电压为多少?它有多少个引脚?它们的电气特性分别为什么类型?有多少个电阻、电容、二极管?它们有哪些参数需要设置。
(一)打开元件库
①查找核心元件,②查找常用元件,③修改参数。
(二)导线连接
导线工具在什么位置?如何使用导线工具?导线在连接过程中要注意什么问题?一定要对学生反复强调导线连接的重要性。
(三)添加节点
问学生节点在电路中起到什么作用?没有是否可以?如果需要添加节点,在哪里可以找到放置节点的选项?
(四)添加电源和接地
添加电源时要修改哪些参数?
(五)保存
由于我在平时训练的过程中曾经使用过突然将电源切断的方法,所以同学早已养成了随时操作随时保存的习惯。当我做好原理图并保存之后,到学生的电脑前和他们一起研究作图过程中出现的问题;学生与我同步,一边做原理图,一边回答我的问题。
模块二:PCB电路板修改与完善
原理图设计完成之后,本节课就已经进行完了第一部分内容的操作,接下来我们要进行PCB板的设计,它的意义在于为元件安装提供封装,以及为元件装配、维修提供识别字符和图形。那么我们在对PCB板进行修改与完善的过程中要注意哪些问题?
1.根据模板新建PCB板。在左侧边栏的“Files”选项中选择哪一项能生成PCB板向导的?在生成PCB板的过程中,我们要修改那些参数。
2.生成封装元件和“飞线”。选择哪个菜单能自动载入元件封装?载入之后如何移动所有元件呢?
3.手工布局。此软件有能够自动布局的选项,我们在平时训练时使用过,请同学们说一说效果如何?为什么不采用自动布局而采用手工布局呢?那我们在进行手工布局的练习中总结出了什么好的方法呢?
4.自动布线。在对手工布局之后的电路进行布线之前,我们还要对规则进行相关修改,当找到修改规则选项之后,我们要修改哪些参数?
规则:
①其他线宽,②GND线宽,③单面板。
布线:
自动布线-全部对象-Route All。布线之后会出现一个对话框在其底部告诉我们是不是百分之百完成,如果不是还要根据出现的具体情况对原理图进行相关修改。
5.修改完善布线。①安全,②精简,③防电磁干扰。
由于这部分内容对于学生来讲比较难,所以在授课时,我首先在大屏幕上给他们演示如何修改和完善,之后和学得比较好的学生一起帮助落后的学生,目的是提高课堂效率。
第三部分:课堂小结
用自制功放播放《同一首歌》在乐曲声中我和同学们一起总结本节课:
回顾本堂课学过的主要知识点,学生一起回答。
教学反思
(一)继续发扬之处
1.准备得比较充分。为了能使同学们在学习的过程中能更好的交流、相互学习,我将座位重新进行了调整,又对软件运行环境进行了维护。
2.实训内容比较好。我将自制的功放拿到课堂中,激发了学生的学习热情,所以使本课学习氛围比较好。
3.抓住时机进行思想教育。创造机会不如抓住机会。现在的学生接触网络的时间和机会比较多,所以在学校中我们一直在与网络中的不良信息作斗争。
(二)对不足之处的反思
网络工程方向及网络信息安全方向,都注重人才培养,响应国家培养工程型、创新型、实践性人才号召,从过去的“以教为主”向“以学为主”转变,提高学生学习积极性和主动性。拓宽学生在专业方向上的视野,提高学生对专业技术的兴趣,教学目标不仅仅停留在学生学会书本内容,更要让学生通过专业知识的学习而提高实际动手的能力。在课程设置方面,通过主流专业课程教育培养学生基本技能及专业技能;通过各专业课程内容的交叉涵盖,培养学生的综合技能;最后通过前沿性课程及课外实践发掘和提高学生创新技能。以网络工程专业为依托,除计算机本科大类基础课程外,还设置了5门专业核心课程,突出网络工程专业特色,体现专业需求,为两个方向建立系统的专业知识结构打下基础。此外,还提供13门网络工程专业课程作为任意选修,两个方向的学生都可以根据兴趣和专业规划进行选择。课程主要内容见表1。
(二)方向特性
在课程设置上,两个方向各有三门具有代表性和方向性建设的专业课程。这三门课程是作为该方向学生学习的专业必选课程,同时也作为另一方向的可选课程。课程主要内容见表1。网络工程专业实践教学体系主要包括验证性实验、综合性实验、自主实验、课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计、创新创业训练、大学生学科竞赛等环节[2],在提高学生实际技能和人才竞争力方面,两个方向通过课内外多项实践,达到对学生个人能力的提升。1.网络工程方向。①模拟招投标:学生在进入方向学习的初期,就获得模拟项目目标,要求学生在一学年内按照网络设计招投标和网络安装调试及测试两部分完成此项目。项目以学生为主,教师为辅,在整个方向课程的学习过程中都带有目的性,而学习到的知识和方法,学生都会主动应用到项目中去。分组实施,团队分工合作的方式,也培养了学生的团队合作精神,让学生在长期与他人合作的过程中,发掘自身长处。项目完成后,由多名专业教师共同对项目完成情况作出评价,总结优点与不足。[3]②具体工程项目参与:利用学校机房建设的机会,让学生到工程现场参观学习,并直接参与到工程进行和验收过程,担任网络工程监理、工程测试员及工程验收员的角色。让学生真正地将课程所学应用到工程项目中,实际基础项目流程,积累大量实践经验。③与专业认证结合:结合专业要求及学生就业特点,课程内容与权威专业认证接轨,实现课程与网络工程技术前沿性和理念先进性的接轨。截止目前,已有各年级多名同学通过了国家软考、思科、微软等认证考试并取得证书。2.网络信息安全方向。①专业实验项目:网络信息安全方向建立了信息安全实验室和网络攻防实验室,有完整系统的实验内容和项目,学生可根据课程要求进行验证性实验,也可以结合多个知识点进行综合性实验。并将网络管理与网络具体项目要求相结合,提高网络管理的实际操作性。②开展和参与学科竞赛:积极组织学生参加校级、省级、国家级的信息安全相关竞赛,在巩固基本知识的同时,更多地接触网络安全新技术和新理论,拓宽视野。学生在竞赛过程中,激发学习主动性,从被动接受逐渐变为主动学习,从简单应用逐步实现创新。整个竞赛过程中,学生是主体,教师只起方向性指导和思维启发的辅助作用。
二、专业方向的横向建设与纵向建设
(一)横向建设
网络工程专业两个方向,既有区别又有联系,专业方向的横向建设旨在让两个方向各有侧重分别建设,注重专业的深度和广度,建出专业方向特色。两个方向在课程内容制定和方面,注重课程之间的联系和知识结构的完整性,力求建立完整的专业知识体系。这不仅需要关注两个方向的共同点,也要区别两个方向的特性,兼顾发展。例如网络工程方向在工程后期实施和维护,离不开网络管理;网络安全也与网络初期设计及组网息息相关。两个方向分别建立了专项实验室,其目标不仅仅是针对课程,更重要的是培养学生实际动手能力。例如网络信息安全方向的信息安全实验室,可以完成网络攻击、计算机病毒、身份验证、访问控制、信息隐藏、加密通信、安全操作系统、防火墙技术、入侵检测技术、网络扫描、协议分析等一般实验室无法完成的实验。例如网络工程方向的组网实验室,通过真实交换机、路由器等设备,完成网络组建实验。这些实验室的建立,学生能够在实验室的教学环境中,接触到社会工作岗位上正在应用的主流知识和技术,全面掌握应对职业岗位的技术技能,加强对学生实际动手操作技能的培训,从而弥补了专业技术人才培养与社会实际需求之间的差距。
(二)纵向建设
纵向建设主要注意各专业方向的与时俱进。网络工程专业发展迅速,不断有新技术新概念出现。这就要求我们在专业建设中不断改进课程设置和培养方案。在课程设置上,每一次新的培养方案都会将目前最主流的技术和内容放在最重要的位置,或将这些内容加入到已有的课程中。大胆地去掉一些已经过时的内容,并将暂露头角的新内容安排到任意选修中。在实验室建设上,我们正在建设网络工程综合布线实验室和网络测试实验室,一方面加强学生工程实践能力,一方面为学生实训和开展创新创业提供平台。在新实验室的建设上,力求使将来实验内容由验证性实验和综合性实验,拓展到学生自主实验,让学生能对学习内容举一反三,激发对专业的热爱和兴趣,缩短学校培养和社会需求之间的差距。
在教学中,网页制作课程是网络设计与开发专业、计算机应用专业及多媒体制作专业的专业课程之一,历来受到学校和教师的重视。人们对网络的应用日益频繁,网页不仅要引人注目,更要下载速度快、浏览方便,这就对网页制作课程的教学提出了更高的要求。而在实际的教学过程中,又存在着许多不易解决的问题。
第一,网页制作课程作为一门专业课,需要掌握较多基础知识。从设计的角度上说,需要学生具有一些美学方面的基础,如色彩原理、平面构成、色彩构成等。从计算机技术角度上说,需要学生掌握计算机及网络方面的知识,如计算机网络基础、计算机平面设计、计算机动画设计和一些编程知识。这些知识对于中职生来说,很难全面掌握,尤其是网络编程课程,更不容易面面俱到。
第二,对于不同专业的学生来说,由于专业设置、专业方向不同,学习的重点也不同,学习起来存在一定差异。
第三,对于学习网页制作课程来说,虽然学生起初的学习兴趣比较高涨,但是由于传统教材一般是根据软件功能划分章节,并进行单项练习,割裂了完整的网页设计流程,致使学生逐渐丧失了兴趣和动力。
第四,一个较为关键的问题是,中职院校学生的基础比较差,专业素质也比较低,部分学生甚至不愿学习、不会学习,在这种情况下让学生学习难度较大的网页制作,尤其是编程语言,非常不容易。
二、改革的必要性
要解决实际教学中存在的这些问题,教学改革迫在眉睫。这些年来,业内人士对教学改革的研究比较广泛,也很深入,如模块化教学模式和项目教学模式等教法被逐渐应用到日常的教学当中。我国在模块化教学模式上的研究要比项目教学早一些,大约始于20世纪90年代。经过多年的研究、探讨和实践,最终在职教领域总结出了“宽基础、活模块”的模块化教学模式,即依托以人为本、全面育人的教学理念,基于全日制职业教育的培养要求,将多个课程设置在一个模块中,并将模块灵活、合理地搭配,从而有效地培养和提升学生的个人素质、从业能力和专业技术水平。
网页制作课程的教学改革,就是从教学模式上入手,将传统的“讲练”模式转变成模块化的教学模式,使学生从被动学习到主动思考、探究,从而将原来枯燥的课程变得更加生动。学生参与这样的课程,从一开始就能明确自己的目标,有目的、有计划地主动学习,学习兴趣和积极性逐渐增加,对课程的理解和掌握也就更加深入。
三、构建网页制作课程模块化教学模式
网页制作课程的内容所涵盖的范围是很广泛的。如果从职业岗位需要的角度上说,制作一个成品网页首先要对网页进行设计,这就要求学生要有一定的美学基础,同时要熟练掌握Photoshop和Fireworks软件。制作网页之前,还要掌握一些网络基础知识,包括Internet、WWW、HTTP等,也要知道网页制作的基本流程,熟悉需要使用的各种工具。制作网页前台时,要掌握HTML语言,同时熟练应用CSS+DIV的网页布局方式和一些制作网页特效的脚本语言。制作W页后台时,要掌握数据库的相关知识,能够配置IIS服务器,同时掌握一种脚本语言。这样可以将网页制作课程分成四个模块,分别是设计模块、网络基础模块、网页前台制作模块和动态网页制作模块,每个模块下又可以设置若干个子模块。可以根据每个模块具体特点,选择适当的教学方法和教学手段,进而促进学生主动学习。
在具体实施的过程中,应从以下几个方面构建模块化的教学体系。
1.课时安排合理,突出学生的动手能力
在以往的网页制作课程中,教师比较重视的往往是Dreamweaver软件的应用,会在这方面花费大量的课时进行讲解,并给学生留下相应的作业,巩固学习成果。这种做法能够使学生熟练掌握软件的操作技能,模仿现成的网页,却忽略了网页制作本身应该有的理论性、设计感和创造性。在进行模块化教学改革之后,对课时进行了新的分配,减少原有的软件操作技能的课时量,增大网页美学基础、网页设计及网络基础的课时量,使学生从基础上接触网页制作,真正从设计开始制作网页。同时,增加应用模块的课时量,使学生真刀真枪地操练起来,培养他们的主动思考能力、设计能力和创造性。在课时分配上,将三分之一的课时分配给网络基础知识部分,将四分之一的课时分配给美学基础和网页设计部分,将剩下将近一半的课时分配给实践操作,由教师根据企业的需要提出命题,学生根据命题进行分析和设计,并制作出网页,整个教学过程和实训类似。这样在完成网页的同时,学生全面地了解了网页制作的流程,掌握了实用的专业知识,并在校完成了校企对接,从而使学生更能适应社会用工的需要。
2.改革教学模式,提高学习效率
传统的教学模式注重教师讲课、学生模仿练习,表面上看学生是掌握了所学的知识,也能按老师的要求制作出网页,可是学生学到的只是模仿制作网页的技能,而不是全部的网页制作流程,将来到了工作岗位,学生没有设计能力和创造性,无法满足企业的需要,就业就会遇到障碍。
在模块化的教学模式下,教师可以将模块的具体任务细化,分为模仿型的任务和实战型的任务。将网络基础知识、软件基本操作、基础性语言的学习等内容设置到模仿型任务中;将网页制作的全部流程放入实战型的任务中,这样学生既能在前期有针对性地学好理论课程,为后期制作打好基础,又能从头到尾地完成网页制作的全部流程,实现知识的整合和消化吸收。
整个的学习过程可以针对某个企业的网站进行。教师可以在模仿的模块、任务中先向学生介绍企业文化和网站制作需求,帮助学生分析企业网站的功能和细节,为制作网站做好准备。教师再在第一个模块中展示一个成品网站,包括其静、动态的功能,使学生明确学习的目标。教师带着学生浏览成品网站,为学生讲解网站的结构、布局、配色、Logo、导航、banner的设计,也介绍一些网站特效和数据库连接效果,提高学生学习的积极性。在实战的模块中,学生要独立完成整个网站的制作,并接受自己和其他同学的评价。整个学习的过程既是对所学知识的梳理,又是对整个知识体系的深化挖掘,学生成了学习的主人,而教师只是起到辅助的作用。
3.注重课题实训,提高学生的工作技能
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)21-5129-03
计算机网络技术是计算机技术和通信技术的结合,是信息数字化的通用平台,现在几乎所有的信息应用都由单机拓展到了计算机网络上,所以计算机网络技术在信息技术领域的地位是非常重要的。计算机网络是美国IEEE-CS & ACM 2001大纲和中国CCC2002大纲规定的核心课程之一,是高等院校计算机专业及其相关专业重要的骨干课程之一。该课程的教学目标是培养学生掌握计算机网络基本理论和基本技能,它的特点是理论与实践并重。在教学过程中,教师不但要让学生掌握计算机网络理论方面的知识,还要让学生理论结合实践,通过理论实验、分析实验、认知实验和工程实践等途径提高动手能力和运用网络知识解决实际问题的能力。
1计算机网络课程教学目前存在的问题
1.1唯教材教学
有些高校教学唯教材,所有教学的内容都来自教材。由于计算机网络涉及的专业知识面宽,尤其是网络中涉及的设备、技术等不断推陈出新,而教材的写作相对滞后,所以导致很多新技术、新应用领域并不能及时地成为教材内容,甚至有些教材中还存在基本被淘汰的内容还在教材中占据着重要地位的现象,这就要求教学要及时更新和补充新的教学内容。如果在教学中还采用以教材为中心的模式,容易造成教学内容陈旧,培养的学生往往不能适应企业的需求。
1.2教学方法单一
教学中多采用教师为中心的传统教学模式,教师授课时对着电脑照本宣科,忽视整个教学过程的互动环节,教师不能及时得到学生的反馈信息,不能及时调整教学行为,学生的学习热情和学习兴趣消失于教师满堂灌输的大量枯燥理论中,取而代之的是对课程的厌恶,对知识缺乏钻研精神。
1.3理论与实践配合不好
一些教师认为计算机网络是一门理论课程,是入门课,不需要实践,而且也不容易安排实践内容,这种看法是完全错误的。实践是计算机网络课程学习中很重要的一部分内容,合理的实践安排有利于激发学生的学习兴趣,培养学生的实践和创新能力,并有助于提高学生的整体素质;忽略或不注重实践,会使学生难以理解理论,或即使理解了理论知识,也不知道如何应用。这就造成学生认为所学的知识并无用处,从而失去学习积极性。
2 1+1教学新模式
通过多年计算机网络课程的教学工作,笔者认为不能单纯地把计算机网络看成一门入门的专业基础课程,而应该一次到位地把基础理论与实践结合起来进行网络技术的学习,所以,提出了1+1的教学模式:即把计算机网络教学分成两学期,1学期的专业基础理论和1学期的实践课程。第一个1学期老师运用多种合理教学方法,引导学生掌握基本的理论知识,知道什么是网络、网络的基本结构、网络的工作原理;第二个1学期根据网络技术岗位,基于案例讲解和项目驱动来安排教学内容,教学生如何完成网络工程,如何对网络做长期维护和管理。学生在这个学期要完成教师安排的实践项目,通过实践验证第一个1学期的基础理论,学习不同的网络技术岗位所应该掌握的基本技能。
2.1第一个1
布鲁纳认为学习动机是激发人去学习的动因。学习动机有两类,即由内在需要引起的内部动机和由客观要求引起的外部动机,内部动机比外部动机更强烈持久.教师应一方面逐渐使学生的外部动机转化为内部动机;另一方面又应利用外部动机作用,使学生已经形成的内部动机作用处于持续的激起状态.在计算机网络教学中,学习动机理论的首要作用就是设法提高学生的学习兴趣,将外在的需要转化为内在的求知欲。布鲁纳强调,在认知学习过程中要注意学生学习的心理倾向和动机.这是教学活动成败的非常重要因素.好奇心、好胜心、兴趣都是促使学生学习的内在动机,它的持续时间会更长、效果会更好。因此,第一个1里面,笔者认为如何提高学生的学习兴趣是教学活动开展的唯一原则。在笔者的教学实践中,采取了以下措施:
1)减少过难过深陈旧性内容
教师讲解计算机网络知识的目的不是为了让学生觉得该门学科高深、难以理解,而是要深入浅出告诉学生这是个什么,能干什么。因此,一味在教学内容安排上求深求难,对刚接触网络知识的学生来说是不合理的,很容易浇灭他们的学习热情。例如对网络性能的一些涉及数学的分析、TCP拥塞控制的一些具体算法等内容并不属于基本的概念,在计算机网络的教学中可以考虑暂时不讲解。另外,一些现在将要淘汰或者已经淘汰的知识如果还花大量时间在它们的讲解上,既浪费时间又容易造成学生在理解的时候跟现实的应用脱节,导致学生只能在口头说说十年二十年前是什么样的而不知道现在的最新应用情况。例如CSMA/CD协议,在现在局域网普遍都是千兆网的情况下,只支持半双工的该协议已经不怎么用了,因此在讲解时只需要简单介绍下其工作原理,不需要深入去讲解该协议下的最短帧长、侦听算法、随机退避算法等内容。
2)跟具体应用结合讲解
一个个的概念以及与之相关的原理,如果只是告诉学生它们的定义或者工作过程,然后说这些很有用、你们以后或许会接触到,学生会觉得很抽象,他们有很大可能在课堂上理解了老师的讲解而在课外很快因为这些理论没有与他们所知道的实际应用相结合而很快遗忘了这些内容。因此,笔者建议,要尽最大可能地把讲解的内容跟实际的应用结合起来,让学生对内容的理解建立在实际应用基础上,让学生产生的理解记忆深刻而持久。在这个原则下,有些太抽象而无法马上跟实际应用结合的知识可以先略讲甚至不讲。比如讲解WWW、DNS内容的时候可以结合普通用户访问网站这种实际应用的整个过程来讲,让学生在对这种实际应用的了解基础上深刻理解DNS概念和原理、WWW的概念和原理。而另一些内容比如多协议标记交换MPLS,学生目前还不能接触了解到该应用,所以只需要在讲VPN概念的时候提一句就好,不用讲得太细。
3)善于使用网络工具帮助教学
网络基础知识中对协议工作原理的讲解是比较抽象、难以理解的,在讲解这些内容时候教师可以使用一些网络工具软件帮助教学,比较常用的有WINDOWS自带的一些网络命令以及一些网络抓包分析软件。比如讲解ARP协议的时候,可以使用WINDOWS自带的ARP命令先用-d参数删除ARP缓存内容,然后访问一台同一网络主机后用-a参数重新查看缓存,帮助学生理解同一网络内两台主机环境下ARP协议工作过程;讲解TCP协议的连接建立和释放时可以用抓包分析软件如Wireshark、科来等把访问一个网站时TCP连接和释放过程的所有包抓下来进行分析,然后让学生看分析结果。善用网络工具,会让教师的教学变得容易。
2.2第二个1
第一个1的学习完成后学生已经掌握了基础的网络知识,接下来的第二个1要达到三个教学目的:保持学生的学习兴趣、让学生能亲自验证第一个1所学理论、拓宽加深第一个1所学的知识。要实现这些目的,最好的方法就是对学生进行实训。有一些学校走校企结合办学的路子,把学生放到企业去实训锻炼;有些学校坚持自己培养的模式,定期到企业调研,利用自己的软硬件条件对学生进行实训。这两种方法笔者都是赞成的,所不同的是,这儿的第二个1的实训强调一个原则,即根据企业内网络工程师(售前、售中、售后)和网络系统管理员(网络故障诊断与维护工程师、系统工程师)、信息安全工程师的岗位要求,按照网络工程的实施模式,依照用人单位的要求,进行岗位专项技能强化训练,使受训人员的专业技能水平达到岗位职业能力要求。
1)企业岗位职责及职业能力
我国现在正在施行市场经济改革,经济发展非常迅速,大学作为社会人才的培养基地,归根结底是针对社会的各个工作岗位培养人才的。因此,以专业技术岗位的要求作为实训的最终指导原则是非常合适的,有利于培养出更有社会竞争力的人才。如表1所示,下面是笔者对网络技术专业岗位的划分。
2)项目驱动+案例讲解实训模式
项目驱动指得是从具体网络工程项目入手,按自顶向下的方法把网络工程分成很多子模块,每个模块的实施过程分解为很多子任务,让学生通过完成这些子任务,一步步由浅入深,自底向上完成整个项目的实施,从而全面掌握相应操作技能与专业知识。比如针对网络工程师岗位的网络组建施工项目要求,可以把它分成企业综合布线、企业园区网构建(交换技术)、
企业广域网构建(路由技术)、网络系统集成几个子项目,以企业综合布线为例可以分为工作区跳线水晶头的制作(平行线、交叉线)、工作区模块/面板的安装、超五类配线架和理线器的安装和线缆连接、光纤配线架的安装和光纤线路连接、网线测试仪器的使用、综合布线结构图制作这几个子任务。整个实训过程可以采用项目组方式,学生在整个实训过程中,可以担任项目团队的项目经理、项目成员,参与到一个个子项目的实践中去,通过对子项目的完成来熟悉掌握整个项目的设计、施工、维护管理工作。
实训既是学生对第一个1知识的验证,也是对第一个1知识的深入,所以在学生动手前也需要对实训内容和基本技能进行讲解。案例讲解指得就是通过具体网络工程项目案例的讲解及操作演示,让实训学生体验网络工程实施过程,包括采用技术、施工准备、具体安装配置过程。实训学员通过过程体验,能够达到以下目的:
1)掌握网络工程的施工流程;
2)掌握网络工程各个技术环节的施工细节;3)掌握各项网络技术、相关设备的配置过程。
以上面的企业综合布线为例讲解该子项目知识时可以采用具体工程案例《XXX智能大厦综合布线系统》来进行讲解,帮助学生了解综合布线技术应用过程,掌握综合布线各子系统的构成和具体项目中的设计、安装规范,掌握综合布线的相关行业标准,掌握主流品牌厂商布线产品的特点,学会布线器材的材料选择和设备安装工艺要求。
3总结
第一个1侧重最基础的网络理论,第二个1着重知识验证和工程能力的培养。通过对计算机网络课程教学模式进行变革,采用1+1的教学模式进行教学,能够实现1+1>2的教学效果。该模式经过笔者的实践,提升了学生的学习兴趣,为学生打下了坚实的网络理论基础,让学生具备了较强的工程实践能力。因此,笔者认为1+1教学新模式在计算机网络课程的教学中值得推广。
参考文献:
一、引言
随着信息技术的高速发展,Intemet在人们的生活、学习和工作中的地位越来越重要,使人们通过网络来个人、企业或者政府的网站向全世界宣传个人形象、推广企业产品、提高政府工作的透明度已成为现代人必备的一种技能。因此,网页设计与制作成为目前高校lT类专业学生普遍开设的基础技能课程。与其它的学科相比,网页设计与制作课程本身是一个综合性、实践性很强的课程。我将项目教学法应用到《网页设计与制作》课程中,以贴近实际的工作项目为主线进行教学,能够很好地满足课程教学的需要。
二、项目教学法的理论基础
项目教学法是通过实施一个完整的项目而进行的教学活动,是以项目为主线,教师为主导,学生为主体的教学方法。项目教学法是在建构主义理论的指导下,以实际的工程项目为对象,先由教师对项目进行分解,并根据需要做适当的示范,然后让学生分组围绕工程项目进行讨论、协作学习,最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目标的一种教学方法。
在项目教学活动实施的过程中,教师将需要解决的问题以项目的形式呈现出来,一般情况每个项目任务都应该有一个清晰、明确的任务说明。这样即使没有项目学习经验的学生在项目学习过程中也不会迷失方向。项目教学一般以小组协同工作的方式进行,教师是学生学习的帮助者、促进者,给予学生有限的指导。项目学习的过程是学生根据项目要求及项目学习的一般流程共同制定项目计划、搜集整理相关资源、在小组协作中完成项目的制作并进行有效的评价。学生在项目实践的过程中,理解和运用课程要求的知识和技能,体验与同学协同工作的乐趣,在实践中培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
三、项目教学法在《网页设计与制作》教学过程中的具体实施
1.项目的确定
确定实用、优秀的项目是项目教学法能够成功实施的关键。因此,在实施项目教学法时,首先应从职业的实际出发,结合相应的岗位能力要求,选择切实可行的项目;其次,应针对学生的实际水平确定项目的难易程度。一般选择简单、典型的项目作为示范项目,以便学生进行知识的迁移。另外由教师和学生共同讨论选定具有较高难度的项目作为实训项目,让学生身临其境,参与创造实践活动,亲身体验实践的艰辛与乐趣。这些项目在设计上有明确的目标,贴近学生的生活,学生比较熟悉。这样学生就可以将学习重点放在项目开发的过程中,而不是对项目的理解上。
2.制定项目计划
网站项目的计划应按照项目开发的需求加以实施。确定项目以后,让每一组学生针对该项目进行需求分析,启发学生主动发现身边的素材。在这一过程中,教师起到指导的作用,应事先对该项目内容进行定位,分析研究需要解决的问题和完成的任务,确保学生进行需求分析时,不会定位过高。完成项目需求分析后,教师应根据学生所作的需求分析确定项目的能力模块,并将每个能力模块细分为一系列小项目,学生根据课程的时间安排,结合项目内容编写项目开发计划书。
3.项目实施
项目教学法中最重要的环节是项目的具体实施过程。在该过程中,教师可先对学生进行分组,尽量使每一组学生的能力都比较均衡。应及时恰当地对学生进行引导,督促学生根据项目计划书,按时按量完成相应的功能模块,保证项目顺利进行,实现课程教学目标。对于首次接触网页制作的学生来说,没有一定的网页制作软件操作基础,就无法进行项目建设。因此,应在《网页设计与制作》课程项目实施过程的第一阶段演示和讲解网页示范项目并介绍网页制作的知识点,为第二阶段奠定基础;第二阶段的主要任务则是引导学生完成网页实训项目、撰写网站开发总结报告。
在第一阶段的实施过程中,主要演示和讲解网页示范项目,示范项目对调节整个课堂的气氛至关重要。演示和讲解网页项目要选择合理的时间和方式,可以采用引导演示项目的方法。这样易引起学生的兴趣,激发学生学习的热情。另外,还要考虑到学生注意力易分散的特点,可选择在学生精力不集中的时候演示项目,调节学生参与课堂的积极性,再次集中学生的注意力。一个网页项目往往包含了多个知识点,授课教师在讲操作时,必须分步骤讲解,新知识点越多,步骤应分得越细。教师每讲完一步就要让学生练习一步。学生练完、练会,老师再接着讲。这样直到学生一步一步地跟着老师把整个项目完成为止。教师在授课时一定要注意控制好速度,在讲到一些新知识点或学生操作比较生疏时,速度要尽量放慢些。一段时间后,学生有了一些基础,讲课速度可稍快些,特别是一些已经学过的知识点,可以快速讲解,甚至可以略过而只讲新知识点,以便多节省点时间给学生练习。
在第二阶段实施过程中,主要结合第一阶段学生具体能力的锻炼情况,引导学生完成网页实训项目。该阶段是项目教学法实施的核心环节。在此阶段,教师要根据各开发小组的具体情况、具体要求及时恰当地进行技术指导,解决学生开发过程中遇到的难题,督促学生按时按量完成项目计划书中的各个开发环节,如定期召开各项目组长会议,了解各项目组的开发进程,收集各组遇到的难题,组织各组进行总结和经验交流,从中探讨不同的解决问题的方法,保证学生顺利完成项目的开发,实现教学目标。在此过程中,教师应做好阶段性总结,要求学生及时撰写项目总结报告。
4.项目展示与评价
项目完成后,应对网站项目的建设效果进行展示,各组的作品先自评,再由其它小组评价。教师应站在企业或客户的角度完成最终评估。在讲解展示网站的过程中,学生和教师可以提出问题,并结合相应的网站项目评分表,形成学生和教师对该项目各自的评价。在对学生进行评价时,还应结合其在项目开发过程中的学习能力、合作能力、参与程度、服务程度,以及所起作用等各方面的表现情况。学生通过比较各组作品进行自测,专业教师从企业的角度来评价。这样可让学生得到专业的指导,了解自己今后学习、努力的方向。
四、项目教学法的应用效果
将项目教学法引入《网页设计与制作》后,在教学过程中教师只是起到引导协助的作用,学生才是学习的主体。学生在项目的驱动下,充分激发主观能动性,主动索学,探索思路、技巧、合作学习与交流经验。在此过程中,思路总结可以帮助学生明晰项目完成的最佳思考方法,找到自己的不足,技巧总结着重总结解决开发环节中遇到的难题的方法,把握并吸收整个项目开发的精髓;经验交流主要是对学习方法、知识应用进行交流。教师可以指导学生对项目进行拓展和延伸,培养学生的自学能力、观察能力、动手能力、研究能力、分析解决问题的能力、协作和相互帮助的能力、交际和交流能力,以及生活及生存能力等多种能力。
五、结语
我通过项目教学法在《网页设计与制作》课程中的应用,将理论教学与实践教学有机地结合起来,以重视学生职业能力培养和发展为主,充分发挥学生主观能动性,真正使学生成了学习的主体,使学生的学习能够更贴近网页设计与制作的实际工作过程,使学生真正掌握一门技术,具备一定的开发能力,能够承担相应的工作,从而更适应社会发展的需要。
参考文献:
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[2]郑伟,张永良,郭伟,张学琴.《商务网页设计与制作》项目课程的开发与建设[J].杨凌职业技术学院学报,2010,(04).
[3]史瑞芳.《网页设计与制作》课程中项目教学法的应用[J].山西经济管理干部学院学报,2008,(04).
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)03-0114-02
Teaching Reform of Comprehensive Training of Network Technology Based on Constructivism
LI Peng
(School of Electrical and Information Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing 100044,China)
Abstract: In view of the shortcomings in the teaching of comprehensive training of network technology, based on constructivism learning theory this paper explores the curriculum construction of comprehensive training of network technology, which includes clearing teaching objectives, updating teaching contents, reforming teaching methods and strengthening teaching management, so that students have a good network practical skills and innovative ability.
Key words: constructivism; computer network; training; teaching reform; learning theory
1 概述
W络技术综合实训是在学生完成计算机网络系列课程的理论学习和专项技能训练之后,运用计算机网络技术的主要理论和技能而进行的综合性、设计性、系统性的网络课程设计。在信息社会和大数据时代,作为信息基础设施的计算机网络得到了迅速发展和日益普及。当今各行各业都处在网络化、信息化建设进程中。社会需要大量掌握网络设计和实施的应用型人才。因此,计算机网络已经成为计算机专业毕业生的主要就业方向之一。根据我们多年的教学经验,网络技术综合实训课程的设置对学生今后的毕业实习和就业将产生积极作用。
该课程是学生学习完如计算机网络基础、网络管理、网络工程、网络安全等计算机网络系列课程之后的一门综合实践类课程。该课程一直是计算机网络实践教学中的薄弱环节,存在的主要问题有教学目标不够明确,实践内容设置不合理,实践教学组织以及管理和考核方式不完善等。其结果是学生不能熟练地掌握网络规划设计的各个环节,不能将以前所学的各项技能灵活应用在实际项目中。
学习理论是对学习规律和学习过程的系统阐述。从20世纪50年代至今,学习理论经历了行为主义、认知主义和建构主义等不同发展时期。目前的课程教学主要还是以行为主义、认知主义学习理论为基础。教学的特点是以“教师”为中心,所有的教学活动都是围绕如何教而展开。在这种“灌输式”教学模式下学生处于被动地接受状态,学生学习的积极性不高。在学习过程中,学生容易迷失学习方向,偏离学习目标,从而影响了学习效率。
目前建构主义学习理论对教学改革产生了深远影响。本文基于建构主义学习理论对网络技术综合实训开展教学研究。首先,明确课程的教学目标,其次,强化实践教学内容,最后,改革实践教学的组织和管理,从而提高教学质量。
2 建构主义学习理论
建构主义学习理论在20世纪90年代开始流行,对当前的教学改革产生了深远影响。建构主义的奠基人是瑞士的心理学家皮亚杰。他认为知识是在主客体相互作用的活动中逐步建构起来的。在皮亚杰的理论基础之上,科尔伯格、斯腾伯格、杜威、维果茨基在认知结构、个体的主动性对知识建构的作用、经验理论、文化历史发展理论等方面对建构主义理论进行了不断丰富和发展。
建构主义认为世界是客观存在的,我们以自己的经验为基础来解释现实。建构主义学习理论认为学习是由学习者主动地构建自己知识的过程。建构主义与以往的行为主义、认知主义有很大的差别。学习不再是知识由教师向学生单向的传递,而是学习者在一定的情境中主动地建构知识的过程。在这种教学模式下,教师只是教学活动的组织者和学生知识建构的帮助者,而学生才是知识的主动建构者,而不是被动接受者。目前建构主义教学策略主要有抛锚式教学、基于问题的学习、探究式学习、支架式教学等。建构主义的教学设计原则有以下几方面:
1)以学生为中心。
2)以问题驱动学习,问题可以是项目或案例。
3)学习情境对意义建构具有重要作用,学习问题必须在真实的情境中展开。
4)突出协作学习的重要作用。
5)加强对学习环境的设计。
6)利用各种信息资源来支持学习。
3 基于建构主义的教学设计
本文基于建构主义学习理论设计网络技术综合实训的教学过程,明确教学目标,以项目为核心,通过设计“学习情景”、“学习资源”、“管理和考核”等要素展开教学。
3.1 分析教学目标
随着计算机网络技术的飞速发展和广泛应用,各行各业都迫切需要既掌握网络的方案设计,又能熟练操作和配置网络设备的高级技术人才。网络技术综合实训是学生在学习完计算机网络系列课程之后的一门综合性实践类课程。该课程的目标是使学生综合运用所学的网络知识,完成一个网络的设计、组建、配置与管理,使学生能够掌握构建园区网络的各个环节,掌握网络路由与交换的设计与配置,理解网络可靠性、安全性的实现方式,为今后从事计算机网络方面的实际工作打下基础。
根据教学目标,将课程内容定位在网络的设计、实施与测试方面。主要技术包括网络拓扑设计;IP地址分配;交换机的基本操作、VLAN、生成树协议、端口聚合、三层交换;路由器的基本操作、路由选择协议;安全性方面包括VPN、NAT和防火墙等。同时帮助学习进行职业规划,增加学生对将来就业岗位的认识。
3.2 设计教学内容
通过教学目标可以看出,该课程不仅是要求学生掌握网络设备的操作,还包括培养学生的网络规划与设计能力。通过本次实训,让学生理解构建园区网的设计方法;学会绘制网络拓扑图;掌握IP地址划分方法;能根据网络项目需求,进行网络设备选型,完成关键设备的配置;熟悉网络管理和维护的基本方法等。
在教学内容上,改变主要以操作性实验为主,实验内容只是对以前课程实践内容的简单提高的情况。实践内容上增加了设计性、综合性实践项目,培养学生综合运用该课程之前所学的计算机网络基础、网络工程、网络管理、网络安全等课程知识的能力。
在具体教学实施中,我们采用了项目教学法。根据一个具体的网络工程项目,要求学生设计实现一个园区网络。项目教学法是德国职业教育在20世纪80年代推行的一种以项目为主体的教学方法。项目教学法通过项目促使学生主动学习,符合建构主义学习理论。以下是课程中的一个工程项目案例。
项目名称:海岳公司企业网络的规划与设计。
问题描述:海岳公司是一家集科研、生产、服务于一体的大型企业。总部位于北京市,同时在全国各省会城市都有一家分公司。总部有三栋大楼。公司各部门结构如下:财务部(15人)、行政部(25人)、生产部(120人)、研发部(80人)、后勤部(20人)、业务部(50人)、人力资源部(15人)。本项目要求建立一个稳定、高效的网络环境,能够满足企业各方面的应用需求,包括办公自动化,信息,资源共享,系统管理等。所有员工都能方便地接入到因特网,公司总部和各分公司可以安全的传送信息。针对企业网的设计原则,研究网络工程中的各个环节,主要完成以下功能:1)需求分析;2)网络拓扑设计;3)IP地址分配;4)交换与路由设计;5)可靠性设计;6)安全性设计;7)设备选型;8)网络测试。
3.3 创设教学情境
研究者发现,教学目标和教学活动在相应合适的学习情境中开展,将会有助于达到教学目标,提高教学效果。该课程的开设环境应当力求接近真实的情境。但是目前,部分高校的W络实验还是在机房环境下进行的。大部分网络设备通过虚拟机或网络设备仿真软件实现。这样学生无法亲自接触网络设备,教学效果不理想。因此需要加强网络实验室的建设,购置相应的网络设备。对于实验室建设,可以与知名网络企业合作,借鉴他们的网络教育项目,如思科网络技术学院、华为网络技术学院、锐捷网络技术学院等,规划建设具有自己特色的网络实验室。我们学院早在2006年就与锐捷网络公司合作,投入资金建立了网络实验室。实验室配置了交换机、路由器、服务器等先进的网络设备,为网络实验课程的开设提供了有力保证。
3.4 开展自主学习与协作学习
在教学方法上,形成以学生为主体,教师为主导的教学方式,提高学生的学习积极性。教师根据项目要求,提供相关的参考资料,激发学生主动钻研。
协作学习是建构主义学习理论的一个重要方面,对于知识建构具有重要意义。面对一个复杂的项目,个人的能力毕竟有限。通过建立一个学习小组,学生在学习过程中合作交流,分享经验,共同完成项目。在实训中,要求每3至5人为一个实验小组,共同完成一个项目。每个小组设置一名组长,小组成员有明确的分工,根据自己的兴趣和能力完成项目的一部分。比如对于上面的项目,可以分为以下5部分:1)网络拓扑设计,IP地址设计;2)可靠性及安全性设计;3)网络设备配置设计;4)网络测试,达到任务要求;5)项目总结,撰写实训报告。通过划分,使任务明确,保证每个学生都可以积极参与到整个实训过程中。
3.5 加强教学组织与管理
为了取得良好的教学效果,教师必须加强对整个实训过程的监督与管理。该课程的时间为2周。教师需要提醒学生根据任务要求安排好项目进度。实训开始前,教师下达课程的任务书,学生确定分组名单,教师审阅。实训开始时,教师讲解项目内容及需要注意的问题。实训过程中,教师要善于引导学生,鼓励学生主动寻找解决方案,提高学生的创新能力。
3.6 完善考核方式
在考核方面,注重学生的实践过程,考核学生的实际能力。实训成绩不单纯来自于实训报告成绩,需要结合学生在整个实训过程的表现和项目完成情况综合评定。整个考核过程包括考勤、学习态度,成果检查与答辩,实训报告成绩三个部分。在考核细节方面,制定了详细的评分标准,严格按照评分细则对学生进行考核。项目结束后,进行成果检查与答辩。首先根据任务书,检查项目的设计与实现是否满足任务书的要求。然后,从任务书问题列表中任意抽取若干个问题,要求小组成员回答,根据回答问题情况给分。撰写实训报告,可以提高学生的分析能力,总结项目设计的经验。实训报告分为10个部分,项目分工,项目目的,背景描述,需求分析,项目拓扑,地址分配,实验设备,实验流程,实施步骤,测试文档,经验总结。每部分有不同的分值。根据每部分完成的工作量及任务情况不同给出成绩。
4 结论
当今社会信息技术迅速发展,互联网+、大数据、云计算等新技术不断涌现。这些新技术的基础离不开计算机网络。计算机网络已经成为当今计算机专业的核心课程之一。该课程的教学目的是通过2周的课程设计,使学生能够综合运用所学的网络知识完成一个网络工程项目的设计与实施,培养学生的工程实践能力。在知识建构型教学模式下,教学方式从传统的以教师“教”为主转向以学生的“学”为主。本文基于建构主义学习理论对网络技术综合实训课程进行教学改革。主要包括明确实践教学目标,通过加强综合性、设计性实践项目,完善教学内容,加强实践教学的组织管理和考核,使学生能够灵活运用计算机网络知识完成一个网络系统的设计与实现。
参考文献:
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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0242-02
计算机网络是一门交叉学科,涵盖内容广泛。随着社会应用需求的发展,对网络工程专业的学生,除了要求理论知识外,还要求具有实践动手能力。本校结合学生学习和就业实际情况,将网络工程专业教育主要分为网络工程方向和网络信息安全方向,抓住方向共性,突出方向特性,不断加强方向性建设,已取得初步成效。由于本学科发展迅速,理论和技术不断更新,这要求我们在进行网络工程专业方向横向建设的同时,也要进行两个方向的纵向建设,既在做出专业特色的同时,也与时俱进。
一、网络工程专业方向划分
目前高等院校基于网络工程教学的人才培养模式主要有研究型人才、应用型人才和技能型人才三种。自教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》以来,开展实践教学活动,强化学生的实践动手能力已经成为构建新教学体系的重要目标。[1]根据社会对网络工程人才的需求以及教育部对学生培养教育的指导思想,我们将本校网络工程专业划分为两大主要方向:网络工程方向及网络信息安全方向。其中,网络工程方向主要培养学生的工程实践能力、网络规划设计能力和网络文档编写能力。网络信息安全方向主要培养学生思维研究能力、实际动手能力和网络管理能力。在师资配备方面,两个方向分别有教授、副教授及讲师组成的教师梯队,结合自身研究水平及专业特长,承担不同教学任务及学生能力培养。
二、方向性建设的共性与特性
(一)方向共性
网络工程方向及网络信息安全方向,都注重人才培养,响应国家培养工程型、创新型、实践性人才号召,从过去的“以教为主”向“以学为主”转变,提高学生学习积极性和主动性。拓宽学生在专业方向上的视野,提高学生对专业技术的兴趣,教学目标不仅仅停留在学生学会书本内容,更要让学生通过专业知识的学习而提高实际动手的能力。在课程设置方面,通过主流专业课程教育培养学生基本技能及专业技能;通过各专业课程内容的交叉涵盖,培养学生的综合技能;最后通过前沿性课程及课外实践发掘和提高学生创新技能。以网络工程专业为依托,除计算机本科大类基础课程外,还设置了5门专业核心课程,突出网络工程专业特色,体现专业需求,为两个方向建立系统的专业知识结构打下基础。此外,还提供13门网络工程专业课程作为任意选修,两个方向的学生都可以根据兴趣和专业规划进行选择。课程主要内容见表1。
(二)方向特性
在课程设置上,两个方向各有三门具有代表性和方向性的专业课程。这三门课程是作为该方向学生学习的专业必选课程,同时也作为另一方向的可选课程。课程主要内容见表1。
网络工程专业实践教学体系主要包括验证性实验、综合性实验、自主实验、课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计、创新创业训练、大学生学科竞赛等环节[2],在提高学生实际技能和人才竞争力方面,两个方向通过课内外多项实践,达到对学生个人能力的提升。
1.网络工程方向。①模拟招投标:学生在进入方向学习的初期,就获得模拟项目目标,要求学生在一学年内按照网络设计招投标和网络安装调试及测试两部分完成此项目。项目以学生为主,教师为辅,在整个方向课程的学习过程中都带有目的性,而学习到的知识和方法,学生都会主动应用到项目中去。分组实施,团队分工合作的方式,也培养了学生的团队合作精神,让学生在长期与他人合作的过程中,发掘自身长处。项目完成后,由多名专业教师共同对项目完成情况作出评价,总结优点与不足。[3]②具体工程项目参与:利用学校机房建设的机会,让学生到工程现场参观学习,并直接参与到工程进行和验收过程,担任网络工程监理、工程测试员及工程验收员的角色。让学生真正地将课程所学应用到工程项目中,实际基础项目流程,积累大量实践经验。③与专业认证结合:结合专业要求及学生就业特点,课程内容与权威专业认证接轨,实现课程与网络工程技术前沿性和理念先进性的接轨。截止目前,已有各年级多名同学通过了国家软考、思科、微软等认证考试并取得证书。
2.网络信息安全方向。①专业实验项目:网络信息安全方向建立了信息安全实验室和网络攻防实验室,有完整系统的实验内容和项目,学生可根据课程要求进行验证性实验,也可以结合多个知识点进行综合性实验。并将网络管理与网络具体项目要求相结合,提高网络管理的实际操作性。②开展和参与学科竞赛:积极组织学生参加校级、省级、国家级的信息安全相关竞赛,在巩固基本知识的同时,更多地接触网络安全新技术和新理论,拓宽视野。学生在竞赛过程中,激发学习主动性,从被动接受逐渐变为主动学习,从简单应用逐步实现创新。整个竞赛过程中,学生是主体,教师只起方向性指导和思维启发的辅助作用。
三、专业方向的横向建设与纵向建设
(一)横向建设
网络工程专业两个方向,既有区别又有联系,专业方向的横向建设旨在让两个方向各有侧重分别建设,注重专业的深度和广度,建出专业方向特色。两个方向在课程内容制定和方面,注重课程之间的联系和知识结构的完整性,力求建立完整的专业知识体系。这不仅需要关注两个方向的共同点,也要区别两个方向的特性,兼顾发展。例如网络工程方向在工程后期实施和维护,离不开网络管理;网络安全也与网络初期设计及组网息息相关。两个方向分别建立了专项实验室,其目标不仅仅是针对课程,更重要的是培养学生实际动手能力。例如网络信息安全方向的信息安全实验室,可以完成网络攻击、计算机病毒、身份验证、访问控制、信息隐藏、加密通信、安全操作系统、防火墙技术、入侵检测技术、网络扫描、协议分析等一般实验室无法完成的实验。例如网络工程方向的组网实验室,通过真实交换机、路由器等设备,完成网络组建实验。这些实验室的建立,学生能够在实验室的教学环境中,接触到社会工作岗位上正在应用的主流知识和技术,全面掌握应对职业岗位的技术技能,加强对学生实际动手操作技能的培训,从而弥补了专业技术人才培养与社会实际需求之间的差距。
(二)纵向建设
纵向建设主要注意各专业方向的与时俱进。网络工程专业发展迅速,不断有新技术新概念出现。这就要求我们在专业建设中不断改进课程设置和培养方案。在课程设置上,每一次新的培养方案都会将目前最主流的技术和内容放在最重要的位置,或将这些内容加入到已有的课程中。大胆地去掉一些已经过时的内容,并将暂露头角的新内容安排到任意选修中。在实验室建设上,我们正在建设网络工程综合布线实验室和网络测试实验室,一方面加强学生工程实践能力,一方面为学生实训和开展创新创业提供平台。在新实验室的建设上,力求使将来实验内容由验证性实验和综合性实验,拓展到学生自主实验,让学生能对学习内容举一反三,激发对专业的热爱和兴趣,缩短学校培养和社会需求之间的差距。
四、结语
综上所述,网络工程专业需要培养应用型人才,培养方案、课程设置和实验室建设等内容,都将决定人才培养的效果。而方向性建设,是为了培养更专业的综合素质人才,只有有特长有能力的人才,才是具有社会竞争力的,这是我们教学改革的目标。根据近几年的学科竞赛、职业资格证书考取及就业情况来看,我们的教改是成功的。在未来的教学改革中,我们将继续加强实践条件,拟建网络工程综合布线实验室、信息安全竞赛模拟平台等,并不断更新教学内容,与时俱进,理论实践结合,培养更加优秀的网络工程人才。
参考文献:
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)28-6739-03
1 概述
信息安全是一门新兴的学科,2004年成为一门正式的本科专业,目前也成为科研机构和大专院校的一个重要研究领域。网络与信息安全也是一门交叉学科,它涉及到数学、信息、通信和计算机等多门学科,综合性较强。作为一门课程,主要面向计算机科学与技术专业、网络工程专业、信息安全专业等高年级的本科生来开设,在学生掌握了一定的网络基础知识和具有一定的编程能力的基础之上,通过本课程的学习,深入了解在网络和信息安全领域的一些关键技术,例如加密技术,防火墙,VPN等。因此更加要求学生具有较强的实践动手能力。结合作者所在学校的实际情况,本文主要针对在独立学院中,考虑到学校的培养方案和学生的特点,如何让本课程能最大程度上达到原本的教学目的,分析教学和实践内容以及教学方法存在的问题,展开探讨,并尝试进行一些改革。
2 课程现状与存在的问题
2.1 人才需求和相关课程建设
从国内各个公司企业的实际需求来看,信息安全技术人员及其匮乏。专业的反病毒工程师在IT职业架构中还是空白。随着信息安全受到社会各界越来越多的关注,以及网络中日益增多的安全问题的发生,对具备一定安全技能的技术人员的需求越来越突出[1-2]。
为了适应实际需要,我校在2008年成功申报开设了网络工程专业,网络安全作为本专业中一个重要的方向。作为独立学院,立足于所在的广东省的经济发展方向,我们所培养的学生的主要目的是:在掌握了一定的专业基础知识后,要有很强的动手和实践能力,能很好的适应相关企业的实际需求。作为网络工程专业的学生,在完成了前两年的基础课和专业基础课以后,在第5和第6学期,我们开设了一系列网络应用和网络安全方面的课程。第5学期主要包括:计算机网络,网络操作系统,TCP/IP协议,网络安全。第6学期主要包括:局域网互联技术,网络管理,网络规划和设计,网络协议编程,网络攻防技术,无线网技术等一系列专业选修课程。这样本专业的学生,在掌握了计算机的基础知识以后通过这一年的学习,对网络应用及网络安全的知识结构又有了系统的了解。
2.2 教学目的及内容
本课程的主要教学内容有:1)了解网络与信息安全的相关知识、方法,了解计算机系统与网络安全的原理。了解网络与信息安全的相关策略。了解操作系统安全、因特网安全和数据库系统安全。2)掌握几种主要加密方法的算法和原理。掌握加密技术和数字签名、身份鉴别、认证之间的关系。3)重点掌握PKI、身份认证、访问控制、系统审计。重点掌握几种成熟的网络与信息安全软件的使用方法[3]。
理论课时为32学时,实验课时为16学时。理论课以课堂讲解为主,辅助多媒体课件,对主要问题进行课堂讨论,学生课后完成相关主题的课程报告。成绩考核:平时成绩占10%,实验成绩占20%,期末考试成绩占70%。
2.3 教学中存在的问题
1) 需要开展有针对性的教材建设
目前可选用的教材大部分选择了摘抄和罗列标准条款。而这些内容对那些刚刚接触网络安全的学生而言是相当晦涩的。我们认为,对于本课程中这些比较难于理解的内容,教科书应该把重点放在其导读和解析方面。
2) 学习内容过分偏向理论,与实践脱节
由于本课程是一门交叉学科,特别是密码学这部分,涉及到了数论的知识,从学生的角度来看,通常认为这部分内容很难理解,不易学习和掌握。在本课程教学中,过多偏重理论知识的学习和考察,讲授的一些安全技术,与实际联系较少,理论知识的学习过程显得枯燥无趣,目前还主要以单纯的教师讲授为主,学生只是单纯的在接收学习信息,缺少学生的参与和互动,从很大程度上削减了学生的学习积极性,逐渐脱离了应用人才的培养目标。
3) 实验环境相对复杂,实验室建设困难
网络技术发展迅速,设备更新换代快,即使建成高效完整的实验室,也会在较短时间内陈旧过时。目前,高校网络实验室的设备大多只用来进行局域网实验,而对于网络安全方面的常用技术,如网站的入侵检测、SQL注入、VPN 等,则难以开展实验教学。只依靠扩大经费投入、增加设备购置进行网络实验室建设,不能解决上述问题,也无法适应网络安全技术飞速发展的需要。利用模拟实验软件,与现有实验设备相结合,搭建虚实结合的网络实验平台,解决实验项目落后,提高实验教学效果的有效解决方法[4]。
3 教学与实践环节的改进
3.1 多样化的教学方式
本课程以课堂教学作为主要的组织形式并辅以实验教学,并应用多种教学方法。理论部分主要以课堂教学和讲授法为主,以多媒体教学手段为辅,为后面的应用和实践部分打下好的基础。为了在应用和实用技术部分有效地培养学生的各种技能和提高学生的动手能力,采用了多种教学方法,大大加强学生参与的机会。其中基础介绍性的部分采用讲授法以提高效率,具体技术和工具的应用部分应用实验教学并辅以学生自学、讨论法。
1) 强调理论与实践结合
本课程要求学生较系统地掌握网络安全领域中所必需的基础理论知识和基本技能,具有较强的实践动手能力,掌握网络安全相关协议,安全防御与攻击技术,安全检测的方法,构建安全网络技术[5]。
通过本课程的学习,在学生掌握和具备了扎实的计算机网络安全知识基础上,鼓励网络工程专业的同学积极参与国际上认可的思科网络安全认证考试,使学生较早了解实际工作要求和社会需求,检验自己专业知识学习的水平。由于课时数的限制,无法对本门课程中所涉及的各学科知识过多介绍,这会对学生深入理解及融合相关知识带来影响。在课程教学中采用理论与应用相结合的方法,激发学生学习兴趣,通过阅读相关文献,针对身边的应用学习技术,并上升到理论,进一步理解和掌握各种网络安全技术的原理与应用。结合实验课,在实验中培养动手能力,学会查阅文献、分析问题、解决问题的方法。掌握举一反三、学以致用的学习方法。
2) 采用启发式教学方法,鼓励学生主动思考
在课程内容安排上先提出网络中存在的威胁、分析产生威胁的原因,然后介绍安全体系结构,使学生能够对信息安全框架有一个整体的认识,在其他各种安全技术的讲解中,重点内容采用实例分析和动画演示,使学生能够深刻理解学习内容,激发学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果。采用启发式教学方法。针对现实中网络上的安全问题,例如网上银行的信息保密,鼓励学生自己去了解问题,分析问题,查找资料去了解目前采用的解决方案,然后以小论文的形式自己总结。
3) 培养学生动手能力,鼓励创新
网络安全是计算机学科的一个新方向,很多技术在现有的教科书中都没有涉及,特别是一些国内外的新产品和研究成果。把这些内容安排到学生的课外作业中,不仅能拓宽学生的知识面,还能增强学生的研究兴趣。
3.2 实验室建设
建设网络安全实验室是为了构建一个完整的配套实验环境,以便开展实验课及实训课,实验环境的建设包括硬件和软件两个方面。
在硬件建设上,学校采购主流网络厂商的网络设备,包括路由器、交换机、防火墙等。因为不同的网络设备商的产品会有所区别,虽然同类型的设备结构基本一致,但不同厂商的产品操作方式是有区别的。为了让学生更好的熟悉不同类型和不同厂商的的产品,我们把网络设备分组,每组中至少包含一台路由器、一台三层交换机。不同组的设备型号和厂商会不同,每次实验不同组的同学可以进行对比和交换实验台进行实验。
在软件实施上,采用中软吉大的“网络与信息安全教学实验平台系统”。对于密码学,系统安全,网站漏洞检测,病毒防御,VPN等主要内容,此实验平台都提供了模拟的实验环境,能够满足对于本课程的实验操作需求,而且有较详细的实验原理解释,提供了大部分的实验工具,为实验准备节省了大量时间,可以让老师和学生把主要精力集中在对应的实验原理理解与操作过程中。此外,因为网络安全实验对实验环境要求较高, 实验操作也具有一定破坏性。我们还利用安装虚拟机的方式消除实验环境所带来的影响。利用虚拟机进行所需网络环境的组建,学生的实践动手能力得到了很大的提高,利用网络上开源的工具软件,也能快速熟悉常见的网络安全技术的实现与使用。这在实验教学上取得了不错的效果。
3.3 实验项目设置
为了更好的让学生将理论与实践融合,深入理解理论课所学知识,我们重新设计了实验内容(表1)。并且采用了分组实验,“任务驱动”的方式进行,极大提高了学生动手实践的主动性。
4 总结
网络安全是网络工程专业本科生较为重要的一门课程,它涉及到知识面广泛,又不断出现新技术,使得教学与实践中不断有问题出现。为使学生能够掌握关键的网络安全技术,具备规划安全网络方案的能力,本文在理论教学方法,实验室建设,实验内容的设置上进行了一些有益的尝试。在独立学院的教学过程中,我们注重培养学生动手实践能力,采用多元化的教学方式,通过理论联系实际,使学生尽快掌握所学知识,取得了良好的教学效果。
参考文献:
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