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網絡課程的概念范文1
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
1引言
網絡課程是在網絡環境下構建的課程體系,具有豐富的學習資源,多向互動和協作交流的人際互動平臺,自主學習的支持環境,多媒體化呈現的教學內容等特點,是遠程教育領域不可或缺的重要組成部分。網絡課程已作為遠程教育應用領域的一種核心資源,其建設日益受到人們的廣泛關注,有關網絡課程的研究已成為當前課程研究領域中的一個熱點問題。不少學者都在積極地從各個層次探討著支撐網絡課程設計的理論基礎及其價值取向。
本文重點關注網絡課程領域的學習資源的知識建模問題。長期以來,人們把網絡課程內容簡單理解為教材的擴展,順理成章地把網絡課程內容按照符合學科內在邏輯順序的知識結構來構建學習資源庫。其中,最為典型的就是樹型結構。采用這種結構的優勢很明顯。實現簡單,結構清晰,適合順序漸進的學習者學習。如果仔細分析人的學習要求,又會發現這種結構存在明顯的缺陷。例如,以筆者所講授的“網絡操作系統高級管理”課程為例,學生要在網絡課程中學習活動目錄的知識,那么學習者只能嚴格按照網絡課程預先指定的邏輯結構從概念的定義開始,然后是實際安裝,最后才是具體的應用。其實,學生學習活動目錄的內容的需求是多方面的。例如,有的學生想學習安裝步驟,有的學生想學習和了解與活動目錄有關聯的學習內容,還有的學生想了解企業具體應用案例等等,那么,這種樹形結構就無法滿足自主學習為主的學習者多方面的學習要求了。如果學生對活動目錄知識不是很熟悉,他就更難以在樹形結構下,順利找到自己要學習的相關內容了。其根本原因在于網絡課程資源在樹形結構下只有結構分明的具體內容,而缺乏具體資源之間的語義知識,語義網相關技術為解決網絡課程資源的知識結構問題提供了有效的解決方案。
文獻總結了語義網相關技術。本文采用其中本體建模的理論與方法來構建網絡課程資源的語義知識庫。文獻均針對“數據結構”課程開發了一個智能化網絡教學系統。雖然也采用了本體建模技術,但實現的還是樹形結構。其實,樹形結構只是一種最簡單的語義結構,其實現的方式有多種,菜單或表格就是最常用的技術。本文首先從一般語義網絡模型出發,介紹了本體模型的基本要素,然后,以“網絡操作系統高級管理”網絡課程為例,研究如何用本體建模技術構建網絡課程資源的語義網絡。論文給出了具體的建模過程與步驟。本文研究工作在基于網絡課程的遠程教育領域具有較好的實際應用價值。
2語義網絡建模技術
語義網的思想就是利用元數據(Metadata)語言對信息資源的內容進行語義上的描述,從而使計算機能夠利用這些語義信息對信息資源的內容進行理解和處理,并在此基礎上實現更高級的、基于知識的智能應用。本體是語義網的核心層,用來定義應用領域中的共享知識,從而對各種資源之間的語義關系進行描述,揭示資源本身以及資源之間更為復雜和豐富的語義信息。
本體又稱為實體,源自于形而上學的哲學分支,它對客觀世界的事物進行分解,發現其基本的組成部分,進而研究客觀事物的抽象本質。近年來,本體己經被廣泛應用于知識工程、自然語言處理、數字圖書館、信息檢索和Web異構信息的處理等領域。目前獲得大多數學者公認的T. R. Gruber關于本體的定義概括為“本體是概念模型的明確的規范說明”。
在知識工程中,一般認為本體的認知觀就是從概念、 關系、函數、公理和實例這五個維度來觀察事物,進而用計算機形式化的將事物表示出來。因此,本體包含上述五個基本的要素。它們也稱為本體模型的建模元語(Modeling Primitives):
(1) 概念(Concepts)
指任何事務,如工作描述、功能、行為、策略和推理過程。從語義上講,它表示是對象的集合。本文指的是網絡課程中所要學習的知識點。
(2) 關系(Relations)
領域中概念之間的關聯或交互作用。強調這里的關系限于兩個概念之間的關聯。常用的關系有part-of(表達概念之間部分與整體的關系)、kind-of(表達概之間的繼承關系)、instance-of(表達概念的實例與概念之間的關系)、attribute-of(表達某個概念是另一個概念的屬性)等。正是這個“關系”成為構建知識領域復雜的語義網絡的關鍵因素。
(3) 函數(Functions)
表示多個概念之間的一類特殊的關系。該關系的前n-1個元素可以唯一決定第n個元素。形式化的義為: 。例如,在Windows 2003 Server中,概念“域”、“域樹”就決定了概念“活動目錄林”。
(4) 公理(Axioms)
用于表示永真斷言。例如,IP地址若采用點分十進制表示方式,則每部分的值不小于0且不大于255。
(5) 實例(Instance)
實例是指屬于某概念類的基本元素,即某概念所指的具體實體。
一個本體的形式化定義為如下五元組:
3網絡課程資源的本體建模
3.1網絡課程資源的知識結構
根據傳統教材內容所編排的章、節關系,可以得到如圖1所示的知識結構。顯然,這是一種典型的樹形結構。目前,網絡課程建設者一般常采用這種樹形結構。具體來說,他們要么采用樹形結構菜單,要么就是用表格的方式來組織和管理網絡課程資源的知識內容。那么,基于這種結構的網絡課程與傳統的基于教材的課程的優勢在于內容的多媒體化,知識內容的選擇方便快捷,而且實現方便。
對于相同的課程領域知識,其實有多種組織與管理的結構。領域知識不同的結構決定了學習者不同的自主學習模式。圖2給出了一種網狀的課程領域知識結構。其中圓形表示知識結點,箭頭表示知識結點間關系。這種結構更符合人們聯想自主學習的需要,但實現相對復雜。本文的目標就是用本體建模技術實現這種復雜的網狀領域知識結構。
3.2網絡課程領域知識本體建模技術
本文提出采用螺旋式進化過程技術來進行網絡課程領域知識的本體建模。
(1) 需求分析
這個階段要明確本體構建的目的、范圍、用途和使用者。本文選擇網絡課程領域知識作為建立本體的研究對象。根據網絡課程領域知識的語義關系,用本體模型建立領域知識庫的網狀結構,為學生開展網絡課程自主學習時,提供一種一定語義級別的智能學習模式。明確本體模型的目標用戶主要有兩類。一類是本體的使用者;一類是本體維護人員。
(2) 本體模型設計
① 領域信息的收集和分析
首先通過收集網絡課程領域信息,以充分了解領域知識。信息來源包括專家、教材,參考書籍、網絡、甚至是其它的本體。獲得這些信息的方法可以是:頭腦風暴法、訪談、文本的形式化或非形式化的分析和一些知識獲取工具。
② 概念和關系的確定
根據收集整理的網絡課程領域知識的具體語義,設計出如圖2所示的網絡課程領域知識庫的網狀結構。圖2中的圓圈在本體模型中就是概念。箭頭就是表示本體概念間的關系。概念之間的不同“關系”就是網絡課程領域知識間語義的具體表現。一般為簡單起見,很多學者只是利用了父子關系(Part_of)、種屬關系(Is_a)以及實例關系(Instance_of)。因為,利用這三種關系,就可以方便用本體模型來構件領域知識的樹形結構。顯然,這三種基本關系難以表達網絡課程領域知識中所存在的復雜語義關系。為此,本文提出了多種概念之間的關系,例如因果、支持、引用、組成、父子、例、引入、推廣、類比、相關等。
③ 確定本體的其它三個要素
根據所確定的概念集,根據領域知識庫的實際需要,確定本體的函數與公理要素。如果沒有,可空缺。對于本體模型中的實例要素,本文設計為概念所對應的具體內容,也就是具體的知識內容。本文明確所有概念的知識都用Web頁面表示,因此該要素屬性的賦值為具體概念的Web頁面的地址,即URL地址。
(3) 本體模型的實現
① 概念的Web頁面實現
網絡課程的巨大優勢之一就是內容的多媒體表示。因此,要把所收集到的概念的具體知識內容利用計算機多媒體技術,科學且嚴謹的表示出來。這部分工作也是傳統的網絡課程建設的重要內容。只不過,采用本體模型建模時,知識的表示比較細致。原來一堂課的PPT的內容需要根據知識間的語義關系拆成多個知識點。雖然增加了工作量,但這些知識點可適合多種學習模式的需要。因此,所得到的本體模型更能體現其知識共享和重用的優越性。
② 運用工具創建本體
為提高效率,必須采用具體的本體建模工具來創建網絡課程的本體。目前常用的本體建模工具首選Protégé。因為采用Protégé工具來構建本體,可由其自動生成本體的OWL代碼。該工具可以根據需要,手動添加上述的多種“關系”要素。
下面就是用Protégé3.1創建“活動目錄”本體轉換成OWL描述的片段。
在得到本體的OWL文件后,應用系統可以通過Jena1.6.1對OWL文檔進行處理,Jena平臺提供了對OWL推理的多方面的支持,它允許應用系統解析、創建和查詢OWL模型。限于篇幅,有關Protégé和Jena1.6.1不做詳細的介紹。
(4) 確認與評價
對己經建立的一個本體模型進行測試,從而對網絡課程領域知識的本體模型進行確認與評價,看是否滿足應用需求,本體中的概念是否被清晰的定義了,本體中的概念及其關系是否完整等。
(5) 螺旋式進化過程
本體模型的建設應該是一個反復進化的過程,這樣才符合本體模型開發的特征。經過確認和評價的本體模型總的發展過程趨勢是螺旋式上升,每個階段的本體模型是螺旋式發展模型中一個階段的成果,這就是本體模型中進化屬性的具體表現。
3.3網絡課程領域知識本體模型的應用
圖3給出了網絡課程領域知識本體模型應用的實現原理圖。以“網絡操作系統高級管理”課程為例,學生想在網絡課程中學習有關“活動目錄”的知識。那么,“活動目錄”在該課程中既是一個概念,也是Windows 2003 Server中核心的管理工具,需要安裝和配置;同時Windows 2003 Server中有多個網絡服務需要得到該工具的支持。如果按照樹形結構,一次就只能學習到一個知識點。那么,基于本體模型的學習過程就顯示出了優勢。采用Jena1 6.1實現的推理和搜索引擎功能,推理和搜索Protégé得到的本體知識庫,學習者可方便得到所有所要學習的相關知識。例如,用戶想要學習受“活動目錄”支持的網絡服務器功能,以了解活動目錄的具體應用領域,那么,系統就會列出所有受“活動目錄”支持的本體,例如組策略,用戶帳戶的管理等工具,以及FTP和DHCP和CA等服務,從而得到多個概念序列,通過排序,呈現給學習者,學習者選擇具體的概念,系統立即就從Web頁面庫中顯示具體的知識內容。
4結語
本文采用本體建模技術,為網絡課程的學習資源構造了符合知識點間語義的體系結構;為建設一個具有初步智能的網絡學習系統提供了一般性解決方案;為網絡課程理論與應用技術的發展探索了一條新的路徑。未來的工作將集中在網絡課程領域知識本體模型的評估與改進的標準與方法。
參考文獻:
[1] 馮銳,朱焰. 基于多元智能理論的網絡課程設計[J]. 中國電化教育,2005(6):75-78.
[2] 李靜,周竹榮,甘誠智. 學習資源的本體建模研究[J]. 計算機工程與設計,2008(1):251-255.
[3] 陳剛. 基于本體論的遠程教學系統領域知識建模[J]. 中國遠程教育,2004(12):68-70.
[4] 馬婧. Ontology 建模及其ITS 知識庫設計[J]. 安陽師范學院學報,2004(2):54-56.
網絡課程的概念范文2
關鍵詞:大網概念;計算機網絡;高等教育;人才培養
隨著國內電信運營商網絡的重新整合和3G/4G無線通信時代的到來,網絡通信技術正在發生廣泛而深刻的變化,呈現出很多新技術、新應用和新模式,這對高等教育計算機網絡課程的教學工作提出了新的要求。為此,近年來眾多高校對計算機網絡課程的教學工作進行了大量地探索、改革與實踐[1-6],并取得了較為顯著的效果和成績?,F有教學模式培養出來的學生能夠掌握基本的計算機網絡通信原理、TCP/IP協議棧,能夠組建基于交換機/路由器的小型網絡,也能夠進行常見的網絡配置、應用及維護,但他們普遍缺乏全局網絡的意識,即大網的概念。隨著互聯網絡技術和應用的發展,各種網絡技術層出不窮,各種類型的網絡及業務不斷融合、重構,這使得大網概念在電信級網絡運行中更加重要,因此,在計算機網絡教學中培養學生建立大網的概念具有重要的意義。
1建立大網概念的意義
計算機網絡是計算機技術和通信技術的交叉學科,涉及大量錯綜復雜的概念和新技術,對剛接觸計算機網絡的學生來說,這是一門比較難學的課程。在現有教學模式下,學生對教學效果的普遍反映是:入門難,術語、概念多,理論復雜;課堂上可以理解,但很難留下深刻印象,理論和實踐都沒學好。雖然現
在的計算機網絡教學已經非常重視理論與實踐結合,但在真正的實踐中,實驗內容只是實際網絡復雜情況冰山的一角。另外,學生已習慣平時從應用層面使用網絡的簡單感覺,一旦進入理論學習就覺得和自己想象的網絡差異太大,不學還明白點,學了更糊涂,從而失去學習的興趣,其問題在于沒有把理論和實際緊密、有機結合,缺乏大網的概念。
所謂大網概念,就是要讓人們了解其每天都在使用的互聯網絡是一張實實在在的網絡,而不是一張虛擬的網絡,它是由各種類型和規模的小網從小到大組成的,任何兩點之間的通信都由這張網絡上的一條實實在在的物理連接承載,由構成這條物理連接的網絡設備和鏈路實現數據的轉發和傳送。從提供網絡服務看,它是單一的虛擬大網;從解決網絡問題看,它是龐大而復雜的物理真實網絡。
建立大網概念是計算機網絡教學的切入點。網絡無處不在,大家每天都在使用互聯網絡,學生在沒有接觸本課程之前已形成了對網絡的模糊概念,如果本課程教學一開始就從理論出發,學生自然會迷糊,并產生學習混亂和抵觸情緒。因此,教學應從學生身邊最熟悉的網絡談起,之后,再引申到學生熟悉的互聯網絡Internet,告訴學生網絡的電子郵件、QQ聊天等正是基于身邊最小的網絡,并開始不斷互聯、延伸形
作者簡介:邵鵬飛(1978-),男,講師,碩士,研究方向為無線寬帶網絡與網絡控制。
成大網――Internet,正是因為大網的存在,電子郵件、QQ信息才能從一個地方傳到另一個地方。然后,老師要告訴學生計算機網絡課程就是要研究這張大網是怎么工作的,比如構成大網的小網是怎么工作的,一個個小網是怎樣組成大網的,數據在大網上是怎樣傳遞的;在搞懂網絡怎么工作后,就要了解怎么管理這張網、怎么用這張網。通過讓學生建立大網概念的方式,淡化理論與現實的差距,使學生頭腦中模糊的網絡概念變得清晰,同時,讓學生明確網絡到底研究什么,本課程學什么,應該掌握什么,學了之后有什么用??傊?建立大網概念可以讓學生在實際網絡和計算機網絡原理之間建立一種聯系,從而激發學生了解計算機網絡原理是如何解決實際問題的興趣。
建立大網概念是全局把握網絡技術的需要?;ヂ摼W絡有兩個層面:物理網絡和邏輯網絡。物理網絡指構成互聯網絡的網絡設備和線路,它是邏輯網絡的基礎。邏輯網絡架構在物理網絡之上,包括基于網絡層次體系結構的網絡互聯方法和為網絡應用提供服務的網絡云的概念。大家都熟悉的是邏輯網絡為網絡應用提供服務的概念,比如基于網絡的電子商務,基于網絡的網絡游戲等,這些網絡主要指邏輯網絡。而物理網絡和網絡層次體系結構是計算機網絡研究和課程教學的重點。在計算機網絡教學中,從熟知的為網絡應用提供服務的邏輯網絡概念出發,提出網絡云內部到底是什么樣的,網絡云是怎樣形成的,從網絡云引出物理網絡,從而建立大網的概念。有了大網的概念,邏輯網絡和物理網絡也就成為一體,學生就會對網絡形成深刻的印象,整個學習過程就有了一個理論基點。
簡單地看,網絡技術又可分為兩個部分:局域網技術和網絡互聯技術。這兩部分也正是計算機網絡教學的核心。整個互聯網絡正是由一個個小型局域網和接入網通過網絡互聯技術互聯而組成的。建立大網的概念,明確實際中的大網和理論中的局域網、網絡互聯的關系,就能讓學生比較容易地把握網絡技術的全局,明白計算機網絡課程的主要學習目標就是先要學好局域網的技術,然后學好將局域網互聯組成更大網絡的網絡互聯技術。從教學內容看,計算機網絡教學主要包括:計算機網絡的基礎理論和知識、網絡系統集成實踐(基于交換機和路由器的企業組網、局域組網、企業信息網絡配置等)和進階的高級路由與交換技術等。大網的概念在這些內容的學習中都是站在制高點,并貫穿始終。
建立大網概念是服務型網絡人才培養的基本要求。從就業形勢來看,我們正面臨巨大就業壓力。大學生的就業面臨兩個方面壓力:一方面是高等教育大眾化產生的學生數量方面的壓力;另一方面表現為大學生能力缺失,其知識、能力、素質不能滿足企業對人才的要求。從全球就業市場看,以構建面向社會,服務經濟社會為宗旨的服務型人才培養模式越來越成為高等教育發展的重要方面。服務型網絡人才培養應以社會對網絡人才的需求為導向,強調“就業―可雇傭性”[7],以應用教育為特征,強調“有用教育”,主動服務經濟社會,為電信運營商、網絡公司、企事業單位培養各種有用的網絡人才。大網概念在整個互聯網絡的運行維護中是非常重要的,此時網絡中的設備、小型網絡、企事業網絡不再是一個獨立的個體,而是大網中的一份子,它們的網絡行為也就成了整個大網運行狀況的一部分,同樣,大網中其他部分的運行狀況也就會直接或間接地影響它們的運行結果。架構在網絡上面的各種網絡應用更是與大網密不可分,在應用中,從通信源端到目的端的雙向數據傳輸,完全是建立在大網中各個被選中的中間節點的雙向路由選擇上面,而且,基于網絡的變化這些選擇完全是動態的。只有建立大網概念,才能全面正確地處理這些問題。因此,在計算機網絡課程教學中,重視建立大網概念,才有利于培養社會所需的具有“就業―可雇傭性”的服務型網絡人才。
2建立大網概念的方法
在計算機網絡課程教學開始時,如果既想給學生很好的入門知識,又想讓學生建立大網的概念,教師就要在實際網絡和理論網絡之間建立一種聯系,將學生從熟知的實際網絡帶到理論網絡,因此,選用學生熟知的網絡應用引出大網概念比較合適。描述大網概念要注意兩點:一是切忌泛泛而談,而要給學生塑造實實在在的大網形象,建立大網概念,比如可以選用電信經營的ChinaNet網絡作為案例;二是切忌過多過深地談論其技術,重點是讓學生形成對大網的感覺和印象,對大網工作機制有初步了解。下面以網絡QQ聊天為例,以電信ChinaNet網絡為背景介紹建立大網概念的方法(以下的各個級別電信網僅指電信的數據網絡)。
案例:大網概念――筆者在浙江萬里學院4號樓213辦公室與在美國的朋友通過QQ聊天,信息是怎樣通過網絡傳過去的。
(1) 從身邊的網絡談起。首先,我們給出4號樓辦公網的網絡拓撲圖(如圖1所示),由此表明“我”的位置,其次,交代清楚主要的網絡設備、網絡結構和連線方法,指明這是用戶接入層的網絡,屬于最低級的物理網絡,同時,可說明這個網絡的網速、容量等基本情況,這些內容同學們都很熟悉,講解的目的是讓學生明確身邊網絡的概念。最后,我們向學生展示4號樓辦公網通過大樓出換機接到校園網的情況,并提出問題:它的上一級網絡是什么?很自然地,學生能回答出它是浙江萬里學院校園網。
圖1浙江萬里學院4號樓辦公網網絡拓撲
(2) 上一級網絡:校園網。首先,我們給出校園網的示意拓撲圖(如圖2所示),其中,1、2號樓及其他教學辦公樓的辦公網和4號樓一樣,這些教學辦公網通過校園網網管中心組成浙江萬里學院校園網,其次,我們指出校園網管中心的位置、主要設備及校園網與大樓辦公網在設備、網絡結構、網絡能力上的主要區別,向學生強調以4號樓辦公網為例的每個教學辦公網只是校園網的一個子網。最后,我們展示校園網通過出口路由器設備連到外部網絡的情況,目前,該網是連到寧波市電信網,此時,我們也可順便交代一下防火墻的作用及校園網可能有多個網絡出口的情況,并向學生提出問題:校園網的上一級網絡是什么。學生自然明白再上一級就是寧波市電信網。
圖2浙江萬里學院校園網拓撲示意圖
(3) 再上一級網絡:市電信網。首先,我們給出市電信網的一個示意拓撲圖(如圖3所示),重點指明學院校園網相當于寧波市電信網的一個接入用戶,是其中的一個子網,而其他的大學校園網、企事業單位網絡和下級區縣電信網絡跟萬里學院校園網一樣,都是市電信網的接入子網,通過市電信網管中心的路由器設備互聯在一起,組成整個電信寧波市網。其次,我們要讓學生了解市網與校園網的最大區別是:校園網屬于局域網范疇,一般屬內網,可采用內網私有地址,而電信市網屬于城域網,屬于公網,只能使用公網地址。另外,電信市網的組網結構更加復雜,設備更加高級,網絡容量更大。最后,指出寧波電信市網通過網管中心的核心路由器的出口電路接到電信浙江省網,繼續接入更高層次的網絡。
圖3電信市網示意拓撲圖
(4) 更高一級網絡:電信省網。首先,我們給出電信省網(部分)的一個示意拓撲圖(如圖4所示),說明這個層次網絡只是互聯的設備更多、更高級、處理能力更強、速度更快,連接的網絡更多、規模更大、更加復雜、帶寬更寬,而連接方法并沒有多大改變。其次,需要強調在這個網絡中,電信市網只是省網的一個接入網、一個組成部分,而省網就是由一個個類似電信寧波市網的城域網絡通過省網核心路由器設備互聯而組成的。另外,在省網這個層次可舉例介紹自治系統的概念。最后,指出電信省網通過省網出口設備接入電信全國網絡,而且出口電路一般有多條,起業務分流和電路備份的作用。
圖4電信浙江省網(部分)示意拓撲圖
(5) 電信全國網。首先,我們給出電信全國網(部分)的一個示意拓撲圖(如圖5所示),指出這是最高級別的運營商網絡,每個運營商,比如移動、聯通等都有一張各種獨立運行的全國網絡。其次,向學生介紹在電信的全國網中,有三大一級核心節點:上海、北京、廣州,以及二級核心節點:天津、武漢、西安、烏魯木齊等,這些核心節點構成了電信全國網的骨干網絡,需強調此時省網只是電信全國網的一個接入子網,一個組成部分,省網通過其核心出口設備接入電信骨干網絡,全國的各個省網通過電信骨干網絡互聯在一起就組成了電信全國網絡??身槑Ы榻B電信網絡的國際出口、國際電路和海纜的情況,讓學生獲取更多的額外信息。最后,我們提問:電信全國網是最大的網絡嗎?還有更高級別的網絡嗎?
(6) 全球互聯網:Internet。我們給出全球互聯網(部分)的一個示意拓撲圖(如圖6所示)。這里僅需說明電信全國網代表中國的互聯網與美國、日本等其他國家的互聯網絡通過國際電路互聯在一起,構成全球的Internet。美國的國內互聯網絡是跟我國類似的一張網絡,指明我在美國的朋友處在美國某個州某個區的某個辦公樓里,他正在通過網絡跟我QQ聊天。
圖5電信全國網(部分)示意拓撲圖
圖6全球互聯網(部分)示意圖
(7)QQ聊天信息的傳遞路徑。有了前面關于網絡的充分介紹,我們就可以向學生講解我與在美國的同學的QQ聊天信息傳遞過程:我發給美國同學的信息從我所在的4號樓213辦公室的電腦上發出,經4號樓辦公網、校園網、電信寧波市網、省網和全國網,從電信的國際出口經國際電路到達美國國內互聯網絡,再逐級到達我同學使用的電腦,最后在QQ程序上顯示出來。而我同學回復我的信息經過了一個相反的過程。我們需要向學生強調,每一次信息傳送都是基于這張大網上的一條傳送路徑,而這條傳送路徑由這張大網上實實在在的設備和線路經過路徑選擇后建立。同時,我們讓學生想象這條路徑上的任一設備或線路出現問題時,信息傳遞會發生什么變化,怎么去發現和查找網絡上發生的問題。在課時允許的情況下,可現場操作路徑跟蹤演示,逐跳分析經過的設備IP地址,查詢IP地址的歸屬地可判斷每一跳處于哪個網絡,從而核實上面分析的大網路徑是否屬實,給學生更深刻的印象。
(8) 總結。通過教學告訴學生QQ聊天與其他網絡應用一樣,都是基于這張大網,只有充分了解這張大網的工作原理、組網技術,才能解決實際的網絡問題,并更好地利用網絡,計算機網路就是研究這些內容的,網絡中的所有問題最終都要放到這張大網上。所以,這門課不僅僅是學點理論和實踐知識,而是要通過掌握理論知識、實踐技能更好地解決這張大網上的問題。
在計算機網絡教學中,還有很多建立大網概念的方法,比如單機對等網絡與跨越互聯網絡的點對點通信的類比等。從本質上講,建立大網概念就是對計算機網絡的深入淺出的把握,從浮于表面熟知的網絡應用深入到網絡內部,再回歸到為應用提供服務的單一虛擬大網。
3結語
本文通過剖析大網的內部物理網絡組成結構,反復強調子網和組成更大網絡的概念,讓學生對大網的形成和大網的結構有一個深刻的印象。有了大網概念,進一步的教學工作怎么開展,全局教學怎么安排。對于這些問題,我們可以通過上述幾個簡單的問題,來引出計算機網絡課程必須關注的核心知識點,這就是網絡協議體系結構,從網絡體系結構講到事實的標準TCP/IP協議棧,講課和實踐中可圍繞大網概念重點講解局域網技術和網絡互聯IP技術。同時,我們可以進一步提出以下的問題:上述案例中的網絡是根據什么原理互聯在一起的(網絡技術不同,設備不同,怎么能夠統一的互聯起來)?這些網絡中的設備又是采用什么方法傳送數據的?答案很明確,這就是標準的網絡協議體系。而我們還要提出新的問題:為什么必須是統一的標準?這個網絡協議體系又是什么樣的?對此,我們在講解網絡協議體系時,同樣可以通過大網概念,并通過解決一個實際網絡問題的過程而總結出來,因為網絡協議體系中的核心層、網絡層指的正是我們所說的大網。
參考文獻:
[1] 王紹強. 應用型本科計算機網絡教學改革的研究與實踐[J]. 計算機教育,2009(18):16-18.
[2] 劉彥保. 計算機網絡課程教學改革與實踐[J]. 黑龍江高教研究,2006(2):111-112.
[3] 李冠峰,王紅藝,鄭瑞娟,等. 新形勢下的“計算機網絡”教學研究與實踐[J]. 計算機教育,2009(9):106-108.
[4] 陳智罡,方躍峰,李繼芳. 合作性教學方法在“計算機網絡”課程中的探索與實踐[J]. 計算機教育,2008(11):136-139.
[5] 劉偉. 研討式教學模式建構[J]. 高等教育研究,2008,10(10):65-67.
[6] 方蕓,高仲合,高博文,等. 計算機網絡實驗教學改革[J]. 實驗室研究與探索,2008(6):91-93.
[7] 胡赤弟. 雙重壓力下服務型人才培養模式的重構[J]. 高等教育研究,2009,2(2):80-85.
On Network Awareness in Computer Networking Teaching and Personnel Training
SHAO Peng-fei, YANG Ya-ping
(Faculty of Electronic and Information Engineering, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)
網絡課程的概念范文3
[關鍵詞]數字信號處理;網絡課程:教學探索;教學實踐
[中圖分類號]G40―057
[文獻標識碼]A
[論文編號]1009―8097(2009)13―0260―02
數字信號處理在現代信息科學技術教育中所起到的作用是顯而易見的。21世紀信息時代的浪潮席卷而來,帶來了現代信息技術的飛速發展。作為一門基礎的入門課程,數字信號處理是打開信息科學的一把鑰匙。如何更有效的引領學生進入這一科學領域,并初步了解數字信息科學的基礎理論,是數字信號處理課程教學過程一直在孜孜探索的問題。
計算機的普及,網絡技術的快速發展,以及DSP各種軟硬件的廣泛使用,使得我們在數字信號處理課程中的教學手段趨向多元化,以計算機和互聯網為教學手段的網絡課程教學也成為可能。網絡課程教學以其優越的開放性、交互性、共享性、協作性和自主性,已成為教育改革的趨勢和方向。
一 課程教學的優勢及可能性
1 教學資源豐富,手段多樣
網絡課程集合了各種豐富而有效的資源,以多樣網絡手段提供給老師和學生。學生可以很方便的在線學習數字信號處理各方面的知識。這些資源包括:網絡課件、實驗教學、實踐教學、圖片動畫庫、習題及試題庫、概念檢索等。學生不僅可以在線學習相關的理論和實驗的課程內容,利用習題和圖片動畫加深理解,深化學習,還可以根據自己的實際進行在線測試。在這里學生還可以查閱數字信號處理教學歷年在實踐方面所取得的成果。
2 教學更生動、形象
網絡課程豐富的資源和多樣的教學手段,使數字信號處理的教學更生動更形象,因此學生學習起來也更輕松更容易。數字信號處理是一門理論性較強的學科,公式多,概念抽象,推理繁瑣,過程復雜,理解困難。在傳統的課堂教學中,由于缺乏有效形象的手法,單憑老師的講解,學生難以跟上老師的思維和節奏,造成較為普遍的概念不清晰、理解不透徹等現象,最終給學生更深一步的學習帶來困難。而網絡課程利用各種有效輔助手段,將許多較為復雜的問題形象化,以幫助學生加深理解。例如,離散卷積理解和計算都比較復雜,網絡課程通過動畫演示的形式非常形象的演示了離散卷積的整個過程,從而幫助學生在較短的時間內有效的掌握離散卷積的運算。理論課教學難免會感覺有些枯燥,容易使學生陷入思維疲勞,而網絡課程界面友好,層次分明,易于導航定位,人性化設計,非常方便學生開展學習。
3 互動開放式教學使學生的學習更主動。
在網絡課程的站點上,學生和老師之間可以進行方便而快捷的互動,學生有任何數字信號處理方面的問題,都可以通過互動平臺向老師和其他學生進行交流探討。網絡課程教學打破了傳統課堂教學刻板的課程設置和時間制度,學生可以隨時隨地根據自己的需要,選擇適合自己的課程進度和學習方式,從而達到更好的學習效果。
4 計算機的普及和上網的便利使網絡課程教學的實施成為可能。
實施網絡課程教學的一個重要條件是計算機的普及應用,和上網條件的便利。結合學校的實際情況,條件是成熟的。數字信號處理是大三的必修課程。我校三年級的計算機普及率較高,80%以上的學生擁有自己的電腦,每位學生通過申請都可以擁有自己的網絡端口。這些有利的條件給了網絡課程的實施以強有力的支持。
二 網絡課程教學的實施
實施網絡課程教學,其關鍵環節是知識體系的架構和建設。要達到學生在較短時間內高效而牢固的掌握數字信號處理的基本概念和基本理論,除了要提供豐富的資源以外,優化知識架構、采用積極有效的網絡手段也是必不可少的。
1 在理論和實驗教學方面,我們以原有的多媒體課件為基礎,加以改進編寫了新的網絡課件。理論教學方面,原有的多媒體課件過于冗長,使用起來不夠方便,針對這一缺點,我們對各個章節加以細化,使其知識脈絡更加清晰明了,更易于學習使用。同時針對各章節的重點難點通過相關的例題和習題進行解析。為了適應不同學生的學習習慣,我們還提供了原有的多媒體課件。同時利用網絡服務器上的數據庫建立一個數字信號處理概念檢索庫,學生可以通過檢索系統對相關概念進行檢索。管理員可以通過后臺管理系統向數據庫中添加新的概念條目,也可以更改或者刪除已有的概念條目。實驗教學方面,鑒于Matlab是本課程主要的實驗工具,而學生使用該軟件的水平又參差不齊,因此除了必要的實驗內容講義外,針對不熟悉Matlab的學生專門編寫了Matlab講義,幫助學生完成實驗。為了規范實驗報告的撰寫格式,我們挑選了一些較優秀學生實驗報告加以展示,供學生參考。
2 使用各種計算機輔助手段深化學生學習。網絡課程開辟了專門的圖片、動畫和視頻教學錄像專欄。一些較抽象的基本概念和理論推演通過圖片和動畫(有Java動畫和Flas兩種)的形式得以生動形象的演示出來,使原本較為復雜的問題變得通俗易懂,進而增強學生對概念理論的感知和領悟。對于視頻教學錄像,擔任主講的教師都是數字信號處理這門課程資深的教授,有著豐富的教學經驗,對知識的講解透析明了。建立習題和試題數據庫,學生可以對所學習的知識進行在線的測試和檢驗,以鞏固學習的效果。習題庫按照章節次序提供了各章節的習題解答,輔導學生解決課后疑難。試題庫的一大特色是能夠自定義題型分值,在線生成和預覽整套試題:在后臺方面,管理員可以根據需要添加或者刪除試題以及設置每道試題的分值。
3 建立師生互動平臺,學生在學習本課程過程中遇到的所有問題,或者有新的學習方法、心得體會,都可以和老師和其他學生在平臺上交流、探討和分享;學生在這里還可以了解到一些數字信號領域的最新資訊動態,并一起參與討論,激發學生對前沿科技的了解和關注。
4 專門開設了實踐成果展示欄目。我們將歷年來學生參與各種競賽、研究項目(例如挑戰杯、電子設計競賽、學校的學生研究計劃、百步梯攀登計劃等)所取得的優異成果加以展示,一方面激勵學生的學習熱情,一方面鼓勵學生積極參與實踐和研究,激發學生的創新精神。
5 學生電子版作業在線提交。提供學生將電子版的作業直接提交到服務器文件系統,同時管理數據庫記錄學生以及所提交作業的相關信息。任課教師可集中下載提交的作業進行批改,免去了采用電子郵件提交電子版作業的諸多麻煩。
三 存在的問題及思考
1 較之傳統的課堂教學,網絡課程教學的一個顯著的特點是沒有老師的現場講解和指導,完全依靠學生自主的學習,由此引發的問題的是老師無法通過網絡課程教學,直接了解到學生實際的學習情況,也無法根據學生不同的實際情況因材施教。學生的知識水平難免有不同程度的差異,再加上數字信號處理本身的特殊性(如公式多,概念抽象,推理繁瑣,過程復雜,理解困難等),如果完全脫離老師課堂上詳細的講解,可能會給很多學生的學習帶來不少的障礙。因此,網絡課程教學在現階段仍然只能以輔助教學的形式存在,傳統的課堂教學依然主要的教學方式。
2 網絡課程畢竟是一種新的教學方式,在內容和形式上都還存在很多亟待改善的地方,還難于滿足學生各方面的學習需求。尤其在內容方面,許多相關材料還需要進一步的整理和補充,而且這是一個長期的過程。
3 網絡課程教學是開放式的教學,完全依靠學生自主的學習。于是學生使用這一網絡資源的頻率和效率就成了一個很突出的問題。如何提高學生使用網絡課程的頻率和效率是我們今后探索的一個重要課題。
網絡課程教學是一種全新的教學方式,是一種有效且可行的教學手段,它給學生提供了更多高效的獲取知識的方式,給了學生更多自主的空間。網絡課程所具備的優勢是傳統教學方式無法比擬的,彌補了傳統教學的許多不足,同時也極大的緩解了教師的教學壓力,減少了教師的工作量。在數字信號處理網絡課程教學探索過程中我們遇到的突出問題使我們深刻的感受到,網絡課程教學是一個長期而艱巨的任務,是一個循序漸進的累積過程。在今后網絡課程教學的探索過程中我們還有很多的工作要做,因此我們要發揚銳意創新,勇于進取的精神,積極吸收同行優秀的成果,以優化和完善數字信號處理網絡課程教學體系。
參考文獻:
[1]樓策英.新型網絡課程教學的實踐與思考[J].中國遠程教育,2005,(10).
[2]劉淳,章強,武齊陽,丁志祥.交互式網絡教學平臺的研究與實現[J].南京大學學報(自然科學版),2006,(1).
網絡課程的概念范文4
關鍵詞:計算機網絡基礎;教學方法;教學手段
隨著計算機網絡的迅速發展,《計算機網絡基礎》課已經成為高校計算機及相關專業的基礎課程,也成為很多其他專業學生的選修課程。該課程的教學目的是加深學生對計算機網絡概念的理解,培養學生在計算機應用領域從事計算機網絡的設計和組網能力,為增強學生的就業能力和繼續學習的能力奠定基礎?!队嬎銠C網絡基礎》課的理論性和實踐性都很強,新知識更新也比較快,如何在有限的課時內教給學生基本的理論基礎和實踐技能,對授課教師來說是一個很大的挑戰。教學的關鍵在于有效地激發學生的學習興趣,引導學生去理解計算機網絡的基本概念,而不僅僅是滿足于形式或者幾個網絡工具的使用。
一、《計算機網絡基礎》課的基本情況
《計算機網絡基礎》課涉及大量的概念和定義,內容理論性比較強,如果教師在講課過程中只是泛泛而談,學生就可能什么也學不到。所以,教師在授課的過程中一定要突出重點,注意知識之間的相互滲透和融合,注重章節之間的銜接和對新技術的學習與應用,以提高課程的綜合化程度。
課程內容。《計算機網絡基礎》課主要講授計算機網絡的概念、類型,網絡體系結構與網絡協議,網絡的傳輸介質,局域網工作原理與組網技術,數據通信與廣域網技術,網絡互連技術,網絡操作系統和應用服務器的創建與維護,系統集成與綜合布線以及網絡安全等。
課程目標?!队嬎銠C網絡基礎》課的目標分知識目標和技能目標兩部分。知識目標是通過對本課程的學習使學生了解計算機網絡的基本概念,掌握數據交換技術、局域網技術與廣域網技術,計算機網絡體系結構的基本構架,網絡協議特別是TCP/IP協議。技能目標是通過對本課程的技能訓練,了解各網絡設備的性能,能夠識別常用的網絡設備,熟練掌握常用的網絡接入方法及網絡操作系統的安裝和相關應用服務器的配置,能夠進行簡單的系統集成和綜合布線。
課程重點和難點?!队嬎銠C網絡基礎》課的教學重點是計算機網絡拓撲結構、計算機網絡的傳輸介質、局域網的組建、TCP/IP協議、應用服務器的創建與配置等。本課程的教學難點是對計算機網絡體系結構中OSI參考模型的理解、差錯控制方法和網絡互連技術等。
二、《計算機網絡基礎》課教學方法設計
《計算機網絡基礎》課的特點決定其教學方法主要有以下四種。
1.比喻教學法?!队嬎銠C網絡基礎》課內容比較抽象,因此在講授理論課時,教師應盡量采用打比方的方法,把抽象的理論知識與日常生活常識作比較。對于一些學生難以理解的概念,教師可以舉一些通俗易懂的例子來進行比喻,以加深學生的印象。比如,在講到“網絡體系結構”中的數據傳輸過程時,筆者經常比喻冬天坐火車從廣州到哈爾濱出差,每走過一個省就要多加一件衣服,因為越往北天氣越冷;回來時則因為天氣越來越熱,則每走過一個省就要脫掉一件衣服。而數據在“網絡體系結構”中每傳輸一層就要多加一個本層的報頭,到最低層多加了六個報頭,到了接收端,每層都對對方同等層加的報頭進行處理,把報頭層層剝落,最后才把真正的數據交給應用程序。又比如,在進行“網絡協議”內容的講授時,“網絡通信要按照網絡協議規則進行數據傳輸”的內容很不好理解。為此,筆者就比喻日常生活中兩個不同地方的人都不懂對方的方言,交流起來就非常困難,而要達到正常交流的目的就只能采用標準的普通話,這就好比網絡上的用戶要通信,就必須遵守標準的網絡協議。
2.啟發式教學法。教學過程中,在講授“通信過程”的內容時,讓學生想象打電話的過程,應該先做什么再做什么,如果通電話的兩個人語言不通該怎么辦呢?如此,通過不斷的提出問題、解決問題,讓學生掌握最基本的理論。又比如,在講授“電子郵件傳輸”時,筆者還讓學生想象傳統信件的傳遞過程等。
3.對照教學法。對于一些有交叉關系的內容可以采用對照教學法。前后內容橫向加以比較,使學生更加清晰地理解。在講授OSI參考模型、TCP/IP參考模型和局域網體系結構時就可以采用這種方法。把這三種模型相互對照,比較其相同和不同之處,可加深學生的理解。
4.圖例教學法。對于一些比較抽象的概念,可以采用具體的圖例,并結合實際應用進行講解,使抽象的概念更加直觀。比如,在講解“星型拓撲結構”時,筆者首先畫出“星型拓撲結構”的示意圖,通過示意圖來講解它的優點是易于維護、安全可靠,一個用戶產生故障不會影響其他用戶;同時,也指出它的缺點是中心節點會成為整個網絡的瓶頸,一旦出現故障,與它相連的網絡就會癱瘓。學生在宿舍上網時會使用交換機進行互連,這樣互連的網絡具有星型結構的優點和缺點。如果交換機出現故障,那么與之相連的所有計算機就都不能上網。理論與實際相結合,把抽象概念實例化,學生學習起來就會容易很多。
三、《計算機網絡基礎》課的教學手段
在《計算機網絡基礎》課教學過程中,可以采用多種教學手段,每一種教學手段都是為了加深學生對概念的理解,提高學生的動手能力。
課程教學。在普通的課程教學中采用上述教學方法,可以把枯燥的內容更加生動地表述出來,使學生充分理解所講授的內容,加深印象。
多媒體教學。充分利用多媒體、仿真等技術,將過去難以描述的虛擬的內容轉變為形象的動態顯示,直觀明了,易于表達。可以采用Flas、圖片、影片以及一些仿真軟件等,把枯燥的課程教學生動化,提高學生的學習興趣。特別是在講授“網絡互聯”的內容時,使用網絡仿真軟件,在近似真實的網絡環境中,讓學生在教師的指導下自主學習、認真研究,就能使他們的知識和能力得到全方位的提高。
網絡教學。通過網絡教學平臺,將課程的教案、參考文獻目錄、授課PPT、網絡課件等相關教學資料在校園網的網絡教學平臺上,可以實現教學資源的共享。此外,教師還可以組織學生在網上進行交流、討論。
四、《計算機網絡基礎》課的實踐實訓教學
在《計算機網絡基礎》課教學中,除了理論課教學,實踐實訓課教學也非常重要,它可以培養學生的動手能力和綜合實踐能力。同時,網絡實驗形式的多樣性也可以調動學生的學習積極性。
現場教學。將課程實訓部分內容安排到網絡實驗室進行,教師在現場進行講解和演示,然后由學生進行實際操作,這樣可以幫助學生提高動手能力。
現場觀摩。教師組織學生到網絡中心參觀,了解校園網中所用的交換機、服務器等設備。在講授“綜合布線”的內容時,教師還可以組織學生到教學樓內的配線間進行現場觀摩,加深學生對所學知識的印象。
實訓內容。實訓內容包括以下幾個方面:硬件認識實習、組建單個網段的局域網、組建多個網段的局域網、操作系統的安裝與配置、網絡安全措施、網絡服務器的配置等。
網絡規劃與設計。學生通過學習和實踐,了解網絡中所使用的硬件和軟件,規劃設計一個中型規模的園區網,寫出網絡解決方案。方案中包括網絡拓撲結構的設計、互聯設備的選擇、傳輸介質的選擇、操作系統的選擇、網絡軟件的安裝與配置、局域網的劃分等。
參與校園網的運行和維護。高校的校園網規模普遍較大,信息網絡管理任務非常繁重,因此可以在學生中招聘一批網絡助理管理員。這樣,既能減輕網絡管理人員的壓力,又能給學生提供實踐的機會。實踐證明,凡是參加過校園網運行維護鍛煉的學生,畢業時都能比較順利地找到工作。
鼓勵學生參加網絡認證考試。網絡認證考試有很多,有國家的認證證書,也有網絡公司的企業認證證書,教師要多鼓勵學生參加認證考試,取得更多的資格證書,為學生就業打下基礎。
參考文獻:
[1]秦菊.《計算機網絡基礎》教學淺析[J].科技創新導報,2009,(4).
網絡課程的概念范文5
關鍵詞:計算機網絡;教學內容;教學方法;考核方式;評價體系
文章編號:1672-5913(20i3)14-0046-04 中圖分類號:G642
近年來,隨著農業信息化建設的發展,信息化網絡設施在農業領域的建立與運用,為農林院校培養新型網絡技術人才提出了更新更高的要求。計算機網絡課程是農林院校計算機專業開設的必修課,為提高該課程的教學質量和人才培養質量,針對農林院校人才培養目標,筆者分析了該課程教學過程中的問題,結合課程特點和農林院校學生實際情況,對該課程進行一系列改革和實踐探索,取得了一定的成果。
1 計算機網絡課程教學現狀
計算機網絡課程涉及通信、操作系統、信息安全和軟硬件等內容,知識點分散,新技術、新標準不斷出現,這為計算機網絡課程的教學工作帶來了較大難度。教學過程中普遍存在以下幾個方面的問題。
1)教學內容與計算機網絡技術發展不協調。
(1)概念多、知識點雜,缺乏感性認識,不容易理解和記憶;(2)網絡新技術、新概念在課堂上沒有體現,教學內容和現實脫節;(3)課堂教學內容空洞,學習興趣不高。
2)忽視了學生的認知主體作用。
在整個教學過程中,以“教”為主,教師只注重協議原理的講解,沒有從應用的角度講解TCP/IP體系中的每層協議,學生理解起來困難。在教學過程中缺乏與學生的互動交流,沒有調動學生的學習積極性。
3)實驗環節薄弱。
實驗偏向于了解性或驗證性實驗,對學生的觀察能力、分析能力、解決問題的能力和創新能力等方面的培養欠缺。
4)課程影響力不足。
無論是師資隊伍還是硬件設施,農林院校計算機專業相對比較薄弱,特別是計算機網絡。學生就業或者考研,選擇從事網絡技術的人甚少。就西北農林科技大學信息工程學院而言,從事網絡技術教學和研究的教師甚少,引導不足,對學生影響力小,導致學生沒有引起足夠的重視。
2 結合專業特點,采用靈活多變的教學方法
西北農林科技大學信息學院計算機網絡課程安排40個理論教學課時和16個實驗教學課時。如何在有限的教學和實驗學時下,做到課堂內容豐富飽滿,學生能夠融會貫通,這就必須要對教學內容進行合理安排及精心部署,就必須要對教學方法進行改進。通過多年的教學經驗總結,以下多種教學方法和教學手段,極大提高了學生學習興趣,提高教學質量。
2.1 多媒體與板書講授相結合
利用圖片、聲音、動畫、視頻和文字等多媒體手段制作生動形象、簡潔大方的PPT幻燈片,幫助學生理解網絡概念,活躍課堂氣氛,提高學習效率。對于重要的教學內容采取板書講授與課件演示相結合,根據教學內容,利用其互補性,增強教學效果。
2.2 類比教學法
用生活中熟悉的事物類比枯燥抽象的網絡概念,幫助學生理解和掌握計算機網絡理論知識,激發學生學習興趣。類比教學的案例詳見表1。
2.3 啟發式教學方法
在學習每一個協議的過程中啟發學生思考,為什么要這樣做,其設計背景是什么,能夠解決什么問題,換一種設計方法是否可行。在網絡的發展史上,為什么一些技術取得成功,而另一些當時看似非常先進的技術最終卻銷聲匿跡。讓學生充分參與到教學過程中,鼓勵學生對某些主題進行講解討論,這種變“教”為“學”的教學方式將會刺激學生的創新思維,提高學生學習的積極性。啟發式教學案例見表2。
2.4 案例教學法
學生對抽象的計算機網絡概念不易理解和接受,使用案例教學法可以幫助學生消除對網絡的神秘感。例如在講解IP地址、子網掩碼時,可以通過下述案例讓學生循序漸進地了解并掌握有關IP地址的知識。
案例1:某位同學在美國哈佛大學讀書,需要與他進行QQ聊天,如何找到對方的主機?
分析:在現實生活中我們區別某人需要其身份證號碼。在Internet網絡中如何將位于不同地理位置的每一臺主機進行區別,由此引入IP地址的概念。
案例2:信息學院實驗大樓機房,一層與二層各有一臺IP地址為202.117.179.11的主機,在網絡中如何來區分這兩臺機器不是同一臺機器?
分析:根據IP地址的知識,位于Internet網絡上的兩臺主機應該擁有獨立的IP地址,現在兩臺主機的IP地址相同,如何區別?由此引入子網掩碼的概念和子網劃分。
2.5 仿真模擬教學法
TCP/IP網絡協議是課程學習的重點,也是難點。采用傳統的課堂教授方式,老師講的費勁,學生學的吃力。利用抓包工具Ethereal來獲取ARP、ICMP、TCP和UDP等數據封包,分析協議的二進制數據,清楚地講述網絡協議中的每個字節或者二進制位,消除學生對網絡協議的陌生感。
2.6 專題研討
為激發學生主動學習的熱情,增加課堂教學參與度,針對網絡中一些重要概念和熱門應用設計專題研討課,讓學生發表其理解和觀點,培養其思維的廣闊性和深刻性。設置專題研討案例見表3。
2.7 開放互動教學
信息學院計算機網絡課題組制作的計算機網絡教學網站為學生提供實時學習平臺,教師把教學錄像和教學資源傳到學習網站,并為學生提供課后答疑。教師將辦公地址、電話、手機、QQ號等個人資料公布給學生,以便學生隨時與教師溝通。建立“計算機網絡”QQ群,把課件、思考題和典型案例等上傳到群共享里,供學生參考;學生之間、老師之間的互動交流也可以在QQ群中進行。此外可以把一部分求知欲較強的同學加為好友,隨時在網上對學生的問題進行解答。
3 鼓勵創新思維,改革考核方式
課程考核主要是考核學生對基本概念、基本理論的理解程度,對網絡應用問題的分析和解決能力,以及創新思維能力。經過多年的教學經驗總結,課程考核基本由以下3方面組成。
1)隨堂測試。
為了督促和鼓勵學生對課程的學習,每章結束后進行隨堂測試,考核學生對課程內容的掌握情況,隨時發現其在學習過程中存在的問題,及時調整教學方向。
2)綜合實驗。
設計綜合實驗,培養學生創新能力。學生自由組合,每組3~5人,選出組長,由組長進行實習任務分工。學生在完成任務后,組長對內容進行整合,提交相關代碼及實驗文檔,并進行評審和答辯,答辯成績計入期末總成績。
3)期末筆試。
課程結束后,進行期末考試,對課程進行綜合考核,考查學生對知識的掌握程度與能力水平。
4 加強激勵機制,完善評價體系
4.1 對學生的評價
教學效果的評價不需要進行獨立于教學過程的專門測驗,在學習過程中隨時觀察并記錄學生的表現,將評價融于學習過程本身,這種源于學習過程本身的評價有利于促進學生的自我監督和調節。對學生優秀作品進行展示,在班級做出表揚和評價,樹立學習典范,同學之間互相交流經驗。
4.2 對教師的評價
每學期要求學生提交2次教學反饋意見。通過意見反饋,教師可以及時發現學生在學習過程中存在的問題以及對教師教學方面的意見。這種方法在教學過程中得到了學生的認可,通過和學生的互動交流,及時發現問題,解決問題,總結經驗,提高教學效果。
4.3 調查問卷
因地制宜,針對不同專業年級,在課程結束后制定不同的調查問卷,調查學生對該課程的內容設置、教學手段、教師授課方式及個人感受等方面的想法意見。通過對計算機專業、軟件工程專業、信息管理專業和電子商務等4個專業進行跟蹤調查分析,在學生中取得了較好地反響,也為今后的教學改革方向提供了強有力的依據。
5 結語
針對當前農林院校計算機網絡課程教學過程中存在的問題,提出類比法、案例法、專題研討等多種教學方法,激發了學生的學習興趣,調動其學習積極性和主動性,學生對理論知識的掌握明顯提高,對計算機網絡的應用實踐也有了進一步的認識。提出的動態立體的考核方式和評價體系提升了學生的課堂參與度,增強了師生間的交流,為進一步的教學改革方向提供有力依據。計算機網絡課程改革是一個迫切而長期的過程,需要計算機網絡教學工作者不斷探索和思考。
參考文獻:
[1]李華,一種計算機網絡課的教學方法設計[J],計算機教育,2012(I):72-74
[2]樊紅娟,靳宗信,從《計算機網絡》課程淺談案例教學[J],現代計算機,2012(6):31-32
網絡課程的概念范文6
關健詞:課程教學;教學內容;教學方法;教學手段
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B
計算機網絡是計算機和通信兩個領域的交叉學科,內容極為復雜,涉及到以錯綜復雜的方式彼此交織的許多概念、協議和技術,是一門公認較難講和難學的課程,因此很多教師都致力于改進計算機網絡課堂教學和實驗教學方法。我院“計算機網絡”課程是國防科大精品課程、湖南省精品課程以及國家精品課程。為此我們積極開展了“計算機網絡”課程教學方法研究,并在教學實踐中予以貫徹。
1教學內容
計算機網絡課程涉及到眾多的概念、原理、協議和技術,而且這些內容以錯綜復雜的方式彼此交織在一起。為應對計算機網絡在內容上的廣闊度和復雜度,許多計算機網絡課程教學通常都是圍繞網絡分層模型來組織的。這種分層的組織方式使得學生能夠看透計算機網絡的復雜性――他們在學習整個體系結構中某部分的獨特概念與協議的同時,也看清了這一層的概念和協議在整個網絡系統中所處的地位和作用,有利于學生從總體上掌握計算機網絡。
在此基礎上,我們認為計算機網絡課程的教學重點應該放在網絡的基本概念、工作原理,而不應該局限各種協議數據格式以及技術細節上。計算機網絡課程的重點主要包括:分層與協議、網絡體系結構、ISO/OSI參考模型、TCP/IP參考模型、以太網、無線局域網、TCP/IP協議族(含ARP、IP、ICMP、UDP、TCP以及IP路由協議等)、Socket編程以及典型網絡應用。計算機網絡課程的難點主要包括:網絡體系結構和參考模型、IP路由協議、TCP差錯控制、流量控制和擁塞控制、TCP/IP協議族各層協議之間交互等等。我們在機械工業出版社出版的“計算機網絡”(第2版)也充分體現了計算機網絡課程教學的重點和難點。
2教學方法
2.1 “自底向上”與“自頂向下”相結合教學法
傳統上,一般我們是按照自底向上的教學方法,即從網絡的最底層(物理層)一直到最高層(應用層),依次介紹網絡系統中每層的功能、使用的協議及其關鍵技術。但單純按照自底向上的方法闡述計算機網絡系統的基本概念和工作原理,學生缺乏對計算機網絡整體上的把握,因此我們提出了“自底向上”和“自頂向下”相結合教學法。我們在計算機網絡課程教學實施過程中,一方面采用自底向上逐層介紹計算機網絡,同時還采用自頂向下的方法通過一些典型的網絡應用(例如郵件發送和網頁瀏覽等)來闡述計算機網絡各層協議的工作原理及其交互過程。這種“自底向上”與“自頂向下”相結合教學法有利于學生在理解并掌握網絡基本概念、工作原理和相關協議的同時,對網絡系統的工作過程有整體上的把握,取得良好的教學效果。
2.2全景式教學法
針對計算機網絡課程的特點,我們提出了全景式教學法。基于全景式教學法,學生可以從多個維度把握計算機體系結構,從多個平面了解計算機網絡,從多個空間粒度上把握計算機網絡技術,從宏觀的時間角度把握計算機網絡的演化和技術的進步,從微觀的時間角度采用時空結合方法把握網絡協議的設計,從工程、技術、科學和哲學層面全面把握計算機網絡學科。運用“全景式教學”法不但能夠收到良好的課堂效果,同時通過老師在課堂上的示例和方法的講解,可以作為一種知識的學習方法,學生在未來的學習過程中同樣可以用來比較快地把握新的網絡技術的實質。
2.3案例教學法
為了加強學生對實際網絡工作過程的了解,開闊學生的視野,在計算機網絡課程的教學過程中,我們以中國教育科研網作為網絡實例,講解TCP/IP協議棧工作過程以及各種協議是如何交互的。在計算機網絡課程的教學過程中,我們還經常將同軸電纜、光纖、以太網收發器、各種網卡、交換機、路由器等網絡設備搬到課堂上,并現場組網;同時在課堂上現場給學生演示如何配置路由器和交換機,幫助學生更直觀、更有效地了解和掌握交換機和路由器配置的原理和技術。更進一步地,充分利用科研優勢,我們結合銀河“玉衡”核心路由器、下一代互聯網交換機等重點科研項目,將網絡設備開發的思想與方法穿插到授課內容中。案例教學法一方面增加了加強學生對實際網絡工作過程的了解,開闊了學生的視野;同時讓學生了解如何做網絡研究和開發工作的。
2.4自主研究式教學法
優秀的教師在教學中首先考慮的不是我想教什么,而是學生需要學什么。教的出發點和落腳點都是學,教師的教學始終圍繞著學生的學習而開展。因此要求在教學過程中,讓學生成為主角,掌握自己的學習,變被動為主動。為了加強學生創造性能力的培養,我們在講授完計算機網絡核心知識點后,即指定若干自主研究專題,要求學生組成研究小組(每組3~4人),利用因特網和圖書館查閱資料,結合自己所學知識,開展某個專題的自主性學習;最后要求學生將研究成果在課堂上報告,教員進行點評并計入總成績。這種教學法極大地調動了學生的學習積極性,既培養了獨立分析問題、解決問題的能力,又培養了學生的團隊合作精神和創新精神,提高了學生的綜合素質。
3教學手段
為了提高計算機網絡課程教學效果,我們在不斷創新教學方法的同時,不斷改進教學手段。例如,在計算機網絡課程教學過程中,我們采用Packet Tracer軟件來模擬跟蹤網絡報文經過路由器和交換機之后各個字段所發生的變化,讓學生直觀地了解和掌握了路由器和交換機對網絡報文處理的過程。另外,在教學手段方面除了引入多媒體教學方式外,我們還投入了大量人力、物力開發了計算機網絡課程輔助教學系統-NetDemo。該系統以動畫為主,結合文字和圖片,將問題的提出、解決問題的方法以及具體協議的工作過程通過動畫生動形象地展現出來,這樣既提高了學生的學習興趣,又提高了教學效果。多年的教學實踐表明,使用輔助教學系統可以達到寓教于樂、事半功倍的效果。同時,動畫形式極大地豐富了教學手段、活躍了課堂氣氛,激發了學生主動思考和創造的熱情。
在課程實驗教學過程中,我們讓學生用EtherPeek或Sniffer軟件實時捕獲各種網絡報文并對捕獲到的網絡報文進行分析研究,使得學生更直觀地理解掌握各種網絡協議和報文。
為了提高實驗室的利用效率,增強實驗的效果,我們提前將NetSim模擬軟件發給學生,先讓學生在模擬軟件NetSim上熟悉路由器和交換機的配置方法和過程,最后才讓學生到實驗室在真實的路由器和交換機上進行配置實驗。這樣既提高了實驗設備的使用效率,同時也提高了學生實驗的效果。
為了鞏固學生對重難點內容的掌握,我們開發了一套“計算機網絡試題庫”并分發給所有學生使用,每學完一個章節,學生可以自主組題對所學內容進行測試,以驗證知識點的掌握情況并加以鞏固。
為了提高學生學習的主動性,方便學生的學習,我們積極構建網絡教學環境,通過網絡教學平臺和交流平臺課程的教學資料并進行網上答疑、作業上交與批改等,該平臺業已成為學生們學習網絡課程的好工具。
4結論
計算機網絡作為計算機和通信兩個領域的交叉學科,內容極為復雜。我們針對計算機網絡課程的特點,在教學內容、教學方法和教學手段等方面進行了教學改革,成果顯著。
參考文獻
[1] 蔡開裕等. 國家精品課程“計算機網絡”教材建設研究與實踐[J]. 計算機教育,2008,(8):77-79.
[2] 蔡開裕等. “計算機網絡”(第2版)[M]. 北京:機械工業出版社,2008.
[3] Ken Bain著. 明廷雄,彭漢良譯. 如何成為卓越的大學教師[M]. 北京大學出版社,2007.
[4] 蔡開裕,朱培棟,姚丹霖. 計算機網絡外文原版教材比較研究[J]. 計算機工程與科學,2007.
[5] 朱培棟,蔡開裕,徐明. 基于全景的計算機網絡教學初探[J]. 計算機科學,2006,(7):117-122.