自主學習模式下網絡工程實驗實訓教學探索

王霞俊

(常州輕工職業技術學院 信息工程系, 江蘇 常州 213164)

職業技術教育

自主學習模式下網絡工程實驗實訓教學探索

王霞俊

(常州輕工職業技術學院 信息工程系, 江蘇 常州 213164)

針對高職院?！熬W絡工程”課程實驗實訓教學的特點,基于自主學習理念,提出自主學習模式下高職“網絡工程”課程實驗實訓教學體系的重構,即：以專業實驗室+自主學習中心的方式創造學生自主實踐的環境與條件；以課內系部+課外自主學習中心的方式改革實踐教學管理模式；以循序漸進+因材施教的方式完善實踐教學內容；以教師引導+學生主導來改變教學組織形式；以多元式+多主體嘗試多元考核評價方式。

自主學習； 網絡工程； 實踐教學； 教學改革

隨著計算機和網絡技術的發展,對計算機網絡人才的需求也越來越多?！熬W絡工程”[1]課程教學對于培養網絡人才至關重要。網絡工程是一門應用性、實踐性很強的專業課程[2],它不僅強調對專業知識的理論學習,還要求學生有一定的實踐應用能力[3-4]。因此,實驗實訓實踐環節對網絡工程課程教學尤為重要。

筆者結合多年的教學實踐經驗,基于高職院?！熬W絡工程”課程實驗實訓教學的特點和自主學習理念,以職業技能提升和創新能力培養為目標,嘗試進行以學生為中心的“自主學習”模式的“網絡工程”課程教學改革[5],對“網絡工程”課程實踐教學管理模式、教學組織形式、實踐教學內容、考核方式等進行了改革。自主學習模式下的高職“網絡工程”實驗實訓教學不僅培養了學生的專業技能,更強調學生綜合素質能力的提高,改革取得了一定的成效。

1 自主學習模式

20世紀80年代,Henri Holec通過專著《自主性與外語學習》提出了“自主學習”概念[6],認為“自主”就是“負責自身學習的能力”。之后,國內外學者對自主學習做了進一步研究與探討[7-8],自主學習的研究內容不斷拓寬、深化,研究方法也更加多樣化。

1999年,Little wood將自主學習分為前瞻性自主學習(proactive autonomy)和反應性自主學習(reactive autonomy)兩種模式。前者指學習者參與學習方向的制定并進行自主學習,后者指學習者在教師確立學習方向之后自動組織相應資源從事自主學習活動[6]。在我國目前高等教育背景下,反應性自主學習更適合我們的實際情況。在該學習模式下,教師設定學習方向,通過學生的自學、嘗試練習、自查小結、協商討論以及教師針對各自主學習環節的個性化指導,最終實現學習目標[9]。該學習理念充分發揮學生的主觀能動性,突出學生學習的主體性,是主動的、建構式的學習過程,是一種效率較高的學習方式,因而更有利于實踐教學活動的開展。

Henri Holec提出自主學習必須滿足3個條件[10]。

(1) 擁有合適資料與資源的基本設施。通過提供固定的學習場地,配備一定的專項設備及參考資料,為自主學習者提供空間、設備、資源,從而創造了一個優異的小環境。

(2) 有接受過指導培訓的教師。為自主學習的學生配備具備扎實的專業知識、具有豐富的實踐動手能力和經驗的指導教師,這是自主學習成功的保證之一。

(3) 為學習者提供有關系統信息的有效渠道。自主學習采用開放、共享、自主管理的模式,不局限于某個系部,而是面向全校,是個開放、共享的學習平臺。

2 網絡工程實驗實訓教學的特點分析

“網絡工程”是高職院校計算機網絡技術專業的核心基礎課程之一,主要內容包括計算機網絡基本原理、組網技術、網絡操作系統、網絡安全、網絡管理及網絡應用等多個方面。根據網絡工程的特點,要實現教學目標,在教學中必須安排實驗實訓環節。通過大量的實驗實訓,不僅可以使學生加深對網絡理論、方法和概念的理解,而且可以提高學生的學習興趣,培養學生運用實驗手段進行網絡工程設計、分析、研究的能力,提高學生靈活運用知識和技能解決實際問題的實踐能力。但是,由于多種原因,在網絡工程的實踐教學中尚存在理論與實踐脫節等需要改進的問題[11]。

(1) 理論與實踐脫節,實驗實訓地位不突出。學校安排實驗實訓課程所占比例偏少,實驗實訓內容主要以驗證性為主,實驗內容簡單、實驗模式單一,傳統“理論+實驗”的課堂教學方式不能很好地適應高職人才的培養。

(2) 網絡設備昂貴,實驗實訓條件要求較高。網絡實驗設備比較貴,往往使學校難以開展行之有效的網絡實驗。傳統的網絡課程教學把重點放在網絡理論上,輔以實驗驗證,學生離開了網絡實驗室就失去了實驗的環境。

(3) 概念抽象,沒有辦法進行網絡協議的演示。由于網絡底層的協議較多、缺少有效手段進行網絡協議的演示,學生往往會迷失在復雜枯燥的理論中,漸漸失去對網絡工程課程的興趣。

(4) 在培養學生自主性、探究性學習能力方面不突出。高職教育應強調學生探究性學習能力和工程應用能力,傳統“實驗+報告”的實踐教學方式已不能滿足人才培養的要求。

3 自主學習模式下實驗實訓教學體系的架構

常州輕工職業技術學院信息工程系于2010年成立了自主學習中心。本著“以競賽為主線,以教師為主導,以學生為主體”的教學理念,創建了計算機網絡技術、軟件技術、計算機應用技術、物聯網應用技術及電子商務5個全天候、面向全院學生開放的自主學習中心。自主學習中心依托行業企業,面向各級各類技能大賽、課題研究、創新項目,面向全院學生開放。

3.1 創造自主實踐環境與條件

網絡實驗課程對實驗設備、實驗環境有一定的要求,需要建設專門的網絡實驗室、配備成套的實驗設備。但是由于經費等問題,學校暫無法建立整套完善的網絡實驗平臺[2]。鑒于此,常州輕工職業技術學院信息工程系采取“專業網絡實驗室+自主學習中心”的模式為學生實驗實訓教學課程體系和課程內容的改革提供了一個探索的平臺。專業網絡實驗室主要適用于理論課程配套的驗證性實驗,也可以完成部分綜合應用性實驗實訓。在專業網絡實驗室中,主要配備了雙絞線、水晶頭(RJ-45)、工具刀、網絡測試儀、網絡協議分析儀、交換機、路由器、服務器、防火墻、AP、AP控制器等。

為了使學生能夠更好地掌握理論知識,培養實際應用能力,有必要讓學生充分利用好專業實驗室。為此,信息工程系建立了網絡技術自主學習中心。學生可以利用業余時間到專業網絡實驗室進行自主實驗實訓學習,可以進行具有挑戰性的課題研究、企業項目實踐、技能競賽訓練等。這就極大地改變了實驗條件的限制,增加了學生實踐鍛煉的機會,也提高了學生的實踐能力。

在自主學習模式下,為了讓學生能夠更好地理解和完成實驗實訓內容,專業教師給學生提供了豐富的網絡教學資源,包括教學課件、實驗指導書、設備手冊、典型配置案例、歷年技能競賽真題等供學生參考。

3.2 改革實踐教學管理模式

實踐教學管理模式的改革主要體現在自主學習中心的管理和專業網絡實驗室的管理。自主學習中心實行學生自主管理,以學生為主體。目前,已經形成了完善的三級組織體系結構——中心主任、管理員和學員。

中心主任由在中心工作學習多年的高年級學生擔任，經選舉產生。中心主任全面負責自主學習中心的工作,例如制訂學習計劃和規章制度、選聘管理員等。

管理員由表現優良的高年級學生擔任,主要負責執行中心的各項具體工作,例如利用課余時間在專業網絡實驗室安排學習、研究、技能競賽訓練等。

自主學習中心采用開放式管理,接納不同院系、不同專業的學生,但是學生必須經過申請、通過考核才能成為自主學習中心的新學員。每學期遴選一次新學員,采用滾動淘汰。

為了加強管理與指導,自主學習中心聘任專業教師和企業兼職教師擔任技術顧問和指導,負責技術指導、技能競賽指導和服務保障工作。院系領導和教師不直接干預學習中心事務。

當然,平時專業網絡實驗室的管理與使用納入系部正常的教學管理與安排,提供與教師理論課程配套的實驗實訓課程,由系部統一安排。

3.3 完善實踐教學內容

在自主學習的教學模式下,按照循序漸進、因材施教的原則,針對網絡工程課程的實踐內容和教學體系,建立了基礎驗證型實驗實訓、應用提高型實驗實訓、研究創新型實驗實訓3個層次依次遞進的實踐實訓教學內容。

基礎驗證型實驗實訓旨在幫助學生鞏固所學知識,熟悉計算機網絡。實驗內容涵蓋了物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層的知識,包括雙絞線制作、對等網絡的組網、網絡配置、網絡命令使用、光纖熔接，以及測試、交換路由命令、Windows和Linux網絡應用、交換機的端口技術、VLAN技術、STP技術、靜態路由、動態路由協議、廣域網協議的配置實驗、防火墻的設置等。

應用提高型實驗實訓側重于對理論知識的綜合運用,培養學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題和工程設計能力,例如IP、OSPF、RIP、DHCP等網絡協議、數據/報文結構的分析驗證,VLAN trunk技術、幀中繼、NAT的配置、路由的設置、訪問控制列表的設定等。應用提高型實驗實訓也可以由教師提出綜合設計型實驗要求和方向,學生自己設計完成實驗,例如建立校園局域網的綜合實驗。學生能夠根據實際情況進行需求分析,設計網絡拓撲結構，自行劃分VLAN，自行規劃IP地址,利用實驗室現有的路由器、交換機、防火墻等設備進行組建、配置。

研究創新型實驗實訓要求學生對一些新理論、新協議、新技術和新方法進行深入分析、比較和研究。學生也可以參與教師的科研項目,或者自主設計實驗課題、自主設計方案、自主實現和自主實驗驗證,例如IPv6、Ad Hoc技術、網絡安全等。通過研究創新型實驗實訓,可以培養學生獨立思考的能力和開拓創新精神與科研能力。

3.4 改變教學組織形式

以往,實驗教學受實驗室條件所限,只能在教學計劃安排的課時內完成,學生要在教師、學校的統一安排下完成基本的實驗,而實驗的自主性、選擇性和開放性較差,這不利于對學生創新能力和科研能力的培養。為此,自主學習中心采取教學計劃內定時定點開放和教學計劃外全面開放的實驗教學運作形式。

基礎驗證型實驗實訓和部分應用提高型實驗實訓一般按照教學計劃定時、定點安排在專業實驗室。各實驗實訓課程都編制了相應的實驗教學大綱,編寫了配套的實驗教材,為學生學習實驗和教師指導實驗提供指導。

研究創新型實驗實訓一般由自主學習中心安排,在教學計劃外的時間全面開放。自主學習中心根據國家級、省級技能大賽要求或學生自己的興趣自主選擇內容,以自學和互助學習為主,以教師輔導為輔,要求學生利用課余時間在學習中心安排下專題研究學習。教師、學習中心管理員以競賽大綱、往年競賽內容、課題研究向學生提出或設計一些問題(學生也可以自己提出問題)。學生帶著要解決的問題,主動、自覺地理清、尋找、學習解決問題的思路、方案和所需知識,利用中心的實驗儀器和設備進行綜合型和設計型的實驗活動。這種教師引導、學生主導的實驗教學模式不僅最大限度地提高了實驗室資源利用率,也給學生以最大化的自由發展空間,有利于培養創新實踐能力強、高素質、拔尖的人才。

3.5 嘗試多元考核評價方式

嘗試建立了多元式、多主體評價的實驗考核改革模式?？己瞬粌H注重知識和結果,更注重過程和能力,強調多元式、多主體。

對基礎驗證型實驗實訓和部分應用提高型實驗實訓的考核方式,包括平時表現、學習態度、實驗操作、實驗報告撰寫和實驗結果。教師對實驗的跟蹤和指導貫穿于實驗全過程,旨在強化學生動手能力的培養。

研究創新型實驗實訓采用項目管理的方式進行管理和考核,一般由申請、中期檢查和結題答辯3個環節組成,由小組評價、中心主任評價、管理員評價和指導教師評價共同完成。

技能大賽型結果評價可以直接由技能大賽成績來評定。為了完善學分制,根據在學習中心自主學習的效果和成績,學生可以獲得素質拓展學分,成績突出的學生還可以獲得院系的物質和精神獎勵。這些改革措施進一步激發了學生的學習興趣和動力,有助于提高學生的綜合素質。

4 結語

通過多年的探索和實踐,自主學習已經成為常州輕工職業技術學院培養高職人才的重要模式并取得了明顯的成效。自主學習模式下的高職網絡工程實驗實訓教學的探索與實踐,打破了專業壁壘,形成了濃厚的學習氛圍,提高了學生的專業技能和綜合素質。在自主學習模式下,不斷探索網絡工程課程的實踐教學體系與方案,它的功能和內涵將得到不斷完善。

References)

[1] 張衛,俞黎陽.計算機網絡工程[M].2版.北京:清華大學出版社,2010.

[2] 秦斐,郭鑫.計算機網絡實驗教學改革與實踐[J].軟件導刊,2015,14(6):214-216.

[3] 潘春華,羅穗萍,劉壽強,等.計算機網絡課程實驗平臺改革研究[J].實驗室研究與探索,2007,26(12):241-243.

[4] 檀祝平.以“自主學習中心”為載體的高職創新型人才培養模式研究[J].教育與職業,2014(14):114-116.

[5] 王霞俊,華丹.面向技能競賽的學生自主學習模式的探索與實踐[J].黑龍江教育,2016(9):5-6.

[6] 徐錦芬,朱茜.國外語言自主學習研究30年：回顧與展望[J].外語電化教學,2013(1):15-20.

[7] 陳雪梅.以學生自主學習為主的實驗教學模式實踐與思考[J].實驗技術與管理,2014,31(6):197-199.

[8] 李紅美.論自主學習的內部機制、模式及其實施[J].中國遠程教育,2005(1):40-43.

[9] 范士杰,王振杰,彭秀英.基于自主學習理念的GPS課程實踐教學改革[J].實驗室研究與探索,2016,35(1):146-149,201.

[10] 高佳琴.依托自主學習中心的課外教學形式的探索與實踐[J].當代教育科學,2013(19):52-53.

[11] 黃鎮建,蔡群英.計算機網絡實驗教學的創新[J].實驗技術與管理,2013,30(7):109-111,115.

Exploration on experimental and practical teaching of network engineering under autonomous learning mode

Wang Xiajun

(Department of Information Engineering,Changzhou Vocational Institute of Light Industry,Changzhou 213164,China)

According to experimental teaching characteristics of Network Engineering course in higher vocational colleges,and based on the theory of autonomous learning,the reconstruction of the experimental and practical teaching system of Network Engineering course under the autonomous learning mode is proposed. The environment and conditions of students’ independent practice are created by means of the professional laboratory plus the independent learning center, the management mode of the practical teaching is reformed by means of the departments offering courses plus the extracurricular autonomous learning center,the practical teaching content is improved by means of the step-by-step method plus the individualized teaching,the teaching organization form is changed by means of teachers’ guidance plus students’ autonomous learning,and the multiple evaluation methods are tried by means of multi-varieties plus multi-agents.

autonomous learning; network engineering; practical teaching; teaching reform

10.16791/j.cnki.sjg.2017.07.038

2017-01-07

江蘇省教育廳高校哲學社會科學研究項目(2015SJB502)；常州大學高等職業教育研究院課題(CDGZ2015027)；江蘇高?！扒嗨{工程”資助項目(蘇教辦師﹝2017﹞5號)

王霞俊(1975—),男,江蘇丹陽,碩士,副教授/高級工程師,主要研究方向為信息技術教育.

E-mail：dy_wxj@163.com

G642

B

1002-4956(2017)07-0148-04