陳 黎, 孫界平, 琚生根, 周 剛, 師 維

(四川大學(xué) 計算機學(xué)院, 四川 成都 610065)

自主學(xué)習(xí)模式在“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程中的應(yīng)用

陳 黎, 孫界平, 琚生根, 周 剛, 師 維

(四川大學(xué) 計算機學(xué)院, 四川 成都 610065)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式在“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程中容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差、教學(xué)效果不好的問題。根據(jù)該課程的特點,對自主學(xué)習(xí)在“計算機網(wǎng)絡(luò)”理論課程中如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望、有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣進行了探究,并設(shè)計了相對應(yīng)的自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高課程的教學(xué)效率。

計算機網(wǎng)絡(luò)； 自主學(xué)習(xí)； 教學(xué)模式

“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是計算機科學(xué)技術(shù)以及軟件工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程,具有很強的理論性及實踐性,它不僅需要講授計算機網(wǎng)絡(luò)從數(shù)據(jù)鏈路層到應(yīng)用層的常用協(xié)議,還需要和實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相結(jié)合。目前課程主要采用的授課模式是以教師講授、學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主,而且課時緊張,因此容易導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)遺忘知識點、難于抓住知識重點、感覺課程枯燥乏味的不利情況。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)“計算機網(wǎng)絡(luò)”的主動性、增強課程的教學(xué)效果,進行了教學(xué)模式改革。美國等發(fā)達國家在70年代時提出自主學(xué)習(xí)的概念,而20世紀(jì)以來,自主學(xué)習(xí)越來越引起學(xué)科教育研究領(lǐng)域的重視[1-3]。自主學(xué)習(xí)是指學(xué)生在總體教學(xué)目標(biāo)的宏觀調(diào)控和教師的指導(dǎo)下,根據(jù)自身條件和需要制定并完成具體學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)模式[4]。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力是配合社會發(fā)展的需要,是適應(yīng)當(dāng)前科技飛速發(fā)展的形勢的適應(yīng)。聯(lián)合國教科文組織出版的《學(xué)會生存》一書中寫到:“未來的文盲不是不識字的人,而是沒有學(xué)會怎樣學(xué)習(xí)的人?！盵5]終身學(xué)習(xí)能力已成為21世紀(jì)人類生存的基本能力,也是大學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)期間應(yīng)該重點培養(yǎng)的一項基本能力。

1 “計算機網(wǎng)絡(luò)”課程存在的問題

目前我院“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程采用James F.Kurse的《計算機網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法》(第五版)作為理論課教材[6]。該書采用全英文教材授課,對應(yīng)的理論課只有48學(xué)時,而講授的內(nèi)容卻包括了教材的前5章,共500多頁的內(nèi)容。以往的教學(xué)模式中,教師的授課時間占主導(dǎo)地位,學(xué)生除了回答問題以外和教師的交互非常少。教師只能通過作業(yè)來了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,而每章的作業(yè)完成后,離講解的知識點已經(jīng)間隔了3、4周的時間,教師根本無法及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

1.1 課時少,講授內(nèi)容多

一學(xué)期需要完成500多頁的教學(xué)內(nèi)容,所以每次課教師需要完成幾十頁新知識的講解。面對這樣龐大的教學(xué)信息量再加上全英文的教材,學(xué)生在課后復(fù)習(xí)的難度很大。這樣的結(jié)果導(dǎo)致每節(jié)課的內(nèi)容學(xué)生不能及時在課后消化吸收,隨著時間的推移、知識點的增加,學(xué)生學(xué)習(xí)的難度就越來越大。

教學(xué)過程中,由于內(nèi)容太多、教學(xué)時間不夠等因素導(dǎo)致課堂內(nèi)學(xué)生參與的環(huán)節(jié)很少。為了完成教學(xué)任務(wù),一些教師甚至根本不在課堂上進行教學(xué)交互的環(huán)節(jié)。這樣就導(dǎo)致教師一口氣講到底,學(xué)生也是一股腦兒聽到底,只有在完成一章的課后作業(yè)時,教師才發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)還存在一堆問題,但已沒有太多時間來補救,而不得不繼續(xù)往后教,形成惡性循環(huán)。

1.2 練習(xí)實踐時間太少

“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程是一個實踐性很強的課程,理論課的講解不能脫離實驗現(xiàn)象的分析,以及讓學(xué)生自己動手去親自感受協(xié)議工作的過程,目前的教學(xué)過程只是在實驗課程中開設(shè)相關(guān)的實驗,無法做到在講到某些知識點時,讓學(xué)生立即去感受真實環(huán)境下協(xié)議的工作過程,只能從純粹的理論空講,學(xué)生感覺知識點生澀、難以理解。

例如,TCP的3次握手建立連接和4次握手釋放連接的原理,教師在課堂上花很多時間去講解其過程,學(xué)生卻不一定能夠真正理解TCP連接的生命周期變化過程。但是如果能讓學(xué)生使用協(xié)議分析工具自己去捕獲一次完整的Web服務(wù)的數(shù)據(jù)包,并從抓包的過程中分析各個數(shù)據(jù)包的字段以及其含義,這樣知識點的獲得效果比教師講一節(jié)課TCP的連接的過程更有用。所以,學(xué)生如果能通過在實踐中去發(fā)現(xiàn)問題,然后再通過理論課去解決問題,那么網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)將會事半功倍,并且教師也不需要花費太多的精力去講解TCP的連接管理過程。

1.3 學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃

實際上,學(xué)生和教師的關(guān)系是一種學(xué)生主動發(fā)出學(xué)習(xí)需求的請求,而教師則根據(jù)學(xué)生的需求提供知識教學(xué)服務(wù)?？墒乾F(xiàn)實的情況卻是,教師在課堂上對各知識點進行詳細(xì)的講解,而學(xué)生處于被動接受模式?？死锼固拱咨赋?“這種滔滔不絕的講課,就像是把觀點像郵件一樣丟進學(xué)生的潛意識信箱里；你只知道投寄的時間,但根本無法知道他們什么時候并且以什么方式收取這些信件?！盵7]最后教師所講的內(nèi)容不能被學(xué)生很好地吸收,而學(xué)生面對新問題時,也無法正確解決。這樣的教學(xué)模式完全調(diào)動不起來學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也不濃。

1.4 自我解決問題的能力低下

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中長期處于被動地位,所以當(dāng)在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題的時候不是自己積極想辦法解決,而是一味地依賴于教師[8],就算是遇到一些簡單問題,某些學(xué)生也根本不知道從什么地方出發(fā)去解決問題,甚至不知道如何利用搜索引擎去查詢資料,更不知道該輸入什么樣的查詢詞能夠幫助自己解決問題。

從多年的教學(xué)實踐中,發(fā)現(xiàn)被動的教學(xué)方法沒有從根本上充分調(diào)動學(xué)生的積極性,反而將學(xué)生變成一個被動接受知識的機器,這種填鴨式的教學(xué)無法讓學(xué)生將各章節(jié)的知識融會貫通[9],而“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的每個章節(jié)都不是孤立存在的,只有將各個章節(jié)合并在一起才能完成一個基本的信息傳輸任務(wù),所以當(dāng)面對綜合性練習(xí)或者實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的時候,學(xué)生就會變得束手無策。

2 “計算機網(wǎng)絡(luò)”課程自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,教師的授課占主導(dǎo)地位,學(xué)生除了回答問題以外和教師的交互非常少,教師也很少得到學(xué)生的反饋。自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式能夠讓更多的學(xué)生參與到整個教學(xué)的過程中,使學(xué)生和教師有更多的互動,還能夠找出學(xué)生感興趣的方面,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。針對“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的特色采用的主動學(xué)習(xí)教學(xué)模式見圖1。在自主學(xué)習(xí)的4個步驟中,每個步驟都需要教師和學(xué)生的共同參與來完成知識的學(xué)習(xí)。

圖1 “計算機網(wǎng)絡(luò)”課程自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式圖

“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程學(xué)習(xí)以小組為單位完成資料收集、課題的講授及案例的討論,首先需根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力, 以4～5人為單位分成不同的小組。

2.1 資料準(zhǔn)備+課前預(yù)習(xí)

課前準(zhǔn)備階段,首先需要教師提前準(zhǔn)備上課需要的幻燈片、教學(xué)視頻、教材對應(yīng)的輔導(dǎo)教材資料以及多媒體動畫。每次上課前,教師需要根據(jù)本次課程的教學(xué)任務(wù)給學(xué)生安排自學(xué)內(nèi)容。對于“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程這樣一門理論和實踐結(jié)合很強的課程,在學(xué)生的自學(xué)過程中,如果只是一味布置理論知識的學(xué)習(xí),那么就會讓自學(xué)變得枯燥無味,讓學(xué)生很難堅持。

讓“學(xué)生帶著問題”進入網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)對學(xué)生進行自學(xué)有著重要和積極的作用。學(xué)生在預(yù)習(xí)的過程中因為有了問題,所以會想辦法解決問題,預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)效果才會事半功倍。有了良好的自學(xué)效果,學(xué)生在課堂上才能更主動和深入地告訴教師,自己解決問題的方案是什么、遇到什么樣的困難、如何克服等,從而將被動的聽課方式轉(zhuǎn)換為主動的學(xué)習(xí)模式。

“計算機網(wǎng)絡(luò)”圍繞著網(wǎng)絡(luò)“協(xié)議”而進行教學(xué),這些看不見摸不著的協(xié)議是怎么工作的是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中最難以理解的重點。利用抓包工具Wireshark對數(shù)據(jù)包進行分析,可以為學(xué)習(xí)協(xié)議提供強有力的支持。因此,每次課前教師會安排學(xué)生完成相應(yīng)的Wireshark實驗,通過實驗獲取協(xié)議工作的完整數(shù)據(jù)包,并結(jié)合課本內(nèi)容理解抓包中獲取的協(xié)議的各個字段的內(nèi)容,以及分析抓獲的數(shù)據(jù)包的工作過程[10]。

2.2 課堂串講+主題講座

角色互換式教學(xué)方法是提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的一種有效的模式[11]。這種由學(xué)生來充當(dāng)教師的角色完成部分教學(xué)授課任務(wù)的教學(xué)方法,不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,而且能夠有效地鍛煉學(xué)生的語言表達能力、臨場發(fā)揮能力以及隨機應(yīng)變的能力。

在自主學(xué)習(xí)過程中,不能一味地強調(diào)學(xué)生的主動性而忽略教師專業(yè)領(lǐng)域的引導(dǎo)與授課。在教師分配預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)任務(wù)中,由教師給每個小組分配相應(yīng)的講授主題。學(xué)生以組為單位安排一個學(xué)生講解自己小組的主題內(nèi)容,其他組學(xué)生對其主題內(nèi)容提問。提問的情況將作為學(xué)生的平時成績。每組的每個學(xué)生必須輪流進行講解,讓人人都有鍛煉的機會。通過觀察學(xué)生的講解過程,教師根據(jù)學(xué)生在自學(xué)階段所存在的問題,先把知識點進行簡略串講,然后重點講解發(fā)現(xiàn)的問題。這樣經(jīng)過教師有的放矢的點撥以后,學(xué)生除了能夠在學(xué)習(xí)過程中更好地發(fā)現(xiàn)自己在預(yù)習(xí)中沒有理解的內(nèi)容,還能夠發(fā)現(xiàn)更深層次的問題,進一步覆蓋到自己在預(yù)習(xí)過程中忽略或者沒有思考到的問題。通過這種教學(xué)方式,教師能夠及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題,及時進行引導(dǎo),同時也在串講點撥的過程中教會了學(xué)生如何去學(xué)習(xí)。

2.3 案例分析+教師點撥

在課堂上,通過學(xué)生的自主專題授課以及教師的串講,學(xué)生可以基本掌握課本的理論知識點,但是知識的靈活運用離不開實踐,因此在每章的課程學(xué)習(xí)完成以后,教師需要根據(jù)這次課的要求以及前面章節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容設(shè)計綜合案例,讓學(xué)生能夠進行探索性的學(xué)習(xí)。案例的選擇要遵循的原則是:既要學(xué)生能夠了解網(wǎng)絡(luò)的前沿發(fā)展的新技術(shù),同時也要設(shè)計結(jié)合課本的綜合實例,以此鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。

在網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的初期會進行應(yīng)用層協(xié)議的學(xué)習(xí),教師可以在設(shè)計對應(yīng)的案例分析的課程中選擇與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的新技術(shù),例如web2.0、計算智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等主題,以此了解這些網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)對人類生活產(chǎn)生的影響。隨著教學(xué)的展開,在設(shè)計案例分析時應(yīng)結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容,以便學(xué)生將各學(xué)習(xí)要點進行融會貫通。例如:網(wǎng)絡(luò)層的學(xué)習(xí)完成以后,教師可以設(shè)計相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,讓學(xué)生分析在這些環(huán)境下數(shù)據(jù)包是如何發(fā)送的。比較典型的可以設(shè)計類似圖2的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,讓學(xué)生分析slip主機給aix主機發(fā)送ping命令后,得到數(shù)據(jù)包的過程[12]。

圖2 案例設(shè)計實例圖

通過這樣的實驗,學(xué)生可以了解默認(rèn)路由是如何使用的,同時能夠在實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中發(fā)現(xiàn),在什么樣的情況下發(fā)生了路由重定向的服務(wù)。只有當(dāng)學(xué)生置身具體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中去感受數(shù)據(jù)的發(fā)送過程,才能夠更深入地理解所學(xué)到的知識點。

在案例分析過程中,學(xué)生以小組為單位,各小組的成員在課堂上積極參與討論,教師則在不同小組間進行及時的指導(dǎo)。這樣的方式既可以調(diào)動學(xué)生的積極性,同時也能夠讓學(xué)生更好地理論聯(lián)系實際。

2.4 課后自查

課后自查是在完成教學(xué)任務(wù)以后,教師布置相應(yīng)的練習(xí)對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行檢查。我校的課程網(wǎng)站為教師和學(xué)生的交互學(xué)習(xí)提供了良好的交流平臺。教師在“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程網(wǎng)站上發(fā)布自查練習(xí)。自查練習(xí)以不限制時間的普通作業(yè)方式發(fā)布,也可以設(shè)置為限制時間的考試模式進行發(fā)布。教師在線批閱課后自查練習(xí),并且根據(jù)學(xué)生練習(xí)的情況找出薄弱環(huán)節(jié)。

3 結(jié)語

長期以來,以教師為授課主體的傳統(tǒng)被動教學(xué)模式成為學(xué)生學(xué)習(xí)“計算機網(wǎng)絡(luò)”的嚴(yán)重阻礙,非常不利于學(xué)生發(fā)揮能動性,難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的依賴思想嚴(yán)重,也缺乏主動思考的積極性。有鑒于此,根據(jù)課程內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)以及課程特色,我們對本課程的自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式進行了探討,并不斷在實踐中探索前行。

References)

[1] 張艷.數(shù)字化交互語境模式下EFL學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力研究[J].教育與職業(yè),2012(3):184-186.

[2] 陳曉湘,張昔陽.高校英語專業(yè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的必要性與可行性[J].西安外國語學(xué)院學(xué)報,2003(3):50-52.

[3] 趙同領(lǐng),田勇泉.國外自主學(xué)習(xí)的若干模型:述評和啟示[J].現(xiàn)代大學(xué)教育,2013(6):54-60.

[4] 原學(xué)軍.運用三卡教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力[J].教育理論與實踐,2010(11):49-50.

[5] 徐小焱,朱德江.學(xué)習(xí)力研究推進教學(xué)方式變革[J].人民教育,2014(15):67-69.

[6] James F Kurose,Keith W Ross.計算機網(wǎng)絡(luò):自頂向下方法[M].陳鳴，譯.北京:高等教育出版社,2009.

[7] 張莉.大學(xué)英語課堂的小組合作學(xué)習(xí)模式研究[J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報,2009(1):153-156.

[8] 王靜瓊,張衛(wèi),朱祖德.大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及其培養(yǎng)[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2007(1):196-199.

[9] 蘭作平, 謝慶娟,米慶林.藥物化學(xué)課程“理實一體化”教學(xué)模式的改革與實踐[J].重慶醫(yī)學(xué), 2015(3):422-424.

[10] 琚生根,陳黎.駱學(xué)春.基于Ethereal的協(xié)議分析實驗設(shè)計[J].實驗技術(shù)與管理,2015，32(5):227-231.

[11] 魏穎慧.角色互換式系統(tǒng)教學(xué)法探索[J].藥學(xué)教育,2005(6):23-24.

[12] 福羅贊.TCP/IP協(xié)議族[M].4版.王海,張娟,朱曉陽,等譯.北京:清華大學(xué)出版社,2011.

Exploration on application of autonomous learning mode in Computer Network course

Chen Li, Sun Jieping, Ju Shenggen, Zhou Gang, Shi Wei

(School of Computer Science, Sichuan University, Chengdu 610065, China)

The traditional “Cramming” teaching mode in the Computer Network course is likely to cause problems of students’ poor learning enthusiasm and poor teaching effectiveness. According to the special features of the Computer Network course, the exploration is carried out on how to stimulate students’ learning desire by applying the autonomous learning in the Computer Network course, and how to improve the students’ interest in studying this course. The teaching mode for the autonomous learning is designed so as to mobilize the students’ learning enthusiasm, and improve the teaching efficiency.

computer network； autonomous learning； teaching mode

10.16791/j.cnki.sjg.2017.08.044

2017-04-06

陳黎(1977—),女,四川成都,博士,講師,研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)E-mail：cl@scu.edu.cn

琚生根(1970—),男,安徽桐城,博士,教授,研究方向為智能信息處理、實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)研究.E-mail：jsg@scu.edu.cn

TP393；G642.423

A

1002-4956(2017)08-0176-04