案例与任务驱动的《计算机网络》实践教学研究

摘 要:在分析《计算机网络》课程实践教学现状的基础上,对案例与任务驱动教学法进行研究,探究案例与任务教学法下《计算机网络》实践教学设计、实施及教学效果评价。实践表明,该教学方法能够有效提高课程教学效果,提升学生实践创新能力。

关键词:案例教学法;任务驱动教学法;计算机网络;实践教学

DOIDOI:10.11907/rjdk.143391

中图分类号:G434

文献标识码:A 文章编号文章编号:16727800(2014)010015302

基金项目基金项目:南京中医药大学2013年度教育教学改革项目(NZYJG201316);南京中医药大学重点培育学科“软件工程”资助(2013)

作者简介作者简介:王瑞娟(1980-),女,江苏常州人,硕士,南京中医药大学信息技术学院讲师,研究方向为计算机网络技术、软件工程。

0 引言

《计算机网络》课程作为计算机科学与技术专业的一门专业基础课程,其目标在于让学生掌握计算机网络基本理论与原理,并在此基础上培养学生网络工程实践能力,因此该课程的实践教学尤为重要。

目前,《计算机网络》课程的实践教学一般都为课内验证性实验,采用以知识或理论为中心的实践教学方法,给出较为明确的实践步骤,通过对实验结果进行观察分析来验证某知识或理论,并在此过程中培养学生基本的实践技能。但在这样的教学方法下,学生通常是按部就班完成实验内容,缺乏学习主动性,也不善于发现问题和提出问题,当面对一些实际问题需要解决时,会显得无所适从,不利于学生实践创新能力的培养。

1 案例与任务驱动实践教学含义

案例[1]作为案例教学的核心译自英语“case”一词,是为了达到一定的教学目的,围绕选定的问题,以事实为素材而编写成的对某一实际情境的客观描述。

案例教学法[2]即以案例为基本素材,教师根据教学目标指导和组织学生对案例进行调查、分析、讨论和交流,以此培养学生独立思考、分析和解决问题,以及团队协作能力。因此,在案例教学中案例的选择尤为关键,必须内容新颖,紧扣课程和教学目标,不能凭空编造。

任务驱动教学法[3]是基于建构主义理论,运用现代教育技术,以与教学内容紧密结合的任务为载体,学生通过自主学习和团队协作完成特定任务,并在此过程中构建属于自己知识与技能的一种教学方法。

案例与任务驱动实践教学法是将案例教学与任务驱动教学方法相结合,以案例为基础,任务为主线,教师为主导,学生为主体的一种新型实践教学方法。将该方法运用于《计算机网络》课程实践教学中,教师根据计算机网络实验内容设计和提炼合适的案例,使学生在任务驱动下,完成特定的实践教学内容,激发学生主动学习的意识,培养学生分析问题和解决问题的能力。

2 案例与任务驱动的计算机网络实践教学模式设计

2.1 实践教学模式改进设计

《计算机网络》课程实践教学采用案例与任务驱动相结合的教学模式,将实践内容分为基础实验和综合实验两部分[4],如图1所示。

图1 案例与任务驱动实践教学模式

基础实验主要以掌握某个或某些技能点为目标,培养学生分析和解决问题的能力;综合实验是在若干个基础实验上,以对课程所涉及的多个知识技能点的综合应用为目标,旨在培养学生综合设计能力和团队协作能力。

每个基础实验采用案例与任务进行驱动,根据所含技能点的难度进行分解,分为验证性实验、设计性和拓展性实验,形成对学生“基本技能—进阶技能—创新技能”的培养模式。其中,验证性实验采用传统的验证或操作式实验教学方法,提供详细的实验步骤;设计性实验在学生掌握基本技能的基础上,根据给定知识点和实验要求,自行设计并完成具有一定难度的实验;拓展性实验通常需要一些新的知识点才能解决实际问题,学生必须具备一定的问题分析和解决能力才能完成此实验,是对学生创新技能的培养,同时也可以通过这些新的知识点引申出下一个基础实验,在每个基础实验中起到承上启下的作用。

2.2 实践教学案例设计

在具体的实践教学过程中,案例与任务设计十分重要。袁东锋[5]就案例与任务教学法在软件开发课中的应用提出案例要有探索性、选择性和复杂性,要给学生充分的讨论空间和想象空间;张家军[6]在总结案例教学的本质和特点时提出案例要具备真实性、完整性、典型性、启发性和时空性的特点。因此,教师应该高度重视案例与任务的编写,要对案例精心选编和设计。

《计算机网络》实践课程教学案例设计过程中,结合案例的特点,充分考虑该实践课程的工程应用背景,以相应的技术实践能力为目标,提炼和设计合适的案例,并将案例贯穿在整个实验中。同时在任务设计时与每个实验所涉及的教学知识点相结合,设计大小适中的任务,使学生最终在任务驱动下,结合具体的工程案例,完成既定的学习任务。

2.3 实践教学设计实例

为培养学生的计算机网络工程创新能力,根据课程实验大纲要求,按照案例与任务驱动教学模式对《计算机网络》实践教学进行设计,将《计算机网络》课程实践教学内容分为TCP/IP、路由和交换3个模块,每个模块由基础实验和综合实验两部分组成,如图2所示。

图2 计算机实践教学内容

《计算机网络》实践教学中每个实验模块都基于一个具体的案例实现,每个实验又设计成验证性实验、设计性实验和拓展性实验3个实验任务,学生根据每个任务的具体要求,完成实验内容。以路由模块为例,设计了一个关于中小型校园网路由设计与实现的案例,整个路由模块实验由该案例贯穿,分成路由器基本配置与管理、静态路由和默认路由配置、动态路由协议配置等4个基础实验,每个基础实验包含3个实验环节,每个环节由任务进行驱动,任务大小适中,难度由易到难。

在进行静态路由和默认路由配置基础实验时,验证性实验设计任务较为简单,拓扑结构中只涉及2~3台路由器,并且给出详细的实验步骤;设计性实验仅仅给出具体的任务需求,要求学生根据任务自行设计完成实验;拓展性实验需要运用基本技能和进阶技能中所掌握的知识技能点,对给出的中小型校园网静态路由设计的工程案例进行规划设计、部署实施。

3 教学效果评价

在案例与任务驱动教学模式的实施过程中,教学效果评价是非常重要的环节,教师能从教学评价中了解教学方法的实施效果,及时总结以进一步修改和完善教学方法。

自2012年以来,笔者所在学院对计算机科学与技术专业2009级和2010级学生的《计算机网络》课程实施了案例与任务驱动实践教学模式后,学生实验课上的学习兴趣、学习态度和精神面貌有了明显改进,能根据给出的实验要求主动完成实验,在实验过程中发现了问题也能自己想办法来解决,学生的学习能力、分析及解决问题的能力和创新能力有了显著提高。

4 结语

案例与任务驱动教学模式在《计算机网络》实践课程中的实施,一定程度上可以增强学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习,同时能够有效培养学生分析解决问题的能力和实践创新能力。在实施过程中也发现,有些方面仍需继续改进,例如案例的编写需进一步改进和提高,实践教学评价也需要继续探索和创新。

参考文献

[1] 袁媛.VB案例—任务驱动教学模式的应用及VB案例程序库的构建[D].兰州:西北师范大学, 2007.

[2] 于忠海.案例教学应用于新课程的价值与实施策略[J].天津师范大学学报:基础教育版,2004(12):4648.

[3] 郭绍青.任务驱动教学法的内涵[J].中国电化教育,2006(7):5759.

[4] 张纯容,施晓秋.问题与案例驱动的课内实践教学分级模式探索[J].实验室研究与探索, 2012(1):145148.

[5] 袁东锋,杜恒.案例与任务驱动教学法在软件开发课中的实践[J].兰州教育学院学报,2012(4):125127.

[6] 张家军,靳玉乐.论案例教学的本质与特点[J].中国教学学刊,2004(1):4850.

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