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0 引言
微机组装与维修课程是集理论性、操作性、应用性为一体的计算机专业必修课。作为一门专业课,它的教学不仅要求教师有严谨的教学理念和条例清晰的教学程序,而且还要有过硬的实际动手能力以及实际应用实践能力。笔者在专业调研了解到,有的学院虽然开没了这门课,但没有相应的专用实验室,有的虽然有,但是设备太陈旧,有的设备还算先进,但只是让教师来演示,学生动手实践的机会很少,基于以上种种原因,微机组装与维修课程的教学效果一直不理想,学生的动手能力,达不到教学的实际要求,为此,必需对该课程的教学改革作深入研究。
1 以职业为导向、以能力为本位、整合课程内容
高等职业教育的课程应依据社会经济发展对劳动力的需求,强调知识、技能、态度和价值等素质的整合及其在具体工作环境中的应用。我们对省内外需要计算机专业毕业生的单位的市场调研中了解到,计算机维修人员应具备的职业素质和职业能力,主要涉及五个方面:硬件组装、系统软件安装与设置、故障检测与维修、系统维护优化、数据恢复。为此,我们依据国家职业技能鉴定操作技能《计算机维修工》(中级)的鉴定标准,以职业为导向、以能力为本位,将职业资格标准引入课程体系中,将课程内容整合为五大模块:电脑硬件选购与组装、系统软件安装与设置、故障检测与维修、系统维护优化、硬盘维修与数据恢复。
2 引入基于案例和项目的三维课程教学模式
2.1基于案例和项目的三维课程
基于案例和项目的三维课程模式,简称“3DCC”(、3 Dimen-sion Curriculum mode based on Case study)课程模式。本课程模式所展示的课程结构具有三个维度,其中平面维分别是知识维和基本技能维,纵向维是综合应用能力维。相应的专业人才培养也将从这三个维度展开(如图1所示)。
该课程模式的主要特征是:
(1)课程资源以案例或项目为基础,课程内容强调工程背景和职业情景,同时强调职业素质的培养。课程目标追求技术综合应用和实践能力,以适应IT行业对应用服务性人才规格的客观要求。在课程中,采用前后继承、逐步扩大的工程案例,贯穿课堂教学整个过程;在课程教学的关键点,引导学生主动提问、主动思考、主动解答,引导其提升专业关键能力,注重培养学生的潜能。
(2)三个维度的课程对人才培养的贡献呈“非线性”关系。即三个维度的课程并不是各自独立的,而是互为依存、互为贡献的。平面维中,知识维和基础技能维互为依存,随着知识的不断积累和技能的不断提高,会在特定时刻在平面维上形成交点。此时纵向的综合应用能力维将此点上的知识和基础技能整合提高,形成第三维坐标,将综合应用能力提升一个档次。
(3)本课程模式的理论基础是建构主义学习理论。即理论知识将依托实践基础上的案例和项目教学实现有效建构。
在知识维中,课程知识教学过程以具体案例为切入点,课程教学大纲基于案例展开,教材基于案例编写,习题基于案例安排。教师在分析案例的过程中穿插讲授专业理论知识,学生在学习案例的时候思考所学的知识是如何在实践中运用的,从而及时有效地促进学生对知识的消化吸收,真正达到理论与实践相结合的目的。
在基本技能维中,注重对核心技能的强化训练。技能维教学的主要环节是课程设计和实训环节。技能培养应以案例为中心,以实践为手段。另一方面构成一个功能齐全的准实用系统。
综合应用能力维,培养学生在职业生涯中所需要的综合能力和个人发展潜质。在教学过程中使用真实项目案例,要求学生实际体验微机组装与维修的完整流程,将所学到的知识连贯并达到技能整合,教师通过专业流程管理规范学生的工作习惯,培养学生的职业素质和团队精神,使其成为理解流程、技术合格和可持续发展的人才。和技能维案例不同的是整合能力维案例不局限于单门课程,而是反映岗位需求,对微机组装与维修相关的多门课程知识和技能进行整合,从而增加学生专项就业竞争力,缩短就业后岗位适应期。
2.2引入基于案例和项目的三维课程教学模式
我们把微机组装与维修课程教学内容为五大模块:电脑硬件选购与组装、系统软件安装与设置、故障检测与维修、系统维护优化、硬盘维修与数据恢复。将3DDC的教学模式引入课程教学中,每个模块的知识维、基本技能维修和综合应用能力维关系如图2所示。
2.3三种维度的构建
2.3.1构建的原则
(1)针对职业岗位需要,注重学会做人和学会做事相结合,突出基础性、强调工具性、体现发展性,按照高素质,安排“必需”的课程和“够用”的内容,注重课程对于学生终身发展的价值。
(2)技能与作业态度相结合,采用行为引导教学模式,引导――模仿试做――纠错重做――复述总结。主张课堂组织以学生小组为中心,内容教学以问题或任务为驱动,形成师生互动、生生合作的探究式学习氛围。
2.3.2三种维度的构建
我们以硬件的拆装为例说明。
知识维:
计算机的各个部件组成及基本性能参数;
计算机的基本工作原理。
基本技能维:
计算机各个部件的重要参数如CPU中的主频、倍频、倍频系数、插槽类型、L1、L2、L3及其他相关知识、CPU正确的安装方法;
主板上的各种插槽的含义、南、北桥芯片、主板电源插座、主板上与机箱面板相连的线路及相关电路示意图、主板说明书的阅读等、主板的正确的安装方法;
内存的商标号及相关参数,如存储时间、速度等及安装方法:
显卡的各种性能参数及安装方法;
硬盘的各种能参数及安装方法。
综合应用能力维:
正确地、熟练地安装与拆卸电脑硬件。
3 重点强化实践教学环节
微机组装与维修课程是实践性很强的课程,强化实践教学环节是重中之重。实践教学可以采取“三段式技能训练”模式强化学生实训与实习的教学过程。即:第一阶段为单项技能训练,第二阶段为综合仿真模拟训练,第三阶段进行现场岗位训练。
3.1安排实训周
为了强化学生的实践技能,可以安排实训周,在实践教学中,提出一些问题和要求,让学生在实践时加以解决,并且要求学生及时记录遇到的问题和解决的方法。为了让学生有充分的实践性学习机会,必须配套相应的专用实训室。没有硬件的支持,学生的实践技能的提高是一句空话。
3.2企业实训
积极开展产学研合作教学,与相应原计算机生产商进行合作,安排学生到计算机生产商的实际生产线上实训,进一步掌 握电脑测试的前沿技术。
3.3鼓励学生自己创造学习机会
在学习课程中,鼓励学生积极参加勤工助学活动,参与学院计算机机房的管理与维护工作,或者积极参加学生的计算机维修社团,到居民社区为居民服务,真正达到学以致用和自我提高的目的。
4 教学资源的建立
教学资源建立得是否合理和全面,直接影响学生的学习效果,微机组装与维修的教学资源与其他课程的教学资源有不同的特色。要重点突出实践教学资源的建立上,重点应放在计算机实物部件的展示,反映教师现身说法的规范操作和流程上,考虑到学生都有上网的条件,教学资源以网站的形式建立效果会比较好。
4.1教学资源建设重点
在网站的主目录上,应该有“教学录像”、“教学短片”、“操作示范”、“装机报价”和“故障诊断”等体现实践性课程特点的条目的。
“教学录像”应该安排主讲教师的精品讲解录像,不仅有反映本门课程基础和理论知识,还要有反映计算机组装的测试课、计算机软件使用的课程。
“教学短片”每个短片播放时间约5分钟左右,内容要体现实践性课程的特点,是本课程某个关键性的技术。
“操作示范”中主要是一些关键技术的示范操作,如CPU安装、主板部件识别与安装、显卡安装、硬盘备份工具的使用(Ghost)。
“装机报价”主要让学生全面了解计算机硬件的构成,硬件部件的主要品牌和市场行情,以便在需要的时候能够自行组装兼容机。
“故障诊断”包含主要故障诊断的数据库,分析和排解的故障知识经验,用于扩大学习者关于维护和维修的知识面,便于查询了解。
上面所有的操作中的教学录像、教学短片、操作示范都应该基于学校自己专业实验室的设备,这样学生有种亲切感,学习的效果会大大提高。
4.2常用维护软件的下载
给学生提供―个计算机维修中使用软件的平台,把常用的软件集成在一个平台上,便于学生学习,不用在互联网一个一个四处查询和下载。最好让每位学生将软件刻录成光盘,便于在实际中学习和应用。
5 要突破传统的考试方式
计算机专业中计算机维护实训教学是重要环节之一。因此,如何采用多样化的教学模式,激发学生的学习兴趣,提高学生的实践操作能力,培养受欢迎、适应当今社会需要的学生,成为计算机维护实训教学的关键。近几年来,本人针对中等职业学校学生当前的学习状况,在实训课教学中做出了两点尝试。
中等职业学校学生现状分析:众所周知,进入职校的学生大多数学习、纪律相对较差,多数又是独生子女,长期养成了许多坏毛病,以自我为中心,缺乏耐心,自控能力差,怕吃苦,厌学现象严重,有的甚至抱着混日子、图轻松、自暴自弃的态度。这此都给教学工作带来了很大的难度。但是中职生较普校生有三个明显的优点:好动手、喜欢走出教室学习、就业意识强。而实训课的教学也正好顺应了这三个优点,这也为上好实训课打下了基础。
然而,仅凭中等职业学校学生的这三个优点就能上好实训课是不可能的,还必须采取多样化的教学手段,强化他们的竞争意识,激发他们对学习实训课的兴趣。做好实训课的记录,严格考评制度,这是我上好实训课的初步尝试。
尝试一:采取多样化的教学模式
众所周知,任何事情如果只是一味地重复,那么会让人感到乏味。教学也是如此,如果长期使用同一种教学方法,不管是教师还是学生也会感到乏味,这也必然会影响到教学的效果和质量。因此,采用多样化的教学模式就是采用循序渐进、分组讨论和独立尝试相结合的教学方法。
循序渐进的教学方法:老师讲解---演示---学生操作---教师指导---归纳总结---学生巩固。这是教师普遍喜欢的传统教学方法。然而,训练中我发现:如果长期使用这种教学方法,学生会在实训过程中表现出缺乏兴趣、心不在焉,有些学生甚至会把实训课当作是玩耍课。学生在实训过程中基本上只是跟随教师的步骤依葫芦画瓢,而缺乏创造性的思维和举动。优点:训练中,学生能够避免盲目无序,容易接受,实训的纪律较好。例如:在进行计算机面板接线时,本人采取了循序渐进的教学方法。因为内容比较简单,同学们又刚刚接触计算机维护实训,学生对此充满了新鲜感,加上学生好动手的特点,所以,实训效果不错。弊端:教师的教占主导地位,学生盲目跟从,主动性差,缺乏积极参与实训的主观能动性。
分组研究的教学方法:教师先提出问题---学生分组研究---小组进行操作---教师检查、评价、总结---学生巩固训练。优点:这种教学方法让学生占主导地位,能够充分调动学生的积极性,发挥小组集体智慧的作用,共同学习,共同提高。缺点:个别同学滥竽充数、不懂装懂。这就要求实训老师在分组时应该特别注意,必须要求每个小组成员都掌握研究成果,老师检查时每位同学都能汇报研究成果。发现问题要及时予以引导,尽可能地给予表扬和鼓励,以增加他们的自信心,激发他们的学习兴趣,提高操作水平。评分方法是小组成员统分。在进行的《计算机面板跳线》实训课时,采用此方法,学习兴趣十分高涨,八组当中竟然有三组与教师事先做的一样。当我公布评分结果时,做好的同学们高兴得欢呼雀跃。这种方法与循序渐进的方法比起来虽然用时较多,但是效果好,充分调动了学生的主观能动性,激发了学生的学习兴趣,同时让他们学会了团结协作、发挥了集体的智慧作用。
独立尝试教学方法:教师提出实训问题---学生独立尝试---教师检查、评价、总结---学生巩固练习。这种教学方法不仅能够充分调动学生的学习的积极性和主动性,而且能增加学生独立尝试的成就感。这种学习方法是首先让学生尝试操作,然后老师给予理论指导,促使学生独立完成技能操作。它的特点是能够给学生提供一个独立实践的机会,让学生提高学习兴趣,增加印象,掌握技能,这能充分树立学生的自信心,充分发挥他们的创造和想象力,有利于提高学生独立思考、大胆尝试的能力。例如:当学生有了一定的动手操作能力时,就可以采取这种独立尝试的教学方法。在进行《计算机面跳线》实训时,我采用了此法,并收到了较好的效果。
尝试二:做好实训记录,严格考评制度
做好实训记录:指的是纪录学生平时的实训情况。同时它又我以作为学生平时表现的评定与平时成绩,记录学生从开始到结束技能训练的成长的过程。实训过程中,每一个实训课题都做出详细的实训记录,在记录中针对每一位同学在实训过程中存在的问题教师会给予批示与成绩。每个课题先做完的同学举手示意,教师当众根据操作的情况,填写实训记录,给出批示与成绩。考评时对待学生一视同仁,严格进行。这样让每个学生对自己的技能操作评定成绩心服口服。严格考评制度:就是从实训一开始就定下严格的考试规定,每个实训课题都必须认真对待,考出好成绩。如果有不及格的,该课题巩固阶段允许补考一次,并且成绩只记合格。期中和期末考试的成绩让每次课题实训成绩和期中或期末考试成绩各占50%。这样不仅能够引起学生的足够重视,挑起竞争意识,而且增加了学生的紧迫感和任务感。这样就会使他们能够掌握一技之长,适应企业岗位的需要。
针对不同类型的课题,我的制订了不同的实训记录表。分两种形式:计算机组装与知识巩固实训记录;计算机故障排除维护实训记录。等实训结束后,通过查看实训记录,我们就能够清楚地看出学生掌握实训技能的发展过程,同时也对培养学生的实践操作能力起到了促进作用。
计算机的应用已深入社会的各个领域,特别是在我们学校的各个专业都开设了计算机课,但效果不是很好,因为大部分学生基础差、底子薄,对计算机学习的重要性认识不足,这也给我们学校的计算机教学带来了一定的难度。如何让学生对计算机感兴趣,进而产生乐趣,关键是教师授课时,如何改革教学方法与教学手段,对教学模式加以创新。
一、突出教学内容的重要性和必要性
在计算机教学中,对于一些很基本的知识,教师必须指出内容的重要性和必要性,让学生分清哪些该掌握,哪些是重点。例如,大多数学生习惯使用拼音输入法,而中职学校计算机专业要求学习五笔输入法,但学生大都认为五笔字型字根难记,学习主动性不高。所以我在教学时,有意写出一些生僻的汉字,要求学生输入计算机。并暗示同学们:“只会拼音输入法,遇到生僻字时,只好告诉别人等一会儿,先买本字典,查下这个字怎么读,再来打字。”同学们哄堂大笑,同时认识到了学习五笔的重要性和必要性,进而产生了学习的主动性。
二、注重实践,将自己的实际经验用到教学中去
部分中职学生在思想上对计算机课程没有足够重视,如果老师一味教授理论,学生听着枯燥,教学效果也有限。所以在计算机教学中必须理论结合实际,在教学过程中,采取不同的教学方式,以适应课程特点。例如,在讲授了计算机硬件的组成以后,有意识地给学生布置了一个任务:配置一台价格在3500.00元左右的计算机,并列出配置清单。通过学生在电脑城与商家的亲自接触,他们不仅知道了计算机中的相关硬件,更重要的是了解了各种硬件之间的配置关系。在装完计算机系统后,还应该让学生注意计算机软硬件的关系,两者缺一不可,相辅相成,有时看上去与硬件无关,但如果涉及硬件的设置,有时会出现软硬件不兼容等情况,所以教师应把类似的经验及具体的教学案例应用到课堂中去,有条件的学校可以让学生亲手实践,既加深印象,又提高实践技能。另外,在教学中,教师对于学生提出的问题、独特的见解,应加以总结,然后将这些信息再反馈给学生,做到资源共享,有利于深化课堂教学。随后再要求学生在教师指导下,分组合作组装计算机,并写出计算机组装的流程和相关注意事项。实践证明,注重学生的实践能力,采取直观的教学方法,能有效地培养学生的动手能力。
三、培养学习兴趣,激发学生上机实践的热情
有没有学习兴趣,是学生是否能学好的重要因素。不管老师水平有多么高,如果学生对其所讲的课一点兴趣没有,那么他就不可能调动学生的学习积极性,这堂课的整体效果就会下降,因此,教师在课堂教学中要想尽一切办法激发学生的学习积极性,而上机练习又是学好计算机的关键。案例法和讨论法是培养学生兴趣行之有效的两种方法。以讨论法为例,在学习《计算机图形图像处理》这门课的时候,先给学生布置任务,让他们用数码相机或数码摄像机拍摄一些人物或自然风景照片,然后各自把这些照片复制到电脑中,教师组织学生一起对这些照片进行评比,看谁拍摄的效果好,并做好记录,对拍得差的怎么处理?于是就得出用《计算机图形图像处理》中的工具软件就能解决;老师还可以拿出事先准备好的图片,教学生如何进行加工,如用套索工具、填充等人物进行添加,色彩加工,这样学生就对它产生了兴趣。对于共同的问题根据情况进行解答或启发学生去上机实践,从而得出正确答案。这些方法都能充分发挥学生的主体地位,对于培养他们的兴趣,督促他们勤于上机实践起到了很好的作用。
四、提出启发问题,培养学生的自学能力
自学能力的培养是计算机教育的延续。对于某些内容,教师不必全部讲解,可以讲出基本原理、内容,提出几个启发式的问题,让学生带着问题去自学。例如,介绍完C语言的一维数组后,可以提这样几个问题,“二维数组的‘维’是什么含义?二维数组和一维数组有什么关系?三维数组和二维数组有什么关系?”学生带着问题自学,就会更容易掌握二维数组和多维数组。同时学校本着以“就业为导向”的原则,让学生及时了解各行各业对计算机各方面的需求,从而明确学校培养的目标,提高学生的学习热情。
总之,中职计算机教学要适应社会经济发展的需要,对我们计算机老师来讲是一个严峻的挑战,要充分发挥我们的主观能动性。在教学过程中,既要让教学内容紧跟计算机时代的发展,又要不断创新教学方法,灵活运用教学技巧。只要我们在教学实践中不断探索、总结,中职计算机教育就一定能为社会培养出“适销对路”的计算机技能型人才。
参考文献:
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计算机网络技术相关专业是实践性很强的专业,需要有配套的网络工程实验环境才能保证培养出合格的计算机网络应用人才。但是,随着学校规模扩大、生源质量的下降和人均占有教学资源的下降,教学质量受到影响,计算机网络相关课程的教学实践环境的建设表现尤为突出。一套最基本的教学环境包括2台二层交换机和2台路由器,显然,如果考虑成本和教学场地因素,采用实际设备构建实践教学环境投资巨大,这对于中西部地区教育资源相对紧张的高职学院开展计算机网络相关专业的实践教学是一个不可逾越的障碍。为此,我们积极贯彻教育部“关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见”(教高[2006]16号)的指示精神,充分利用现代信息技术,根据课程的特点、学生岗位技能的需要,选取具有工学结合特色的教学内容,大力探索并实施虚拟实训,以满足教学的需要。文献[1]系统总结了在高等职业教学过程中引入虚拟现实技术的必要性和现实意义。
1 虚拟实训
众所周知,高职院校的实训教学活动是在某个特定的实训教学环境下开展项目实训,所以,高职院校在具体的实训教学过程中,只要实训环境或者实训项目二者要素之中有一个是虚拟的,那就是虚拟实训。
虚拟实训的最高境界是采用虚拟现实技术(VR),生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境,受训者像在真实世界中一样,与该环境中的人和事物进行行为和思想的实时交流,并产生身临其境的感觉。但由
于受技术条件,特别是投入成本因素限制,在高职教学领域实现完全的虚拟现实技术的实训还有漫长的道路要走,目前只在个别领域,例如航空航天领域的飞行员训练得到实际应用。因此,当前高职领域可行的虚拟实训是采用桌面虚拟现实技术。它是利用计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口,利用鼠标等外部设备操作虚拟环境中的对象,例如各种特定的设备与仪器。虽然它的真实感没有沉浸式虚拟现实高,但由于技术相对简单,投入成本不高,所以,采用此种类型的虚拟现实技术来建设虚拟实训室具有现实意义。
高职院校开展虚拟实训的典型应用有以下方面。
文献[2]将虚拟机技术引入计算机网络实训教学活动中,它是通过软件技术模拟硬件环境的方法让学生能尽快将理论知识应用于实践。该虚拟实验环境的最大特点是将现有的一些硬件、软件资源优化组合,从效果出发,不需要添置大量的硬件设备就能达到应有的实训效果。
文献[3]“虚拟公司”实训模式充分发挥秘书综合实训室的效用,营造了尽可能真实的秘书工作环境,使学生进入相对真实的秘书角色里,更加深入地体验秘书工作,这有利于对学生综合职业素质的培养。
文献[4]基于法国Trace Software International 集团公司的Elecworks& SolidWorks,建设虚拟电工实训室。该虚拟实训室一方面可以提高培训和实作的效率、提高成功率;另一方面能让学生对生产器件的厂家及其产品有较好了解,可以灵活地完成各种电气控制的设计及装配,加强并培养学生的创新能力。
作者简介:张平安,男,教授,主要研究方向为计算机应用技术、高职教学研究和智能控制。
文献[5]探索用虚拟软件Dynamips构建思科虚拟实验平台。该模拟器的最大优点是通过直接加载思科的路由器操作系统IOS,在PC上完整模拟多台特定的思科路由器功能,并支持模拟设备之间的真实互联。其缺陷也很明显,它特别消耗计算机资源,一般只能模拟3台左右路由器,另外,只能模拟路由器。
文献[6]基于VRML技术,通过二次开发,建立一个三维虚拟综合布线实验室系统,该虚拟实验室提供了三维实验环境,界面使人身临其境。由于VRML能够让用户进行二次开发,非常适合用户根据需要定制虚拟实训功能,因此,它将是今后虚拟实训一个重要的研究热点。
PT是Cisco公司开发的网络仿真工具软件,是一个为网络学习者提供计算机网络设计、配置和网络故障排除的模拟环境学习平台。学生可在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑,软件中实现的IOS子集允许学生配置设备;可提供数据包在网络中行进的详细处理过程,观察网络实时运行情况。本文就是利用PT这个虚拟实训平台,使学生实际操作完成复杂网络环境中各种实际应用中设备的配置与管理任务。这种教学模式有别于传统的基于实际硬件设备的实训,由于受设备的数量和实训场地的限制,一般只能完成一些简单的网络设备基本功能验证方面的操作。
2 虚拟实训环境建设
笔者所在专业建设了一个计算机网络技术实训室,共配置了41台方正文祥E630型号的计算机。计算机的基本配置为:CPU为P4 2.66G,2G内存,80G硬盘。采用思科公司2950快速以太网交换机组网,由一想服务器作为本实训室计算机局域网的服务器连接至校园网。
为了满足教学设备共享的需要,我们对实训室的每台电脑做了周密的规划设计,主要内容如下。
每台电脑安装Windows XP SP2,硬盘分为三个逻辑分区。其中C盘大小为20G,负责安装操作系统和应用软件。D和E盘为30G,分别用于存储计算机数据和各种常用工具软件,例如各种类型的虚拟机。
每台电脑安装了硬盘保护卡。保护卡只保护硬盘的C盘和E盘。计算机每次重新启动时,这两个分区的数据都恢复到初始安装状态。显然,D盘不受保护,可以让学生和教师保存自己实训的数据结果,方便下次上课时用。
以管理员身份登录,在D盘为每门课程建立一个根目录。平常上课时,学生以普通用户身份登录,通过权限限制学生用户不能安装软件,只能运行指定的应用程序。学生不能删除D盘上每门课程的根目录,但可以在该目录下建立自己的子目录,根据需要存放自己的数据。
每台电脑上都安装了PT 5.3软件。它本身是一个典型的Windows环境下的应用软件,安装非常简单。因此,虚拟实训方案中的重点不是虚拟平台的建设,而是虚拟实训项目的设计和教学活动的开展。
3 虚拟实训项目的设计
虚拟实训项目为一个企业网的设备集成管理,该项目教学计划为27学时。图1是虚拟项目的计算机网络拓扑结构图。如图所示,该项目逼真模拟了一个企业网完整的应用环境。它包括三个方面,分别是企业内部局域网的配置与管理;与合作伙伴业务上的通信和从互联网上获取企业所需要的资源。整个项目需要计算机、服务器、交换机和路由器共30台。具体来说,假设这个企业有三个部门,分别是管理部、财务部和普通部,要求按照部门划分VLAN,自动分配IP地址。企业网定用户能够浏览内外网WEB资源,能下载外网文件,并且用户和合作伙伴的用户之间能互发电子邮件。本项目所涵盖的网络技能包括各种常用的网络服务、VLAN、路由、广域网协议、访问控制列表和地址转换等功能的配置。实训的主要内容是根据所要实现的网络功能的需要,合理配置图1中的网络设备,使得网络系统中的设备互连互通,并满足网络安全的需要。显然,如果采用实际设备进行实训,一个班最多只能1套,而且搭建网络就会占用大部分时间,因此,实训效果纯粹是演示性的,而采用虚拟实训,每个人可单独完成整个项目的配置管理任务,从而达到实训目的。
4 教学实施策略
4.1 强化工程设计理念
网络项目的设计能力是计算机网络专业的学生必不可少的职业技能。因此,在实训过程中,特别要重视学生的网络设计能力的培养,要求学生必须以图表形式先设计好网络参数,经指导教师审核后,才能开始上机操作,坚决禁止学生不设计就直接进行配置的实训行为。为了避免学生逃避实训,在设计时,要求每个学生所设计的网络参数要体现学生的学号或者姓名等要素。开始时学生不适应,但随着实训的进行,学生已习惯了对自己的设计文档进行配置,因为,本项目规模大,要配置的参数太多,不进行书面设计,学生无法记住网络设备配置所需的大量参数。这种强化工程设计的实训模式,不仅提高学生自身的计算机网络设备配置的职业技能,更能培养高职学生工作岗位中所急需的严谨、细致的职业素养。
4.2 实施严格的实训过程监控
为了高效完成这种综合型项目的实训任务,我们把整个实训任务分成7个子任务,每个子任务为一个实训阶段。在每个阶段,学生先要完成工程设计任务,然后,再配置调试网络设备并自主完成网络功能的验证,最后,提交教师检查。教师会根据学生提供的设计文档和自主验证文档,检查学生现阶段实训工作的完成情况,及时发现学生实训过程中的问题,并有技巧地提示学生存在的问题及解决问题的思路。这种过程监控给学生一种可承受的学习“压力”和紧迫感,同时,学生完成任务后也具有“成就感”和“荣誉感”。
4.3 注重学生自主学习能力的培养
虽然,实训是在完成前期课程学习基础上开展的综合性项目训练,已具备相关的知识与技能,但在实训过程中,学生对老师还是有一种天然的依赖思想。碰到网络不通的问题或者遇到不懂的地方,学生首先就会找老师解决。为此,笔者在实训前就明确学生和老师的角色。老师的角色是企业的领导,学生的角色是企业的员工。那么,企业的领导给员工布置工作任务后,只管结果,不问过程。因此,要求学生在碰到问题时,必须首先自己寻求解决问题的方法。例如查阅资料,向同学请教,自发形成的小组开展讨论。多年的教学经验表明,直接告诉学生问题的答案,学生对问题不会很重视,印象不深刻。相反,如果学生自己找到问题的答案,时间越长,过程越辛苦,他的体会越深刻,在今后的工作中,碰到类似的问题他就会轻而易主地得到解决。
4.4 善用虚拟实训平台的功能
为了方便学生学习,PT提供了很多实际设备中不具有的功能,那么,在虚拟实训过程中,要让学生有选择地使用这些功能。例如,为了简化学生输入设备配置命令,PT提供了图形界面方式,学生只要输入相应的网络参数就可以了,而把重要的配置命令省略了。其实,实际的设备是采用CLI方式,每个参数都必须有具体的命令才能输入到设备中,因此,在实训过程中,要强制要求学生使用CLI方式进行实训,以熟练掌握设备的配置命令。在验证网络连通的时候,可以用命令的方式,但需要打开终端命令窗口,并输入命令和参数比较繁琐,这时可以用PT所提供的发测试包的功能,简化网络功能验证过程,提高实训效率。在遇到网络通信故障的时候,善于运用PT提供的模拟运行模式,查看数据包在网络中的传输过
程,从而结合设计文档,及时找到问题的原因。
5 应用效果与分析
建构主义学习观表现在教学策略上,要构建课堂教学的四个活性因子,即教学情景、学习活动、合作交往与成功体验。那么,这四个因子都会在虚拟实训中得到有效贯彻和实施。虚拟实训项目明确给出了典型的工程项目学习情景;学生实训的过程就是学习活动,与教师和同学探讨解决配置过程中遇到的问题,是典型的学习合作过程;最后,每个学生都能享受到网络调试联通后成功的喜悦。
纵观整个虚拟实训过程,我们能明显感觉到学生学习态度的变化。近5届学生实训情况统计显示,学生参与实训的人数从实际设备实训的10%急剧上升到虚拟实训的98%,除了极个别学生因自身的原因完全放弃学业外,其余的学生都能积极参加实训,有不少学生会自觉在课余时间继续开展实训,中午也不休息,晚上十点多,还有学生打电话给指导教师寻求帮助。显而易见,这种虚拟实训模式极大提高了实训的质量和效率。笔者所在专业的2008级的两名学生在学完本课程后,通过进一步学习,获得了思科公司全球通用的顶级职业资格证书CCIE。
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Research of the Packet Tracer-based Virtual Practical Training
ZHANG Ping’an, CHEN Xiang