時間:2023-04-03 10:01:56
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明確中高職教育在職業教育中培養技術型人才的一致性,同時也要體現職業教育不同層次的差別。在終生教育的理念下設計每個階段的培養目標。參考國家職業資格的五個級別和企業崗位級別的設置,將不同級別的職業資格作為每個階段的能力測試。中職培養目標主要體現在崗位的適應能力,以應知應會的專業基礎知識為主進行組合。具體描述為:能適應地域專業發展要求,從事生產、建設、管理和服務一線的中等技術應用人才。了解計算機基礎理論知識和計算機網絡發展的動態,熟悉計算機的組成、能進行計算機和網絡系統的維護和管理,能從事網站的建設和管理、熟悉廣域網的常用技術和網絡管理的方針、政策和法規。高職培養目標主要體現在崗位的發展能力,以全面的專業知識和現行的應用技術為進行組合。具體描述為:能適應企事業單位網絡管理要求的高素質技能型人才。掌握計算機網絡系統的集成、網絡管理和應用、網站建設的理論和技術,具有網絡設計、設備調試、綜合布線、網絡管理、小型企業網站開發的能力。
(二)人才培養規格銜接
中高職人才培養目標確定后,要根據實際教學任務明確中高職各階段計算機網絡技術專業的人才培養規格。1.中職人才培養規格(1)素質要求?;镜墓竦赖?、遵紀守法的意識和文明禮貌的意識;健康的心理素質和身體素質;基本的人文知識、科學素質、文化品味和審美情趣;正確的就業觀念,吃苦耐勞、積極肯干的意識;良好的職業素質,較強的責任意識、團隊意識、安全意識。(2)知識要求。①具備中等技術應用性人才必備的數學、外語和其他科技文化知識;②具備一定的美工基礎知識;掌握動畫制作、圖像處理等媒體處理技術的基礎知識;③具備一定的數據庫原理基本知識;④具備一定的網絡和網絡操作系統的基本知識;⑤掌握網頁的制作基本知識,掌握流行的開發工具;⑥具備一定的編程理論,了解程序設計的開發工具;⑦掌握網站服務器規劃與設計的基本方法;⑧具備動態網頁程序設計的知識,了解WEB應用程序設計;⑨具備局域網和廣域網的基本理論知識,了解網絡的管理和維護;⑩具有網絡安全的基本概念和基本策略。(3)能力要求。①具有較強的媒體制作和處理能力;②具有數據庫應用和維護的能力;③具有局域網布線、管理和維護的能力;④具有網絡服務器暗轉、使用、維護的能力;⑤具有一定的網站規劃、設計、管理、維護的能力;⑥具有基本的英語翻譯和日常交流的能力;⑦具有一定的自我學習、掌握新技術、新設備和新系統的能力;⑧具有完成工作任務、團隊合作、良好溝通的能力。2.高職人才培養規格(1)素質要求。具有較強的思想政治素質,熱愛祖國,熱愛人民,遵紀守法,文明禮貌;良好的公民道德與職業道德素質,具有強烈的責任意識和敬業意識;健康的身心素質,具有健全的心理和健康的體魄;一定的人文、科學素質、文化品位和審美情趣;具有較強的事業心和高度的責任心;產品競爭意識和工程意識;奉獻意識和創業意識;團隊精神和合作精神。(2)知識要求。①具備高等技術人才必備的高等數學、大學外語和其他科技文化知識;②具備美工知識;掌握動畫制作、圖像處理等媒體處理技術的相關知識;③具備數據庫的理論知識;④掌握網絡操作系統的相關知識;⑤掌握網站、網頁設計的相關知識和開發工具;⑥具備一定的編程理論知識和項目化程序開發知識;⑦具備局域網和廣域網的相關知識;⑧掌握動態網頁程序設計的相關知識;⑨具備網絡安全的知識和相關維護策略。(3)能力要求。①具有較強的媒體制作和處理能力;②具有利用各種開發工具編寫面向過程和面向對象程序的能力;③具有利用各種開發工具編寫WEB程序的能力;④具有數據庫規劃、設計、應用和維護的能力;⑤具有局域網規劃、設計、規劃和組建的能力;⑥具有網站和網頁設計、規劃、管理和維護的能力;⑦具有一定的英語翻譯、會話能力和專業英語的閱讀能力;⑧具有自我學習新知識的能力;⑨具有完成工作任務、團隊合作、良好溝通的能力;⑩具有提出多種解決問題的思路和創新思維的能力。
(三)學制的銜接
按照教育部的規定中高職學生都有半年至一年的定崗實習教學任務的要求,目前中職教育普遍實行2+1的模式,高職普遍實行2.5+0.5的模式。其中,中職教育的第三年定崗實習時間長、學生流動性大,是中高職銜接中的重要阻礙。因此在參考多方建議和中高職升學考試現行機制的前提下,提出中職教育實行1+0.5+1+0.5的學制,第一個“0.5”為第三學期,按照教育部規定實行三個月至六個月的工學結合,完成工學結合科目的教學任務。第二個“0.5”為第六學期(最后一個學期),按照學生畢業意向調整:欲就業學生實行工學結合、欲考大專學生實行高職預科。這樣既能保證教學計劃的順利進行,又能為欲升學學生提供充分的指導和幫助。
現在普遍熱議的微課程最早由美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師、被人們戲稱為“一分鐘教授”的戴維•彭羅斯于2008年提出的。國外對微課程的研究主要集中在中小學課堂教學、特殊教育、在線課程和微型課程著作方面。而國內對微課程的探索研究則由鄂爾多斯市李玉平教授首創,他認為:微課程創造了一種“5分鐘學習”模式;上海師范大學的黎加厚教授認為,“微課程”是時間在10分鐘以內,有明確教學目標、內容短小、能集中說明一個問題的小課程;廣東省佛山市教育局胡鐵生基于現有教育信息資源利用率低的現狀,提出了以微視頻為中心的新型教學資源—“微課”。還有一些教育工作者將微課程的概念進行了改造與完善,用微課程來進行教學改革,提高課堂教學質量。為推廣微課理念,促進互聯網教學的發展,教育部教育管理信息中心已經舉辦了兩屆“中國微課大賽”,以推動全國教育現代化的進一步發展。結合各學者對微課程的闡述,筆者的理解是:所謂微課程,是一種由一些軟件制作而成,由文字、圖像、講解或音樂組成的,適應現代快節奏社會微型移動學習和碎片化學習、圍繞某個教學主題精心設計的不長于10分鐘的視頻課程。
1.2微課程的特點
第一,播放時間短。相對于傳統網絡課程50分鐘左右的視頻時間,微課程要短得多,一般不超過10分鐘/每節。這有利于集中學習者的注意力,提高學習者的學習效果。第二,內容精。微課程主要是為了解決教學中某個知識點或教學主題的學與教的活動。由于播放每節微課程的時間較短,決定了它的課程內容必須少而精。第三,便于傳播和學習。微課程具有相對獨立性,視頻格式一般為支持網絡傳輸的流媒體格式。學習者利手機、Ipad等移動設備就可以隨時隨地進行學習,充分體現了數字技術的普適性和現代學習的泛在性。第四,容量小。由于微課程播放時間短,存貯容量相對小,傳輸時間快,更適合數字時代的網絡化個性學習。在競爭日益激烈的快節奏的現代化社會中,大部分網絡學習者很難抽出大量的時間用于集中連續的學習,因此對網絡資源學習的便捷性和高效性要求比較高,能利用一些碎片化的時間進行學習和靈活多樣的學習方式是他們所需要的。而微課程作為一種相對獨立的、主題集中的微型學習資源,可在計算機或手持移動終端運行,正好可以滿足學習者的這種學習需求。因此,作為網絡教育機構,為了提高學員學習效果、提升教育質量,有必要將微課程引入網絡教育的教學中,推廣微課程教學改革,建設能滿足學習者實際需求的網絡教育資源。
2、網絡教育中微課程的設計思路
2.1網絡教育中微課程的設計原則
2.1.1學習者中心原則
網絡微課程的設計要以學習者為中心??紤]到學習者的學習習慣和特點,在內容的選擇上,需要充分了解學習者的實際需求,緊密聯系教學目標與內容,做到目標明確、主題集中,以供學習者集中精力學習;在制作微視頻時可以配之動畫、音樂、圖像等,以調動學習者的興趣和注意力,讓學習者產生深刻的記憶。網絡教育機構可以對原有的網絡課程進行整改或重新設計,以獲得滿足學習者需求的微課程資源。
2.1.2微型化原則
微型化原則指的是微課的設計要充分突出微型課程短而精的特點。大部分網絡學員都是在職學習的成人,時間寶貴,因此微課程的設計要讓學習者在較短的時間內進行高效地學習。與傳統網絡課程相比,微課程要做到短小精悍,這樣做的依據是:學習者的有意注意時間是有限的,根據視覺駐留規律和學習者的認知特點,微課程最好控制在10分鐘內,具體時間的長短應由不同的教學目標與需要確定。短而精的微課程,使得學習者可以通過隨身攜帶的移動通訊設備最大限度地利用零碎時間進行學習,“沒有時間學習”將不再成為問題。
2.1.3完整性原則
基于網絡教育的微課程雖然短小,但都有一個相對獨立的知識點,“麻雀雖小五臟俱全”,為保證資源的高效,必須具備一套完整的教學設計。微課程的教學設計和網絡課程一樣要內容結構完整。
2.1.4非統一性原則
不同學科、不同類別的微課程,教學策略是不一樣的,不應該以一種標準的格式來設計規劃。比如語文類課程的設計可能需要較多的情境引入做鋪墊,制作生動活潑、媒體表現形式多樣的微課程較為適宜;而計算機類的課程在設計時,更多的是直接切入主題,教學過程更注重習題的講解與練習,媒體表現形式相對比較單一。
2.2網絡教育中微課程的設計流程
網絡教育中微課程可以以類似于網絡課程的形式呈現,其核心為集中闡述特定主題的微視頻,并輔以相應的學習資源、在線交互以及評價等教學支持服務。在設計時,可以在遵循上述設計原則的基礎上,首先分析微課程的學習者是哪些群體,明確其學習需求;然后選擇教學內容,進行微課程的教學設計;接著選擇合適的媒體和軟件進行微課程的開發;完整的微課程的設計還應包括相應的其他教學支持資源。
3、網絡教育中微課程的設計案例
3.1需求分析
基于網絡教育的微課程的學習對象大多數都屬于成人。所以微課程設計在做需求分析時要考慮到成人的認知過程與個性特征。成人由于集中學習時間和精力的有限,對于連續長時間大而全的視頻講座的學習并不能取得好的效果,再加上各種便攜智能移動設備的廣泛使用,能夠得到適合碎片化、隨時隨地的微課程學習資源是他們所需要的。
3.2微課程教學內容的設計
3.2.1明確教學目標
將微課程引入到網絡教育中,旨在能夠開發出更加符合學習者無縫化、可移動學習的學習資源,來促進學習者的學習效果、構建終身學習體系,這是微課程教學設計的總體目標。具體到每節微課時,可以以學習者為中心和微型化的原則為宗旨,首先要依照課程教學大綱,先從課程教學目標中分解出單元教學目標,再將單元教學目標細化為一個個相對獨立的知識點,每一個或幾個知識點可形成一節微課程,然后對每一節微課程設計知識點的教學目標,使學生明確學習任務和目標。由于每門課程按微課程進行設計時,細分的知識點很多,專門以文本的形式呈現會顯得過于凌亂,所以在具體操作時,一個大的知識模塊下集中列示該部分涉及到的知識點的教學目標,具體每一個小知識點的目標由每節微課程視頻里予以說明。本文以筆者在華東師大開放教育學院參與的整改后的《C語言程序設計》課程為例進行微課程設計的說明。圖2為函數部分一節微課程的進入畫面,直接以文字和解說的形式給出了本節微課的教學目標,視頻總用時7分鐘,符合微型化原則。
3.2.2選擇教學內容
明確了微課程的需求分析和教學目標后,就需要在非統一性原則下為每節微課選擇相應的教學內容。具體可以按以下步驟進行:第一,確定內容。結合網絡教育中網絡教育機構的課程設置層次要求和學習者的學習需求、任務和個性等,將某門課程的內容框架確定下來,相當于課程目錄導航。若是對原有網絡課程的整改,則可以把重點放在教學內容的細分階段。如《C語言程序設計》課程,整個教學內容也就是課程大綱的具體要求,如圖3所示。第二,細化內容。結合學科知識的科學性、系統性,按照網絡環境的需要和教學目標進行合理分解,將學習內容細化為一個個相對獨立的知識點,基本上每個知識點構成一節微課程。
3.3選擇相應的媒體,進行微課程的開發
3.3.1根據微課程的學科特點和不同類別的知識特點
選擇相應的媒體將選擇好的微課程教學內容,可以以建構主義課程理論為依據,遵循現代教育理論指導下微課程的微型化設計原則,結合不同學科的特點、教學目標,創設相關度較高的學習情境。在制作微課程時常用到下列素材:腳本旁白—用以確定課程主題,賦予課程內涵;圖形動畫—微課程內容的高效視覺呈現;音樂音效—調節微課程的氛圍。因此,在選擇媒體時,要以知識點為依據,綜合文本、聲音、圖像、動畫等媒體進行動態或靜態的組合,各種媒體的選擇和整合方式要以學習內容的有效呈現為依據。微課程在開發時,不同學科、不同類別的教學內容,所用到的媒體肯定是不盡相同的。同時,媒體選擇上還要考慮目前網絡技術及便攜移動終端設備的環境和實現的條件。
3.3.2微課程的開發
基于網絡教育中的微課程開發,和一般課堂輔的微課程也是不盡相同的。微課程的教學內容經過細分設計后,就可以借助一定的軟件進行開發了。對于立足于網絡教育機構的微課程,開發工具方面都比較完備,借助于原有網絡課程的開發軟件完全可以滿足微課程的開發需要。除此之外,微課程常用到的開發工具還有PPT、Flash、繪聲繪影、光影魔術手、格式工廠,還有字體庫等,這些工具對基于電腦的開發比較好。雖然大多基于電腦開發的微課程在手機等便攜設備上也可以運行,但近年來出現的基于手機等移動設備的微課程開發工具,如FlashLite、Lam、亙天炫彩等,更有它獨特的優勢?;谑謾C開發微課程將會是微課程發展的必然趨勢?!禖語言程序設計》微課程的開發用到了dreamweaver、vegas等軟件,部分截圖如圖4所示。
3.4其他教學支持
每個微課程都有一套完整的教學設計,從整體來看,還應輔以其他教學支持服務,這也是微課程設計完整性原則的體現,否則單獨的微課程視頻很難發揮它的優勢。全國首屆微課程大賽規章里要求:微課程資源的核心資源是“微視頻”(教學視頻片段),還包含與該教學視頻內容相關的“微教案”(教學設計)、“微課件”(教學課件)、“微習題”(練習測試題)、“微反思”(教學反思)等輔教與學內容。因為基于網絡教育的微課程與一般課堂中所用的微課程有所區別,“微”的內容太多,為防止學習資源太過零碎,故應有關相應的課件、練習題等可集中放在相應的章節知識模塊里。教學支持服務應該包括課程導航、學習路徑、大綱、練習、進度報告、論壇及相關的學習資源(見圖5)。此外,微課程的實施還需要有一個完善的網站支撐,這點網絡教育機構原有的平臺配置就可以滿足,在此不再強調。圖5微課程部分教學支持資源。
教育部正在實施一項中小學教師繼續教育網絡課程建設工程。2000年9月初,本人應邀為項目評審專家做了一次關于網絡課程設計的講座,就教師教育網絡課程設計的策略問題發表個人之見,不料受到好評。本文主要是根據此講座的內容整理而成的,首先從分析網絡教育的基本特點出發,提出了網絡課程設計的若干指導性原則,并提供了一個基于這些原則的網絡課程設計范例。
一、網絡教育的基本特點
為了能夠設計有效的網絡課程,首先應該了解網絡教育環境的基本特點,也就是說懂得網絡技術能夠給學習帶來哪些特別便利條件。筆者將網絡教育的主要特點歸結為四點:
1.資源共享:
一般而言,我們將網絡資源中與教育相關的部分都稱之為網絡教育資源,包括網絡環境資源、網絡信息資源、網絡人力資源。網絡環境資源是指構成網絡教育空間的各種物理器件硬件設備等,如計算機設備、網絡設備、通信設備等,以及形成網絡正常運行空間的各類系統軟件、應用軟件;網絡信息資源則是指在網絡上蘊藏著的各種形式的與教育相關的知識、資料、情報、消息等的集合;網絡人力資源則通常包括具備或開發或建設或應用各種網絡教育資源的能力的個體,如網絡硬件結構設計、維修人員、網絡系統開發人員、網絡系統安全維護人員、教育網頁開發人員、網絡用戶等等。在這三部分資源中,網絡信息資源是核心,因為其他兩部分資源是為信息資源的建立、傳播和利用而服務的。不同于以往傳統的教育信息資源是以書籍、報刊、磁帶、磁盤、膠片、廣播、電視等為物質載體的,網絡教育信息資源是一種以電子網絡為錄存載體和傳輸媒介的數字化信息資源,具有傳遞迅速、取之不盡、用之不竭的非凡特性。
2.時空不限:
網上教育活動可以在個體、群體、眾體三個層次上進行,按活動方式可分為異步教學和同步教學。同步教學具有空間上的自由度,異步教學在空間和時間上均具有很大的自由度。下表顯示可以用于支持各類教學活動的部分網絡信息工具。
3.多向互動:
雙向互動曾經是教學系統設計所追求的目標,而網上教學能夠做到多向互動。從學生視角來看,他一方面可以通過利用課件、信息資源及智力工具進行學習而產生互動,另一方面可以通過與在線教師、同伴、專家等對話而產生互動。圖1顯示這種互動模式。
4.便于合作:
通過網絡進行學習,學習者可以不受時空限制,不僅能夠進行交流研討,還可以利用適當的軟件工具支持協同創作?,F在許多網絡教育平臺帶有群件系統的功能,能夠支持一個學習群體方便地進行通訊交流、工作空間共享、應用軟件共享和協同創作。
二、網絡課程設計的若干原則
網絡課程設計不能簡單套用傳統課程設計的思路和方法,一是要充分發揮網絡媒體的特長,二是要適當體現當代教育改革的精神。筆者提出以下建議,可以作為網絡課程設計的基本原則。
1.以教育改革為宗旨
利用信息技術促進教育改革是當代教育發展的大方向,網上教育應該做到觀念更新、教法革新、內容從新、評價創新。對于中小學教師教育來說,經過這種革新課程學習熏陶的教師們無疑會轉而對中小學教育改革產生巨大的帶動作用。
2.以異步學習為基礎
網絡既可以支持同步學習,又可以支持異步學習。但從網絡媒體的特性來說,更適合于異步學習,因為異步學習可以利用網絡的時間和空間兩個自由度,而同步學習只利用了它的空間自由度,并且目前的網絡線路還受到帶寬的限制。就目前而言,在網絡上實行同步教學既不經濟又不實用。對于網上成人教育來說,異步學習更是應該大力倡導的。
4.以自主學習為中心
網上教育應該堅持以學員為主體,營造一種有助于學員探究性學習的環境,促進一種自主學習的文化。學員自主學習活動包括自學知識、觀摩演示、觀察案例、尋找信息、探索問題解法、交流研討、構建作品、自我評價等。
5.以案例學習為抓手
在醫學、管理學等學科領域,案例學習歷來被作為至關重要的教學方法。在教育領域,特別是在教師培訓中,更應應用案例學習方法,讓學員通過大量的案例觀察與分析,從中體驗教學的科學性與藝術性,提升自己的教學設計水平。Internet上有許多專門收集教案的網站(例如:/edu/lessonp.asp,/,utexas.edu/world/lecture/,/lessonplans/),其中存有成百上千個中小學學科教案,可以優選出許多可供教師培訓課程的案例學習資源。
6.以學習資源為支撐
傳統的課程是一個內容自足的封閉系統,而網上課程應該是一個以信息資源利用為特點的開放系統,課程資源庫建設可以采取自建與引用相結合的辦法。比較而言,傳統課程開發是以學習內容設計為中心的,而網上課程應該是以學習過程設計為中心的,而且網上學習過程具有利用信息資源的有利條件。這種基于資源的學習模式尤其適用于成人學習者。
7.以合作學習為導向
合作學習是備受國際教育界推崇的學習模式,因為它有助于培養學習者的合作精神和協同解決問題能力。在教師教育中,如果能夠讓教師們學會在網上運用電子手段進行教學研討和協同設計教案,無疑會對他們今后的教學行為產生積極影響,因此是值得倡導的學習模式。
8.以電子作品為業績
網上教學應該讓學員盡量利用電子手段完成作業,把他們的電子作品作為學習業績。學員的電子作品可以傳送給老師,也可以通過網頁形式,以便接受多方評議。對于教師教育來說,特別有價值的電子作品是信息化教案,教師通過設計信息化教案的練習就能逐漸形成信息化教學能力,為我國教育信息化的發展積蓄力量。
9.以結構化評價為特色
1.學習資源的獲取極為有限
傳統教學環境中的PBL,學習資料僅局限于課堂中現有的資料,資料的來源面狹窄,資料內容的數量與質量也相當有限。
2.學習小組成員思維同質性高
傳統教學環境中的PBL,學習小組成員主要局限于同一個班級的同學,這樣,小組中各成員的思維同質性較高,不利于發散性思維的培養和提高。
3.PBL的評價受教師本身能力的制約
傳統教學環境中的PBL,教師必須扮演學科專家、資源引導者和任務咨詢者等多重角色,如果教師在這幾方面沒有較高的能力與素質,那么教師對學生的學習評價就可能不夠全面、不夠客觀,可能會打擊學生的學習貪信心。
4.教學花費時間比較長
基于問題的學習是從實際生活中的問題出發的,是跨學科的一種學習方式,因此教師在PBL教學中要花費更多的時間進行備課,并且在讓學生主動尋求問題解決過程中,學生要花費更多的時間進行探索性學習。因此,教學時間會比傳統教學花費得更多。
5.知識遷移比較困難
由于受課堂環境的制約,很難顧及到問題解決的舉一反三以及解決途徑的多元化,造成知識的遷移性不強。
6.教師缺乏必要的技能和參與的動機
傳統教學環境中的PBL,并不是學生們在問題討論時遇到的問題都能由教師來解答的,受傳統教學中教師為中心的思想影響,有些教師因害怕自己的權威受到影響,而缺乏PBL教學的主動性。
二、網絡教學環境下實施PBL教學的優勢
與傳統的課堂教學環境相比,基于計算機網絡的教學環境具有時空開放性、交互靈活性、現實模擬性以及信息資源的豐富多樣等點。在計算機網絡環境下,可以利用網絡打破時空局限的優點,將PBL的學習者、學習資源、學習的靈活性大幅度擴大和提高。Internet網絡能為學習者提供圖文音像并茂的生動場景,能為學習者提供海量的知識庫與信息庫,為學習者實現探索式、發現式學習創造了有利條件。因此,與在傳統教學環境下實施PBL教學相比,在計算機網絡環境下開展PBL教學具有以下的優勢:
1.教與學的積極性共同提高
傳統教學環境下實施PBL教學,對指導教學的教師要求較高,教師在指導學生時往往會覺得心有余力而不足。而計算機網絡環境下,“利用網絡提供的互動交流平臺,例如BBS論壇、QQ群、MSN、博客等,使本領域的其他專家、學者以及技術人員加入到學習指導中,可以將教學中的單個教師擴展成為‘專家指導團’,學生對于問題的探索可以獲得更廣泛的指導”。在這樣一個由“專家指導團”參與的學習過程中,不僅學生獲得了更豐富更全面的學習,教師的教學能力也獲得了提升,是一個教學相長的過程。教師的教學積極性隨著學生的學習積極性同時獲得了提高。
2.教學交互更加便利
在計算機網絡環境下,師生通過各種網絡通訊工具進行交流,在某種程度上消除了面對面交流時教師與學生之間的某種隔膜,師生之間能夠更加自由暢快地進行交流,無形中拉近了師生之間的距離。另外,網絡也為教師了解每個學生的特點,對學生更好地進行個性化指導提供了便利,可以彌補傳統教學環境下教師無法對每一位學生進行指導的不足。
3.學習資源的獲取便利豐富
在計算機網絡環境下,“學生可通過搜索引擎快速查詢到他所需要的資料,也可以通過給教師或相關專家發送E-mail來獲取自己需要的信息和知識”,極大地擴展了問題解答的資源內容、資源呈現形式和資源獲取方式。這樣,PBL教學活動中學生探索學習的效率大大提高,大大節約了教學時間。
4.學習社群得到了拓展
在計算機網絡環境下,由于學習伙伴來源廣泛,學生在學習過程中可以接觸和了解到與自己的民族和文化背景完全不同的學習伙伴,而這些不同教育背景的學生在共同探究問題的解決過程中不僅可以共同探討學習主題在不同地域的相關信息,擴充知識,拓展思路,還能接觸和了解與自己的民族和文化完全不同的人群,這對促進人類多元化學習具有極其深遠的意義,對提高小組的總體智慧水平和創造性思維是極具幫助的。
5.學習交流更加暢通
在計算機網絡環境下,可以利用網絡協作平臺,或是各種交流通訊工具,例如QQ、MSN、E-mail,視頻會議系統等,加速學生之間協作、交流的速度,克服了傳統教學環境下PBL學習中學習伙伴之間因為交通、通訊等等原因造成的交流障礙。
6.問題情境的呈現更加逼真
在計算機網絡環境下,可以充分利用信息技術,通過動畫、聲音、視頻等多媒體方式去呈現PBL的問題,使問題情境的呈現更加的逼真的,這樣便于學生多方面、多角度、多層次地認識問題,便于學生對問題的理解和分析,提高學生的學習興趣。
7.學習評價的更加客觀
在計算機網絡環境下,可以利用網絡工具記錄學生學習的整個過程,為評價提供了客觀依據。而且,計算機網絡環境下的評價教師隊伍擴大了,評價主體不僅僅限于教師和學生,還可以包括學生的家長、學校的老師和同學、社會人士等等,形成多元化的評價主體,學生可從多方面獲取綜合性的,相對客觀的評價。
三、PBL模式應用于網絡課程設計的可行性
計算機網絡環境為PBL教學的開展提供了整合各種資源的平臺,充分地發揮網絡的優勢,能更好地開展PBL教學。前面我們已經探討過現行網絡課程中存在的一些問題,也探討了在計算機網絡環境下開展PBL教學的優勢,綜合上面的研究,我們來分析一下將PBL作為網絡課程的設計模式會有哪些優勢,是否可以彌補現行網絡課程中的一些不足。
1.PBL是一種促進學生積極學習的教學策略
它最大的特點就是教學活動圍繞一個真實情境的問題展開,而且強調小組協作學習。將PBL作為網絡課程的教學設計模式,可使網絡課程中呈現出優良的學習活動的設計,在這個活動里,學習者交互的信息來自于網絡,學習者之間的協作學習也通過網絡通訊工具來實現,教師對學習者指導更加及時,體現出了網絡課程的交互性特點。
2.PBL重視學習情境的創設
在情境中發揮學習者的積極主動性和創造性,以取代灌輸式的、消極被動的知識接受方式。將PBL作為網絡課程的教學設計模式可使網絡課程真正體現出遠程學習者“自主學習”和“個性化學習”的特點。
3.PBL重視學習評價與反思
并且評價方式力求多樣化、科學化。將PBL作為網絡課程的教學設計模式,可以利用網絡的特點和優勢,使學習評價更加客觀及時,實現多元化評價,網絡課程的評價設計豐富更合理,更能激發學生的自主學習動力。
四、基于PBL的網絡課程設計流程
在基于PBL的網絡課程的設計中,我們應該把握PBL的基本特征,以問題為中心,充分體現學生學習的自主性和教師在教學中的主導性作用。具體來說,就是在設計過程中要以問題情境的設計作為開始,將教學目標和教學內容體現在相關情境中,以學生解決實際問題的教學活動設計的作為設計的中心任務。PBL是作為一種教學模式,應用于網絡課程設計的,所以基于PBL的網絡課程設計流程與其他網絡課程相似,所以,我們先以流程圖的形式描述網絡課程設計的基本流程,除依照以上的網絡課程設計基本流程進行設計外,在基于PBL的網絡課程的設計中,我們還應以下注意問題:
1.問題情境設計
“問題和問題情境的設計是PBL教學設計的核心”。教師在了解了課程和教學目標后,首先應為學生選擇適當的問題,問題的設計應該是逐步深入的,前一個問題的解決為后一個問題的展開做知識基礎和鋪墊,另外,問題的設計應該具有足夠的復雜性,應該包含許多相互聯系的知識內容,問題的解決是多途徑多答案的,當問題都解決了之后,學生通過自我反思能對知識目標形成一個整體認識。
2.學習資源的設計
為了解決問題,學習者需要掌握一些新的知識和額外的信息,為此需要通過網絡建立多樣化的、問題解決所必須的知識資源庫和相關案例給學習者。例如“,可以建立小百科資源庫、多媒體素材庫、案例庫、學習工具庫等等”。
3.學習工具的設計
在PBL的教學活動中,師生之間、學生之間要經常進行交流和協作,教師要引導學生沒著正確的方向去尋找問題解決的途徑,以及學生向教師提交學習成果等等,都可以通過網絡進行,這就需要在網絡課程設計時,設計教學活動開展所需要的常用學習工具,例如網絡通訊工具、問題解決工具、檢索工具、文件傳輸工具等。
4.學習活動的設計
學習活動是基于問題的學習的重要組成部分,“在PBL教學設計中的一個核心任務就是設計引導學習者的學習行為和學習活動”。在計算機網絡環境下的PBL教學中,學習者和教師所進行的活動各不相同,所以在進行基于PBL的網絡課程中的學習活動設計時要將學習者和教師分成兩個不同模塊分別設計。
[作者簡介]劉彥臻(1964- ),女,湖南攸縣人,柳州城市職業學院,副教授,碩士,研究方向為課程與教學論、教育技術和教育管理。(廣西 柳州 545002)
[課題項目]本文系2011年度新世紀廣西高等教育教學改革工程重點項目“高職教、學、研、訓一體化網絡平臺構建與應用研究”(項目編號:2011JGZ102,項目負責人:劉彥臻)和2009年度廣西高校優秀人才資助計劃項目“高職畢業論文(設計)網絡課程開發與研究”(項目批準號:桂教人[2009]62號,項目編號:58,項目負責人:劉彥臻)的階段性研究成果。
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2013)30-0172-02
一、引言
學習策略屬于認知心理學的范疇,自20世紀90年代以來,我國學者越來越重視學習策略,研究成果呈上升趨勢,但國外學者對學習策略的研究比較全面深入。Rebecca Oxford認為學習策略是學習者為促進習得、存儲、提取和使用信息而采取的措施,可分為直接策略和間接策略。成功的學習者會采用適合他們的學習內容、學習任務、學習目標、學習需要和學習階段的學習策略。O’Malley Chamot認為學習策略是個體學習者用來幫助他們理解、學習或記憶新信息的特別的思想或行動。他根據信息處理理論將學習策略分為三大類:元認知策略、認知策略和社交/情感策略。元認知策略用于評價、管理、監控認知策略的使用,是學習者利用認知處理學習的知識,通過對學習的規劃、監控和評估等手段來調節學習;認知策略用于學習活動之中,是學習者對學習材料進行分析、記憶、理解,進而在解決問題過程中采用的各種步驟和策略;社會/情感策略知識為學習者提供更多學習和交流的機會,是學習者與其他學習者進行交流合作時所使用的方法和策略。元認知策略高于認知策略和社會/情感策略。
研究采納O’Malley & Chamot的分類方法,參照Oxford的學習策略量表編制調查問卷,對某高職學院學生畢業設計(論文)網絡課程學習策略的應用情況展開調查和分析。
二、研究方法過程
1.研究問題。(1)高職學生畢業設計(論文)學習策略使用現狀。(2)如何提高網絡課程畢業設計(論文)學習策略水平。
2.研究對象。某高職學院2010、2011屆商務英語專業、酒店管理專業、會展策劃與管理專業、涉外旅游專業202名畢業班學生。年齡從21~24歲不等。調查時間為兩段,分別為2010年5月1日至2010年6月30日及2011年5月1日至2011年6月30日。
3.調查工具。調查通過電子問卷,以學生匿名在線填寫、提交問卷形式進行。問卷由“高職學生網絡學習元認知策略、認知策略、社會策略和情感策略使用現狀”四部分組成,共72個選項。發放電子問卷202份,回收問卷180份,問卷回收率為89.11%,其中有效問卷161份,有效率為89.4%。
三、調查結果分析
1.總體情況。所有的學生都接觸過網絡教育形式,其中67.57%的學生接受網絡教育時間為1~2年。所有的學生每周都會上網,其中69.3%的學生周上網時間超過8小時;87%的學生認為網絡課程對完成畢業設計(論文)學習任務有促進作用,這為畢業設計(論文)網絡課程的學習奠定了良好的基礎。
2.元認知策略。在計劃策略方面,62.84%的學生能根據老師的要求和自己的需要制訂基于網絡課程的學習計劃,上網學習之前能清楚地知道自己的任務和目標;在自我監控方面,60.84%的學生能按照既定的學習目標合理安排上網學習的時間,提醒自己圍繞學習目標學習,不被其他誘惑分散注意力,根據學習的需要,及時調整網絡學習的進度和內容,獨立進行網絡自主學習、完成自己的學習任務;在學習評價方面,67.58%的學生基于網絡學習后會以多種方式衡量自己是否完成了學習任務和目標。但只有40.35%的學生在每一次網絡交流過后會認真梳理自己的收獲和感觸,只有31.58%的學生有寫博客或日記、對自己的學習進行總結反思的習慣。
3.認知策略。(1)認知工具使用:93.86%的學生經常會使用搜索引擎等工具從網絡上搜索所需的資料;66.67%的學生認為自己能夠快速通過網絡找到所需要的資源;74.56%的學生會經常通過網絡通信工具(如Email、QQ等)與他人討論問題。但是他們對一些新認知工具的認識不足,使用率偏低,56.14%的學生知道智能手機中用來輔助學習的客戶端應用軟件,只有13.16%的學生平時會利用手機上網學習;45.61%的學生熟悉一些Web2.0工具(博客、Wiki、RSS訂閱等);35.09%的學生會經常使用概念圖等工具輔助總結或梳理知識;還有29.82%的學生稱對計算機和網絡不太熟悉,影響學習效果。(2)信息識別加工。75.01%的學生會收藏一些學習領域相關的網站、博客等,并進行整理分類;83.78%的學生知道該采用網上哪些資源和常用工具來完成一項學習任務;63.1%的學生能夠利用已有的知識和網絡資源完成相關的網絡學習任務;72.7%的學生能根據已有的知識水平獨立在網上進行自主學習;71.05%的學生會利用電子學習材料中一些特殊記號來輔助學習;60.52%的學生能夠從復雜的網絡學習資源中篩選出所需要的內容。(3)認知活動偏好。網絡環境下學生最喜歡的學習活動是:利用課件進行自主學習51.35%,小組協作學習40.54%,用Word或PowerPoint等工具完成作品35.14%,上網查找資料29.73%,回答問題24.32%,自主進行網上測試24.32%,聽老師講課16.22%。學生認為網絡學習最能吸引他們的注意的知識呈現形式是:多媒體課件54.05%,在線點播29.73%,錄像16.22%,文本形式0%。
4.社會策略。76.71%的學生愿意在網絡環境下與有共同學習興趣的同伴一起開展交流討論,分享學習心得、學習資料;54.38%的學生在網上討論時會積極發表自己的見解,回復別人的說法或對他人的觀點進行評價,在學習上遇到困難的時候,也會得到網絡學習社區中同伴的幫助;49.13%的學生在學習中遇到問題或煩惱時,會向網上學習伙伴傾訴。
5.情感策略。78.07%的學生在基于網絡的學習過程中,有著積極學習的心態,希望學有所獲;73.73%的學生表示與他人通過網絡協作成功解決問題和順利完成網絡學習任務時,會有成就感;73.21%的學生認為通過網絡學習可達到全部或大部分教學目標,對完成學習任務有自信;70.26%的學生對自己基于網絡的學習能力充滿信心;67.57%的學生基于網絡學習時感覺很輕松,覺得上網學習很有趣;56.76%的學生表示在基于網絡環境中遇到學習困難時,有信心克服。
四、討論與建議
1.通過訓練加強學生畢業設計(論文)學習策略。第一,元認知策略訓練。學習目標不清、自我管理學習的能力較差的學生,需結合畢業設計(論文)教學過程對他們進行元認知策略指導和訓練,重點指導高職生借助專業知識及元認知能力激活、維持學習狀態,將注意力集中在畢業設計(論文)的任務上,并建立相應的網絡監控措施,提高畢業設計(論文)網絡課程的學習效果。首先,在畢業設計(論文)開題環節訓練高職生的計劃策略。結合畢業設計(論文)任務,系部和專業分別制訂相應計劃、提出具體要求,并嵌入畢業設計指導書和開題報告模版,以幫助學生明確學習目標。學生則根據指導書,結合自己的實習工作、生活實際情況,在開題報告中慎重制訂個性化學習方案,在模板中指南的引導下填寫個人學習計劃表,并利用網絡課程中的教學資源進行自主學習。這個過程是訓練學生規劃自己的學習、執行學習計劃、監控自己的學習行為,對自己的學習進行評價的過程。其次,在畢業設計(論文)寫作中培養高職生的自我監控策略。指導教師要通過各種手段督促學生自覺監控學習過程并調節學習進度。最后,在畢業設計(論文)答辯、總結環節強化高職生的反思能力。指導教師需引導學生對照評價標準對自己的作品進行反思、審視,對整個學習過程進行分析、總結和歸因。
第二,認知策略訓練。傳統教育中認知策略是指對信息進行加工所使用的方法和技巧,包括選擇策略、復述策略、精加工策略和組織策略等。網絡環境下的高職學生認知策略主要指對信息的選擇、判定、組織與精加工,而復述以及機械識記等學習行為較少。在文獻檢索和畢業設計(論文)選題環節,指導教師必須對學生的信息判斷和篩選能力、批判性思維能力進行指導和強化訓練,如介紹獲取相關信息的網站和方法等。在畢業設計(論文)的寫作階段要指導學生鑒別出學習材料所討論的主要問題,并組合相關信息建立框架,找到不同材料間的聯系,指導學生將新舊知識有機融合,提出新的觀點和見解。同時,還應強化學生的信息加工技能,掌握對比、分析、歸納、應用等信息加工方法。
基于網絡的學習并不意味著所有學習活動都在線進行,指導教師要讓學生充分認識到網絡只是一種學習工具和環境,學習者應充分利用網絡學習策略提高學習效率。此外,在畢業設計(論文)的過程中,指導教師要把對學習策略的輔導全程滲透到面授、導學、助學和輔導答疑等各環節中。指導教師還應具備良好的心理學和教育學理論素養、學習策略的理論知識和實踐指導能力以及學習策略的研究能力,只有高素質的教師隊伍才能高質量地保證完成對學生學習策略的全程教學和輔導任務。
第三,社會(情感)策略訓練?;诰W絡的學習會遇到很多問題,教師要指導學生通過網絡課程的互動功能尋求他人支持。網絡環境下的教學師生交互非常重要,由于網絡的開放性,獲取其他專家的指導對于學生克服學習困難會有很大幫助,而且這種交互大多在平等、無功利的網絡空間進行,能弱化傳統教育中的身份隔閡和約束,有利于激發學習者的學習動機。教師在網絡環境下指導學生尋求他人支持時,需提醒學生注意網站以及論壇中的專業評價,從合適的對象群體中尋求支持;注意提問技巧,加強問題的專業性和針對性;心態要平和,尋求支持有時需要等待;正確處理索取和給予的關系,要主動幫助他人,以換取他人更多的回報等。
2.通過課程設計發展畢業設計(論文)學習策略。良好的畢業設計(論文)網絡課程教學環境有利于學生形成有效、科學的學習策略。如畢業設計(論文)網絡課程中的學習管理、學習流程設計、電子檔案袋等教學評價設計能提高高職生的元認知策略(計劃策略、調控策略和評價策略);基于網絡和多媒體認知工具設計的課程內容(導學課件、講座視頻、電子教材等)的設計有助于學生的認知策略的發展;專題論壇、即時信息、課程答疑等課程交互功能對發展學生的社會/情感策略能起到非常重要的作用。
3.改進教學策略提高畢業設計(論文)學習策略。教學環境的變化導致教學策略的變化,基于畢業設計(論文)網絡課程的教學,需要創建新的教學模式、形成新的工作流程制度、采納多種教學方法、充分利用現代信息技術、基于網絡進行學習過程監控等教學策略,來解決基于網絡的學習中的問題,從而提高學生的學習策略水平。如基于網絡的畢業設計(論文)教學模式的實施使得學生的畢業設計(論文)實踐過程更加透明和開放,有利于學生接觸更廣泛的知識,獲取除導師外的更多幫助,從而加速提高其認知策略和社會策略。
4.基于網絡評價優化畢業設計(論文)學習策略。第一,多元評價主體。畢業設計(論文)的評價長期以來是以教師為主導的評價,學生、企業等其他的評價主體很少介入?;诰W絡的畢業設計(論文)評價則可以打破評價主體單一化的局面,在傳統的評價方式的基礎上,聘請企業、行業、其他同學、其他教師、企業和行業參與其中,從多個層面對畢業設計(論文)作品提出建議。
第二,改革評價形式。傳統的畢業設計(論文)評價形式以評分/評語+答辯為主。評價的結果只有學習者自己知道,好的作品和經驗不被其他同學學習。而網絡課程恰恰為解決這個問題提供了一個良好的平臺,所有的作品都被展出,所有的同學都需參與,所有的智慧都被分享,所有的問題均被剖析,所有的教訓均被告誡,以此來提高所有學生的學習策略。
第三,豐富評價內容。以往的畢業設計(論文)評價內容僅限于作品評價,評價內容較為單一,網絡課程對畢業設計(論文)實施的評價內容全面而主次分明。作品無疑主要評價內容,網絡課程對學生的學習過程的記錄為評價提供多個視角,多視角、多維度的評價內容共同作用,優化學生的學習策略。
[參考文獻]
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[3]張命華,劉電芝.培養遠程學習者學習策略的教學思考[J].中國遠程育,2009(1).
網絡安全協議這門課程涉及的重要知識點包括:網絡安全協議的基本概念、TCP/IP協議簇的安全隱患、在不同協議層次上的安全協議的原理和實現、不同層次安全協議之間的比較、無線網絡安全協議的原理和實現、安全協議的形式化分析基本方法等。網絡安全協議無論從教學設計、驗證,還是如何有效地應用來看都非常復雜。即使所采用的密碼算法很強大,協議依然有可能受到攻擊。網絡上的重放攻擊、中間人攻擊能夠繞過對密碼算法的攻擊,非常難以防范,此外,攻擊者還有可能利用安全協議的消息格式進行“類型缺陷(typeflaw)”攻擊。由于網絡安全協議的復雜性,在實際教學過程中,若只是由老師空洞的進行講解,大多數學生往往很難跟上講課的進度,進而失去對此門課程的興趣。目前常用的網絡安全協議包括PPTP/L2TP、IPSec、SSL/TSL、HTTPS、SSH、SNMPv3、S/MIME、、PGP、Kerberos、PKI、無線網安全協議(IEEE802.11i,WTLS)等。讓學生通過實踐教學活動,理解并掌握安全協議的理論及應用,并在實踐中增強自身的動手能力、創新能力是本課程的主要教學目標。本課程的實踐教學將教學內容劃分為4個階段,認知階段、體驗階段、應用階段及總結提高階段。通過這4個階段,使學生由表及里、由淺入深、由學到用、由用到創,全面掌握各主要協議的原理、應用及教學設計;同時,通過對4個階段的劃分,更好地滿足不同層次學生的需求,使學生學得更深、更透,用的更順、更廣,其創新思路也更易被激發和實現。
2SSL協議的實踐教學實施
2.1認知階段
本階段的實踐教學內容是通過利用Wireshark抓包分析工具軟件,獲取SSL/TSL協議通信流量,直觀地觀看SSL/TSL協議的結構、分析SSL/TSL協議的建立過程。在訪問222.249.130.131時,采用Wireshark抓取的部分通信流量,如圖1所示。第7~9條消息,完成TCP的連接。客戶端首先在某端口向服務器端的443端口發出連接請求,完成三次握手。第10~12條消息,客戶端首先發送Client-Hello等消息,請求建立SSL/TSL會話連接;然后,服務器端發送Server-Hello、證書等消息;接著客戶端發送ClientKeyExchange、ChangeCipherSpec等消息。第13~15條消息,服務器端發出的響應和ChangeCipherSpec消息,以及客戶端發出應答響應消息。至此表明連接已準備好,可以進行應用數據的傳輸。第16條消息是由客戶端發出的與另外一個服務器端的連接請求消息,與所討論內容無關。這種情形,在抓包分析時,經常會遇到,不必受此干擾。第17~18條消息,客戶端和服務器端分別關閉連接。以后再進行SSL/TSL連接時,不必產生新的會話ID,也不必交換證書、預主密鑰、密碼規格(cipher-spec)等會話參數。每一條消息都可以進一步打開,觀看更細節的內容。ClientHello消息的內容是對相應的二進制的內容的一個分析解釋,如圖2所示。其他消息的格式和內容也都可以清晰地呈現,在此不一一列舉。通過對SSL/TSL流量的抓取分析,可以很直觀地讓學生掌握如下知識點:(1)SSL/TLS協議是建立在TCP連接之上的安全協議。(2)SSL/TSL連接和會話的概念,以及連接和會話的建立過程。(3)握手協議的執行過程,各消息的先后次序,及消息的格式和內容。(4)重要的消息參數及其作用,如sessionID、數字證書、加密組件(Ciphersuite)、加密預主密鑰(Premaster)等。需要說明的是,上述內容沒有涉及客戶端發送的證書消息,只能通過證書完成客戶端對服務器的認證,沒有服務器對客戶端的認證。事實上,SSL/TSL是可以通過數字證書進行雙向認證的。
2.2體驗階段
經過認知階段的理論與實踐學習后,需要讓學生了解和掌握SSL協議應用在哪里?如何應用?可以有效防范哪些安全威脅?本階段的實踐教學內容通過配置IIS服務器中的SSL/TSL,為Web服務器和瀏覽器之間建立一個安全的通信通道,使學生學習和掌握SSL在Web的應用中的配置和作用,從而對SSL協議的應用有一個直接的感受和體驗。學生完成IIS服務器中的SSL/TLS配置,首先需要完成CA的安裝與配置[3],用于數字證書的生成、發放和管理;然后,分別為IISWeb服務器和客戶端申請、安裝證書;最后在服務器上配置SSL,使客戶端與服務器建立SSL/TSL連接,如圖3所示。該階段的實踐教學,除加深學生對SSL/TSL的理解,還使他們學會了如何進行CA服務器的圖3建立https協議的訪問配置、Web服務器和客戶端的證書的申請,以及CA服務器對證書的頒發、安裝管理等。
2.3應用階段
通過前2個階段的實驗教學,很好地配合了SSL的理論教學,使學生對SSL/TSL協議有了更深的認識和體驗。本階段的實驗教學內容,將通過利用OpenSSL,實現一個簡單的SSL服務器端和客戶端[4],使學生具備利用SSL/TLS協議進行通信的編程能力。OpenSSL是一個開放源代碼的SSL協議實現,具有一個強大的支撐函數庫,主要包括三大部分,密碼算法庫、SSL協議庫和OpenSSL應用程序。OpenSSL提供了一系列的封裝函數,可以方便實現服務器和客戶端的SSL通信。該階段的工作量較大,通常在教師指導下,由學生分組自行完成。(1)OpenSSL的編譯安裝。這一步驟涉及下載和安裝多個軟件,版本也各不相同。包括不同版本的Openssl、Perl、VC++等。一般建議學生采用自己熟悉的系統和開發平臺,安裝新版的OpenSSL。(2)VC++編譯環境的設置。目前的參考資料大都基于VC++6.0,我們采用的是VisualC++2010開發環境。網上有許多現成的源代碼,但一般很難編譯、調試或執行通過。我們建議學生可以參考已有的源代碼,但一定要通過自己的編譯、調試、改正,得到滿意的運行結果。(3)生成服務器和客戶端數字證書。SSL可以通過數字證書實現服務器和客戶端之間的雙向或單向認證。我們建議學生利用OpenSSL的證書生成命令行工具,自行完成一遍。這一步驟若出現問題,將直接影響以后程序的順利執行。(4)SSL/TLS編程。首先建議學生采用OpenSSL的BIO連接庫,建立一個簡單的服務器和客戶端,僅能完成簡單的TCP握手連接和通訊;然后,再加入SSL握手功能,實現一個真正意義上的簡單的SSL服務器和客戶端。SSL/TLS客戶端和服務器端程序運行結果,分別如圖4和圖5所示。通過該階段的實驗教學,一方面使學生熟悉如何利用OpenSSL工具編程,實現基于SSL的安全通信;另一方面使學生了解和掌握OpenSSL在安全方面的廣泛應用,最終使學生在畢業設計和未來工作中,有足夠的能力提出和實現應用安全方面的解決方案。
2.4總結
提高階段通過前3個階段的實踐教學內容,再結合課堂上的理論教學,學生對SSL/TSL協議的原理、實現和應用都有了較深的認識。由于有許多研究和實踐活動受各種條件所限,不可能全部列入教學實踐的內容,這個階段的主要任務是讓學生通過他人對SSL/TSL協議的研究和應用,了解SSL/TSL協議在實際應用中還存在哪些問題、如何進一步完善,其目的是訓練學生具備通過別人的研究和實踐活動進行高效學習的能力,同時也讓學生了解一個看似成熟的協議,還存在一系列的問題,這些問題有的是協議本身存在的,有些是在實際應用中產生的。我們通過提出3方面問題,讓學生去通過查閱相關資料,自己進行總結。①SSL/TSL協議的存在哪些不足?②將SSL/TSL協議與應用層和網絡層的安會協議進行比較,有哪些優劣?③通過一個實際的SSL/TSL協議的應用案例,說明SSL/TSL在實際應用中還存在哪些局限,應如何進行解決?教師可向學生推薦幾篇參考文獻[5-6]同時鼓勵學生自己查詢更多有價值的文獻。在此階段,教師和學生不斷進行交流和討論,對學生提出的問題以及業內新出現的熱點問題,教師要通過不斷的學習和提高給學生一個滿意的答案。例如2014曝出的Heartbleed漏洞,涉及OpenSSL的開源軟件包,而該軟件包被網銀、在線支付、電商網站、門戶網站、電子郵件等重要網站廣泛使用,所以漏洞影響范圍廣大。學生們對此漏洞非常有興趣,作為教師要盡快查閱有關資料,了解此漏洞的產生的原因、有何危害、如何補救等。此漏洞雖然是OpenSSL的開源軟件包程度存在的問題所導致的,與SSL/TSL協議本身無關,但是該漏洞的出現,提醒我們即使協議本身是安全的,在實現協議的過程中仍可能出現不安全的因素,導致安全漏洞的產生。
3實踐教學效果評價
實踐教學方案的教學設計是否可行和有效,需要在實際教學過程中進行檢驗。該實踐教學方案是在多年教學基礎上不斷總結而教學設計的,并已在2013和2014年度的網絡安全協議課程的教學中進行了實施。我們根據學生的反饋、表現以及實際教學效果,對方案的內容、難度以及方法也做了相應的調整。在方案實施過程中,教師要多與學生溝通,對所布置的作業認真檢查,關注并統計學生是否有興趣、是否努力,學生的技能是否得以改善,學生完成的情況、學生的滿意度等各項指標。從對各項指標的統計來看,大部分學生對該實踐教學方案比較認同,也取得了很好的效果,其中有幾位學生還在畢業設計中選擇了相關的畢測試。上述文檔將整個測試過程顯性化,實現了對缺陷解決過程的監控,有助于學生明確缺陷狀態,評估所報缺陷的準確性,完善現有圖式,促成自我反思與實踐反饋。測試所涉及的文檔和源碼都將編號歸檔,統一存放于配置管理服務器,歸檔的文檔被凍結,不允許修改。這些文件記錄了缺陷的整個解決過程,為后期分析問題、完善解決方案、改進工作流程、反思教學設計提供了重要依據。
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)11C-0128-03
一、高職畢業設計(論文)網絡課程教學模式創建的背景
畢業設計(論文)是實現高職人才培養目標的重要實踐教學環節,在培養大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質等方面,具有不可替代的作用。它是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現,是培養大學生創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節。其質量也是衡量教學水平、學生畢業認證的重要依據。
然而,我國高職院校的畢業設計(論文)教學效果并不令人樂觀,原因主要有:第一,畢業設計(論文)實踐環節一般都安排在最后一年,與畢業實習同時進行,工作壓力較大,且學生散布在全國各地,面對面輔導難以實施。第二,指導教師中青年教師的比例偏大,經驗缺乏,再加上學院在這方面對教師們的培訓偏少,指導教師的教學水平參差不齊。第三,傳統的高職畢業設計(論文)管理辦法已經落后于數字化時代的教學方式,過程監控手段落后,質量控制效率較低。這就需要我們改革教學手段,創新教學模式。實踐證明,畢業設計(論文)網絡課程能解決遠距離教學指導、教學資源零散不便共享、教學信息傳播不暢、教學經驗傳承受限、教師隊伍年輕、教學監控管理困難等問題。
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》第十九章專門提出要加快教育信息化進程;加強優質教育資源開發與應用;加強網絡教學資源庫建設;建立開放靈活的教育資源公共服務平臺,促進優質教育資源普及共享;創新網絡教學模式;強化信息技術應用;提高教師應用信息技術水平,更新教學觀念,改進教學方法,提高教學效果;鼓勵學生利用信息手段主動學習、自主學習,增強運用信息技術分析解決問題能力。
因此,創建畢業設計(論文)網絡課程教學模式既是高職教育發展的迫切需要,也是我國中長期教育改革和發展的目標之一。
二、高職畢業設計(論文)網絡課程“五環節”教學模式
“模式”來源于英文單詞“model”。通常被翻譯為“模型”、“樣式”或“典型”等?!澳J健币话阒秆芯繉ο蟮睦碚摰倪壿嬁蚣?,或是指某種實務的執行標準或模仿的樣式,體現系統中各要素最優化配置的設計思路和框架,是經驗與理論之間的一種可操作性的知識體系,具有標準型、規范性、普遍性等特征。喬伊斯和韋爾在《教學模式》一書中提出:教學模式是構成課程和作業、選擇教材、提示教師活動的一種范式或計劃;是在一定教學思想或教學理論指導下,建立起來的較為穩定的教學活動結構框架和活動程序。結構框架從宏觀上把握教學活動整體及各要素之間內部的關系和功能,活動程序則突出教學模式有序性和可操作性。教學模式的結構指其包含的五個因素(理論依據、教學目標、操作程序、實現條件和教學評價)及其之間有規律的聯系。
根據學院的需要、高職學生的需要、實踐環節教學的需要以及高職實踐教學規律,筆者創建畢業設計(論文)網絡課程“五環節”教學模式(見圖1)。
(一)“五環節教學模式”的理論依據?!拔瀛h節”畢業設計(論文)教學模式在建構主義理論、人本主義學習等理論指導下創建。在構建畢業設計(論文)學習網絡環境的基礎上,以學生為中心組織教學內容、選擇教學方法、配置教師隊伍、改革評價體系,突出對學生自主學習能力、創造性解決問題能力、科學研究的能力進行系統培養。
1.建構主義學習理論。建構主義學習理論的代表性觀點是,學習不是灌輸的,而是學習者在與環境的交互作用中建構的。在與外部環境相互作用的過程中,學習者之間相互效仿、協助和激發,積極地建構和改組自己的知識結構。學習是建構和互動的過程,學習需要真實環境,學習內容要與學生的經驗有關,學習者應自己規劃課程學習,學習者的互動、反思和協作在學習過程中起到至關重要的作用。在這一教學理論的指導下,畢業設計(論文)網絡課程為高職實踐環節創設一個互動、交流、協作、反思的教學環境。
2.人本主義學習理論?!坝幸饬x的學習”是人本主義學習理論的精髓,人本主義學習理論把發揮人的自主學習潛能看作為教學的基礎,將自我實現和追求自由作為教育教學目的,讓學生自主選擇有生活意義、實踐意義的學習經驗和學習內容,認為學習即“自我主動學習、完全自主的、自由的學習”。學習的過程就是自我主動的學習過程,最有效的學習是學會如何學習。教育的目標即促進變化和學習,培養能夠適應變化及知道如何學習的人。學校應為學生的學習提供寬松、自由、受到尊重的良好學習條件,將學生置于真正的問題情境中,讓學生選擇自己的學習方式,主動參與學習過程。高職畢業設計(論文)課程教學任務的完成有賴于學生的“有意義的學習”,構架科學的網絡課程即自主、自由、有意義學習環境的創設,是促進“有意義的學習”的途徑。
(二)教學目標。高職畢業設計(論文)的課程學目標是培養學生初步的研究能力,鞏固和發展學生的專業能力、方法能力和社會能力。教學目標分解表述如下:
1.專業能力:較強的閱讀、寫作能力和文獻處理能力。通過理論聯系實際、調查研究,文獻資料查閱及綜述,數據分析,論文及設計(實驗)方案撰寫等環節,完成專業對應崗位的基本技能的綜合訓練,初步獨立從事本專業領域的研究的能力;掌握綜合運用所學各門課程的基礎理論和專業知識的方法,具有獨立思考和獨立分析能力,解決所學專業領域綜合應用方面的實際問題的能力。
2.社會能力:強烈的責任感、高尚的職業道德,良好的服務和人際交往溝通能力。樹立正確的設計思想,實事求是的科學態度,勤奮嚴謹、團結協作的優良工作作風。
3.方法能力:計劃能力;時間管理能力;信息技術運用能力;問題解決能力。
(三)操作程序。畢業設計(論文)通過對高職學生的需求分析、根據高職實踐教學環節的自然順序和安排,結合頂崗實習工作安排,明確實施主體在各個環節中任務及關系(見圖2),此模式分五個工作環節,教師、學生平行推進,教管穿插監管。
1.動員面授環節。此環節是畢業設計(論文)實踐工作實施啟動的第一步,主要目的是提高高職生對畢業設計(論文)的認識,知道畢業設計(論文)的重要性,明確要達到的目的,清楚完成學習任務要經歷哪些過程,如何使用課程網站(如何注冊、查詢信息、提交信息、與老師學生交流、協作、獲取幫助等),如何利用網絡課程提高學習效率,如何選題,如何檢索文獻,如何編輯畢業設計(論文)格式文本等,如何使用正確的研究方法、閱讀已經畢業的學生的作品范例。面授講解演示、案例分析與動手操作相結合,為完成學習任務做好思想上和技術上的準備。
2.選題開題指導。選題開題對于高職生來說無疑是極具挑戰性的工作。鑒于選題的重要性,在此階段有必要根據學生實際情況和專業方向擬定參考選題、組織小組討論、參照畢業生選題先例、結合學生的興趣點進行選題方法細化指導、制作開題報告模板及開題報告寫作向導、反復與學生商討修改等,一步一步地為學生成功選題和開題提供有力的學習支架。
3.作品創作指導。畢業設計(論文)作品創作含設計項目和畢業論文的寫作,直接影響到最終的學習成果。首輪指導,教師為學生的文章整體結構、基本立論及研究方法把關。第二、三輪指導,教師重在對學生的重要論據及數據獲取的途徑及準確性進行審核。第四輪指導,重點指導學生對文字進行精加工,對文本格式進行編輯,準備交稿。
4.應用價值檢驗。學生將畢業設計(論文)交企業方實習導師、實習單位領導或業內專家,征求一線專業人士、專家的修改意見,檢驗其在實際工作中的應用價值。
5.作品評價考核。畢業設計(論文)的評價在三個層面展開。突出實用性、應用性與創新性,尤其是對學生的創新制作成果、發明專利成果、學術論文成果等給予積極的評價和支持,提高學生創新創作的積極性與主動性。(1)校級層面。主要強化檢查與評估功能,通過查詢網絡課程數據,教學管理部門與教學督導部門聯合開展工作。(2)系及專業級層面。承擔主要的管理功能,針對各專業的培養目標制定具體的畢業設計(論文)改革實施方案,并在網絡課程上,對選題、指導、考核、成績評定環節作出具體的規定,有效組織教師做好過程性指導工作、組織系(或專業)教學小組對學生的作品進行審評及畢業設計(論文)答辯。制定完整科學的管理規定,確保各項舉措的科學性和可實施性,調動學生、教師、企業各方面的積極性與創造性。強調對指導教師(含校內專職指導教師與企業兼職指導教師)的管理監督。(3)指導教師層面。利用網絡課程完成學生的過程性指導,從選題開題、設計實施、論文寫作、平時表現、作品質量、原創程度、成果及獲獎、企業反響、設計成果展示或論文答辯等多個方面指導學生,使他們達到預期目標,為其走上工作崗位奠定堅實的基礎。
(四)“五環節”教學模式實施條件。由于在網絡教學環境中進行教學,教學手段發生了根本的變化。為了使畢業設計(論文)課程順利實施,必須對畢業設計(論文)的教師、學生分別進行面對面的集中培訓,使師生清楚了解整個實踐環節的過程和要求,掌握必要的計算機、網絡技術;教學內容也要與時俱進,不斷優化;教學時間要妥當安排,高職畢業設計(論文)課程教學實施流程(見圖3)要清晰可控。網絡環境要不斷優化,并隨時提供客戶服務工作。
(五)師生、企業專家角色
1.教師角色。(1)服務者、導師:通過網絡課程及其他溝通方式為學生進行畢業設計(論文)提供各種服務,在選題、寫作、質量把握、實踐應用等方面進行全方位指導。(2)學習同伴:通過網絡課程與學習同伴交流、協作,一起解決在畢業設計(論文)完成的過程遇到的問題。
2.學生角色。(1)主動參與者:探索畢業設計(論文)課程信息和網絡教學環境。(2)建立聯系:構建畢業設計(論文)課程學習意義。(3)實踐應用:將理論知識應用于有意義的學習環境中,并將自己的作品在網絡課程上。
3.企業角色。(1)協作者:面對面協助實習生解決工作中,通過網絡課程的協作合作功能指導畢業生有效解決在畢業設計實踐中遇到的問題。(2)檢驗者:在工作中試驗、檢查實習生畢業設計(論文)作品中提出的問題解決方案的可行性。(3)指導者:從工作質量和效率的角度指導幫助實習生完善畢業設計(論文)。
(六)教學評價。畢業設計(論文)網絡課程教學環境為過程性教學評價帶來了極大的便利,實現了評價內容全面、評價主體多元、評價方式多樣的科學評價體系,引導和促進學生順利完成學習任務。
三、畢業設計(論文)網絡課程“五環節”教學模式實施效果
(一)提高課程教學質量。畢業設計(論文)網絡課程“五環節”教學模式整合了先進的課程理論、教學理念、教學方法和教育技術,優化了教學內容,最大化地挖掘學生的學習潛力,密切將課程教學和職業實踐相結合,使學生扎實地掌握研究專業基本知識和技能,形成畢業設計(論文)綜合運用能力和職業能力。
(二)提高課程教學效率。畢業設計(論文)網絡課程“五環節”教學模式的實施使課程教學更規范化,操作簡單,可持續利用的價值增強,有效減少了課程教學中的重復勞動,使教師把更多的精力放到課程教學革新方面,更有效地發揮課程在專業人才培養過程中的作用。
(三)提升教師研究水平。在“五環節”教學模式研究和實施過程中,項目全體人員學習課程開發理論、教學理論、專業知識、掌握正確的科研方法、運用有效的教學策略、研究學習者的學習特點、調查研究各專業發展現狀,分析其未來走向,學會科學評價教學和工作。在此過程中,教師的教學能力、科研能力和專業能力均能得到長足的發展。
(四)發展學生職業能力。畢業設計(論文)網絡課程在某學院旅游大類、商貿大類專業4屆學生中實施,通過對2011屆、2012屆涉外旅游、會展管理、商務英語專業學生的畢業設計(論文)綜合成績進行對比后發現成績總體上有明顯的提高(見表1)??梢姰厴I設計(論文)網絡課程對教學改革起到了較大的促進作用。
畢業設計(論文)網絡課程的最大特點在于它的科學性、實用性、先進性、共享性和可持續發展性。它是在科學的理論指導下的、以發展學生的綜合職業能力為根本目標的、適應就業市場變化的、結合就業實際的、理論學習和工作真實任務實踐相結合的背景下進行的教學研究和課程開發。網絡課程將高職教育的畢業設計(論文)實踐環節課程化,充分地運用現代教學技術、方法與手段,有效地提高了高職人才培養質量。
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各高等醫學院??梢越M織相關教師,既包括該課程的任課教師,也包括經常在國外學術期刊上的專業教師以及經驗豐富的學報編輯,甚至計算機教師,共同創建醫學英語寫作多媒體資源庫。資源庫里的文字材料并不是越多越好,而是要有代表性和針對性,內容既要避免過于深奧,也要避免過于科普,要充分顧及到學生的專業需求和接受程度,合理取舍。目前國內一些醫學英語論文教材在編寫過程中或是過于注重語言在論文寫作中的重要性,或是過于強調內容在論文寫作中的重要性,這種片面性無法給學生以全面的指導。所以,課程設計者可以在充分借鑒這些教材中有關醫學英語論文寫作專業知識的同時,從Nature、Science、NewEnglandJournalofMedicine等國外優秀學術期刊網站上下載一些具有代表性的醫學英語論文進行實例分析。
資源庫里不僅要有大量醫學英語論文的文字材料,還應該包含與授課內容相關的圖片、聲音和影像等材料,不僅可以豐富教學內容,拓寬學生知識面,而且可以激發學生學習興趣,優化教學效果。課程設計者可以利用MicrosoftPowerpoint制作教學幻燈片,把論文的篇章結構以最直觀的方式展現出來,通過插入聲音講解,使學生熟練掌握醫學論文的固有格式———引言、材料與方法、結果和討論(IMRAD格式)以及國外學術期刊上醫學論文的寫作規范和要求。課程設計者還可以利用幻燈片對醫學英語論文寫作中經常出現的一些典型的詞句進行分析,使學生能在今后的醫學論文寫作中舉一反三,熟練應用。
在實際教學中,恰當利用電視錄像創設與教學內容相吻合的情景教學,可以使學生身臨其境,受到感染和啟示,可以充分激發學生的求知欲。[1]在醫學英語寫作課上,教師在對教學重點內容進行講解之后,可以鏈接一些國外大學醫學部的生物醫學課堂視頻,如美國華盛頓大學臺、美國楊百翰大學BYU電視、美國普渡大學等。這些在線課堂內容在網絡上極易獲取,筆者本人就經常在線觀看,里面不乏醫學論文的相關內容。這不僅可以補充教學內容,還能夠讓學生們深刻感受到國外大學課堂的氛圍,極大地激發他們的學習興趣。
2.建立醫學英語寫作網絡學習平臺
建立醫學英語寫作網絡學習平臺不僅能夠有效促進課堂教學目標的實現,而且能夠延伸和拓展課堂教學任務,培養學生獨立思考能力。通過網絡,學生可以隨時隨地登錄到學習平臺進行醫學英語寫作的學習。首先,學生必須要下載并安裝“學生客戶端”軟件。然后,利用自己的學號登錄自主學習平臺,填寫個人信息以作為學生在該課程結束后的課程統計信息。
雖然網絡學習平臺具有開放性、輔和交互性的特點,能夠優化教學效果。但是,網絡學習平臺的使用應該作為常規課堂教學的輔助和延伸,而不能完全替代課堂學習。[2]所以,教師可以將與醫學英語寫作相關的資料上傳到學習平臺,讓學生自主地選擇相關知識點進行課前預習和課后鞏固學習。課程設計者也可以在學習平臺上創建一些有助于提高醫學英語寫作水平的權威網站的鏈接,如AmericanMedicalWritersAssociation、TheMedi-calEditor、AmericanJournalExperts等,這些網站為學生提供了大量醫學英語寫作方面的信息資源,在一定程度上增加了教學素材,拓寬了學生的視野,使醫學英語寫作與國際接軌。在學習平臺上,學生既可以瀏覽教師的視頻講解,做學習筆記,進行提問和討論;也可以進行內容測試和寫作練習,還可以下載相關學習資料。系統會根據學生的學習情況生成學習進展情況表,實時傳送給授課教師。授課教師對情況表進行匯總分析,對學生在醫學英語寫作學習過程中經常遇到的問題進行針對性的集中輔導。
網絡學習平臺也為學生們提供了一個開放互動的學習環境。通過這個網絡平臺,學生可以主動地發現、思考和解決醫學英語寫作中的一些重點和難點問題。由于醫學英語寫作是一個跨課程、跨學科的教學活動,很多問題是單一課程無法解釋或解決的,所以學生可以通過網絡學習平臺尋求相關領域教師的幫助。例如,學生可以通過網絡學習平臺向英語老師尋求語言方面的幫助,或是向醫學教師尋求專業方面的解釋,甚至可以向資深編輯就論文格式和寫作風格尋求指導,從而提高學生的學習動力和能力。
為了突顯網絡工程專業特色,加大與其它計算機相關專業的區分度,網絡工程專業在保持原有網絡工程專業特色的基礎上,重點突出物聯網和網絡安全管理兩個專業方向,進一步明確定位學校網絡工程專業的人才培養目標。網絡工程專業是一門實踐性非常強的專業。因此,要實現培養目標,除了需要調整改革現有的專業課程體系外,還必須建立相應的實踐教學體系和配套的實踐教學環境。為此,網絡工程專業以中央支持地方高校發展專項資金的實驗室建設為契機,在網絡工程管理和網絡協議分析兩個現有實驗室的基礎上,新建物聯網、信息安全、網絡攻防、網絡測試等專業實驗室。這些實驗室建成后,網絡工程專業實驗室支撐的實踐教學內容將基本上涵蓋物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大方向的典型實驗、課程設計,乃至實習實訓、畢業設計等實踐環節。屆時,網絡工程專業將具備實驗設施齊全、內容涵蓋面廣的專業實驗環境。這為構建特色鮮明、層次合理的實踐教學體系提供良好的實踐條件支持。
(二)體系結構
網絡工程專業在保持網絡工程設計特色的基礎上,重點突出物聯網和網絡安全管理方向。圍繞這三大專業方向,以現有的網絡工程基礎專業實驗室和正在建設的物聯網和網絡安全方向專業實驗室為依托,構建出專業特色鮮明的多層次實踐教學體系,網絡工程專業實踐教學體系學科與專業競賽、自主創新研究等多種形式,并分布在專業基礎實踐、專業核心實踐、專業方向實踐、專業綜合實踐四個教學層次上。從教學層次的角度看,網絡工程專業的實踐教學環節包括下列內容。專業基礎實踐主要指電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學,主要形式是課程實驗、課程設計和實習。專業核心實踐主要指網絡工程專業核心課程的實踐教學,主要形式是課程實驗和課程設計。專業方向實踐主要指物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三大專業方向的實踐教學,主要形式是課程實驗和課程設計。專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學,主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計(論文)等。
二、實踐教學內容
以上述實踐教學體系為依據,從四個專業實踐層次分別闡述網絡工程專業的實踐教學內容。
(一)專業基礎實踐
網絡工程專業基礎實踐環節可分為電子技術基礎、計算技術基礎、軟件系統基礎三方面的實踐教學內容。電子技術基礎實踐教學內容包括模擬電路實驗、數字電路實驗、計算機組成原理實驗、硬件工藝實習。模擬電路實驗是讓學生了解放大電路的原理,并能理解相應的實驗現象。數字電路實驗是加強學生對數字邏輯的理解能力和數字電路的設計能力。計算機組成原理實驗是讓學生理解計算機硬件結構的實現原理和方法。硬件工藝實習是讓學生綜合運用數字電路和模擬電路的相關理論知識,使用電路設計軟件設計并利用實際電路元器件實現一個具有實際生產意義的電子電路系統。計算技術基礎實踐教學內容包括程序設計實驗、數據結構實驗、算法分析與設計實驗、程序設計應用課程設計等。程序設計實驗是讓學生能夠運用所學的程序設計語言編寫并調試程序,培養學生的程序設計能力和程序調試能力。數據結構實驗是讓學生運用理論原理知識編程實現線性表、隊列、堆棧、二叉樹、圖等基本數據結構及其訪問操作方法,以及常用的排序和查找算法,進而能夠解決相關的實際問題。算法分析與設計實驗是讓學生掌握分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法、分支界定法等常用經典算法,從而更好地解決實際問題。程序設計應用課程設計是綜合運用程序設計語言、數據結構、算法分析與設計,設計并實現一個具有實際生活意義的程序系統。軟件系統基礎實踐教學內容包括操作系統實驗、數據庫原理實驗、軟件工程實驗、軟件系統開發課程設計。操作系統實驗是讓學生系統地掌握處理機管理、進程管理、存儲管理、文件管理和設備管理五大功能的工作原理與實現方法,進而能夠模擬實現操作系統部分功能。數據庫原理實驗是讓學生熟練掌握SQL語言的數據定義、數據操縱、完整性控制等功能,基本掌握數據庫的設計方法和數據庫應用系統的開發方法。軟件工程實驗是加深學生對軟件開發方法的理解,掌握統一建模語言UML和可視化建模工具RationalRose的基本用法。軟件系統開發課程設計是讓學生在掌握程序設計技術的基礎上,綜合運用操作系統、數據庫原理、軟件工程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有實際應用價值的軟件系統。
(二)專業核心實踐
網絡工程專業核心實踐環節主要包括計算機網絡、網絡編程、無線網絡、Linux編程等專業核心課程的實踐教學內容。計算機網絡實驗是讓學生學習利用Sniffer和Wireshark等常用網絡嗅探工具驗證TCP/IP協議報文格式和協議交互過程,從而加強學生對網絡協議及其工作原理的理解,加深對計算機網絡體系結構的認識。網絡編程實驗是以套接字編程為基礎編寫TCP/UDP協議通信程序以及數據包捕獲程序,編寫SMTP/POP3郵件客戶端、FTP客戶端、Web網站程序等經典網絡應用程序。無線網絡實驗是讓學生掌握各種無線網絡設備的安裝和配置方法,學會無線局域網的規劃設計、安裝配置與故障排除。Linux編程是讓學生掌握LINUX環境下C語言應用程序開發的基本過程,熟悉基本庫函數的使用,具有初步的應用程序設計能力。
(三)專業方向實踐
網絡工程專業方向實踐環節可分為物聯網、網絡安全管理、網絡工程設計三個專業方向的實踐教學內容。物聯網方向實踐教學內容包括射頻識別實驗、無線傳感網實驗、物聯網開發實驗、以及物聯網方向課程設計。射頻識別實驗是讓學生掌握射頻識別技術的讀寫卡、多卡讀、編碼調制、防碰撞算法、通信協議、保密通信等基本原理,能夠編寫相關應用案例程序。無線傳感網實驗是讓學生能夠對溫度、濕度、光照、壓力、紅外等典型傳感器節點進行數據采集,并利用Zigbee、藍牙、WIFI等通信模塊,開發無線傳感器網絡應用程序。物聯網開發實驗是讓學生在掌握嵌入式編程的基礎上,結合射頻識別和無線傳感技術,開發物聯網應用中的核心功能模塊或簡單應用程序。物聯網方向課程設計是綜合運用物聯網方向課程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有一定實用價值的物聯網應用系統。網絡安全管理方向實踐教學內容包括網絡安全實驗、網絡管理實驗、網絡攻防實驗、以及網絡安全管理方向課程設計。
網絡安全實驗是讓學生掌握網絡嗅探器和端口掃描工具的工作原理和實現方法,理解包過濾、網絡地址轉換等網絡安全策略,掌握防火墻和入侵檢測系統的安裝、配置和使用方法。網絡管理實驗是讓學生理解SNMP網絡管理協議的原理和工作過程,掌握SNMP程序的設計與開發方法。網絡攻防實驗是讓學生熟悉網絡探測、緩沖區溢出、網絡欺騙、拒絕服務、SQL注入等主流攻擊技術的實現方法,從而預防和阻止網絡攻擊。網絡安全管理方向課程設計是綜合運用網絡安全管理方向課程的理論知識與開發技術,設計并實現一個具有某種安全管理功能的實用網絡軟件或系統。網絡工程設計方向實踐教學內容包括網絡互聯技術實驗、網絡規劃與設計實驗、網絡故障診斷與排除實驗、以及網絡工程設計方向課程設計。網絡互聯技術實驗是讓學生學會網線制作、VLAN配置、交換機配置、靜態路由配置、動態路由配置、ACL配置、NAT配置等,為實際網絡部署提供基礎。網絡故障診斷與測試實驗是讓學生掌握網絡故障診斷與測試工具的使用方法,能夠對物理層、數據鏈路層、網絡層、以太網、廣域網、TCP/IP、服務器等的故障進行診斷與排除。網絡規劃與設計實驗是讓學生學會網絡規劃工具、需求分析、技術選擇、網絡拓撲設計、網絡編址與命名、路由設計、網絡性能保障、安全管理設計等各環節技能。網絡工程設計方向課程設計是綜合運用網絡工程設計方向課程的理論知識與開發技術,針對某個實際應用場景,規劃并設計一個具有實用價值的網絡工程方案。
(四)專業綜合實踐
專業綜合實踐主要指學生根據自己選擇的專業方向而開展的專業綜合實踐教學,主要形式包括學科與專業競賽、自主創新研究、實訓與實習、畢業設計(論文)等。學科與專業競賽是鼓勵學生在老師的指導下,利用課余時間和假期,參與學校、企業、省、教育部、乃至全球等各種級別的大學生學科或專業競賽,以擴大學生的知識面,培養學生理論聯系實際和動手操作的能力。目前適合網絡工程專業學生參加的競賽主要有全國大學生數據建模競賽、全國大學生電子設計競賽、ACM大學生程序設計競賽、“挑戰杯”大學生系列科技作品競賽、全國大學生信息安全競賽。自主創新研究可分為課內自主研究學習和課外科技創新活動。課內自主研究學習是在部分專業課程內,安排學生開展研究性學習與創新環節,激發學生主動學習的積極性,培養學生的自學能力和自主學習研究能力。課外科技創新活動是學生根據自身興趣和專業特長組成小組,自主選擇研究課題,確定研究目標、技術路線和研究計劃,利用課余時間和寒暑假在老師的指導下自主開展科技創新活動,以提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力,培養學生的創新意識和創業精神。實訓和實習是讓學生熟悉或掌握網絡相關行業或領域中可能遇到的常用技能,以縮短第一任職崗前培訓的時間。該類實踐教學內容包括見習環節、實訓環節、實習環節等。見習環節是參觀一個網絡行業相關的企事業單位或部門,見識各類產品和系統的研發過程或應用情況,以增強學生對專業的興趣和自豪感。實訓環節是在校內實驗與實訓基地,通過與企事業單位的合作,提煉網絡設備產品與網絡應用系統的典型功能模塊,進而設計出一組項目供學生實習訓練。
實習環節是與校外企業或培訓基地合作,讓學生參與到實際的項目研發與實施工作中,從而使學生接觸社會,體驗未來就業單位的工作環境和實際的項目開發過程。畢業設計(論文)是大學生四年專業知識學習后的一次綜合性專業技術實踐鍛煉機會。畢業設計的周期為14周,主要包括選題、開題、課題研究與指導、撰寫畢業論文、畢業論文答辯等環節。畢業設計課題可以由指導老師根據自己的項目課題、研究方向或興趣好確定,也可以根據學生就業單位的實際工作需要確定。
課程內實驗所有的學科基礎課程、專業主干課程和專業選修課程都設置了一定比例的實驗,課程內實驗以加深、鞏固對基本原理的理解和掌握。課程內實驗以實驗項目的形式來組織,每個實驗項目占2學時或4學時,實驗項目分為基礎性實驗項目、設計性實驗項目或綜合性實驗項目,一般設計性或綜合性實驗項目的學時數占課程內實驗學時的30%~40%?;A性實驗項目主要是對課程所涉及到的基本原理與過程、基本方法進行實驗驗證,以消除學生對課程基本原理理解上的抽象性和神秘感。綜合性實驗項目以基礎性實驗項目的掌握為基礎,綜合運用課程涉及到的知識,以增強學生對課程基本原理的掌握并融會貫通,適用于數字通信原理、網絡操作系統、網絡規劃設計、現代網絡技術、網絡系統集成、網絡設備等課程學習過程中進行,為后繼的綜合課程設計打下基礎。設計性實驗項目也是以基礎性實驗項目的掌握為基礎,提出實驗任務與要求,由學生自主設計完成實驗任務的方案、實驗步驟和方法,適用于程序設計、計算機網絡、網絡編程、網絡協議、數據庫系統原理等課程學習過程中。通過設計類實驗項目的鍛煉,學生可以初步了解網絡應用系統開發的思路,掌握網絡程序設計的基本方法,培養學生的創新能力。
分發給學生的課程設計要求(后簡稱課設要求)是:某縣級醫院擁有1號樓(6層)、2號樓(6層)、3號樓(6層)、4號樓(8層)和體檢中心(2層)?,F在擬構建一個計算機網絡系統,支撐醫院的HIS(醫院信息系統)、辦公系統、視頻監控系統和門戶網絡。其中視頻監控系統的支撐網絡需要跟其它網絡隔離。請同學們設計、模擬部署和測試??傮w要求如下:(1)需求分析;(2)邏輯網絡和物理網絡的設計;(3)安全策略的制定和實施;(4)研究和部署必須的公共服務;(5)預算;(6)項目和文檔管理;(7)整個設計和最后答辯以2~4人組完成,自由成組,分工明確。在課程要求中還配發了樓宇分布圖、各樓層的信息點需求、訪問外網需求、無線需求等詳細內容。沒有條件在實際環境中搭建要求的計算機網絡,所以網絡的部署實施需在模擬軟件上仿真完成,采用什么模擬軟件不限制。
1.2課程設計賦予的能力構成
每一門課程,都可以鍛煉學生的多方面能力,以網絡工程設計這門實踐課程為例,它培養的能力主要由兩大部分構成,專業技術能力和軟技能。上述網絡工程設計實踐課程的內容和要求可培養的專業技術能力主要包括網絡規劃和設計、網絡部署與設施、網絡管理與維護、網絡安全保障、網絡測試等五個方面,每個方面又包含有更細致的專業能力點,比如網絡規劃和設計包括需求分析、邏輯拓撲設計、子網規劃、VLAN劃分、路由規劃等等。而軟技能主要包括團隊工作能力、口語交流能力、書面交流能力、時間管理能力、解決問題的能力和適應能力六個方面。課程賦予的能力可用如圖3所示的能力構成樹來表述。網絡工程設計是一門課程,通過它,除了專業技術能力的培養,軟技能的培養不可忽視。在中,除了強調軟技能的作用,還提到個人特征(PersonalAttribute)[10],它主要包括風險承受能力、共同決策(Collegiality)、耐心、工作倫理、機會確認(IdentificationofOpportunity)、社會責任感、認同多樣性(AppreciationforDiversity)等方面。這些個人特質因人而有很大的不同,在課程設計過程中,通過不斷地磨合,有意識地提升正能量的特質,以促進課程設計的整體推進和完成。
2軟技能的培養方法探索
很多教師都很重視專業能力的培養,也有很多舉措來促進專業能力的提升,但是對軟技能的培養卻忽視了,也缺乏對軟技能培養方法的了解。在網絡課程設計過程中,筆者努力探索能力培養和提升方法,尤其是軟技能的培養方法,有些心得體會,跟大家一起分享。首先教師要重視,認識到軟技能正成為一個專業人士不可或缺的重要技術。隨著計算機網絡的普及,人們越來越多地借助網絡來交流,正在喪失自信、活力和面對面的交流能力。當學生們寫畢業論文的時候,經常出現內容缺乏組織邏輯、無法描述清楚自己的工作,或者錯誤百出等情況;當學生們答辯或去面試的時候,無法流暢、正確地表達自己的想法;當幾個同學一起完成一個項目時,因為分歧、互不相讓而導致項目無法繼續;這些現象都跟學生們缺乏軟技能及其培訓有關。如果教師們認識到軟技能能影響到學生的未來發展,才會重視它,教師重視了,才會在課程的設計上充分考慮到軟技能培養點,才會在課程的教學過程中自覺地實施軟技能的培養。其次,強化文檔編撰,展示書面交流能力:要求每份文檔拿出來在形式上是干凈整潔的,有封面、目錄、插圖、表格、公式或計算式,參考科技論文寫作規范,但對具體的編排不做要求,各組可自由發揮。特別要求同學們用專業繪圖工具繪制拓撲圖、布線圖等插圖,而不使用字處理軟件中的畫筆來繪制。提交了之后,教師檢查每組的文檔,及時指出存在的問題,并請同學修改后重新提交,直到滿足要求。當然這樣做,需要教師付出大量時間和精力。在沒做這樣的要求之前,拿出來的文檔極不規范,隨著筆者的堅持和鼓勵,學生提交的文檔越來越規范了。如圖4a所示,規范要求前,學生的文檔在內容組織、結構方面是比較差的,而圖4b是按照規范要求修改的大綱,已經顯示出了學生對內容的組織駕馭能力。再次,采用多種途徑,提升口語交流能力:以分組形式完成課程設計內容,組內成員如何分工、如何合作,要求展開討論,鼓勵每位同學發表自己的看法;分頭行動后整合各自的工作時,通常會有很多的分歧,成員之間通過交流慢慢達成一致,推進課程設計往前走。課程設計提交之后,舉行答辯,要求每位同學上臺講述自己的工作,鼓勵其它組的同學自由發問,因為每組都做同樣一個題目,對內容有很深的理解,所以同學的提問會很踴躍;教師在答辯的過程要適當點評,尤其是表述方式、回應問題方面,鼓勵為主,以委婉的方式指出問題,以利于同學接受。在課程設計過程中,其它的軟技能也得到了強化和提升:以組為形式完成課設,正是強化團隊工作能力的好機會,團隊成員之間取長補短、互相幫助,你追我趕,有協作也有競爭;課程設置了分組分工時間點、中期檢查點和最后提交點等三個時間控制線,每組須在這三個時間點達到相應的要求,必須進行時間管理和控制,錯過了時間點,系統將關閉提交口,敦促學生以時間點來安排和調節組內的進展;課程設計過程中,每組都遇到了或大或小的問題,鼓勵學生首先自行分析解決,組間討論、網上搜索答案、向老師求助等。為了打通學生們跟老師的聯系渠道,特設討論群,教師經常在這里解答問題,提出新的問題,使同學們解決問題能力和適應能力得到了一定的提升。