“主導•主體”教學模式在配置路由選擇協議實驗中的應用

　　摘要：針對多數計算機網絡實驗課以學生為中心的實際情況，在分析其缺點的基礎上，文章提出將“主導? 主體”教學模式應用于計算機網絡原理實驗課中，并以配置路由選擇協議為實驗案例，探討“主導?主體”教學模式在其中的應用，為該教學模式在計算機網絡其他實驗中的應用提供借鑒意義。
　　關鍵詞：“主導?主體”教學模式；路由選擇協議；網絡實驗
　　
　　
　　目前多數高校的計算機網絡課程都是理論和實驗相結合進行的。理論課多是在課堂上以教師為中心，采用比喻式、發現式等教學方法進行原理講解，而實驗課卻多是以學生為中心的自主建構的過程。因此在實驗過程中就會因為缺乏教師的合理引導而使得實驗效果欠佳，也未能通過實驗提高學生掌握知識和創新、解決問題的能力。“主導?主體”教學模式卻是取兩者之所長的一種教學模式，這種模式與傳統模式相比較，在學生學習的靈活性、主動性和教師對課程的宏觀把握方面都具有一定的優勢。而實際上，在教學過程中教師和學生的地位也是辨證的關系，若教師充分發揮主導作用，則學生發揮主體作用的效能就會更高，毫無疑問，教學效果和學生各種素質能力的培養都會達到更高境界。
　　1“主導?主體”教學模式概述
　　教學，其實就是以“教”為本質的教師和以“學”為使命的學生之間相互作用的結合體。因此教學過程中缺乏其中任何一個角色的參與都是不能實現的，也正是在這樣的過程中教師得以在“教”上提高，學生得以在“學”中進步，所謂的教學相長即為此。偉大的教育家陶行知說：理想的教師其“責任不在教，而在教學生學”。“教學生學”，其實就是要充分調動教師和學生雙方面的積極性，讓教師主導并引導學生積極主動的學。因此在教學中如何處理教與學的辨證關
　　
　　系，如何定位教師和學生的地位，一直都是教育界致力研究的熱點，而在第三次全國教育工作會議上明確提出的推進素質教育的“教師為主導，學生為主體”的新型教學模式給業界人士指明了方向。
　　“主導?主體”教學模式是奧蘇貝爾“學與教”理論和建構主義“學與教”理論的有機結合[1]。奧蘇貝爾“學與教”理論強調教學中教師主導作用的發揮，并重視情感因素在學習過程中的作用，但是卻過分強調傳遞—接受理論，否定發現式理論，在教學過程中也把學生置于被動接受的位置，因此學生的主動性、積極性和創造性難以發揮，更不利于創新型人才的培養[2]。建構主義理論則通過創設情境、協商會話，使學生成為信息加工的主體、知識意義的主動建構者，因此該模式有利于學生的主動探索、主動發現，非常適合培養有深度思考能力、嚴密邏輯推理能力、及實踐創新能力的新型復合型人才。但是其由于弱化教師的主導作用，一方面會忽視學習過程中師生之間的情感交流的需要，另一方面可能導致學生學習方向產生偏離，達不到教學目標與要求。因此，“主導?主體”模式充分結合了奧蘇貝爾理論及建構主義理論的優勢，形成了既發揮教師的主導作用，又充分體現學生的認知主體作用；既注意教師的教，又注意學生的學，把教師和學生雙方面的主動性、積極性都調動起來優化教學過程和學習效果的整合教學模式。
　　
　　
　　
　　
　　
　　作者簡介：岳淑貞，女，助教，研究方向為計算機網絡；余妙，女，助教，研究方向為計算機網絡；謝鈞，男，副教授，研究方向為計算機網絡。
　　
　　2“主導?主體”教學模式的應用
　　路由選擇協議在計算機網絡課程中是一個非常重要的知識點，雖然在理論課上已使用比喻教學法形象地解釋了這個概念和路由選擇過程的原理，但學生在實際網絡環境中如何實現與使用路由選擇協議的問題很迷惑，因此該實驗的目的是要學生能深入理解路由器中路由選擇協議的工作原理并能夠對路由器配置RIP協議。整個實驗時長預計為2課時共計100分鐘，具體的實施過程與時間分配計劃是：理論引導和創設情境共15分鐘，協商討論20分鐘，方案實施和問題解決共50分鐘，知識驗證和總結共計15分鐘。
　　2.1理論引導
　　因為在理論課上已經深入細致地講解了路由選擇協議以及RIP距離向量算法等多個和路由協議相關的知識點[3]，因此學生至少是熟悉這些知識的。所以在實驗課前，實驗教員主要針對此次實驗需要用到的知識點向學生做簡單的梳理工作，并提出一些需要學生在實驗過程中探索并深入思考的問題，如路由器是怎么樣進行選路的？遵循什么樣的原則？為什么要配置RIP路由？我們有哪些方法可以跟蹤數據包的路由路徑？路由器的路由表內容和課本上理論講解的是否一致？
　　2.2創設情境
　　情境的創設主要從兩個方面進行：一是利用實際生活創設問題情境；二是利用Packet Tracer模擬器創設實驗實施環境。
　　問題情境創設如下：假設一個小城市有5所大學，分處在這個城市的5個區內，而每所大學都有一個自己的網絡，現要求每所學校的學生都能和別的學校學生通過網絡互相交流，要解決這個問題要怎樣設計？需要多少個路由器呢？
　　實驗環境的創設借助于Packet Tracer模擬器。Packet Tracer模擬器通過一組簡化的網絡設備和協議模型，可讓學生在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖拽方法構建網絡拓撲結構。軟件中模擬的設備有路由器、交換機、集線器、無線AP、無線寬帶路由器、各種線纜、計算機和服務器等設備，可讓學生自主配置設備[4]。若運行在模擬環境下，還可讓學生觀察數據包在網絡中行進的詳細處理過程，及時展示網絡實時運行情況。創設該環境時，需要向學生介紹各個工具模塊及其使用方法，如在路由器上增加端口的方法、配置RIP路由的位置等。
　　2.3協商討論
　　參與實驗的學生一共有34人，按照實驗條件分為6個小組，小組成員自由組合。實驗教師將問題情境以ppt形式展示在大屏幕上，之后小組成員進行討論交流，最終拿出一個實驗方案：IP地址如何規劃、選用多少個路由器、路由器要怎么配置路由、需要配置哪些內容等，以圖形化的形式規劃出來，為下一步的實驗方案的實施做好充分的準備工作。協商討論的另一方面是預測按照自己規劃的網絡配置進行實驗時可能會出現什么樣的問題，要怎么去解決這些問題，做好充分的心理和知識準備。
　　2.4方案實施
　　經小組協商討論后若形成了方案，則開始在Packet Tracer模擬環境下按照討論方案進行配置。配置完客戶機、路由器、IP地址之后使用ping命令檢驗配置是否成功。在方案實施的過程中對于模擬器使用的問題要給學生以提醒，避免因非知識性問題阻礙實驗的進度[5-6]，如增加路由器端口時要先關閉電源、增加完畢后再打開電源、配置路由器的端口后端口要打開等；而對于在實驗進程中出現的另外一些問題，如配置完畢，所有連接線的物理連接配置都完全正確(連接線的連接點顏色都為綠色)，但是兩個網絡中的主機卻ping不通，這時要引導學生檢查主機的網絡配置是否正確、路由器的端口配置是否正確、是否配置了RIP路由，還可以引導學生在各個節點之間進行檢查，定位問題。
　　2.5知識驗證
　　待方案實施完畢，所有小組完成實驗過程之后，首先教師以隨機提問的形式讓學生回答實驗前提出的問題，小組其他成員補充，驗證通過實驗學生是否掌握了實驗要求的內容；其次，教師讓學生陳述實驗過程中出現的問題及小組集體的解決辦法，檢驗學生的創新思維方法和問題解決能力。若通過驗證發現某一個同學或某一組同學已經充分掌握了該實驗的知識內容，則可以將實驗擴展，作為能力進一步提高的驗證。
　　
　　3“主導?主體”教學模式在實驗過程中的體現
　　3.1教師主導作用的體現
　　教師主導作用就是教師在實驗過程中承擔起為學生提供選擇、管理、組織和加工知識的引導者和幫助者的責任。在學生可能遇到問題之前，進行前瞻性預測，做好先期的調控，避免學生走彎路；在學生感到困惑或遇到難以解決的問題時，給予適度的引導和點撥，讓學生得以擺脫困惑，做出選擇。
　　在該實驗中教師在創設情境、方案實施、知識驗證方面發揮主導作用，一方面引導學生探索問題的解決辦法，另一方面可因材施教，根據學員的實驗情況適當增加實驗知識點和實驗水準。在創設情境階段，教師需要根據本次實驗的目的創設合適的問題情境，這個問題情境既要和實際情況關聯，又能充分驗證原理知識；在方案實施階段，教師的主導作用就是在可能出現問題的地方給學生以提醒，避免學生走彎路，同時在解決問題時，教師一方面要根據經驗判斷問題可能出現的原因，另一方面要將這種問題的出現和相關的知識點聯系起來，引導學生將問題和知識點關聯思考，最終自己解決問題的同時又深入理解了知識點。如學生在實驗完成之后向教師咨詢配置Static Routing會怎樣，此時應先建議學生自行配置一個試試，然后對比觀察兩者在路由表的創建與更新、分組路由策略等的區別，并引導其結合兩者的路由選擇原理總結分析產生差別的原因。在知識驗證階段，教師從知識點的角度引導學生回答問題以及對問題解決過程的闡述，始終以實驗目的為基準進行。
　　
　　3.2學生主體作用的體現
　　學生不只是知識的學習者，更是團隊的合作者和問題的研究者。因此在小組中，每個學生都要積極主動參與小組的協商討論，為實驗方案的最優化提供建議和意見，為問題的解決提供精心思考后的思路。在方案實施過程中，更要積極主動利用已有的作為先行組織者的知識指導網絡拓撲的配置和構建，以及解決遇到的問題。比如有的同學在驗證路由選擇的過程中是通過在模擬模式下查看包的流動方向進行的，而有的同學則是通過Tracert工具跟蹤查看路由選擇和實現跳數的。有的同學為了查看路由器的路由表的更新情況，選擇去掉某一條路徑然后執行跟蹤來查看路由表的更新的。甚至還有同學在配置路由協議時候向教師咨詢為什么不使用Static Routing，這些都是學生在實驗過程中發揮積極、主動精神進行探索的表現。
　　4結語
　　本文重在探索在實驗課中怎樣發揮教師和學生雙重的主動性和積極性，以有效提高教學效果。因此選擇以計算機網絡原理實驗課中的配置路由選擇協議實驗內容的設計與實施為例，詳細介紹了在“主導?主體”教學模式下實驗課中教師怎樣發揮主導作用，學生怎樣發揮主體作用，以及整個實驗的效果。其中教學過程中教師宏觀把握課程的進度和對知識點合理引導，同時給學生以充分發揮其主動思考、探究、質問的能動性的理念和操作，無論對理論教學還是實驗教學都有一定的指導意義。
　　
　　參考文獻：
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