建構主義理論下高職計算機網絡專業教學研究

【摘 要】介紹建構主義理論和支架式教學法以及高職計算機網絡專業課程的特點，描述如何將建構主義支架式教學應用于高職計算機網絡專業教學，并采用不同的分析方法對計算機網絡專業學生進行教學質量分析。

【關鍵詞】建構主義 計算機網絡 專業教學 支架式教學

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）04C-0143-03

在當前對教學的研究中，有關教學的定義有很多種，有些學者認為：“所謂教學，乃是教師教、學生學的統一活動”。另外一些學者認為，“教學就是指教的人指導學的人進行學習的活動”。還有學者認為，“教學是以課程內容為中介的師生雙方教和學的共同活動”。這些不同的定義雖來自不同的底層理論基礎，但有一點是共同的，即教學是一種活動，而且是一種為人的、人為的和復雜的實踐活動。教學是一種為人的活動，說明教學活動具有一定的目的性，教師要把特定的知識傳授給特定的對象。教學是一種人為的活動，說明了在教學的過程和教學結果具有不確定性，教師只能盡最大努力按照設定計劃進行，卻無法保證實施過程和結果與設定的計劃和目標完全一致。教學是一種復雜的活動，說明在教學的過程中出現不可預知事件來得突然和復雜，解決起來具有一定的難度。

按照理論指導實踐的哲學觀點，既然教學是一種活動，而且具有一定的為人性、人為性和復雜性，所以它在實施的過程中需要正確的理論來指導。結合高職院校計算機網絡專業知識的特點，本文采用建構主義理論來指導課程實踐的活動。

一、建構主義簡述

建構主義是一種哲學理論，而不是某種具體的教育教學方法。建構主義是在認知主義基礎上發展起來的學習觀，建構主義理論認為學習是獲取知識的過程，知識不完全是通過教師的傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助他人或者其他手段的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得。建構主義強調學習者學習的主觀性，最提倡的學習方式是合作學習，而情境、協作、會話和意義構建是最基本四要素。

情境——學生學習的環境。在建構主義理論中，情境必須要為意義構建服務，教師設定的情境必須要有助于學生最終意義的構建。

協作——學生在意義構建的過程中相互合作，共同收集學習資料，共同分析問題的要點，共同提出問題的假設，共同驗證。在整個學習的過程中，協作貫穿始終。

會話——學習者相互交流，每個學習者將思維成果與同組成員共享，有助于組成員意義的構建。

意義構建——學習者的終極目標。將學習者放置于相應的情景中，通過同組的協作，通過會話的方式，最終使每個學習者構建起事物的本質規律及相互之間的內在聯系。

在建構主義理論下，目前比較成熟的主要教學模式有支架式教學、拋錨式教學、隨機式教學。本文將采用支架式的教學模式對高職計算機網絡專業進行教學。所謂支架式教學，引入“支架”寓指“教”與“學”的關系：教師的“教”只是為學生搭建學習的“支架”，“幫助”、“協助”而不是“代替”學生學習；學生則在教師的幫助和指導下主動建構并內化知識和經驗，促進自身能力的發展。支架式教學的操作程序包括“搭腳手架—進入情境—獨立探索—協作學習—效果評價”等五個步驟。

二、高職計算機網絡專業知識特點

高職計算機網絡專業課程有其自身的特點，主要表現在如下幾個方面：

第一，理論知識非常抽象。計算機網絡的專業知識是學者對現實問題的抽象，具有高度的抽象性。計算機網絡專業的重要的核心知識點，比如OSI網絡七層結構、各類數據包格式尤其是幀頭格式、各類協議模型及運行過程等都具有理解難度大、抽象性高的特點。

第二，實踐性強。計算機網絡專業本來就具有實踐性強的特點，只有通過大量的實踐，才能理解并靈活應用網絡知識；只有通過大量的實踐，才能積累相應的工程經驗。

第三，知識點聯系性強。計算機網絡通信是一個非常復雜的過程，涉及的知識點非常多，各知識點之間的存在著千絲萬縷的聯系，這些知識點相互交叉形成了計算機網絡通信模型。

盡管計算機專業知識抽象難懂，但這些理論知識畢竟來源于生活，所以，可以利用建構主義的教學方式，使學生利用已有的知識經驗，在教師構建好的情境中，利用教師提供必要的學習資料，發揮自身的主觀能動性，將抽象的、難懂的知識點構建起來。計算機網絡的知識點綜合起來就是一個整體結構，相當于一整座大廈，教師采用哪種教學方法，如何使學生能盡快的構建起這座大廈是一個非常重要的問題。建構主義理論中的支架教學強調教師為學生搭好腳手架，學生在腳手架的基礎上構建整個大廈。結合計算機網絡專業知識和支架教學法的特點，將支架教學法應用在計算機網絡專業的教學中就顯得非常合理。

三、建構主義在計算機網絡專業教學的應用

采用建構主義理論支架式教學方法時，教師要充分強調動學生的主觀能動性，鼓勵學生采取合作學習的學習方式，將情境、協作、會話和意義構建四要素融入到教學設計中，嚴格按照“搭腳手架—進入情境（按照最近區域理論）—獨立探索—協作學習—效果評價”的教學步驟進行。本文以路由與交換課程中的OSPF路由協議知識點為例，詳細闡述建構主義支架式教學在計算機網絡教學中的應用。

（一）搭腳手架。所謂的搭腳手架其實就是構建教學情境，在搭腳手架時要充分考慮如下三個方面：

1.要有助于學生意義的構建。教師在搭腳手架時，要遵守搭腳手架是為學生最終意義構建的原則。所以，教師在搭腳手架時，務必要考慮核心概念之間的關系，以便于學生后期獨立探索沿腳手架攀爬。在OSPF路由協議的授課中，教師可以按照“RIP協議的不足—OSPF的概念—hello協議—OSPF的網絡類型-DR BDR選取規則—DR BDR選取過程—編輯本段OSPF鄰居關系—OSPF泛洪—OSPF LSA類型—OSPF末梢區域—OSPF配置”這樣的腳手架來進行搭建的。

2.按照最近區域理論搭建。按照最近區域理論的觀點，學生還不能獨立地完成學習任務，需要在學生最近發展區階段即學生快達到另一個較高的層次的發展水平而事實上還沒有達到的時候搭建“腳手架”。因此，在搭建腳手架（構建核心概念）的時候要注意，一定要在學生已有最高水平的基礎上，拔高一定的高度，這樣既能夠使學生有充足的學習空間，又不至于學生理解不了。在路由與交換課程OSPF路由協議知識核心概念構建中，我們可以先構架RIP的核心概念，然后在RIP的核心概念上再引入OSPF的核心概念，由于RIP是學生學習OSPF協議前剛學的協議，故符合最近區域發展理論。

3.要有助于學生創新。創新是一個民族的靈魂，也是學生畢業就業的核心競爭力，所以在教學的過程中，我們要不斷地培養學生的創新能力。在搭建腳手架的環節中，我們主要是構建創新環境。創新環境是指在創新過程中，影響創新主體進行創新的各種外部因素的總和。在OSPF協議知識點學習的過程中，我們主要是為學生構建一個問題具備多種解決方法的應用環境，在此次學習的過程中，教師可以在網絡地址劃分、OSPF協議配置方面構建“一題多解”的應用環境。

（二）進入情境。即設置懸念情境、將學生引入問題情境中，在設置問題的時候，教師要給問題情境賦予時代性和趣味性。在路由與交換課程OSPF路由協議知識點學習過程中，教師可以以某一大型跨國企業或者某一銀行為例（比如IBM、中國銀行等知名的企業單位），詳細闡明當前的應用環境，比如有30臺路由器正在同時工作，由于采用了RIP協議導致網絡內部消化過多的帶寬，或者舉例由于網絡地址有限從而要涉及變長子網掩碼（因為RIP協議不支持變長子網掩碼）。這樣的引入方式，反映了當前網絡應用的變化，既時髦也真實，學生有身臨其境的感覺，從而激發學生的積極性。

（三）獨立探索：引導學生沿概念框架逐步攀升。獨立探索并不是指完全讓學生單獨探索，而是在教師的引導下，使學生進入學習情境，然后使學生對一個問題進行思考，學生遇到一些比較困難的問題時，教師應該利用教學資源給予學生一定的幫助，當學生在教師的幫助下取得階段性成果時，教師應該給予肯定和表揚，并設置進一步的情境，將學生引入下一個問題的思考。學生在OSPF協議的學習過程中，理解DR、BDR選取規則和DR、BDR選取過程都有一定的困難，此時教師應該要準備充分的教學資源，比如說能夠易于學生理解的圖和表、生活中類似的例子，以供學生參考理解。

（四）協作學習——小組討論。在建構主義理論中，協作學習是整個學習過程中非常重要的一個環節，通過學生之間的小組討論，學生通過共同協作和討論，更加全面的理解所學知識。在學生學習OSPF協議開始，教師可以將學生分為若干個組，鼓勵同學們協作學習，教師還可分階段有計劃、分步驟組織學生討論。比如，在DR、BDR選取規則學習過程中，教師就可以組織一次專門的討論，通過不同學生之間的見解，使學生完全理解DR、BDR選取規則。當概念框架里面所有的概念都學習完以后，教師務必要組織學生來一次大討論，使整個知識的層面而非單個概念的層面來理解知識點。

（五）效果評價。在建構主義理論中，效果評價并不是指教師出一個考題或者提幾個問題來考察學生是否已經學會課堂知識，而由學生單個或者學習小組展示自己的學習成果。效果評價環節，教師要開放自己的心態，不能以自己的思維來衡量學生的學習成果，而應以學生的角度來看學生的學習成果，思考學生的理解方式，并且找出學生理解問題方式是與教學引導之間關系。在教學過程中，尤其要注重表揚和肯定學生的學習成果，并將之總結起來，形成更加容易理解的文字敘述或者圖表。對于一些理解還不到位的學生，要繼續給以提示和幫助，以完善他們的意義構建。在OSPF協議的效果評價中，對于那些理解還不到位的學生，教師可以在他們闡述自己的學習成果時，有意識地提問題，或者讓其他同學對他們的觀點進行評價，以進一步幫助他們完善對OSPF協議意義的構建。

四、教學質量分析

教學質量分析是通過對Quantitative信息的收集，對教學活動的全過程和質量作出客觀描述，在此基礎上根據教學大綱的要求、培養目標的要求和學生學習情況，對教學質量作出判斷。為了客觀準確地分析建構主義理論支架式教學在高職計算機網絡專業課程的教學效果，并排除偶然性，筆者通過4年的時間對計算機網絡專業學生進行對比研究。2009～2010年，筆者對2008級和2009級學生采用了一般的講授實驗法，而在2011～2012年，筆者對2010級和2011級學生采用了建構主義理論的支架教學法。然后分別從2008級、2009級和2010級、2011級學生中隨機抽取30名學生作為分析對象，并且采取問卷調查法（主要調查學生的積極性和學習心理）、學生學習成果匯報法（主要考察學生對知識的掌握程度）、知識靈活應用考核法（考核學生對知識的靈活應用水平）三種方法對不同授課方式的兩類學生對象進行分析。將每一類考核指標最高值設定為5，最低設置為1，經過加權平均處理，分析結果如表1所示。

通過表1可以看出，采用建構主義支架式教學法以后，學生無論是學習興趣還是能力提升等方面，都有較大的提高。通過數據分析可以得出這樣的結論：采用支架式教學方法在計算機網絡專業教學，效果是良好的。

綜上所述，建構主義理論是基于以“學”為中心的理論，而計算機網絡專業的專業知識具有知識高度抽象、實踐性強和知識點聯系復雜的特點，將建構主義相關理論和方法應用到計算機網絡專業的教學中，能極大地調動學生的積極性，極大地提升教學效果，對于豐富高職計算機網絡專業教學方法和課程改革具有重要的借鑒意義。

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（責編 黎 原）