在中職《網絡設備配置與應用》課程實施“先體驗后講解”的“理實一體化”教學模式探討

[摘 要] 《網絡設備配置與應用》是網絡專業的核心課程，該課程的特點是：知識點比較抽象，使用模擬器軟件進行操作。經過一段時間的教學實踐，發現學生能夠按照教師提供的《實驗指導書》逐步完成，但對知識要點的理解，學生存在明顯的不足。針對問題，以知識點——“靜態路由”為例，就如何基于一體化教學模式下實施“先體驗后講解”的教學模式進行分享與探討。

[關 鍵 詞] 中職網絡專業；理實一體化；教學模式

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）23-0076-02

在計算機網絡技術專業中，“路由”是指數據包從某一網段出發去往指定的目的地所經過的路徑。“靜態路由”是路由的其中之一種類型，它是指網絡管理員或用戶通過登錄網絡設備配置界面后使用手動添加方式而得到的路由信息。“靜態路由”是中職計算機網絡專業的學生在學習路由器配置過程中所必須掌握的重點之一。在我們的日常教學策略方面一般使用先講解理論知識，再進行上機操作的理實一體化教學。

“靜態路由”的概念比較容易被學生所理解，且實施配置命令比較簡單，學生能在教師提供的《實驗指導書》指引下獨立完成并通過測試。然而，在實驗完成之后能夠簡單地描述數據包是如何通過“靜態路由”匹配而實現的轉發功能時，卻出現啞口無言的情況。這可以基本判斷學生僅是初步掌握命令的輸入而并非對知識要點達到充分理解的要求。一般情況下，教師在隨后的教學策略中會針對此情況使用任務驅動的教學方式，通過制作一系列較為詳細的《實驗指導書》，讓學生根據其中羅列的操作步驟進行反復練習，希望能夠通過這種方式使學生達到要求。

為檢驗這種方式是否奏效，圍繞該知識點開展了一次階段性測驗。測驗要求是在規定時間內完成如圖1所示拓撲的路由配置，實現全網互通。

通過將測驗與實驗的成績進行比較分析得知，整體平均成績由原來的79.6分下降到64.9分。合格或以上的人數比例由原來的92%下降到78%。檢查不合格的學生所提交的配置文檔，發現路由信息配置存在缺漏（有去無返）和下一跳地址設置錯誤兩個問題。與此同時，還對合格的學生進行了學情的了解，大部分的反饋是牢記配置命令和方法實現的。由此可以基本判斷學生未能充分理解知識點。

根據此情況，我對教學模式進行了重新設計，將“先講解后操作”調整為“先體驗后講解”的模式。這里展開談談我的具體教學策略。

“先體驗”，指的是在新課的課堂上先讓學生完成簡單的配置操作。實驗的環境可以是真實的設備，也可以是模擬器。在《實驗指導書》中詳細列出命令的使用方式和格式，對實驗過程的每個操作步驟進行羅列并在相應位置添加解析，也可以通過錄制屏幕的方法制作相關的操作演示視頻作為學生的學習素材。這個策略的設計意圖是讓初學者首先通過動手的方式感知新事物、新知識。對中職學生而言，他們具有較強的動手能力，這種特點會一直存在于他們新事物、新知識的學習過程之中，并且發揮著主導的作用。這好比跟他們介紹一位新朋友，若單純只是通過他人的詳細描述而讓他們得到充分了解不太可能，因此在課程策略上首先讓學生接觸一下這位“新朋友”。一方面激發出他們“嘗新”的動力，提高注意力和興趣；另一方面，通過動手的形式更能使他們對新知識的存在產生較強的感知。“先體驗”的操作內容不宜過多過繁，一般建議設計兩個路由器（3個網段）所構成實驗拓撲，且課時控制在1節課內能夠完成并通過測試即可。

基于“先體驗”，學生的注意力已集中到課堂上，并因此產生了更多的學習興趣和求知欲望，為接下來的理論講解做了充分的鋪墊。

“后講解”環節的主要內容并非過多放在基本概念、命令格式和演示操作，而在于靜態路由的轉發過程。由于轉發過程是一個比較抽象、動態而又實際存在的東西，所以對學生來說這是一個學習的難點。如何能將這個過程直觀地呈現到學生眼中，化繁為簡地給予講述并使其理解，對于教師說來這也是一個教學難點。要解決如何直觀地將知識點呈現在學生眼中，在該課堂策略上教師可以制作一個十分簡單的拓撲結構圖（PPT背景建議用純白色），使用數位板或手寫板作為教具，將數據包傳遞的方向以繪畫箭頭流向的方式進行表現，突出數據包進入路由器時匹配路由表信息進行轉發的過程同步講解，再結合模擬器軟件上的“捕獲”功能（思科Packet Tracer）向學生展示這一轉發過程。如果模擬器軟件不具備這種功能，也可以在路由器上使用“debug”命令開啟調試功能，通過查看進出路由器數據包的方法實現。教師在講解該知識點時基于這兩種策略將教學難點直觀地呈現在學生眼前，能夠有效地解決抽象知識的直觀體現。經過現象直觀的講解后，還應圍繞知識難點設計1～2道課堂練習題讓學生思考討論完成，既能使學生進一步理解，也能避免讓學生的注意力出現“跑偏”的現象。該環節的課堂策略應該設計在1學時以內。

“再操作”，是指基于前兩步后圍繞知識點正式展開的一系列上機實驗。在實驗課堂的策略上，根據學習階段的不同對應不同的策略與方法。處于初級階段，一方面內容相對比較簡單，操作步驟及解析比較詳細，同時在操作要點中加入諸如“提問”“思考”“判斷”等讓學生邊操作邊作答，或者是操作過后的問題作答，使學生帶著思考做實驗；另一方面，在課堂上針對實驗的內容進行講解，其中包括路由轉發的過程展示，讓學生對“后講解”環節中的難點進一步加深認識與理解。到學習中段，一方面實驗的難度會適當加大，操作步驟的說明或解析會相對減少；另一方面，提供知識重點、難點的演示視頻作為參考素材，讓學生通過思考和討論完成實驗內容。

為了使學生在學習過程有更多思考投入，避免麻木地操作，實驗課堂的教學策略也可以進一步調整與提升，讓學生運用所掌握的知識與技能，設計了以案例形式進行“先規劃后驗證再實施”的任務驅動。

“先規劃后驗證再實施”的教學策略理念源自于實際工作流程，可以通過“項目實施”將這種流程轉化為教學策略的實施方法。對路由進行選路就意味著去往目的地存在兩條或以上的可行路徑，因此，在課程引入環節必須向學生明確選路的目的和要素。選路的目的是選擇出數據包從源地址去往目的地址耗時最少的路由路徑，要素是選路的依據。如下圖2所示，可以使用距離和速率兩個條件作為選路的依據。

在課程引入的教學環節中，使用“創設情境”的方法，將去往某一目的地的距離、使用具有速度差異的交通工具，以及所需耗時作為例子引入，結合使用手機上的導航軟件將選路的目的和要點直觀地呈現出來，讓學生進行思考。將該知識合理地轉化為靜態路由的“選路”，教師在“新課講解”的教學環節中對選路的各個要素進行講解，使學生為接下來的“項目實施”環節準備好所需的知識要點。

在“項目實施”環節，將“規劃”“驗證”和“實施”分別設計成一個項目內的三個子任務。子任務一，讓學生依據上一個教學環節所掌握的選路要點，根據給定的網絡拓撲進行最優、最快的路由路徑選擇。子任務二，使用Ping命令的擴展功能，對兩條或多條的可達路徑進行測試，并比對測試結果中的Round-trip數值來驗證“子任務一”的規劃是否符合要求。如圖3所示，通過直觀的圖表進行對比。

Round-trip數值是一個衡量數據包從源地址到目的地址往返所需要的測試耗時值，單位：ms，它包含“min（最少）”“avg（平均）”和“max（最大）”三個子數值，分別表示耗時最少、平均耗時和最大耗時。通過這種驗證式的上機操作，使學生既能進一步掌握靜態路由的配置技能，也能在操作過程中更好地培養其思維思路，因為實驗中僅提供測試驗證的方法。與此同時，要求學生將這些測試數值使用Excel表的形式進行展示，并讓學生根據數據圖表所示的結果進行簡單的分析，并以此為選路依據，驗證規劃的正確性。子任務三是讓學生將該規劃的結果編寫成以命令配置步驟形式的“實施方案”，并在真實的網絡環境完成配置，效果展示。實驗過后，依照“評價表”組織學生進行“自評”。根據評價表，結合教學效果，教師圍繞知識要點進行歸納總結。為了使所學的知識不容易被學生遺忘，設計1～2道課后練習題，讓學生利用課余時間經過思考后完成，有效鞏固加深知識在學生記憶之中。這種結合“先體驗，后講解”與任務驅動式的教學策略與方法，多次在理實一體化的課堂上實施，從教學效果方面與之前“先講解，后按步操作”的傳統教學方法有相對較好的效果，學生能夠對知識點更有深刻的認識與理解，并在往后的操作中能夠舉一反三，達到熟練掌握，極大地增加學生的學習收獲。“先體驗后講解”的主線也是以任務驅動式的理實一體化教學方式，學生能夠通過這種方式在學習知識要點過程中了解與掌握工程實施的基本流程，符合“工學一體”的教學理念，使《網絡設備配置與應用》課程在實施理實一體化的過程中得到更好的教學效果。

參考文獻：

[1]鄧澤民.職業教育教學設計[M].4版.北京：中國鐵道出版社，2016.

[2]崔北亮.思科網絡實驗室CCNA實驗指南[M].北京：電子工業出版社，2014.