“4C”教學模式在計算機網絡實驗教學中的應用

秦麗梅　鄔依林

摘要：計算機網絡課程課本上知識點繁多且零散，如何在現有實驗室設備數量不足、陳舊、缺乏資金、實驗教師隊伍配備等情況下，在有限的課時內讓學生能將課本上學到的零散的知識點連貫起來應用于實踐，達到對知識的消化和吸收是一個需要不斷研究探索的課題。樂高“4C”教學模式，通過搭建和情景故事的引導來實現知識的獲取，可培養動手能力、創造能力、邏輯思維能力和判斷能力，此模式應用于計算機網絡實驗教學既可提高學生們學習的積極性，動手能力和創造能力還可把零散的知識點進行有效梳理整合，提高知識的連貫性和整體性，使得實驗教學與理論教學相輔相成，切實提高實驗教學的效果。

關鍵詞：計算機網絡實驗教學;自主學習;“4C”教學模式

中圖分類號： G424? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）06-0144-02

1 引言

計算機網絡技術在各個行業的應用越來越多，社會對計算機網絡方面的人才需求也越來越迫切。高校計算機網絡課程的大部分教材都側重于原理性講述，且各個章節的基本概念和知識點零散且眾多，學生掌握起來比較困難，如不對知識框架進行有效梳理，學生們很難掌握[1]。

計算機網絡的實驗教學在整個計算機網絡課程教學中占據非常重要的地位，該課程較強的理論性和系統性是后續網絡方面相關實訓課程的學習基礎，由于其實驗教學本身的特殊性，對實驗設備、實驗環境和學生的動手能力要求都比較高，在現有情況下如何打破傳統的教學方式，把零散的知識點不斷梳理成系統且完整的體系，培養出動手能力強，有創造性思維且滿足社會需求的計算機網絡人才成為我們需要重視的問題。

2 什么是“4C”教學模式

“4C”教學模式，主要分為如下四個步驟：

第一Connect，即聯系，把知識與現實世界中已有應用案例聯系起來，通過提出問題等方式激發學生主動去了解學習更多知識的欲望;

第二 Construct，即建構，對真實世界案例進行分析，提取知識點，利用一定的輔助工具，搭建模型，設計解決方案等;

第三 Contemplate，即反思，對建構的方案進行驗證和思考，進行問題總結，這是一個重要的階段，對完成任務有很強的指導性;

第四Continue，即延續拓展，提出新的問題或加入新的任務，進行拓展，此步驟可是整個方案又重新進入第一步聯系階段，從而形成一個良性的不斷增加挑戰和難度的螺旋式上升的循環過程，以達到了解更多知識的目的。

“4C”教學模式是樂高教育的教學理念，他是根據獲取知識的過程和學習效果而設計的[8]，此種模式反對單向灌輸的傳統教學方式，讓學生去主動探索外部世界，在探索的過程中把新的知識不斷融入已有的認知結構中，形成一個不斷完善的知識體系的過程。

3 計算機網絡實驗教學存在的問題

目前，計算機網絡實驗教學主要存在的問題有五個方面：

第一，實驗教師隊伍建設得不到重視，缺乏高職稱的實驗教師和學科帶頭人，或高職稱教師和學科帶頭人忙于搞科研，專任實驗人員任務繁重，一方面要進行實驗室的設備維護和管理另一方面還要擔任實驗課程，缺乏對學生足夠的實驗指導;

第二，經費短缺問題，購置的網絡實驗設備數量不足、設備功能單一或設備陳舊維護不到位等問題，無法滿足學生進行實驗課實操的需求，更無法保證學生在有限的課時內完成實驗內容，學生的實踐動手能力得不到有效鍛煉;

第三，實驗教學內容設計不合理，多為驗證性實驗，缺乏設計性和創新性實驗，實驗內容之間相互比較獨立構不成一個循序漸進的過程，學生在學習過程中多數量表現為機械性完成實驗任務，缺乏積極主動獲取知識的動力，無法將從教師哪里獲取的零散知識點進行聯系及更深入的探究;

第四，實驗教學方法落后，目前大部分高校計算機網絡課程的實驗教學主要采取硬件設備實操、虛擬仿真軟件或硬件設備與虛擬仿真軟件配合使用等方法，雖然可以在很大程度上改變實驗對時間或地域的限制性，但網絡課程中很多知識點專業性比較強，受學生知識積累度的影響，現有“講解-演示-驗證”式課堂的教學方式，導致學生聽課比較困難，對硬件設備的配置很難領悟。傳統的這種教學方式使得學生遇到問題時過分依賴老師，缺乏獨立解決問題的能力，課下對實驗內容鞏固練習參與度較低，學生學到的零散知識點得不到有效梳理和鞏固;

第五，實驗考核體系不完善、組織不合理等等問題直接影響實驗課的教與學的效果，實驗教學的考核結果在課程教學中占的分值比例不高得不到學生足夠的重視等。

以上這些因素都是導致實驗教學效果不佳，不能與理論教學做到相輔相成的原因。

4 “4C”教學模式在計算機網絡實驗教學上的應用

計算機網絡實驗作為計算機網絡課程的重要組成部分，進行實驗教學方法的研究與探索是提高實驗教學質量的有效途徑，學習不只是記住知識點，而是讓知識和真實世界發生聯系，以此來提高學生運用、轉化、遷移知識的能力，在動手動腦的環境中讓學習真實地發生，在現有的實驗條件下唯一能改變且立竿見影的方法就是打破傳統灌輸驗證式的教學模式，為課堂注入新的活力，激發學生的學習積極性和學習興趣，采用自主學習的學習模式，讓學生從被動地接受轉變為主動地參與，主動提問、主動思考、主動尋找解決方案，來提升網絡實驗課知識吸收轉化的能力。

“4C”模式的教學過程是基于讓學生做活動，幫助學生建構自己的知識，以學生為實踐活動的主體，教師為指導的方式，讓學生以自己的方式展示所學知識的一種建構主義學習理論。該模式應用于計算機網絡實驗教學可以讓學生在實驗操作過程中掌握知識點，可以很大程度上提高學生對于實驗教學活動的參與度，激發學生的求知欲，培養學生的創新思維鍛煉其創新能力，為后續的計算機網絡相關課程鋪墊堅實的基礎，最終使得理論教學與實踐教學相輔相成。現在以交換機和路由器的學習為例進行“4C”的教學模式的設計如下：

該模式的應用，將知識點的學習不僅僅停留在對交換機、路由器的配置上，而是將學習的重點轉移到如何應用上，“4C”的教學模式，通過和現實社會的聯系讓學習者知道路由器、交換機可以用在什么地方的。

例如：聯系到公司內部，財務部的電腦可以相互訪問，市場部的電腦可以互相訪問，人事部的電腦可以互相訪問，人事和財務之間可以互相訪問，但財務和市場部之間不能互相訪問作為現實模型來進行搭建，即所謂的構建階段，模型的構建有兩種方式：一是完全應用硬件，在實驗室設備配置完善的情況下可采用，但存在的最大問題就是搭建過程中如果出現問題，對問題的排查解決將耗費很大的精力，大部分同學在有限的課時內基本無法完成，另一種方式就是應用虛擬軟件進行搭建，搭建的過程基本不會出錯;一方面可以最大限度地解決硬件配備不足的情況，另一方面也解決了實驗時間和地域受限問題，在一個課時內無法完成的可保存下來待有時間繼續進行，靈活度較強，實驗效率大大提升，實驗中出現的問題也容易排查。然后對整個實驗過程中出現的問題進行思考、討論、總結即可以回憶鞏固知識點，還可以提升同學們的積極性，最后在功能上的拓展也可以大大調動同學們學習的熱情，提升創造力等。通過對路由器和交換機的實驗“4C”教學模式的應用可以看出，通過拓展環節可以不斷把學生們引入一個新的聯系階段，不斷擴大知識的應用范圍，最終獲得知識的連貫性和完整性，可以真正做到學以致用，可大大增強學生們對知識的轉化能力。

5 結束語

計算機網絡實驗課的教學，在有限的實驗時間、實驗設備和實驗教師配備等等情況下，通過將“4C”教學模式引入計算機網絡的實驗教學，可以將計算機網絡課本上眾多且零散的知識點貫穿應用起來，此模式可以在很大程度上提升學生的參與度，調動學生的學習積極性，培養學生自主解決問題的能力，不斷提高知識的連貫性和整體性，大大提升實驗課的效果，為后續的計算機網絡相關課程鋪墊堅實的基礎，最終使得實踐教學與理論教學進入一個相輔相成的良性循環，實現理論與實踐的有機融合。

參考文獻：

[1] 楊美艷，都廣捷，張愛華，等.計算機網絡課程教學方法探索與實踐[J].黑龍江科學，2020，11（15）：78-79.

[2] 林雄.計算機網絡實驗課程教學中存在的問題與對策[J].課程教育研究，2018（35）：152.

[3] 吳禎.探究計算機網絡課程的實驗教學的有效路徑[J].網絡安全技術與應用，2018（9）：95-96，26.

[4] 徐瑋瑋，丁峰.計算機網絡對虛擬仿真實驗的應用研究[J].數字技術與應用，2017（1）：106.

[5] 朱劍林，侯睿.虛擬仿真實驗在計算機網絡課程教學中的應用[J].教育教學論壇，2016（17）：224-225.

[6] 李云.虛擬仿真技術在計算機網絡實驗教學中的應用[J].教育教學論壇，2020（7）：391-392.

[7] 王煜，周文龍.虛擬仿真技術在計算機網絡實驗教學中的應用[J].計算機產品與流通，2020（7）：190.

[8] 陳俊，吳嘉佳，陳捷.“國培計劃”4C培訓模式研究[J].中國教育技術裝備，2012（30）：31-32.

【通聯編輯：唐一東】