计算机课堂教学环节(通用8篇)
摘要:本文提出中职计算机专业必须把加强实践环节教学,提高学生操作技能放在重要位置在实践教学中,要注重实验室、实训和实习基地的建设,加强师资队伍建设,改革教学方法,构建课程教学与认证教育相结合的教学环境
关键词:计算机:教学:实践环节;操作技能
在最近颁发的《国务院关于大力发展职业教育的决定》中指出: “加强职业院校学生实践能力和职业技能的培养.高度重视实践和实i)ll~节教学”这给我国的职业教育指明了方向。加强实践环节教学。提高学生操作技能是中等职业教育的必南之路。
在2001年教育部职成司制定的中等职业学校计算机及应用专业教学指导方案中对该专业培养目标的提法是:“具有扎实的计算机专业知识和基本技能的、在生产、服务和管理第一线工作的计算机系统管理,维护和应用操作人员”。我们在以往的教学过程中,存在理论教学课时偏多、实践教学课时少的现象,相当部分实验操作由于种种原因没有得到较好实施,往往是重理论知识轻实践技能和操作熟练程度。学生既没有学好有关的计算机理论,又没有掌握必要的操作技能或达不到一定的熟练程度,无法适应社会的需要。我们要更新教学理念。把实践教学放在重要的地位,使学生在学校学习的几年中都不断地在实践中提高自己的操作技能。这就要注意抓好实践教学的各个环节。
一、实践教学的几个环节实践教学总的来说可分为:上机实验课、实训、实习三个环节。
1.上机实验课,计算机专业的大部分专业课都安排有上机实验,其目的是通过上机实验使学生加深对理论的理解,提高操作技能。因此,每一门课程中涉及到计算机操作的内容,应尽量增加学生计算机操作的课时.操作课时的安排视具体情况有的可达总课时的50% 以上甚至更多,使学生掌握必须的理论知识的前提下,能熟练掌握所涉及的操作。提高操作技能。
2.实训,是培养学生动手能力的一个重要途径,学生能否将所学的计算机专业技术应用于实践,与实训教学有密切关系。计算机专业实训主要有英文打字实训、录入与图文编排实训、计算机硬件组装与维护的实训。通过这些实训使学生熟练掌握中英文打字技能、掌握图文排版技能、掌握微型计算机组装与维修的基本技能,了解常用外设的安装、使用及日常维护方法。
3.实习,是综合性的实践环节、使学生在知识、技能和素质各方面得到比较全面的、综合的锻炼。
二、制约实践环节教学的几个因素制约实践环节教学的因素主要是如下几个:
1.过去由于对中等职业教育指导思想认识不足,在课程设置、教学方法上向大专和本科看齐.重理论轻实践,造成培养出来的毕业生理论水平低、实践能力不强,无法在生产、服务的管理第一线从事计算机系统管理,维护和应用的操作。
2.由于经费上的原因,无法建立相应的实验室,使得学生没有足够的操作课时,不能更好地提高学生的操作技能。
3.学生没有从事奉专业实习的场所,名誉上是实习但实际上做的是与本专业毫不相干的工作,有的甚至给学生放任自由,根本就没有去实习。
三、加强实践环节教学的几点措施
(一)加强实验室及实训、实习基地的建设要提高学生的操作技能.使学生积累实践操作经验,就必须要有必备的实验设备和实训的环境,否则将成为空话。过去由于种种原因对实验室和实训实习基地的建设做得不够,现在必须要高度重视。随着国家对职业教育的逐步重视、教育经费逐步提高,应尽量建立能满足计算机专业所开设课程的实验室,如:计算机基础实验室、微机原理实验室、多媒体实验室、计算机硬件组装与维修实验室,网络实验室,电子电工实验室等。要进行直观教学,每一阶段上课根据不同的教学内容在不同的实验室上课,边讲边实践。特别要突出计算机硬件组装与维护这一实训的重要地位,要求学生能熟练组装一台计算机,能正确诊断计算机软、硬件的一般故障,同时要使学生了解计算机相关外部设备如打印机、显示器的一般维护维修方法。此外应加强电子电工应用技能的实训,要使学生掌握各种电子电T仪表的使用.基本的焊接与维修技能。过去我们对这方面的实训不够重视,认为计算机专业主要从计算机操作的角度去要求即可,实际上目前计算机专业的学生在就业方面除考虑从事计算机业务外,相当部分学生可能要到电子厂工作,加强电子电工的实训,有利于拓宽学生的就业门路。
加强实习基地的建设,以各工矿企事业单位、计算机公司为实习基地是培养中职计算机专业学生实践能力的一个重要途径。建议增加一项见习的内容,见习的目的是使学生接触社会、了解社会,有利于学生技能的培养,同时有利于培养学生的职业兴趣,使学生毕业后容易适应工作岗位。见习要有一个循序渐进的过程,第一学期要求学生到计算机公司了解计算机的市场行情,计算机配件的性能及价格,如何合理配置一台计算机等,使学生对计算机的组成有初步了解;从第二学期开始每学期安排3-5天的时间到计算机公司见习,跟随计算机公司的职员工作,使学生既能从中学到有关的计算机知识又能学到一些管理上、作者、陈超文营销上的知识。前些年我们在安排学生实习上存在一些问题,有的地方甚至出现“三无”现象,即无固定实习场所、无专门指导实习的人员、无明确的实习要求,学生实习的效果大打折扣。我们应加大实习指导的力度,与有关实习单位建立长期的合作关系,根据能联系到的实习单位和学生所学专业知识的特长可以分几个不同的实习方向:
如软件使用较熟练的学生到一些企事业单位实习,硬件操作掌握较好学生的到计算机公司从事计算机组装及维修的实习,一部分学生到生产计算机板卡的工厂或电子厂实习,学校要专门派出教师巡回检查指导,可以聘任实习单位的专业人员作为学校的外聘教师,指导学生的实习。此外有条件的学校也可尝试由学校开办计算机公司,学生参与经营与管理。
(二)定期调整教学内容、改革教学方法,创新考核机制实践环节教学重在实践操作,因此要充分利用现代的教学设备,加强直观教学,现场教学,案例教学,精讲多练。要注意做到如下几个方面:
1.计算机技术具有更新快的特点,因此要定期修改中职计算机专业的课程设置,根据未来岗位的实际需要将技术陈旧又没有实用价值的专业课砍掉,补充一些新的在生产、服务、管理第一线有应用价值的技术课。
2.要改变传统的教学方法,教学内容要与社会应用密切联系,教师备课时既要熟悉课堂的内容要求,又要了解学生的水平和学习进度,预测操作过程中可能遇到的问题,要把每次上课将要演示的内容事先操作一遍,做到万无一失。有的教师认为操作课比较简单,因此在备课时只是大概看一下教科书的操作步骤,实际上有时会因为一个小的问题而造成教学事故。就曾经有一位教师在上VB程序设计时为了找一个要使用的控键花了十分钟的时间,影响了教学。因此教师备课一定要认真过细,要根据学生基础及使用软件和设备进行,每次课的教学要明确教学目的、内容和要求,在讲课过程中除讲清操作步骤外,同时给出一些问题由学生去思考和解决,鼓励学生独立思考、发现问题,解决问题,发挥学生的想象力,挖掘学生的创造性和主观能动性。例如在FrontPage2000中有关创建网页之间的超链接的内容时,首先给学生明白网页之间的联系可以通过超链接的方法实现,即使网页之间不同在一个驱动器或一个文件夹上;通过一个简单的例子给学生介绍了超链接的操作方法,当学生掌握这一操作方法后要求学生将主页改变保存位置,再打开这个主页,观察结果(发现问题:超链接失效),引导学生去分析问题出现的原因及解决方法,通过这样启发教学,学生对这内容有了深刻的理解。
3.实验操作要有目的性、连贯性,要采取流水作业的方式。过去安排课程我们往往采取两节理论课两节操作实践的方式,这样的弊病是一次课讲的内容太多,而上机操作要等到下一次课才能进行,学生不能及时进行操作训练,不利于学生对知识的掌握,影响教学效果。因此应注意调整教学方法,将内容进行分解,每次课都能做到讲练结合。要使学生有成就感,觉得每次上课都学到了东西,都有收获,这样才能激发学生的学习热情。
4,技能考核要灵活机动。技能考核主要是考实际操作,考核学生利用所学的计算机知识解决实际问题的能力.因此要根据不同的课程不同的要求,例中英文录入主要是对录入速度和正确率的要求;对于Word、Excel这一类的操作的考核,可以按要求进行图文混排、复杂表格的制作等现实生活中常需要用到的技巧;对网页制作,动画设计等课的考核可充分发挥学生的创造力的想象力.以定时完成作品的方式来考核。同时可结合社会上的技能考试来进行,构建课程教学与认证教育相结合的教学环境,要求每个学生通过努力至少取得一个相关的职业资格或技术等级证书。如:组织学生参加OSTA认证。
OSTA认证是一个南国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心组织的考试,而计算机职业是国家实行准入控制的职业,通过对学生进行培训和考试,使学生提高就业能力和工作能力,促进就业和推动经济发展。
加强师资队伍建设要提高教学质量就必须要加强师资队伍建设,要着手打造一支教育观念新、改革意识强、有较高教学水平和较强实践技能的教师队伍。计算机专业的课程具有操作性强的特点,而且随着计算机技术的不断更新提高,其教学内容也在不断改变。因此一方面要求现有教师要不断进行知识更新,进修提高,达到计算机应用与软件技术类专业认证教师资格;另一方面吸收优秀大学毕业生充实教师队伍.要注重选择计算机操作能力强的毕业生,因为有的毕业生虽然理论课成绩很好,但操作能力较差.不能满足实践教学的需要。此外,可以考虑通过校企合作,从计算机公司等企业外聘有某些计算机操作特长的技术人员作为兼职教师,组建一支满足教学需要的高素质教师队伍,为学校教育提供人力资源保障。“职业教育要高度重视实践和实训环节教学”这己在教育界达成了共识,我们要通过不断探索,提高中职计算机专业的教学质量。
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参考文献:
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关键词:江南大学,《计算机组成与系统结构》,实践教学,实践现状,应对方案
一、引言
当前,随着物联网技术和产业的持续发展,嵌入式技术已成为信息产业中发展最快、应用最广的计算机技术之一,被广泛应用于网络通信、消费电子、医疗电子、工业控制和交通系统等领域。资料显示,在2009年中国软件业收入的9513亿元中,嵌入式占了将近20%,而且每年都以近40%的速度增长。嵌入式系统是以应用为中心的软硬件混成专用计算机系统,需要设计人员统筹考虑软硬件设计,以最大限度地适应应用系统对功能、成本、体积、功耗、可靠性等方面的要求。传统的软件、硬件分别进行的设计方法难以满足嵌入式系统的设计需求,而需要设计人员进行软硬件的综合考虑和协同设计。
然而和上述趋势对应的是,目前计算机类本科专业软件方面的教学和实践都实施得较好。学生除了课堂学习外,还可以利用学校和自己的计算机充分进行软件编程的实践和训练。而且软件类课程C语言、数据库、网络等相对直观和容易理解,容易入门。但对于硬件类的课程尤其是计算机组成与系统结构,学生普遍反映内容较为抽象,如果没有适合的实践环节将课堂概念和实际工程联系起来,学习效果将难以得到保障。因此,探索适合计算机组成与系统结构的实践教学工具、教学方法和配套机制,加强学生理论学习和实践环节的联系,建立形象直观、便于理解的学习途径至关重要。本文重点讨论江南大学计算机组成与系统结构的实践教学实施现状,在此基础上提出改进方向,为增强计算机组成与系统结构的教学效果作有益探讨。
二、《计算机组成与系统结构》实践教学现状分析
当前国内计算机类本科专业硬件主干课程设置有两种模式:一种是数字逻辑与数字系统(技术基础课)→计算机组成原理(专业基础课)→计算机体系结构(专业课)。大多数重点院校采用这种模式。另一种是数字逻辑与数字系统(技术基础课)→计算机组成与体系结构(专业基础课)。江南大学及国内其他许多本科高等学校采用第二种课程设置模式。
《计算机组成与系统结构》课程综合了《计算机组成原理》和《计算机体系结构》两门课程的要求,要求学生掌握计算机系统各个部件的组成原理,最终从系统、整机的角度理解计算机的结构与组成,是计算机类本科专业的专业基础课程,以及计算机硬件与结构方向非常重要的一门课程。这门课程的建设与教学质量直接关系到人才培养中计算机硬件与结构方向教育的成效。尤其是在当前嵌入式系统日益流行,软硬件一体化设计需求不断扩大的背景下,计算机组成与系统结构课程能否达到预期效果显得更为重要。
目前在教学实施过程中,学生普遍反映该门课程内容较为抽象,难以和一个具体的可见的系统相联系理解整个的运行过程,学习效果欠佳,依然停留在为应付考试的习题练习为主的方式上,通过课程的学习无法锻炼搭建完整电路系统的能力。这些问题急需通过实践环节有针对性地解决。
传统的计算机组成原理采用的实验设备是在开放的电路板上用插线的方式搭建逻辑,学生通过将对应的引脚互联起来构成特定的数据通路。这种方法无需编写程序,可以直观地显示计算机内部结构和运行情况,但对学生的影响仅仅停留在实验室阶段,不能和企业的实际开发相结合,没有更多的实用价值。
随着硬件可重构技术的发展,越来越多的计算机组成原理实验课采用了基于FPGA的实验装置。基于FPGA的优点在于学生可以通过自己的逻辑设计得到专用芯片,并通过实验板上的I/O观察芯片的运行情况,更接近实际CPU的运行状态。目前,根据不同学校学生能力的强弱,基于FPGA的组成原理实验采用了两种不同的输入方式。
一种是基于原理图的设计方式。学生通过连接原理图的方式,构成自己想要的逻辑电路。将该电路下载到FPGA芯片后构成特定的芯片,通过实验板上的I/O观察芯片内部的运行情况。这种方式的优点是直观、易于理解。缺点是随着系统变得更加复杂,原理图输入的方式耗费时间太长,连线也容易出错,不太可能用于搭建复杂的系统。
另一种是基于硬件描述语言VHDL/Verilog的设计方式。优点是可以利用现有的资源搭建较为复杂的系统,甚至多级流水线的CPU,可以极大地提高学生的硬件设计能力。缺点是对学生的要求比较高,需要有硬件描述语言的基础。
三、《计算机组成与系统结构》实践教学工具的选择
通过上述分析,可以看出基于硬件描述语言和FPGA的组成原理实验方式由于可与将来的企业实际开发相结合,具有较强的实际意义。学生可以通过VHDL搭建复杂和完整的硬件系统,对于理解计算机组成原理和计算机的运行情况有非常现实的意义。关键问题是,应该如何选择适当的基于FPGA的开发环境和教学方法,以适应不同水平的学生的具体需求。
由于现在基于硬件描述语言已有许多公开源代码的资源可以加以利用,因此在进行计算机组成与系统结构教学和实践中,可以围绕某一种有代表性的CPU进行学习和实验。如国内外有一些学校选择以MIPS处理器作为教学和实验的对象。学生可以根据自己的掌握程度借鉴或自己设计某个模块,最终形成完整的CPU。同时还可以在此基础上通过汇编程序进行系统结构的实验。通过这样的方式,学生可以将课堂讲解的内容完全与实际的CPU系统关联起来,从而为将来的硬件系统设计奠定良好的基础。而且由于所选用的开发语言和环境都和企业实际使用的一样,可以缩短将来的工作中的学习时间。
四、《计算机组成与系统结构》实践教学机制探讨
选定了适当的实践语言和工具之后,还要有适合的配套管理和运作机制才能保证实践教学的效果。现在传统的实验室都是学校购买设备后由实验室人员管理和维护,并配合任课老师在上课时间为学生提供实践教学服务。由于实验设备数和上课时间有限,学生并不能完全完成和理解实验内容。因此,我认为可以采取多种方法改善这一状况。
1. Xilinx/Altera等FPGA提供商建立联合实验室,随时可获得提供商提供的一些最新资料和技术服务,同时确保实验室可以在课外对学生开放,可以借鉴以往机房的管理方式,让感。兴趣的学生付费使用设备。
2. 为学生配备或鼓励学生购买低价FPGA设备,将实验室带回宿舍,随时可以进行FPGA系统的开发和调试。
3. 企业建立培训协议,抽出整段时间送学生到专门的FP-GA企业进行集中强化训练,积累实际项目经验。
将上述几种方法相结合,可以使计算机系统设计课程的学习效果达到现在软件开发的学习效果,为嵌入式系统软硬件的开发培养合格的人才。
五、结语
本文分析了江南大学《计算机组成与系统结构》课程的实践环节教学的现状和存在的一些具体困难,并从几个方面提出了应对方案。当然,这些方法依赖于计算机组成与系统结构考核方式的相应改变。只有在教学内容、实践形式和方法、体制和具体实施等多方面协调一致,整体推动,才能取得预期的结果。
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摘 要:计算机测控系统是一门实践性非常重要的课程,然而由于实验手段和教学手段的限制,多数教学过程都是以课堂讲授为主,以验证实验为辅。本文论述了计算机测控系统课程的特点,及相应的实践环节,针对验证实验为主的实践环节,提出采用综合性设计性实验为主的实验手段,增强学生自主创新的能力,为提高学生的综合素质打下良好的基础。
关键词:计算机测控系统,实验教学,综合性,设计性
1.引言
实验教学是实践教学内容体系中基础实践层次中的核心,随着经济结构的战略调整,社会各方面对学生动手能力、综合素质和创新能力提出了更新、更高的要求。开设设计性实验的目的在于着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力和科研能力[1,2]。
综合性实验是指学生经过一个阶段的学习后,在掌握一定的基本知识和基本技能的基础上,运用一门课程或多门课程的知识对学生实验技能和方法进行综合训练的一种复合型实验[3-5]。综合性实验一般可以在一门课程结束之后开设,也可以在几门课程之后安排一次有一定规模的、时间较长的实验。
设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,是结合各自教学或独立于各种教学而进行的一种探索性的实验[6-8]。它一般是在学生经过了常规的基本实验训练以后,开设的高层次实验。实验的过程应充分发挥学生的主观能动性,引导学生创新性思维,体现科学精神。
2.“计算机测控系统”课堂实验环节
重庆科技学院电子信息工程学院开设的“计算机测控系统”是自动化及测控技术与仪器专业或其他方向或同类专业的限定选修课程之一,是一门面向应用、面向工程的应用技术性课程。该课程以广泛使用的工业PC及其应用技术为主线,介绍计算机测控系统的一般工作过程、设计方法和应用技术。通过本课程的学习,旨在培养学生对计算机测控系统的安装、运行和维护能力,进行工业PC测控系统设计或开发的初步能力。
为了配合课堂教学,“计算机测控系统”开设了相应的实验课,具体情况如下:
实验一:认识IPC,了解其和PC的异同点;认识工业过程通道;了解通道卡(AC6611)的接线,掌握AC6611的测试;了解基于DLL调用的AC6611的A/D和D/A程序设计的一般方法。
实验二:熟悉AC6611的安装、接线和测试操作,掌握AC6611开关量输入/输出的功能验证方法,理解AC6611的编程思路和实例。
实验三:安装和测试AC6611,编写画面显示AC6611的输入/输出数据,掌握数据采集程序和画面显示程序的设计方法。
实验四:掌握远程模块或子系统的安装、接线、配置和测试操作方法,完成远程I/O模块的A/D数据采集或D/A数据
输出程序的设计和调试。
3.“计算机测控系统”独立实践环节
然而,由于“计算机测控系统”是一门要求动手能力较强的课程[9],仅仅依赖课堂上8学时的课堂实验,学生不能很好地掌握相应的实现技术与实现方式。为此,我们根据课程特点,在课程结束后,单独安排了为期两周的独立实践环节,以提高学生的实际动手能力。
独立实践环节以综合性实验为主,结合了“自动控制原理”、“计算机测控系统”及“传感器技术”等课程的相关内容,要求学生独立完成实验的各项内容。具体要求是:了解计算机测系统的设计方法,数据采集卡或模块的使用方法,掌握基于CB数据采集、数字滤波、PID算法和画面显示、通讯程序的设计方法和过程。
我们设计了三个综合性实验,包括:
基于AC6611板卡(远程I/O)的阻容一阶对象控制系统设计、基于AC6611板卡(远程I/O)的彩灯(追光)控制系统设计、基于CB6的IPC_PLC编程口/通信口通信程序设计。
实验一:基于AC6611板卡(远程I/O)的阻容一阶对象控制系统设计。
在工程实践中,存在着大量的一阶系统和二阶系统,如室温调节系统、恒温箱以及水位调节系统均为典型的一阶系统,它们与阻容一阶对象控制系统结构相似,并且它们的数学模型及闭环传递函数形式与阻容一阶对象完全相同。
设计要求:
在IPC上设计PID控制算法程序,实现对阻容一阶对象控制,改善其过渡性能。
实现电容充电过程自动控制。
提供较为完善的操作画面和工艺控制功能。
经过PID控制后,得到较理想的实时趋势曲线。
实验二:基于AC6611板卡(远程I/O)的彩灯(追光)控制系统设计。
控制要求:
(1)系统由1~8号HL1~HL8共8盏灯,一个工作方式开关SA1,一个启动按钮SB1,一个停止按钮SB2组成。
(2)当SA1打在左档,系统工作方式为从HL1~HL8循环追光;当SA1打在左档,系统工作方式为从HL8~HL1循环追光。
(3)当SA1选择好工作方式后,按一下启动按钮SB1,系统启动追光,按一下停止按钮SB2,系统停止追光。
(4)每盏灯轮流点亮的时间为一秒。
在IPC上设计算法程序,实现彩灯控制,设计要求:
(1)实现彩灯追光过程自动控制
(2)提供较为完善的操作画面和工艺控制功能
实验三:基于CB6的IPC_PLC编程口/通信口通信程序设计。
控制要求:
(1)用CB6编程实现IPC和FX2/FX2N编程口/通信口的通信,并动态采集输入触点X0-X17,随意置位或复位中间继电器M0-M17。
(2)在PLC上编写三台电动顺序启动和顺序停车程序,时间间隔由定时器控制。
(3)在PC机上设计监控界面,能实现远程控制启动和停车,监视电动机的运行状态,可在PC机上实现人工设定定时器的延时时间。
(4)系统具有远程控制与就地控制两种工作方式,两种可任意切换。
在IPC上设计算法与通讯程序,实现电动机控制,设计要求:
(1)实现电动机自动控制。
(2)提供较为完善的操作画面和工艺控制功能。
综合性实验通过设计一个基于工业控制计算机及过程通道的简化工业控制系统的全过程,培养学生综合应用所学的计算机测控技术、计算机硬件、软件、PLC知识等去分析和解决工程实际问题的能力,帮助学生巩固、深化和拓展知识面,使之得到一次较全面的锻炼与提高。
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1、利用插图导入新课
一节课能否有个好的开头,直接关系到这节课的效果。利用插图,精心设计导言,是众多导入法中的一种,而且实践证明这种做法效果显著。
2、利用插图突破重难点
根据课改的要求,教师在运用插图教学时,不能照单全收,要选择那些有利突出本课教学重点、突破难点插图。教师如果能够灵活地运用这些插图,把他们作为解读重难点的突破口,将插图和文字有效结合起来,就能化难为易,取得意想不到的效果。灵活运用形象直观的插图来辅助学习,学生易于理解,教学重难点的落实,自然就水到渠成了。
比如对插图《签署〈独立宣言〉》的运用。在教学“美国的诞生”一课时,“《独立宣言》的发表”是一个重要的知识点。如何让学生对“美国诞生过程中大陆会议发表《独立宣言》”有一个感性的认识?我们可以这样引导学生:阅读图片《签署〈独立宣言〉》,思考:这幅图片给我们带来了哪些信息呢?
我们不妨这样指导学生思考:
一、会议代表神色凝重,他们对这个宣言非常重视,说明《独立宣言》对于当时的北美来说是一个极为重要的文件;
二、会议代表讨论热烈,他们对宣言内容的拟定极为谨慎,这个宣言一旦公布,必将对北美的历史产生深远影响;
三、会议代表们身着当时西欧流行的服饰,说明西欧的经济和思想文化对北美有一定影响;
四、会议代表遇到分歧时,采取了讨论和对话的方式,这表明北美人民是团结的,他们在反对英国殖民统治的要求在立场上是一致的,这是北美独立战争取胜的重要原因……
一、和谐有效课堂教学的基本环节
课堂教学过程包括:明标释标、自主学习检测、小组合作探究、学习成果及问题展示、学习效果反馈、归纳总结提升六个基本环节。
二、教学环节的基本要求
㈠关于导学案的制定和使用。导学案是指导学生自主学习的方案,是和教学设计并行使用的,是保证教与学效果和谐统一的重要手段。导学案一般包括学习方法指导、学习目标、学习重难点、自主积累、合作探究、巩固训练等几个部分。导学案的篇幅一般要控制在B4纸1页或B5纸1页正反面使用。学生做每科导学案的时间必须控制在25分钟以内。
㈡关于学习小组建设要求。合作学习是学生学习方式转变的重要内容,是和谐有效课堂的有效载体,是解决大班额下课堂教学有效性的根本途径。小组建设的要求是将学生按照学习基础划分为A、B、C三层,然后分组,每组6人,分AA、BB、CC三层,在课上先独学,后对学,然后群学,为了达到共同提高的目的,学习的过程中要由A教B、由B教C,最后的学习成果由C层同学来展示。
小组合作学习要避免追求表面现象的假合作,避免细化学习内容分工、割裂教材要求。对于座位安排要依据实际情 况,以合作学习的效果来确定;但我们目前提倡内容和形式并重,在初中阶段自习少的情况下,可以采取对桌坐的形式,或大组对坐的形式。
㈢关于自主学习检测的要求。这是对学生导学案中自主学习积累部分完成情况的检查,这一环节要反馈导学案中共同出现的问题,而不是对导学案中的正确答案的展示。导学案的检查可以由老师来完成,也可以通过学生间相互检查来完成,在学生学习自觉性较强的情况下,也可以采取课上共同反馈的办法来完成。但自主学习检测的时间一定不要过长,以免影响到课堂教学过程的完整性。
㈣关于合作探究部分的要求。合作探究是课堂教学的主体部分,是保证学生学习效果的重要环节。合作探究要注意合作学习的方式方法,合作探究一定要在课上进行。要强调基于问题的研究,要紧扣教材、从文本出发进行探究。在内容上,文科要将导学案中引导探究的问题转化成话题进行研究;理科要将导学案中引导探究的习题当做有层次的例题进行研究。合作探究中师生角色定位要明确,探究的主体是学生,教师是合作探究的组织者、引领者和帮助者。合作探究要注重学生主动的学,但必要的时候也不拒绝教师精彩的讲。合作探究要具有面向全体的意识,既注重A层、B层学生的学习状态,也要关注C层学生的学习。
㈤关于学习效果反馈的要求。这是保证课堂学习效果,以便及时调节教学的重要环节。这一环节可以是由学生对本节所学知识的梳理,也可以通过习题进行检测,无论采取哪种方式都要在课前进行精心的准备,检测的内容不要多,要紧扣学习目标和本课的教学内容来完成。学习效果反馈要有层次性,有分层意识,注重检测不同层面学生学习效果。
“高效课堂”指课堂教学效果好、效率高。教学能面向全体学生,尤其是关注学困生,因材施教,当堂完成教学目标和任务,全面提高教育教学质量。高效率的课堂,不仅是学生学有所获,更是投入和产出比较合理的课堂。这样的课堂中,学生乐学:不仅掌握了知识,更增长了能力;老师乐教:不再声嘶力竭,而是师生互动,适时点拨,少讲精讲。我校在“扎实教学环节,打造高效课堂”这一目标任务上做了精细的工作。
一是强化教研
本学期,我校教研工作将以提升教育教学质量为中心,以深化课程改革为重点,以抓实教研组建设为基点,紧密结合学校教育教学工作实际,以活动为载体,以课堂为核心,深化教育教学研究。全面履行“研究、指导、管理、服务”的工作职责,提升教师的教育教学能力。
工作目标:
以活动为载体,丰富校本教研的内涵。本学期,继续开展50岁以下教师“开学一课”的教研活动,并在组内继续开展“说――上――评”一条龙的集体教研活动,发挥集体智慧,促进教师间的交流与相互学习,切实促进教师课堂教学水平的提高。
工作措施:
1、严格执行教研组、备课组集体研讨制度,各责任人要做到时间保证,制度落实。各教研组每个月至少有1次研讨活动;各备课组每周应有一次形式灵活的集体研讨备课活动。鼓励教师之间,同组同学科教师一起解读文本,互相听课,评课,形成“在学习中改革,在改革中探究,在探究中发展”的理念,激活研究的氛围。
2、强化教研组组长和备课组组长责任意识。教研组要从抓好教师的业务学习、学科教学指导与管理入手,严把学科教学质量关。要不断创新工作思路,要在“研”字上做文章,形成各自的管理、研究特色;教科室坚持做好对教研组、备课组的工作月查及考核评比工作,并及时通报交流。
二、优化教学结构
课堂教学是学生学习的主战场,也是提高教育教学质量的关键点。 我校以实施“学为主、教为导,当堂完成任务”的目标策略为总要求,提出了“改变传统教学中以教师为中心,以讲为主的教学模式。建立起学生主动学习,相互帮助,教师启发指导,当堂训练,当堂完成任务,师生共同成长、发展的教学模式。以达到培养学生学习的`自主性、能动性、创造性;并能减轻其过重的课外作业负担,减少学困生数量,大面积提高教学质量。,
为此,在与全体教师的共同探讨中,我校借用了一些先进的适合我校的教学经验,采用了教学 “三讲”、“两不说” 。三讲:(1)重点内容讲。(2)对学生理解有帮助的讲。(3)利于学生创新和发展的讲。两不说:(1)学生讨论互学能懂的不说。(2)超标难懂的不说。着重点拨、启发、诱导,充分发挥学生主体作用,发展学生学习能力。 建立“三清”屏障。 (1)堂堂清。当堂完成作业,达到人人会。(2)日日清。每日教师对学困生进行辅导,达到人人都会。(3)单元清。每单元练习后,针对不同的学生采用不同的辅导方法,对学困生进行专项辅导,达到人人都会。当然以上做法只是建议,一线教师可根据自身特点、班级情况,加以调整,切实做到以激发学生学习兴趣,实施有效课堂教学为根本目的。
三、加强教师的业务培训
教师是提高课堂效率的主力军和重要实践者,教师素质决定教育质量。提高教师素质,重在提高教师教书育人的能力和水平。我校一是着眼于“育人”,锲而不舍地加强师德建设。 二是着根于“固本”,始终不渝地加强理论学习和业务培训。通过多种措施,不断提高教师队伍素质。
四、做好教学常规管理工作
(1)严格备课管理。备好课是上好课的基础。在集体备课前,认真组织全体教师学习课程标准、 教学常规要求、教师教学用书及教材,从整体上准确把握教材的组织结构,能居高临下地评价所教知识体系中的作用,要善于驾驭教材、创新性的处理教材,把握教材的重难点和知识间的内在联系。加强“个人精备+集体讨论+个人修改”的集体备课制度。
(2)严把课堂教学关。 对待日常每一节课,教师课前要有比较充分的教学准备,要严格要求学生带好学习用品,不打无准备之仗。
(3)严格作业管理。 对于作业设计、批改,力求科学,客观有效。 要“精选精讲、精练精批”和“有发必收、有收必批、有批必评、有错必纠”。优化作业设计,实行分层教学,要求学生书写工整正确,作业批改规范。切实用好配套《补充习题》。
(4)严把质量分析关 。重视练习后,改进措施的研究,就每一个班级,每一个学困生的具体情况仔细地分析,总结成功的经验和失败的教训,分析落实到班、落实到人、有针对性进行跟踪辅导,努力做到调研一次,提高一次。
总之,我校将以事业局提出的“高效课堂、质量提升”的目标为切入点,将各项工作和谐统一于平时的教学工作中,力争全面提高教育教学成绩。
注:每周集体教研活动时间安排如下:
语文学科:星期二下午第三节
数学学科:星期五下午第一节
英语学科:星期三下午第三节
体艺学科:星期四下午第三节
徐州市城东小学教务处
随着计算机网络的普及,计算机网络在日常生活与企业运营管理中起到了非常重要的作用。越来越多的非计算机专业,比如工商管理专业、金融专业、电气专业等,都相继开设了计算机网络课程[1,2,3]。
《计算机网络》作为一门主干课程,有着知识更新快、量大,多学科交叉、难于掌握的特点。对于非计算机专业的学生而言,特别是在网络底层知识点的理解方面存在着一些困难,学生往往被前面章节晦涩难懂的知识打击了学习积极性[4,5]。
为了引起学生的兴趣,激发他们的积极性,笔者结合多年的计算机网络教学经验,尝试性地设计了针对非计算机专业学生的计算机网络教学试验环节,并在最近几年的教学环节中收到了不错的成效。
2. 以往实验环节存在的问题
目前国内高等院校中,由于经费的原因,计算机网络实验平台非常简单,实验教学环境缺乏,相关设备非常昂贵,即使是搭建刚刚满足教学要求的具有一定实践意义的实验平台,往往投资也需要数十万元,如此巨大的投资往往令一些高校相关专业望而却步。在这种情况下,有的学校以网络模拟的方式来解决经费不足的问题,但网络模拟的最大问题是:学生不但要熟练掌握网络相关的知识,而且要学习相关的模拟知识,比如模拟平台的搭建,模拟软件的使用,于是出现了很多学生基本的知识点还没掌握,又有很多模拟知识也没掌握的情况,整个实验环节结束以后,学生往往不但没有更进一步弄清楚计算机网络的基本知识,反而更加抓不住重点,不知道自己应该学什么,做什么。更为重要的是模拟毕竟是模拟,和现实的网络环境仍然存在着非常大的区别。
有的教师曾经尝试用学校的校园网作为教学实验平台,但是由于校园网关系到各个学院,以及科研部门的教学科研,不可能让学生随意更改配置,往往是由相关的任课教师在课堂上演示,学生缺乏参与性。
上述问题在非计算机专业的教学实验环节中尤为突出,相比计算机专业,非计算机专业的实验平台建设更加薄弱。同时,非计算机专业的学生往往动手能力普遍弱于计算机专业的学生,这些都造成了计算机网络实验环节的开展更加困难。
3. 实验教学环节的创新与实践
为了激发广大学生学习计算机网络的兴趣,做到理论指导实践,我们设计了全新的计算机网络实验环节,专门针对非计算机专业计算机网络的教学工作。笔者的实验教学并没有采用模拟的方法,模拟方法的弊端在前面已经叙述过。我们更多的是针对非计算机专业学生的特点,做一些简单易行的小实验,避开具体的编码开发细节,同时在实验的过程中着重培养学生的动手能力和协议分析的能力。
实验内容注重的是学生分析协议,理解协议能力的培养,而不是协议开发能力的培养,所以该实验环节更加适合非计算机专业学生。
4. 实验设计的具体内容
该实验内容与教材紧密联系,可以作为课堂教学的有力补充。
整个实验分为以下几个部分[7,8]:
(1)简单的异步串行通信编程实验
利用RS232C电缆以虚连接的方式进行双机互连实验。通过此次实验可以让学生对物理连接时所用接线器的形状、尺寸引脚的数量和排列情况;规定传输二进制位时,线路上信号的电压高低、阻抗匹配;各条物理线路的工作规程和时序关系有着更直观深刻的认识。
(2)利用停止等待协议传输数据文件 (数据链路层试验)
此次实验,教师以VC++作为平台部分实现了BSC停止等待协议。本次实验针对非计算机专业学生的特点,并不要求学生进行相关协议的开发,只是让他们观察整个实验的过程,对通信过程有直观的认识,特别是对数据链路层的帧定界、透明传输、差错控制有更加清楚的认识。同时,对于一些有C语言基础专业的学生,也可以将源代码公开。
(3)网络数据包的监听与分析(局域网实验)
在这个实验环节,我们利用协议分析软件Packetyzer,让学生尝试着去抓取以太网的数据帧,分析数据帧的结构,观察并理解日常上网过程当中网络数据流的传递过程。
学生可以分组进行实验,通过不同组计算机之间的相互通信,抓取以太网的数据帧,弄清楚数据包中的源MAC地址、目的MAC地址、类型字段值的意义,以及这些值和自己机器网卡MAC值、对方机器网卡MAC值之间的关系。
(4) IP数据包抓包以及分析试验
对通信过程中的IP数据包进行分析。在本次实验环节,专业任课教师要注重引导学生对数据报的片偏移、标识、标志字段的观察,理解上层的数据是怎么在网际互连层分片以便适合下层数据链路层传输的。
(5)网络数据包的监听与分析(传输层实验)
由于传输层的内容比较抽象,学生在学习的过程中就显得更加的困难。通过该实验环节学生可以直观地查看TCP的报文格式;查看TCP在建立连接,释放连接的过程中的报文内容,ACK, SYN, FIN,序号字段的内容,以及和前后TCP报文内容之间的关系,从而进一步加深对传输层的理解。
(6)常见的服务器端软件的使用(应用层实验)
通过安装并使用、配置一些常见的服务器端软件,比如IIS, SERV-U, TOMCAT等,可以为学生以后走上工作岗位奠定一定的网络软件使用基础。同时,通过该实验环节,学生可以对应用层协议,比如HTTP、FTP等,有更进一步的了解。
5. 改革课程考核方式,突出实验教学环节
传统的计算机网络考试往往只注重对学生理论知识部分掌握程度的考查。我们经过多年的教学,逐步对非计算机专业学生该课的考核方式做了一定的修改。现在这门课的最终成绩以卷面分和实验环节得分加权平均而得,试卷分数占70%,实验环节占30%。同时,笔者在设计试卷的时候有针对性地加入了实验环节的内容,以避免个别学生对实验环节不重视,不到课的情况发生。实践证明,这种做法在一定程度上确保了实验环节的正常进行。
6. 结语
以上是笔者针对非计算机专业的特点,对计算机网络实验教学方法的一些改革想法和实践总结。笔者设计的实验内容无需相关专业购买大量昂贵的网络实验设备,专门针对非计算机专业的学生。在多年的工商管理学院计算机网络的实验教学中,笔者取得了一定的效果,从而激发了学生对计算机网络学习的兴趣,增强了学生分析问题、解决问题,以及创新的能力。
摘要:针对非计算机专业学生的特点, 本文作者总结了以往计算机网络实验教学过程中的不足, 汲取多年的教学经验, 创新地设计出了具有实践意义的计算机网络实验内容, 在实验教学中取得了一定的成效, 激发了学生对计算机网络学习的兴趣, 巩固了课堂所学, 增强了学生解决问题与创新的能力。
关键词:非计算机专业,《计算机网络》教学,实验教学成效
参考文献
[1]刘彦宝.计算机网络课程教学改革与实践[J].黑龙江高教研究, 2006, (2) .
[2]李成忠.计算机网络教学研究[J].重庆邮电学院学报, 2004, 64, (6) :131-133.
[3]李秀娟.计算机网络课程的教学研究与实践[J].郑州工业高等专科学校学报, 2004.
[4]郑良斌, 何薇.非计算机专业“计算机网络”课程教学改革与实践[J].计算机教育.
[5]张军.非计算机专业“计算机网络”教学改革实践[J].广东工业大学学报 (社会科学版) .
[6]谢希仁.计算机网络[M].北京:电子工业出版社, 2003.
[7]陈立军, 王一平.非计算机专业计算机系列课程网络辅助教学系统的实践[J].现代电子技术, 2001, (2) :38-40.
关键词:计算机网络;配置性实验环节;网络实验室
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)16-31172-04
Research on Teaching about Configuration Practical Component of Computer Network
LIU Ai-hua
(Department of Computer Engineering,Nanjing Institute of Technology,Nanjing 211167,China)
Abstract:The computer network is a basic course of network direction studying.It is known that the course of computer network is difficult to teach because of its strong theory, wide knowledge,broad Application and good utility. In order to achieve better teaching results, the network configuration practice component is very important. Now many institutions build more advanced network laboratories. And practice of computer network configuration involves theoretical knowledge, requires more skilled operating capacity. The author thinks teachers should play a guiding role in practice activities, who mobilize students actively practice, improve ability of operation and sense of innovation.
Key words:Computer Network;Configuration Practice Component;Network Laboratory
1 引言
随着计算机技术和通信技术的迅速发展和相互渗透,网络技术在金融与商务电子化、生产过程控制、企业管理、办公自动化、远程教育、信息服务等领域已得到广泛应用,迫切需要大量的掌握计算机网络系统规划、设计、建设和运行维护的技术人员。计算机网络是网络方向课程学习中的基础,理论性强、知识面宽、应用广泛、实用性强,是一门公认的比较难教的课程。随着网络协议不断的升级、新技术不断涌现、知识点不断增加,使该课程的理论教学和实验教学更添难度。为了达到较好的教学效果,笔者认为应本着重视理论教学、增强实践教学环节的原则开展教学。其中有关路由器和交换机的配置方面的实践环节既是本课程的重点内容,也是后续课程如交换和路由技术的基础,是学生感到最困难的部分。
网络配置性的实践环节主要包括静态和动态的路由协议、VLAN的设计、ACL的建立等实验和相关的课程设计。实验内容往往和理论教学联系不够紧密,很多学生课堂基本能听懂,一到实验室就不知所措。课程设计中的任务多又很综合,平时一个实验都要做2课时,而课程设计的任务一般要综合3个以上的实验内容。如果一个环节的连线、配置出错,下次又要重新配置。高等院校的实践环节是巩固、理解和掌握理论知识,培养学生创新精神和创新能力最生动、最活跃的场所。很多高等院校都很注重计算机网络实验室的建设,配备了比较先进的实验设备。笔者认为实践环节中教学效果的优劣,教师起到了关键性的作用。只有教师在实践环节发挥引导作用,才能调动学生的实践积极性,提高动手能力和创新意识。笔者根据平时的教学过程,总结了几条提高网络配置性实践环节教学效果的经验。
2 实验环境的软件和硬件准备
我院配备的网络实验室,实验设备共8组,每个学生组6个工作位,主机柜用于连接实验室电脑,一共9个机柜。由于每个工作位既要作为RCMS端对互连设备进行配置,又要作为验证的PC端,布线比较复杂。学生实验前对实验环境的熟悉程度与实验的最终效果影响很大。
2.1熟悉实验室设备、拓扑结构和IP 地址规划
通过每人分发实验指导手册和参观实验室,从书面介绍、实际观察连线、课堂PPT演示多个方面让学生对实验环境产生亲切感,熟悉设备的编号、性能和布线特点。
实验指导手册中详细介绍了实验环境中的拓扑结构、布线说明和IP地址。拓扑结构图参见图1。每个机柜贴上组号标签1-8号。每个工作位A信息点连接到主机柜,用于连接RCMS或者连接Internet上网。B信息点连接到每组相应的机柜,用于实验验证。1-8机柜分别布一根线到主机柜,用于连接RCMS到主交换机5750。实验室交换机S5750 1-8口分别连接1-8号机柜的RCMS,9、10口连接教师机,11-18口与1-8组接入交换机相连,24口连接防火墙。接入交换机按机柜里从下向上顺序分别为1-8组。IP地址参见表1。
表1
配置性实验之前利用好介绍局域网的组建、网络服务器的配置等课程和实验,课堂上利用PPT介绍实验环境,实验中请同学观察各个工作位、机柜中交换机和路由器等设备的连线,明确A、B信息点的应用区别等。
2.2熟悉配置环境、常用的配置模式和命令
前面叙述的侧重于对实验室硬件设备、连线的熟悉,除此之外还有软件环境的准备工作。首次接触交换机和路由器配置性实验的同学都对IOS的命令行接口CLI感到不适应,必须在实验前对配置环境和常用命令有初步了解。以下介绍基本以路由器为例,交换机和路由器大体类似。
图1
2.2.1交换设备的配置方式
交换机和路由器的配置方式主要有两种:带外管理和带内管理。带外管理是通过PC 机与交换机直接相连进行管理,带内管理的方式有通过Telnet 、Web 浏览器和SNMP 工作站对交换机进行远程管理。如图2所示。带外管理通过串口通信的,数据只在交换机和管理用机之间传递,安全性很高;但是串口电缆长度受限,不能实现远程管理。带内管理通过公共使用的局域网传递的,可以实现远程管理,但是安全性不高。两类配置方式的使用原则是,在交换设备初始设置时,通过带外管理;设定好IP地址之后,可以使用带内管理方式。
图2
带外管理的配置方式是在网管交换机(或路由器)中附带一条串口电缆,一端插在交换机(或路由器)Console口,另一端插在PC机Com口。接通交换机和电脑电源后,在Windows 98和Windows 2000里都提供了“超级终端”程序。通过“开始”-“程序”-“附件”-“通讯”-“超级终端”,设定PC Com口的配置参数为波特率 9600,数据位 8,奇偶校验 no,停止位 1,流量控制 no。如图3所示。可以通过串口电缆与交换机交互了,如图4所示。这种方式不要求网络畅通,也不占用交换机的带宽,因此称为“带外管理”(Out of band)。
图3
带内管理是通过局域网传递的,可以实现远程管理。这种方式要求网络畅通,并且占用交换机的带宽,因此称为“带内管理”(In band)。我院网络实验室采用了Web浏览器远程管理,通过A信息口,连接RCMS进行配置。以第7组为例,在浏览器地址栏键入http://192.168.7.1:8080,出现RCMS主页,如图5所示。点击图标可以弹出telnet客户端,根据提示输入命令和密码,就可以进行配置了。
图4
图5
2.2.2 交换设备的配置模式和命令操作
路由器和交换机的主要命令模式为普通用户模式、特权用户模式和全局配置模式。全局配置模式下,还有局部配置子模式:接口配置、子接口配置、线路配置、路由配置。常用模式的进入方法和提示符如表2,表中假设路由器名为Router。
普通用户模式下可进行基本测试、显示系统信息等操作,但不能改变路由器的配置。特权模式下可执行普通用户模式下的所有命令,更加重要的是能进行高级系统测试,完成各项有特权要求的任务。全局配置模式提供对路由器的总体配置,例如配置路由器协议、改变系统参数、生成路由表等等。任何可以影响整个路由器的运行的配置命令都必须在全局配置模式中输入。接口配置模式下可更改接口操作、设置接口参数、配置时钟、配置协议等。不同的接口具有不同的配置命令。
表2
要求学生了解不同命令模式进行的操作即可以执行的命令集不同,掌握模式切换的常用命令EXIT和END。EXIT命令是退到上一层操作模式,而END是直接退到特权模式。特权模式中可以使用各种show命令,检查配置的结果是否正确。输入命令如果不能执行,首先应该观察模式的提示符来判断所处的模式,然后检查命令格式和参数。
要求学生熟悉命令行接口的简单操作,利用在线求助获得帮助。如命令缩写,IOS的命令行接口CLI允许从左到右键入命令关键字时,适当地省略部分字符。如:int s0 就是 interface serial 0的缩写。使用命令行编辑组合键,可以提高编辑速度。如 或上箭头显示上一条命令; 在线帮助的主要方式有:使用help命令获得简短描述;提示符后键入问号“?”,显示出当前模式下可用的命令列表;键入命令串的开头部分后,紧随“?”,则显示相匹配的命令列表;键入命令串的开始部分后,紧随< Tab >字符,完成一个局部命令;键入的命令后空一格键入“?”,可列出该命令的相关关键词;在键入的命令和关键词后空一格键入“?”, 即可获得与关键词相关的变量列表。 了解应用配置命令的禁用形式,可以在实践中灵活应用。几乎每个配置命令都有no形式,称为禁用形式。例如在IP路由被激活之后,使用no ip routing命令可以禁止使用;使用ip routing可以重新激活它。学生在掌握这个规律后,自己总结出了删除VLAN的命令。如果创建了vlan 10,进入vlan模式后,可以用no vlan 10 命令删除vlan 10。 3 实践前的难点分析 熟悉了实验室的硬件和软件环境,可以开展配置性实践活动,如实验和课程设计。实践活动中虽然主体是学生,如果教师采取“放羊”的态度,很多学生收获很小,不仅不能提高学习积极性和动手能力,相反会产生危难情绪,不愿或不敢动手。所以教师在实践前、实践中和实践结束后都有很多配合实践的工作。首先在实践活动开展之前,教师最好自己动手做过,在课堂上讲解实践内容明确其中的重点、难点和学生容易犯错的内容。下面以静态路由配置实验和网络通信设计为例介绍难点分析过程。 3.1实验的难点分析——以静态路由配置实验为例 静态路由的配置一般是第一个配置性实验,先介绍实验的应用场合,比如某校的校园网通过1台路由器连接到校园外的另1台路由器上,需要在路由器上做适当配置,实现校园网内部主机与校园网外部主机的相互通信。然后学生就很关心如何在路由器上配置呢?然后再提出有关路由器的理论知识。 路由器属于网络层设备,能够根据IP包头的信息,选择一条最佳路径,将数据包转发出去,实现不同网段的主机之间的互相访问。路由器配置的三种路由为:静态路由、动态路由、缺省路由。查找路由的顺序为静态路由、动态路由,如果以上路由表中都没有合适的路由则通过缺省路由将数据包传输出去。在一个路由器中,可以综合使用3种路由。在网络结构比较简单,一般到达某一网络所经过的路径唯一的情况下可采用静态路由。配置静态路由,需要由管理者人为指定对某一网络访问时所要经过的路径;如果复杂的网络结构,就需要采用动态路由协议如RIP、OSPF等。 明确了理论知识明确,实践中就有了动力。实验指导书中给出了实验的主要步骤:路由器上配置接口的IP地址和串口上的时钟频率、根据拓扑结构利用静态配置命令配置路由、验证路由是否畅通,但是如果不提前分析实验中的难点,学生只是“照葫芦画瓢”,不会举一反三,发挥出主体的能动性,效果不好。本次实验的难点主要有两个方面,一是分析网络拓扑结构图并且设计IP地址;二是掌握静态配置命令格式、使用和测试验证。 分析网络拓扑结构图并且设计IP地址。实验指导书中给出拓扑图,如图6所示,介绍实验设备、连线和IP地址的设计。实验设备是2台路由器如R1762,通过V35线缆相连,验证测试的PC机2台、直连线或交叉线2条。普通路由器和主机相连时需要使用交叉线,在R1762的以太网接口支持MDI/MDIX,使用直连线也可以连通。图中可以给出IP地址,但是要求学生实验时根据路由器的IP地址的设计原则——相邻路由器的相邻端口IP地址在同一网段、同一路由器不同端口在不同网段上,自行设计。 图6 掌握静态配置命令格式、使用和测试验证。分析静态配置命令的基本格式,得出其中的主要内容是网络编号、子网掩码、转发路由器的IP地址或本地接口。使用之前可以在拓扑图标出自行设计的IP地址,然后写出配置命令。例如在R1762-1上的静态配置命令是 R1762-1(config)#ip route 172.16.3.0 255.255.255.0 172.16.2.2或 serial 1/2 最后提出实验中的容易出错的细节:观察V35线缆中DCE端的路由器编号(假设为R1762-1),需要配置时钟频率,否则链路不通;配置测试的PC机的网关为直连接口的IP地址,如PC1的网关地址为R1762-1的f1/0地址即,172.16.1.1,PC2的网关地址为172.16.3.1。 3.2课程设计的难点分析——以网络通信设计为例 课程设计的题目比较综合,虽然有了多次配置实验的基础,但是忽视难点分析,完成的难度还是很大。以网络通信设计为例,拓扑结构如图7所示,要求S2126G-1划分VLAN10、VLAN20,其中F0/1-5属于VLAN10,F0/6-10属于VLAN20。S2126G-2划分VLAN10、VLAN30,其中F0/1-5属于VLAN10,F0/6-10属于VLAN30。A路由器和电信端路由器B利用V.35直连,采用PPP链路协议进行通信,并且采用PAP方式进行认证。局域网内部三层交换机和路由器间利用静态路由实现全网互通,路由器B连外网配置缺省路由。 图7 课程设计应该准备任务书,包括目的、任务和要求、相关的知识点。难点内容VLAN的设计、路由配置、PPP链路协议等在实验中已经接触过,但是一般比较简单。笔者在课程设计开展之前,先讲解难点(与实验中类似),然后按照分组讨论设计方案(包括IP地址的设计和设计思路),最后请组长讲解,方案通过才能进入工作位开始动手。为了避免其他组员的依赖性,要求课程设计结束后每人都要参加答辩。 4 实践中的调试引导 准备工作做得不管如何充分,实践活动中都不可能不出现问题。教师面对学生各种类型的问题时,应该尽量提示引导,通过演示各种检测和调试的手段,教会学生自己去排查错误。“授之以鱼,还是授之以渔?”,只有教会学生调试的步骤和方法,才能真正的激发学生的学习热情,发挥创新能力。 配置性实践中的错误类型主要有:连线类——虽然连线是有指示灯观察,但是经常与配置中的端口不一致;配置类——命令格式不对或者模式不符,或者配置不全;验证类——连线和配置都正确,可是验证时测试端的PC机网卡插口出错或者IP地址等参数设置不正确。 对付错误的主要方法:一是使用show命令,检测配置命令执行前和执行后的信息显示如端口的状态,路由信息等。如果发现有的端口状态为DOWN,就要检查连线;二是根据拓扑结构图(含有IP地址),检查测试端的PC机的是否为B口,IP地址、默认网关参数的设置;三是利用Ping命令测试端口之间的连通性,确定可能出现配置错误的交换设备。同一个VLAN不能通信,还是不同VLAN?三层交换机和路由器A之间的路由?还是路由器A和B之间? 平时实验比较简单时就要练习,课程设计时就会减轻教师指导的压力,锻炼出学生自己的调试技术。 5 实践结束后的验收 实验结束时,每组都要验收——演示配置命令、检测配置结果。课后应该要求提交实验报告,及时对实验情况进行总结,针对共性的问题在课堂上分析解答后,要求没有完成的小组和虽然完成但是感觉不懂的组员在课余时间重新做实验。 课程设计结束时,除了验收和报告之外,应该进行答辩,才能对每个学生的情况有更进一步的了解。答辩时学生应该携带本组的设计方案逐个参加,教师针对设计中的主要内容提出问题,并且根据学生回答情况给出成绩。 参考文献: [1]陈宝林.简述网管交换机及其管理方式,2006-11-30. http://www.enet.com.cn/article/2006/1130/A20061130317996_2.shtml. [2]袁宗福.计算机网络.机械工业出版社. 【计算机课堂教学环节】推荐阅读: 计算机基础教学总结06-01 计算机基础教学心得07-18 计算机硬件分类教学11-05 用计算器计算教学设计10-05 论计算机教学方法05-30 小学阶段计算机教学目标07-08 计算机媒体及教学应用07-12 计算机原理教学计划10-16 计算机基础教学论文11-03 计算机教学工作总结201007-21