《计算机网络》课程“4维互动”教学法的探索
连红
（贵州广播电视大学 贵阳 550004）
摘要： 互动式教学是以培养学生自主意识和创新能力，以“让学生爱学、会学、善学”为目标的教学模式，符合素质教育所提倡的“教为主导，学为主体”的教学思想。本文从解析“互动式”教学法的内涵出发，总结了五年来在《计算机网络》课程中实现“互动式”教学的具体做法。 关键词： 计算机网络 互动式教学 创新 实践 教学效果
Exploring Research on Interactive Teaching in Computer Network
Lian Hong
Lab Center, Guizhou Radio & TV University Guiyang 550004
Abstract: Sticking to the principle of quality education, namely teaching being dominant and learning as principal, interactive teaching aims to cultivate students’ independence and innovation in study and aims to make students devote to study, to be able to study and to be good at study. Starting from analyzing the connotation of interactive teaching, this paper concludes the specific modus operandi to realize interactive teaching in the Internet course.
Key words: internet, interactive teaching, innovation, practice, teaching effects
《计算机网络》课程是集计算机技术和通信技术为一体的、许多非计算机专业的专业基础课程。由于该课程内容庞杂、概念抽象、实践性强、技术更新快，学生在学习的过程中往往感到不易理解，难于掌握。大量学生学完本课程，只是记住了几个基本概念和基本应用，并没有真正理解网络原理、主要协议和标准；没有学到程序设计中的很多精华思想和编程技巧；没有较好地掌握组建、管理、配置和维护网络的方法。因此，计算机网络课程教学需要软件和硬件、理论和应用、课堂和实验室以及学校与市场的多项结合，目前国内很多教授和学者都在致力于计算机网络教材的建设和教学法的研究。本文结合多年的教学实践，对“4维互动”教学法在计算机网络课程中的应用进行了探索。
一、解析“互动式”教学内涵
互动式教学是以培养学生自主意识和创新能力，以“让学生爱学、会学、善学”为目标的教学模式。把传道、授业、解惑看作是师生之间的情感交往、沟通，是一个动态的、发展的、教与学相互统一的交互影响和交互活动过程。在这一过程中，师生关系及相互作用得到
收稿日期：2007-2-27 作者简介：连红（1951-），女，河北邯郸人，教授。
调节，形成和谐的师生互动、生生互动、人机互动，从而产生教学共振，提高教学效果。
从教育心理学角度而言，互动式教学法有如下特点：其一，教学重心由教师为重心，转向了教师与学生并重，学生变成了教学活动的积极参与者、主体与主角，教师则由主演变为导演；其二，教学过程不仅有认知性因素，而且包含情感因素，即要求学员从感情和行为上积极参与，要求他们进入某些教学情境，并认知和体验自身的变化；其三，这种教学方式不仅在于培养学生的个体能力，还重在塑造其共同学习的合作能力；最后，该方式能够吸引学员的高水平参与，也是同学价值观和学习态度的交流和体现。
“互动式”教学方法作为一种师生之间双向沟通的教学方法，它与传统的以教师为中心的注入式教学截然不同。它要求学生积极参与、反映和创造,学生是教学过程的主体,教师是教学过程的规划者,是学生的组织者,是问题和资料的编写者、提供者。教师给学生提供思考、亲身体验的机会,使学生在亲自实践的过程中,体验其中的乐趣与成就感。“互动式”教学方法中很重要的一点是按一个积极的调研过程进行教学,并着重于认真思考,向“现实生活”学习。
互动式教学方法是教与学的交流与融合过程，是教师与学生平等对话、相互促进的过程。这一教学方法的恰当运用，会改变传统教学模式中教师唱独角戏、学生被动听课的局面，使学生成为教学环节的主体和积极参与者。在这种相互交流的气氛中，创造一种和谐、平等的对话氛围，增强学生的自信心和与人交流、当众表达、自主决策的能力。
通过提问与回答的多回合交流，在教师与学生之间形成了一种良性互动式的教学氛围与模式，指导教师通过不间断地提出启发性的问题，强迫学生不断地多角度地进行思考，启发学生的才智，拓展学生的视野，促进学生的思维，最终培养学生解决问题的能力。在教师与学生的互动中相互推进教与学的交流，加深教师对学生需求的了解，促使教师不断地调整课堂教学计划，使其更具针对性，有的放矢地解决学生在学习中遇到的问题。
互动有利于拓展课堂教学的目标范畴。传统教学的目标范畴往往着眼于知识、技能、情感三大板块。在这样的目标指导下的课堂教学，学生的“全面”发展是不充分的。没有体现“发展性领域”这一崭新的目标范畴。课堂教学的目标应冲破学科知识、方法技能、学习情感等常规目标的樊篱，将眼光放在“合作能力、交流能力、思维能力、实践能力、设计能力、选择能力、批判能力”等生存技能的渗透和培养上，体现出教学目标的多元整合性。教学目标全面了，学生才有全面发展的可能。
互动有利于提高课堂教学效果。实施素质教育是我国当前教学改革的主旋律,课堂教学是教学活动的主要形式,优化课堂教学是实施素质教育的主要途径,运用“互动式”教学方
法优化课堂教学,有利于培养学生的基本素质,有利于提高教学效果。运用“互动式”教学方法,要突出学生的主体性,培养学生的主体意识、创新意识、创新方法和创新能力,引导学生实践、调查、考察、探索;而教师的作用在于指导,在学生主体参与实践探索的基础上,做好启发、引导,组织学生积极开展分析、综合、概括、推理等有效的思维活动,让学生进行充分的思维训练。
二、实践“互动式”教学改革
1、通过 “设疑--自学--提问--释疑--总结--练习”的形式，实现“师生互动”
教学过程中往往有这种现象，有些学生宁肯教师站在讲台上从头到尾“喋喋不休”，也决不愿意自己看十分钟的书，或动手做几道题。其实，教师的“喋喋不休”，他并没有听进多少，灌输无效。针对这种现象，笔者选取课程的部分章节，采用“设疑--自学--提问--释疑--总结--练习”的模式，进行师生互动，充分发挥“学为主体”的作用，取得了较好的教学效果。例如，在讲授广域网这一章时，由于有些内容曾在计算机应用基础课程中介绍过，如果再逐条讲授的话，费时费力且效果不好。为此在教学时首先提出关于该内容的一些主要问题，要求学生：先细看一遍书，再看教师提出的问题，带着问题重新看书，答题。任务完成后，教师先按重点讲解，然后学生向教师提问，没有问题后教师再向学生提问，将其遗忘部分补足。最后教师就该内容做总结，提出重点部分和难点部分要求其掌握，并请同学将在前面课程中学习该内容时的体会与在本门课程中再次学习时的感受做一张总结表，使其进一步透彻掌握该内容。最后提出思考题和作业题给其练习。经过这样一套程序下来，尽管教师没有逐条讲授，然而学生掌握的程度却比平常高。图1显示的是某计算机网络专业的学员通过启发--自学--提问—对比后，归纳总结的计算机网络中三种交换的特点。
图1 电路交换、分组交换和ATM交换的特点对比表
2、通过社会实践、研究实例和技能训练等手段，实现“生生互动”
计算机网络是一门实践性强、技术更新快的课程，很多概念在组网、用网中体现，很多技术在建网、管网中实施。因此，实践操作是非常重要的教学环节。为了使学生对计算机市场和网络工程新技术有感性认识，教师让学生自由结组，利用节、假日到计算机公司、学校网络教室和网吧等地调查、实习，通过QQ、BBS或E-mail等实现生生交流互动，特别是就读于其它大学的同学会带给他们许多业界信息和学习资源，使之受益匪浅。
通过具体课题的设计完成对所学知识达到融会贯通、运用自如的目的。这种方法也能有效地培养学生的自学能力,运用理论知识来解决实际问题的能力,能激发学生的学习积极性、主动性和创造性。例如,在结束局域网及 Interne接入部分的内容学习后，教师尝试着让学生解决如下问题：利用 50万元的启动资金和一部固定电话开设一家网吧。那么计算机和相应的网络通信设备如何购置?如何组建网络?选择哪一种接入方式?为什么?画出网络连接示意图等等。结果显示，学生对此类案例教学兴趣浓厚，课堂讨论非常热烈。
在机房操作时，通常教师只讲述实验的目的、内容和要求，然后完全放手让学生自己设计实验步骤、数据记录表格、解决遇到的问题。为避免他们利用上网时间不务正业，特别限定完成时间，便于教师的管理控制。实验时根据学生的总人数，适当安排2~3人一组，发扬合作精神，便于优势互补，又要避免蒙混过关。操作结束后，重要的一个环节是要求上台演讲，小组成员全部参加，将自己的实验成果做一个汇报，并且要求做短时间的“答记者问”。这个过程有时间控制，有现场记录，有老师和学生的共同参与，还有一个公平的考核，也就是请全体同学给每个小组成员评分，该成绩作为平时成绩的重要参考。这实际上是教师在这门课教学中实施教学法的一个非常有益的实践探索，让学生充分发挥主动、创新、积极动手参与实践的能力，从理论中来，到实践中去，再进一步上升为理论，开拓思维，主动参与，得到很好的教学效果。
3、通过多媒体课件和仿真模拟实践平台，实现“人机互动”
长期以来，计算机网络课程都是将重点置于基础知识的讲解上，而教材内容通常滞后于现实技术的发展。因此要教会学生上机上网，学会从Internet上获取学习资源。为了说明网络中的原理在实际中的应用, 实时展示显得非常重要。教师将网络课程所有章节的讲授都接入因特网，随时将讲述的相关知识通过实实在在的网络来说明和解释,。在教学内容方面，尽量结合当前国内外的最新研究成果，例如移动网络、主动网络、智能网络等，以真正起到培养学生主动获取新知识的能力，同时也不觉得枯燥, 还明白了学习网络的重要性和实用
性。
重视CAI课件在教学中的应用。笔者收集并自己开发了一些网络实验CAI课件，以图文并茂的方式向学生演绎实验的全过程，将原来抽象、复杂的协议用生动的图像和动画表现出来。例如：电路交换和分组交换、排队和丢包、OSI模型的通信过程、路由器中的路由表、TCP建立和释放过程、CSMA/CD 协议、流控制协议、DNS、WWW的工作过程等。这些课件丰富地反映出课程的内涵，活跃了课堂气氛，帮助学生提高学习效率，起到优化教学效果的作用。
在网络实验教学中运用模拟工具，能够大大提高学生进行实验时的效率和质量。 例如可以让学生在未做具体实验时，用虚拟网络实验平台软件对实验内容进行仿真 。先让学生对实验内容及目的有一个初步认识 ．当学生实际进行实验时 ，如果发现实验的结果与仿真的结果不同，必然会及时进行检查，从而培养学生思考问题和分析问题的能力 。我们在实践中采用了多种仿真工具，如用于网络操作系统及网络本身仿真的 Vmware，路由器与交换机等网络设备仿真的 NetSim以及网络协议和算法优化研究仿真的NS-2等。在NS-2仿真软件中，学生可以通过修改参数来改进协议并进行验证，还可以直观模拟网络拓扑和一些设备的工作方式，既有利于加深学生对协议的原理和功能的理解,也有助于培养他们的研发能力。
电大的“教学在线”为我们提供了一个基于W EB 的“计算机网络”课程教学支撑平台，如图2所示。该平台提供了课程教学大纲、电子教案、重难点辅导、直播课堂、IP课件、视频点播、实验指导、参考资料、在线测验和离线作业等功能。通过课程讨论区实现网上答疑，学生可以在任何时候提出问题, 教师的回答可以使多个学生从信息共享中受益。 体现出既是人机之间的互动，也是教师与学生之间互动的特点。
图2 基于W EB 的“计算机网络”课程教学平台
4、通过改革课堂讲授和成绩评定方法，实现“考学互动”
学生害怕考试，学生渴望高分，但往往为了考试而学习，为了及格而作弊，都是期末 “一张试卷定乾坤”带来的恶果。因此，在学校有关部门的支持下，笔者对省开计算机网络课程的成绩加大了平时考核的比例，约占30%~40%。平时考核成绩包括出勤、实验、作业、口试、讨论、小论文及参与课题研究等。这样就能保证认真学习、勤于动手、勇于创新的同学和人在心不在，抄袭作业和小论文的同学的平时成绩拉开距离，以最大限度避免有些同学想提高平时成绩蒙混过关。同时也促进学生积极参与互动，使学生的学习在自主、自愿、协作、愉快的过程中完成。
在授课过程中，笔者还尝试过以下一些做法：①在课堂中穿插提问。提问是教师与学生的交流，是学生对授课内容的反馈，是学生参与教学的一种方式，也是其平时成绩的重要记录。平时的提问相当于对学生进行口试，可以及时反映教学效果。但是需要注意的是，传统的教育观念没有把学生作为教学活动的主体，在教学活动中教师和学生的地位是平等的，课堂教学成为教师的单边活动。学术民主也应该在课堂上体现出来，要鼓励学生发表自己的意见。②小论文可当作平时的作业。但其中的管理控制很重要，随随便便的抄袭或在网上下载是最没有意义的，。所以题目应是学科的前沿并且值得研究，要在授课的初期或中期给出，而不要在授课后期，这样便于学以致用，利于创新。③参与课题研究。把与课程内容有关的科研课题进行分解，在授课过程中提出，让学生自愿结成小组进行资料搜集和研究，充分发
挥协作精神，促进教学相长。
通过这些教学方法能够有效地活跃课堂气氛，使学生在上课时注意力保持相对集中，尤其是学生能够积极地参与到教学活动中来，变被动地教为主动地学，较大地发挥其主观能动性，激发创新意识，使其知识、能力、素质综合协调发展。
三、结束语
“互动式”教学法是对传统教学方式的严峻挑战。实现这一改革目标，最困难的是教师。首先，需要克服怕被“挂台”的心理，要树立那种乐于被问倒的心态。其次，需要花更多的精力去备课，去从事工程实践和教学调研，还需要不断改进自己的教学方法，不断提高自己的业务水平。一个学生若对本课程有了兴趣，就会很自然地去学习，而对一个相应领域问题的解决，会使他们产生很大的成就感，这就能进一步提高其学习兴趣，使本门课程从苦学、难学变成了乐学、好学。教师对学生的进步和学习兴趣的提高自然是非常欣慰的。
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(本文刊登在《贵州广播电视大学学报》2007年第3期)
