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緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇計算機網(wǎng)絡(luò)教學設(shè)計,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò);參與式教學設(shè)計;互動式教學
文章編號:1672-5913(2013)14-0064-04 中圖分類號:G642
1 計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學現(xiàn)狀
CNNIC(China Intemet Network IntbrmationCenter,中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心)在《第31次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》中指出:“截至2012年12月底,我國網(wǎng)民規(guī)模達到5.64億,全年新增網(wǎng)民共計5090萬人?;ヂ?lián)網(wǎng)普及率為42.1%,較2011年底提升3.8%。當前,我國網(wǎng)民數(shù)量已經(jīng)處于高位,網(wǎng)民增長和普及率進入了相對平穩(wěn)的時期”。網(wǎng)絡(luò)的不斷普及早已除去了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的神秘面紗,從幼兒園的孩子到七八十歲的老年人,都會使用網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)查看資料、打游戲、看電影等。多數(shù)人對于計算機網(wǎng)絡(luò)的理解局限于計算機操作,如能夠上網(wǎng)看新聞、打游戲、聊天等,并且會使用簡單的IE瀏覽器菜單式操作,這使得大學網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)進入了一種尷尬的境地――網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不用教,網(wǎng)絡(luò)理論教不會。
計算機網(wǎng)絡(luò)課程作為一門計算機及通信方向的專業(yè)基礎(chǔ)課,通常涉及網(wǎng)絡(luò)基本組成、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,了解局域網(wǎng)的搭建等內(nèi)容,在沒有真實工程的環(huán)境下,這種學習更多偏向于模擬環(huán)境,只有部分硬件設(shè)施良好的學??梢蕴峁嶋H工程應(yīng)用環(huán)境。但是,這樣的條件依然不能滿足學生的實用主義思維形式,并且網(wǎng)絡(luò)研究越接近底層協(xié)議,其知識點越讓學生覺得生澀難懂,或者感覺學而無用,從而產(chǎn)生懈怠。在幾次抽樣調(diào)查中,得到的反饋信息是網(wǎng)絡(luò)學習操作較簡單,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部工作原理概念太多、范圍太廣,難于理解。
2 教學互動模式和策略研究中的參與式教學探討
20世紀末期,西方興起一種對互動模式中參與式教學設(shè)計理論的研究。自美國學者格拉澤(Robert Glaser)明確提出“教學系統(tǒng)”概念以及對教學系統(tǒng)進行設(shè)計起,“教學設(shè)計”(Instructional Design)便開始從樸素經(jīng)驗之“術(shù)”上升為理性之“學”與技藝之“能”的整合,逐漸成為現(xiàn)代教育技術(shù)的一個重要的分支學科。其中,Bela.H.Banathy、Charles M.Reigeluth等教學設(shè)計專家研究了參與式教學設(shè)計的必要性、價值與意義、方法與策略等,形成了豐富的研究成果。美國教學設(shè)計專家Bela.H.Banathy從教學設(shè)計的未來假設(shè)出發(fā),區(qū)分出4代設(shè)計方式:第1代是“按指令設(shè)計”(Design by dictate),它通常既通過立法實施又通過自上而下推行;第2代是“為(決策者等)的設(shè)計”(Designing for),它引進顧問和專家,研究某個特定的系統(tǒng)問題,進行需求分析,向決策者提供解決方案;第3代是設(shè)計者與決策者“一起進行的設(shè)計”(Designingwith)或者“設(shè)計者指引的設(shè)計”(Designerguided),它是設(shè)計者和決策者通過具有實際意義的討論而進行的;第4代是“置身于其中的設(shè)計”(Designing within),它提出“人的活動系統(tǒng)必須由那些處于其中的人,利用這些系統(tǒng)的人以及這些系統(tǒng)所服務(wù)的人共同來設(shè)計”。
參與式教學方法(ParticipatoryTeaching Method)是指受教育者在明確的教學目標指導下,運用科學的方法,在民主、寬容的課堂環(huán)境中,積極主動的、具有創(chuàng)造性的介入教學活動的每一個環(huán)節(jié),從而接受教育、獲取知識并發(fā)展能力。教師與學生以平等的身份參與教學活動,共同討論、共同解決問題。因此,參與式教學是一種師生共同推進教學的教學形式。聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)將參與式教學方法歸納為課堂討論、頭腦風暴、示范和指導練習、角色扮演、小組活動、游戲和模擬教學、案例分析、講故事、辯論、與他人在特定環(huán)境內(nèi)練習生存技能、音頻或視頻活動,比如藝術(shù)、音樂、戲劇、舞蹈等決策圖或者問題樹。
微格教學的英文為Microteaching,在我國被譯為“微型教學”“微觀教學”“小型教學”等,目前國內(nèi)用得較多的是“微格教學”。微格教學創(chuàng)始人之一,美國教育學博士德瓦埃?特?愛倫認為微格教學“是一個縮小了的、可控制的教學環(huán)境,它使準備成為或已經(jīng)是教師的人有可能集中掌握某一特定的教學技能和教學內(nèi)容”。在參與式教學研究中,引人微格教學的思想,旨在將一個寬泛的研究議題縮小為一個可控的教學環(huán)境之中,便于學生研究和理解。
3 參與式教學在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用案例
計算機網(wǎng)絡(luò)是一門既包含專業(yè)理論學習又有實踐應(yīng)用的課程,具有內(nèi)容廣、范圍寬、知識點零散等特點。根據(jù)應(yīng)用型本科的教學要求,課程采用以原理教學為基礎(chǔ),實踐應(yīng)用為目的的教學決策定位,學習內(nèi)容包括掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的工作原理,學習計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、分層協(xié)議,學習局域網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備及技術(shù),學習網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)等,最終突出對學生實踐動手能力的培養(yǎng),進一步適應(yīng)我國信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)νㄐ偶夹g(shù)應(yīng)用人才的需求目標。
在計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學中引入?yún)⑴c式教學方法中的課堂討論、頭腦風暴、示范和指導練習、角色扮演、小組活動、游戲和模擬教學、案例分析、視頻活動等。下面以在課堂中使用的上述幾種方法的案例進行探討。
3.1 課堂討論與頭腦風暴
在計算機網(wǎng)絡(luò)課程的課堂教學中,為了能夠激發(fā)學生的思維廣度,在課堂中經(jīng)常組織一些議題的討論。通常這些討論是沒有約束的,是在自由思考下進行的。為了能夠在有限的課堂中實現(xiàn)這樣一種頭腦風暴,引入了“微格”的思想,縮小議題范圍,限定在一節(jié)課以內(nèi)。因為經(jīng)驗表明,創(chuàng)造性較強的設(shè)想一般要在討論開始IOM5分鐘后逐漸產(chǎn)生。美國創(chuàng)造學家帕內(nèi)斯指出,頭腦風暴時間最好安排在30~45分鐘之間。
例如,課堂上使用過的議題(包括“你能想到的通信方式有哪些?”“網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍究竟可以有多遠?”)都屬于沒有范圍的議題。在初始狀態(tài)下,學生的狀態(tài)是很茫然的,經(jīng)過簡單的引導后,學生會在10分鐘左右進人狀態(tài),并提出各種各樣的思想,有的甚至只是一種設(shè)想,課堂氣氛逐漸活躍起來,甚至在課間時,還會繼續(xù)進行著相關(guān)討論。經(jīng)過10分鐘休息后,第二堂課會被設(shè)定為總結(jié)課??偨Y(jié)課可以讓學生從發(fā)散性思維主動回歸到總結(jié)性思維,學生會自然地延續(xù)上一堂課,發(fā)揮能動性,將頭腦風暴中提出的想法予以分類歸納。在這樣的課堂上,由一個“你能想到的通信方式有哪些”可以得出計算機通信中使用的通信設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸線路、數(shù)據(jù)交換技術(shù)的線路交換、報文交換和分組交換等包含網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)整個章節(jié)的內(nèi)容。
通過頭腦風暴思想的引入,學生的課堂氣氛得到了活躍,也更好地讓他們做學習的主人,發(fā)揮了學習的主動性。
3.2 視頻的引入
在多年對學生的觀察中發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)上的社會新聞、八卦消息、游戲等充斥著學生的生活,學生對于計算機和網(wǎng)絡(luò)在過去和未來發(fā)展等方面均沒有足夠的了解和學習,導致在談到一些新科技和新技術(shù)的時候?qū)W生會體現(xiàn)出一種茫然,而提到某種新的手機應(yīng)用時則會體現(xiàn)出一種關(guān)聯(lián)后的釋然。可是,不了解已有技術(shù),很難適應(yīng)社會對于新技術(shù)的需求,這應(yīng)該也是大學課程與實際社會需求脫節(jié)的一個重要原因。
為了讓學生更好地了解現(xiàn)有計算機和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展狀態(tài),又不影響有限的課堂時間,采用兩堂課中間的10分鐘休息時間,隨機循環(huán)播放一些IBM、Cisco、微軟等公司提出的過去10年技術(shù)回顧和未來5年技術(shù)預(yù)測的相關(guān)內(nèi)容。這一點,在幾年的教學中得到了學生的肯定,學生對于這種類型的視頻很歡迎,開拓了他們的視野,讓他們更好地理解計算機和網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和未來。
3.3 開放式情景模擬
在枯燥的理論研究和教育中,在計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學中引入角色扮演、游戲和模擬教學,采用生活中實際場景討論和角色扮演發(fā)散學生的思維,引發(fā)學生的求知欲和興趣。
計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及相關(guān)應(yīng)用大多來源于現(xiàn)實社會,因此完全可以利用實際社會環(huán)境為模擬場景,讓學生以某一特定角色為出發(fā)點,深入理解網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)運行原理。當然,課堂的時間總是有限的,為了在有限時間中讓學生更好地理解相關(guān)思想,依然引入“微格”思想,選擇引入一些角色扮演的小游戲來模擬實際生活中的真實場景。下面是一個小例子。
場景:因為某種原因要寫一封信,并且得到對方的回信。
前期準備:2個信封,2張信紙。
角色選定:在這樣一個場景角色中,選擇3個學生,1個扮演寫信人,站在教室前;1個扮演收信人;另外1個扮演郵局人員。
情景模式:扮演寫信人的學生在信紙上隨機寫上一些內(nèi)容,然后在信封上寫地址,將信紙放在信封中,密封好,找到郵局人員;郵局人員將信轉(zhuǎn)交給另外一位扮演收信人的學生;收信人看了信后寫回信,依次在信紙上寫回復(fù)、信封上寫地址,密封好,交給郵局人員。
原理還原及情景模擬分析:上述開放式情景模擬是一個日常生活中很簡單也很常見的寄信過程。這個過程正是一個讓學生認識數(shù)據(jù)封裝的原理及數(shù)據(jù)傳遞的情景模擬。
寫在信紙上的內(nèi)容就是人們要傳輸?shù)臄?shù)據(jù),這里的數(shù)據(jù)是發(fā)件人和收件人都可識別和理解的,數(shù)據(jù)寫在信紙上,之后放進信封,用于表述數(shù)據(jù)的一種封裝形式,在封裝過程中,必須按固定層次進行,不可能出現(xiàn)信的內(nèi)容寫在信封上,然后用信紙包裹的情況。信封就是數(shù)據(jù)封裝中的最外層,通常使用通用語言寫上收件人地址、郵編和收件人姓名,以及發(fā)件人地址、郵編和發(fā)件人姓名,這些用于表示封裝中的層控制信息。
情景模擬是開放式的,這是因為教學本身是由多種要素構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng),其中包括動態(tài)要素、人的要素和相對靜止要素等。其中,動態(tài)要素是教師、學生及心理環(huán)境;人的要素包括教師和學生;相對靜止的要素是教學媒體和物理環(huán)境。在場景模擬環(huán)境屬于開放式場景,即在場景模擬中會出現(xiàn)很多不可預(yù)測的情況,如果出現(xiàn)不可預(yù)測的情況,將更加利于把網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念講述清楚。比如,在寫信這個開放式情景模擬中,不可預(yù)測的情況可以更好地將網(wǎng)絡(luò)層次的內(nèi)部概念講述清楚。比如寫信這個環(huán)節(jié),有的學生使用文字,有的則使用畫圖,當信傳給收信人的時候,會出現(xiàn)不可識別的現(xiàn)象。這時候,則是講解協(xié)議概念的最佳時機。此外,學生有的時候會出現(xiàn)忘記寫寄件人地址的情況,此時則是講解封裝數(shù)據(jù)中的源地址和目的地址的好時機。
當該場景學習和講解完后,可以進一步引入下一個路由議題,比如追加一個郵寄員收到信件后如何從一個地方傳送到另一個地方的情景模擬過程。
3.4 案例分析
計算機網(wǎng)絡(luò)課程最終來源于現(xiàn)實生活中的真實應(yīng)用,如在講述計算機網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)應(yīng)用過程中,通常使用實際的中國電信網(wǎng)絡(luò)接人流程作為小型局域網(wǎng)搭建案例進行講解。在組網(wǎng)過程中,中國電信屬于中國最大的ISP(Internet ServerProvider,互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商),主要給用戶提供接口。在用戶內(nèi)部組網(wǎng)中,主要使用分離器實現(xiàn)電話線中電話和網(wǎng)絡(luò)的分離,調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)數(shù)模信號的轉(zhuǎn)換,然后擴展網(wǎng)絡(luò)中使用到的集線器或者交換機、路由器等設(shè)備。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,大部分學生家里都曾經(jīng)安裝過能上互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò),因此,對于這個議題的講解都比較容易理解,由這個案例,很容易引出網(wǎng)絡(luò)的小型組網(wǎng)和大型組網(wǎng)的擴展討論。
當然,在課堂中,還會使用到其他的參與式教學方法,例如目錄樹的引入、示范和指導練習、辯論等多種方式,將參與式教學方式充分在課堂中予以應(yīng)用。
4 存在的問題
參與式教學確實可以提升學生主動參與的積極性,但同時也提高了對教師的要求,除了要對網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部概念含義有貼切的理解外,還要求教師自身對計算機和網(wǎng)絡(luò)的已有發(fā)展和未來遠景有一個透徹的了解,這些都要求教師投入更多的精力。此外,參與式教學中,特別是開放式情景模擬時,時間控制比較困難,如果時間控制不好,可能會出現(xiàn)情景模擬完還沒來得及總結(jié)就已經(jīng)到了下課時間的情況,這種情況將很不利于課程的理論深入。
由于學生多年來習慣了教師講學生聽的模式,所以在剛開始的參與式教學中,學生會出現(xiàn)茫然不動的情況;相反,如果過多地使用參與式教學,學生也會出現(xiàn)過度活潑,注重游戲本身,而忘記游戲原理回歸,所以在課堂中,這些度的把握都需要予以控制。
現(xiàn)有課堂時間畢竟有所限制,大多數(shù)情況下,會存在課時少,課程內(nèi)容多而繁雜,獨立信息不容易關(guān)聯(lián)起來,學生課余時間無法充分利用等問題,這些都需要借助現(xiàn)代化教育手段和工具幫助學生課外研究。當然這些問題,隨著研究的深入探討最終都將得到解決。
5 結(jié)語
計算機網(wǎng)絡(luò)課程以“模塊+證書”為模式,設(shè)立基本素質(zhì)模塊、職業(yè)崗位能力模塊、職業(yè)資格認證模塊,培養(yǎng)以社會人才市場需求為導向的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理與維護、網(wǎng)站建設(shè)與網(wǎng)頁設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的高技能型人才。該課程的前修課程:《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》;后繼課程包括:《網(wǎng)絡(luò)綜合布線》、《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安裝與管理》、《網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu)的實現(xiàn)與管理》、《交換機》、《路由器》、《網(wǎng)絡(luò)管理》、《網(wǎng)絡(luò)安全》、《網(wǎng)站開發(fā)》等。
二、教學設(shè)計
(一)改革思路與方案
1、根據(jù)專業(yè)需求和教學理念優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)課程體系,與時俱進更新課程內(nèi)容。將國際上成功的工程教育理念“CDIO”應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè),根據(jù)國家和社會對網(wǎng)絡(luò)高層次人才的需求,以及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展變化,及時調(diào)整高職生培養(yǎng)計劃,加大網(wǎng)絡(luò)課比重,更新內(nèi)容,在“計算機網(wǎng)絡(luò)”課的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標,增開“組網(wǎng)技術(shù)”、“計算機網(wǎng)絡(luò)安全”“、網(wǎng)絡(luò)工程”等課程。并編寫了這些課程教學大綱和實驗指導書,形成了比較完善的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系,滿足了特色專業(yè)方向的人才培養(yǎng)需要。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合學?!坝嬎銠C網(wǎng)絡(luò)實驗室”建設(shè)及校園網(wǎng)建設(shè)等項目,對新時期網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)模式進行積極探索,不斷完善網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)模式和網(wǎng)絡(luò)課程體系。
2、在教學方法改革方面,提出計算機網(wǎng)絡(luò)課程“任務(wù)驅(qū)動”教學法、“項目驅(qū)動”教學法和“大案例驅(qū)動”教學法“、虛擬軟件先行法”,創(chuàng)設(shè)教學情景,將要傳授的知識和技能蘊含于項目和任務(wù)之中,將建網(wǎng)管網(wǎng)用網(wǎng)的經(jīng)驗融合在案例之中,利用校園局域網(wǎng)以及電子信息工程實驗中心網(wǎng)絡(luò),以實際的網(wǎng)絡(luò)案例,使學生在完成項目和任務(wù)分析案例的過程中達到掌握所學知識與技能的目的。并且,將協(xié)議、重點和難點理論及工作原理等本來抽象、復(fù)雜的內(nèi)容以生動形象的圖像和動畫課件及Flash課件的形式表現(xiàn)出來,寓教于樂,激發(fā)學生的興趣,增進了知識點的形象性和理解度。
3、在教學模式改革方面,提出構(gòu)建混合式教學模式,將傳統(tǒng)教室教學方式的優(yōu)勢和E-Learning(數(shù)字化學習)的優(yōu)勢結(jié)合起來,充分發(fā)揮兩種模式的優(yōu)勢,從而實現(xiàn)教與學的最優(yōu)化。
4、在教學資源建設(shè)方面,建設(shè)網(wǎng)上資源教學平臺,建立課程網(wǎng)絡(luò)資源,包括課件、多媒體動畫教程、教學大綱、實驗指導、網(wǎng)絡(luò)模擬器及主要工具軟件的使用教程、教學視頻及錄像、習題庫和模擬試卷等。
5、在實踐教學改革方面,創(chuàng)設(shè)情景,構(gòu)建立體化的實驗教學體系。以案例和工程項目培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力、學習能力和團隊協(xié)助能力,組建實驗教學團隊,提出分階段分步驟進行不同層次的實驗,并增加小組考核制度。教學團隊在多年教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,針對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的特點,構(gòu)建模塊化、多層次的實驗教學體系:驗證性實驗、設(shè)計性實驗和綜合性實驗,每個實驗均說明項目背景。同時,為了加強團隊協(xié)作精神,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力,積極探索,改革考核制度,將小組互評和教師評價相結(jié)合。
6、教學與科研雙向互動,培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才。以科研促進教學,始終保持課程內(nèi)容的時代性、新穎性是我們堅持的原則。在從事科研項目的同時,與時俱進,不斷更新課程內(nèi)容,保持其時代性及新穎性。在科研項目研究中引導高職生進入科研工作,具體辦法:在教學過程中,發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀學生,鼓勵他們利用課余時間參與到科研工作中來,指導他們完成一些簡單的科研項目,參加一些課題的討論,為他們提供一個開放的環(huán)境和平臺,使其開闊思維、獨立思考、大膽想象,通過在科研實戰(zhàn)中的錘煉,充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神,促進高素質(zhì)人才培養(yǎng)。
(二)教學方法設(shè)計
在教學中,注重調(diào)動學生的學習積極性,可以嘗試使用如下方法:
1、采用問題驅(qū)動教學法
上課之前,教師提出本次課所要解決的問題,由此引出教學內(nèi)容,經(jīng)過教師的講授和學生的思考,共同解決這個實際問題,這樣極大地拉近了理論與實際的距離,充分發(fā)揮了學生的主觀能動性,促進了教學效果的提高。
2、采用案例教學法
以一堂課作為一個單位,教師先簡單介紹教材上的有關(guān)原理,并進行定性分析,然后根據(jù)教師精心準備的典型例子運用基本原理解釋,這樣就能達到理論與實際的有機結(jié)合,既避免了理論課的枯燥,增加了課堂的生動性,也加強了學生分析問題解決問題的能力。
3、采用實例分解法
在課程一開始,就提出學完本課程所能組建的網(wǎng)絡(luò)實例,在學生心中建立起相應(yīng)的印象。在每一次教學過程中,除了講解原理、相應(yīng)示例外,還講解本次教學在整個網(wǎng)絡(luò)實例中的地位,并在上機時進行模擬配置。這樣通過本課程的學習,學生基本能掌握組建網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)維護、優(yōu)化、管理的方法。
(三)教學手段的改革
關(guān)鍵詞:計算機網(wǎng)絡(luò);教學;多媒體
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)18-4500-02
1 教材分析
1.1 本節(jié)的作用和地位
本節(jié)選用廣東省初級中學信息技術(shù)B版第一單元第1節(jié)《認識計算機網(wǎng)絡(luò)》。學生在第一冊(上)第一章已經(jīng)學習了利用因特網(wǎng)進行信息瀏覽、信息下載及利用電子郵件進行信息傳遞,學生對計算機網(wǎng)絡(luò)的認識僅停留在因特網(wǎng)的各種日常應(yīng)用中,只是認識計算機網(wǎng)駱慶用的入門體驗。此時學生對計算機網(wǎng)絡(luò)還有許多基本的認知沒有建立起來,未能理解計算機網(wǎng)絡(luò)的真正內(nèi)涵和應(yīng)用。其作用是讓學生對一般計算機網(wǎng)絡(luò)的軟硬件組成和作用有比較規(guī)范的了解,使學生初步建立起對因特網(wǎng)的基本技術(shù)思想和基本概念的認識,消除對計算機網(wǎng)絡(luò)的神秘感,為學生學習下一章“創(chuàng)建自己的網(wǎng)站”打下基出,更有利于學生今后的進一步學習。
1.2 本節(jié)主要內(nèi)容
本節(jié)主要結(jié)合應(yīng)用實例介紹了一般計算機網(wǎng)絡(luò)的基本組成和主要功能,指出了計算機網(wǎng)絡(luò)除了計算機外還有網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)等硬件部分以及服務(wù)器軟件等到軟件部分,導出了局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、服務(wù)器、工作站、服務(wù)器軟件的作用,并介紹了家庭計算機網(wǎng)絡(luò)的組建成過程及其中一些學生可以嘗試的實驗操作。
1.3 重點、難點分析
教學重點:了解計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念,知道什么是計算機網(wǎng)絡(luò)。
教學難點:了解組建計算機網(wǎng)絡(luò)的過程。
2 學情分析
隨著計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已廣泛應(yīng)用在我們生活中。學生或多或少地對網(wǎng)絡(luò)及其簡單應(yīng)用有了一些了解。但是,對于什么是計算機網(wǎng)絡(luò),計算機網(wǎng)絡(luò)是如何組成的卻知道得很少?,F(xiàn)在擁有計算機的家庭越來越多,擁有兩臺以上計算機的家庭數(shù)量也不少,利用自已擁有的計算機資源來“連網(wǎng)”,“共享Internet”接入十分貼近學生的生活實際,學生的學習熱情很高。
3 設(shè)計思想
初二學生,在知識結(jié)構(gòu)上, 他們對因特網(wǎng)已經(jīng)有了一定的接觸;在心理特點上,他們有強烈的探究事物究竟的求知欲;在學習方式上,他們已經(jīng)經(jīng)歷了較多的訓練,在生活經(jīng)驗上,他們已經(jīng)有了一定的積累。在教學上應(yīng)選擇貼近學生生活實際中的案例和學習內(nèi)容,使學生能把學到的知識用于解決在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中遇到的問題,通過情境引入,為學生創(chuàng)設(shè)了與日常學習、生活中相類似的應(yīng)用情境,使學生覺得故事就象發(fā)生在自已身邊一樣,讓他們從故事中獲取更多的應(yīng)用體驗。以任務(wù)驅(qū)動為主的教學方法更能激發(fā)他們積極思考探究,找出解決問題的辦法。
4 教學目標
4.1 知識與技能
1)了解計算機網(wǎng)絡(luò)的基本組成、作用與應(yīng)用。
2)了解家庭計算機網(wǎng)絡(luò)的組建過程,知道網(wǎng)絡(luò)組建過程中硬件配置與軟件配置的關(guān)系。
4.2 過程與方法
1)通過傾聽介紹和獨立觀察能說出計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖中的硬件連接設(shè)備。
2)通過實例剖析和體驗?zāi)苷f出家庭計算機網(wǎng)絡(luò)的組建過程。
4.3 情感態(tài)度與價值觀
1)通過學習學會欣賞網(wǎng)上豐富的資源,體驗上網(wǎng)的樂趣,探索計算機網(wǎng)絡(luò)世界的各種功能,消除對計算機網(wǎng)絡(luò)的神秘感。
2)學會養(yǎng)成將學到的信息知識運用到日常生活的意識。
5 教學策略
5.1 教學方法與設(shè)計
1)在教學中,教師可以采用案例分析,課堂計授、交流討論、合作探究等方式組組教學。
2)通過對電腦室網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析,讓學生了解計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念及其中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;通過組織學生比較電腦室網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖和教育網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖,計論、探究兩者的區(qū)別。
5.2 教學流程和教學話動設(shè)計
如圖1所示。
5.3 教學媒體與資源
多媒體網(wǎng)絡(luò)教室,電子教室系統(tǒng),硬件設(shè)備,電腦室網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖。
6 教學環(huán)境
地點:多媒體網(wǎng)絡(luò)教室
摘要:為了使非計算機專業(yè)的學生能在計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用課程中熟練掌握dhcp服務(wù)的配置技術(shù).提出在dhcp實驗教學q-強調(diào)以“學”為主、以“教”為輔的教學模式,并在驗證性和設(shè)計性兩類實驗中分別采用傳遞式教學法和任務(wù)驅(qū)動教學法進行教學。實踐表明,使用該教學設(shè)計能獲得較好的教學效果。
0引言
動態(tài)主機配置協(xié)議(dynamic host configure protocol , dhcp)是計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一種,它能夠解決網(wǎng)絡(luò)中ip地址分配的問題,對網(wǎng)絡(luò)管理具有重要的意義。特別是如今擁有多臺電腦的家庭或單位在共享接人internet時,大多使用dhcp服務(wù)進行ip地址的自動分配,以盡量減少手工設(shè)置ip地址帶來的問題。因此,有必要熟練掌握該技術(shù)的運用。針對非計算機專業(yè)學生不需要掌握太多理論知識的特點,我們在教授了必備的dhcp基本概念后,主要讓學生通過做實驗來掌握該技術(shù)。實驗教學中將dhcp實驗分為驗證性和設(shè)計性兩類,并且不同類型的實驗采用不同的教學方法。實踐表明,使用這樣的教學設(shè)計能夠收到較好的教學效果。
1 dhcp實驗教學內(nèi)容
由于dhcp服務(wù)采用客戶機/服務(wù)器模式來實現(xiàn)ip地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)等信息的動態(tài)分配,所以只有掌握了客戶機和服務(wù)器兩部分的配置技術(shù)才能構(gòu)建一個可用的dhcp服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。另外,若要考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、容錯以及平衡dhcp服務(wù)器負擔等因素,則還要掌握復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的dhcp配置技術(shù)。因此,dhcp實驗教學主要有以下幾個內(nèi)容:
1.1 dhcp客戶機的設(shè)置
該實驗內(nèi)容主要是讓學生學會如何將一臺計算機配置成dhcp客戶機,使其能夠自動的獲取ip地址、子網(wǎng)掩碼和默認網(wǎng)關(guān)。應(yīng)特別指出讓學生注意的是,dhcp客戶機的配置方式是固定不變的,適合在任何提供了dhcp服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)中使用。
1.2單dhcp服務(wù)器設(shè)置
單dhcp服務(wù)器,是指一個網(wǎng)絡(luò)中只有一臺dhcp服務(wù)器在工作,這是最簡單的dhcp服務(wù)方式。該實驗內(nèi)容主要是讓學生學會怎樣在一臺計算機上安裝dhcp軟件,并設(shè)定可以分配的ip地址、保留ip地址、租約等信息,使其成為dhcp服務(wù)器。
1.3多dhcp服務(wù)器設(shè)置
多dhcp服務(wù)器,是指一個網(wǎng)絡(luò)中有多臺dhcp服務(wù)器在工作,不僅實現(xiàn)ip地址的自動分配,還實現(xiàn)了容錯、平衡負擔等功能。在該服務(wù)方式中,服務(wù)器的大部分配置跟單dhcp服務(wù)器方式中的相同,其關(guān)鍵的地方是如何讓多個服務(wù)器協(xié)調(diào)工作。該實驗內(nèi)容主要是讓學生學會如何配置多臺服務(wù)器的作用域和排除地址,使它們能夠互不干擾的執(zhí)行各自的分配任務(wù)。
1.4多宿主dhcp服務(wù)器設(shè)置
多宿主dhcp服務(wù)器,是指在安裝了多個網(wǎng)絡(luò)適配器、并連接多個網(wǎng)絡(luò)的計算機上實現(xiàn)dhcp服務(wù)。該實驗內(nèi)容主要是讓學生學會如何設(shè)置一臺dhcp服務(wù)器的超級作用域,使其能夠為多個相連網(wǎng)絡(luò)中的dhcp客戶機服務(wù)。
1.5跨網(wǎng)段的dhcp中繼設(shè)呈
對于有多個子網(wǎng)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),往往采用在一個子網(wǎng)中配置一臺或兩臺dhcp服務(wù)器為整個網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)的方式來節(jié)省經(jīng)費。使用這樣的服務(wù)方式時,如果dhcp服務(wù)器和dhcp客戶機不在同一個子網(wǎng),則需要dhcp中繼來充當,完成ip地址的分配。該實驗內(nèi)容主要是讓學生學會如何將路由器或子網(wǎng)中的一臺計算機設(shè)置為dhcp中繼。
2 d日cp實驗教學設(shè)計
dhcp實驗教學的目的是使學生在掌握dhcp必備理論知識的基礎(chǔ)上,通過做實驗來提高自身的動手能力,最終能夠獨立配置dhcp服務(wù),解決該服務(wù)使用過程中出現(xiàn)的各種問題。為了達到實驗教學目的,并杜絕出現(xiàn)以往實驗教學中的不良現(xiàn)象,例如學生做實驗時不積極思考、對實驗內(nèi)容一知半解、實驗報告潦草等,我們設(shè)計了新的教學方案。該方案把dhcp實驗教學內(nèi)容分為驗證性和設(shè)計性兩類,強調(diào)以“學”為主、以“教”為輔的教學模式,并采用不同的教學方法來完成實驗教學。
2.1驗證性實驗的教學設(shè)計
驗證性實驗包括dhcp客戶機的設(shè)置、單dhcp服務(wù)器設(shè)置、多dhcp服務(wù)器設(shè)置3個教學內(nèi)容,主要采取文獻[3]提出的傳遞式教學法進行教學。傳遞式教學法強調(diào)了學生的主導作用,不但要求學生進行主動學習,還讓其參與“教”的活動,通過“學”和“教”的結(jié)合來達到教學目的。
根據(jù)傳遞式教學法的原理以及實驗內(nèi)容的性質(zhì),我們讓學生分批進行實驗,并在實驗過程中要求學生獨立完成配置操作。設(shè)有60人的物理教育專業(yè)班級,每次實驗時按學號分為3批,并嚴格按照如下表1的安排進行實驗。
根據(jù)表1的安排,對于每個新的實驗內(nèi)容教師只需指導參加第一批實驗的學生,第二、第三批的學生做實驗時分別由前一批已經(jīng)完成實驗的學生負責指導。為了保證驗證性實驗的順利進行,并達到實驗教學目的,還需要做好以下幾方面的工作:
(1)要求實驗指導老師實驗前要確保實驗設(shè)備齊全,并親自做一遍所開設(shè)的實驗,以能夠解決學生實驗過程中出現(xiàn)的問題;
(2)要求學生在實驗前進行實驗預(yù)習。并要求教師在每次實驗前通過提問實驗基本原理的方式對學生進行隨機抽測,發(fā)現(xiàn)沒預(yù)習的學生不準許其參加實驗;
(3)要求學生做實驗時要遵守實驗室規(guī)章制度。另外,要求做實驗的學生要認真、獨立思考并注意總結(jié),進行指導的學生要負責、耐心幫助同學解決問題;
(4)進行第一批實驗時,指導教師要認真講解實驗內(nèi)容、完成實驗指導工作。進行第二、第三批實驗時,指導教師雖然沒有主要的指導責任,但其不能離開實驗室,以便解決指導的學生無法回答的問題。并且還要求老師不時的進行巡視,認真觀察學生進行實驗,以及時發(fā)現(xiàn)實驗中存在的不足;
(5)要求學生實驗結(jié)束后按要求完成并上交實驗報告。另外,要求教師課后立即批改實驗報告,如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)在進行下一批實驗時指出,讓在場的前一批已完成實驗的同學得到及時糾正,以免他們再犯同樣的錯誤造成對另一批同學的誤導。
2.2設(shè)計性實驗的教學設(shè)計
設(shè)計性實驗包括多宿主dhcp服務(wù)器設(shè)置和跨網(wǎng)段的dhcp中繼設(shè)置兩個教學內(nèi)容。這兩個內(nèi)容雖然是較為復(fù)雜的dhcp服務(wù)配置技術(shù),但跟驗證性實驗的教學內(nèi)容有著密切的聯(lián)系,將它們作為設(shè)計性實驗的目的是讓學生在掌握了dhcp的基礎(chǔ)配置技術(shù)后,能夠綜合運用所學的知識和實驗技能獨立解決新的問題。對于設(shè)計性實驗可采取了任務(wù)驅(qū)動教學法進行教學,并使學生以分組的形式參與實驗。另外,為了保證設(shè)計性實驗的順利進行,達到實驗教學的目的,還需要做好以下幾方面的工作:
(1)教師給學生分配實驗任務(wù),并要求其在限定的時間內(nèi)完成;
(2)要求教師在實驗指導書中只寫明實驗?zāi)康?、要求和所用的設(shè)備清單,提供完成實驗所需的相關(guān)資料。而學生則自行設(shè)計實驗方案,確定實驗方法和步驟;
(3)要求相關(guān)實驗室實行開放式管理,讓學生能夠根據(jù)自身情況靈活的安排時間進行實驗;
(4)要求學生做實驗時要遵守實驗室規(guī)章制度,要認真、獨立思考并注意總結(jié),可以互相討論、幫助,但嚴禁抄襲其它小組的實驗方案、方法和步驟;
(5)要求學生實驗結(jié)束后按要求完成、上交實驗報告。另外,要求教師認真批改實驗報告,并對其做詳細的評講,還要給出最優(yōu)的實驗方案、方法、步驟供學生學習。
3 dhcp實驗教學效果
在2006到2007學年的第二學期,我們對物理教育和數(shù)學教育專業(yè)兩個班的學生進行了試驗,結(jié)果都表明使用該教學設(shè)計能收到較好的教學效果。一方面,因為在做驗證性實驗前存在被抽測的可能性,所以學生都非常認真的進行實驗預(yù)習,真正做到在對實驗原理、內(nèi)容有了一定的理解之后才做實驗。并且,學生除了完成實驗之外還有指導同學的任務(wù),就迫使學生必須要弄懂實驗的每一個環(huán)節(jié),進而提高了實驗教學的質(zhì)量。另外,在“學”與“教”的過程中,學生之間的交流也不斷增多,讓學生感受到了團隊協(xié)作的作用。在驗證性實驗教學中采取的方法以及由此得到的教學效果逐漸形成了良性循環(huán),造就了濃厚的學習氛圍,這些效果也為設(shè)計性實驗教學創(chuàng)造了良好的條件;另一方面,設(shè)計性實驗采用的任務(wù)驅(qū)動教學法讓學生得到了進一步的鍛煉。在通過查閱資料、討論、測試等方法完成教師安排的任務(wù)的過程中,不僅提高了他們綜合運用知識、分析和解決問題的能力,而且激發(fā)了他們對實驗的興趣,更重要的是培養(yǎng)了他們的自信心。
關(guān)鍵詞:啟發(fā)式教學;計算機網(wǎng)絡(luò);過程分析;實例
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)22-5517-03
中國古代著名的教育家孔子是啟發(fā)式教學的真正創(chuàng)始人,其至理名言“不憤不啟、不悱不發(fā)”八個字是關(guān)于啟發(fā)式教學的高度概括。古希臘著名的哲學家和教育家蘇格拉底提出的“產(chǎn)婆術(shù)”也是屬于啟發(fā)式教學,其強調(diào)用"問答法”來啟發(fā)學生的獨立思考以探求真理。在教學過程中,孔子是以學生為中心,讓學生在學習過程中自始至終處于主動地位,讓學生主動提出問題、思考問題,讓學生主動去發(fā)現(xiàn)和探索,教師只是起指導和促進作用。蘇格拉底則是以教師為中心,學生完全按照教師的指示去做,這種啟發(fā)式雖然也能使學生印象深刻,但是由于學生的主動性發(fā)揮不夠,對于較復(fù)雜問題的理解,即涉及高級認知能力的場合,恐怕對問題難以理解得很深入。因此,孔子的啟發(fā)式有更深刻的認知心理學基礎(chǔ),更加符合學生的認知規(guī)律,因而具有更高的理論價值。
現(xiàn)代教學論中的啟發(fā)式教學思想,是在辯證唯物主義的認識論指導下,批判地繼承了過去的教學理論遺產(chǎn),在現(xiàn)代心理學和教育學發(fā)展的基礎(chǔ)上進一步完善起來的。其實質(zhì)在于調(diào)動內(nèi)因,正確處理教與學的相互關(guān)系。目前,一些教學法改革中的許多創(chuàng)造和見解,都是把啟發(fā)式教學思想和具體專業(yè)課程相結(jié)合演變而來的。該文結(jié)合《計算機網(wǎng)絡(luò)》的課程教學,提出一種強調(diào)教師和學生互動的基于過程分析的啟發(fā)式教學法,并給出一個具體實例。
1 基于過程分析的啟發(fā)式教學機理分析
啟發(fā)式教學被證明是一種培養(yǎng)學生主動學習、積極思維的良好方法,然而如何開展啟發(fā)式教學卻有很多不同的途徑,但目標是一致的,即傳授知識+形成方法+培養(yǎng)能力,具體說就是:準確、明晰的概念,完整的知識,主動的思考如分析能力,鑒別正確與錯誤的能力,自我學習,從爆炸的信息中獲得有用知識的能力。其內(nèi)部機理可歸納為以下六點:
1) 簡易性:由淺入深,從學生最容易理解的地方入手。
2) 連貫性:按照信息經(jīng)過的環(huán)節(jié)一步一步進行。
3) 集中性:每到一個環(huán)節(jié),集中解決一個問題,逐一攻破。
4) 全面性:與該過程相關(guān)的所有設(shè)備或軟件的相關(guān)協(xié)議,功能在它該起作用的地方一一亮相,無一遺漏。
5) 深刻性:在涉及到的協(xié)議或各功能等角色進行分析時,能以其工作原理、工作所需條件、工作過程、工作效果、可能出現(xiàn)的問題等方面進行深入的分析,使學生能夠深入的理解各種角色的不同的作用、工作前提條件,與其他角色的配合方法。
6) 關(guān)聯(lián)性:通過對各角色的作用及相關(guān)配合的過程分析,深入理解不同角色互相之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,理解不同角色在各方面的差異和區(qū)別。
2 實施案例及分析
這里以VLAN的通信過程分析為例進行教學設(shè)計。首先確定VLAN的通信協(xié)議:isl/dot19,VLAN的管理協(xié)議:VTP/GVRP。交換機中具有VLAN的通信協(xié)議和管理協(xié)議。
2.1 問題導入
首先把網(wǎng)絡(luò)口的計算機劃分為兩組,每一組內(nèi)各計算機之間可以直接通信,一組的計算機不能與另一組的計算機直接通信(以后可通過網(wǎng)關(guān)(如路由器)實現(xiàn)兩個VLAN之間的互聯(lián)通信)。要求交換機S2和S3能為接口e0/1~ e0/8互相之間提供通信,為接口e0/9~e0/16互相之間提供通信,但兩組之間不能通信。
提出如下問題:實現(xiàn)VLAN的功能交換機要具備哪些前提條件?VLAN的主干接口(trunk)與接口(Access)各自在通信中起了什么作用,原理及設(shè)置方法是什么?
2.2 案例分析
交換機實現(xiàn)中點交換的過程依據(jù)幀中的目的MAC地址查MAC一端口表,決定轉(zhuǎn)發(fā)出口根據(jù)源MAC學習生成新的MAC表記錄。
過程1:進一步發(fā)分析A主機發(fā)送一個幀到E主機的過程或C主機發(fā)送一個幀到F主機
應(yīng)有結(jié)果:AS2S1S3E (VLAN1內(nèi))
C S2S1S3F (VLAN2內(nèi))
1) VLAN1和VLAN2有哪些公共通道?有哪些專屬通道?這些通道的構(gòu)成有何規(guī)律和特點?
2) 公共通道和專屬通道對數(shù)據(jù)有何處理?有什么功能?依據(jù)什么原理和工作方式工作?
3) 構(gòu)成公共通道和專屬通道的接口屬于什么類型?
2.3 過程分析
從源主機S1的過程,A1以AE 幀傳輸過程,A幀S2,附加上VLAN標志,S2作法判斷:依據(jù)目的MAC決定轉(zhuǎn)發(fā)選擇e0/17,S2作VLAN轉(zhuǎn)發(fā)控制:e0/17屬于VLAN1,可以轉(zhuǎn)發(fā)。
B、CF附加VLAN幀傳輸S1過程。
S2:附加VLAN2標志。
S2轉(zhuǎn)發(fā)選擇:依據(jù)目的MAC和MAC一端口表,決定轉(zhuǎn)發(fā)到e0/17。
S2作VLAN轉(zhuǎn)發(fā)控制:e0/17屬于VLAN2?應(yīng)該屬于,可以轉(zhuǎn)發(fā)否則網(wǎng)絡(luò)行不通。
小結(jié):以上兩例分析,要求e0/17既要屬于VLAN1,也要屬于VLAN2,該接口要允許多個VLAN數(shù)據(jù)幀通過,是一種與e0/1~e0/8,以及e0/9~e0/16不同類型的接口,而后者,只需要屬于一個VLAN傳輸一個VLAN的信息。e0/17-提供VLAN共用接口,是一種主干接口(trunk),稱為VLAN主干接口(VLAN trunk)。e0/1~e0/8以及e0/9~e0/16-提供單一VLAN接口,稱為VLAN訪問接口(access)。
2.4 深入分析
VLAN的Access接口和Trunk接口的作用及布置重要概念。
1) Trunk接口的位置及作用
在交換機S1,S2、S3之間的鏈接通道中,需要傳輸VLAN1、VLAN2等多個VLAN的多個數(shù)據(jù)幀,因而這些交換機之間互連的接口必須是Trunk類型。由于規(guī)定了一臺主機只能屬于一個VLAN,交換機與各主機鏈接的接口僅屬于一個VLAN,轉(zhuǎn)為介入VLAN的訪問接口(Access),接口內(nèi)是VLAN的域,接口意外是非VLAN的域。
Access接口需要為每一個進入VLAN域的數(shù)據(jù)幀附加一個VLAN的標志,該標志在通過每臺交換機時用于標志該幀的身份,而Trunk接口只能利用已有的VLAN標志對幀進行轉(zhuǎn)發(fā)控制,不能添加或去掉VLAN的標志。
2) VLAN交換機之間轉(zhuǎn)發(fā)的過程:
S1的e0/1,e0/2,e0/3以及S3的e0/17都需要采用Trunk接口。
AE幀S2S1S3
CF幀S2S1S3
AE幀的轉(zhuǎn)發(fā)過程:AE幀S2:附加VLAN1標志,查MAC表后發(fā)向S1,S1根據(jù)VLAN1標志轉(zhuǎn)發(fā)允許把幀轉(zhuǎn)發(fā)到e0/2和e0/3,根據(jù)目的MAC決定是把幀發(fā)向e0/2(若A發(fā)送的是廣播幀,則同時轉(zhuǎn)發(fā)到e0/2和e0/3)到達S3。
S3:根據(jù)VLAN1標志,允許發(fā)向e0/1~e0/8。
根據(jù)目的MAC,轉(zhuǎn)發(fā)到e0/1。
CF幀的轉(zhuǎn)發(fā)過程:幀S2,附加e0/9標志,查MAC表轉(zhuǎn)發(fā)S1。
S1: 根據(jù)VLAN2標志,允許轉(zhuǎn)e0/2。
根據(jù)目的MAC(MACF),選擇轉(zhuǎn)e0/2到S3。
S3:根據(jù)VLAN2標志,允許轉(zhuǎn)e0/9~e0/16。
根據(jù)目的MAC(MACF),選擇轉(zhuǎn)e0/9。
3) 幀從Acess接口離開VLAN域的過程:當AE幀到達S3的e0/1或CF幀到達S3的e0/9接口,由于該接口是Acess接口,將會把幀中的VLAN標志去除掉,然后向VLAN域外發(fā)送(發(fā)向主機F)。
2.5 總結(jié)
通過口述的過程分析,可以進一步總結(jié)出有關(guān)VLAN的重要概念。
1) VLAN接口的類型
Acess接口――VLAN交換機連接主機(或其他非VLAN交換機)的接口,該接口需預(yù)先指定屬于某個VLAN,并對進入的數(shù)據(jù)幀附加上該VLAN標志,對轉(zhuǎn)發(fā)出去的數(shù)據(jù)幀去除該VLAN標志。
Trunk接口――VLAN交換機相互之間連接的接口,該接口連接VLAN域內(nèi)的主干通道,是所有VLAN的公共通道,該接口只根據(jù)幀中的VLAN標志對VLAN幀進行是否允許轉(zhuǎn)發(fā)的控制,不添加或去除VLAN的標志。
2) VLAN的協(xié)議
以上分析可以看出,在構(gòu)建VLAN的交換機中必須具有一套管理VLAN通信的機制,這套機制就是VLAN的通信協(xié)議。國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通常的VLAN通信協(xié)議主要有兩種:Dot19――國際標準協(xié)議,是依據(jù)IEEE 802.19協(xié)議標準制定的通用所有的VLAN交換機中;ISL-Cisco公司標準協(xié)議,是企業(yè)級的標準,應(yīng)用在Cisco交換機及遵照Cisco標準的其它VLAN交換機中。具有VLAN協(xié)議功能的交換機才能用于構(gòu)建VLAN網(wǎng)絡(luò)。一些交換機出于經(jīng)濟性的考慮不具備VLAN的功能,不能用于構(gòu)建VLAN網(wǎng)絡(luò)。
2.6 知識的拓展
利用口述分析的概念可以進一步拓展與VLAN相關(guān)的知識。
1) 交換機的VLAN功能配置方法:以本案例分析為例。
配置要點:網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,按圖進行規(guī)劃。
把連接各主機的交換機接口(Access接口)劃分到相應(yīng)的VLAN使每個接口作為某一個VLAN的成員。
例如:
VLAN1:S2的e0/1~e0/8
S3的e0/1~e0/8
VLAN2:S2的e0/9~e0/16
S3的e0/9~e0/16
接著,把各交換機互聯(lián)的接口設(shè)置成主干(Trunk)并指明trunk接口允許哪些允許哪些VLAN通過。
接口,例如:
S2的主干接口:e0/17
S1的主干接口:e0/1~的主干接口:e0/3
S3的主干接口:e0/17
最后,指定利用的VLAN通信協(xié)議,如利用dot19。
2) 關(guān)于VLAN,VLAN數(shù)據(jù)庫管理協(xié)議的有關(guān)概念。
問題:在以上分析中有一個過程,在VLAN交換機對幀進行VLAN轉(zhuǎn)發(fā)控制中,需要根據(jù)幀中的VLAN標志,判斷允許轉(zhuǎn)發(fā)的端口,交換機怎么知道哪些端口允許轉(zhuǎn)發(fā)哪些VLAN呢?這些信息存放在什么地方呢?當需要在網(wǎng)絡(luò)上改變各VLAN的布局情況時,各交換機中這些信息又怎樣跟隨改變以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變化呢?
解決思路:需要在交換機中建立一套互相通報VLAN變動情況,自動調(diào)整VLAN一端口信息表的機制。這套機制就是VLAN數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的管理協(xié)議,不同廠家的交換機采用的協(xié)議有所不同,其中較有影響的協(xié)議有:VLAN數(shù)據(jù)庫內(nèi)全體VLAN,Cisco交換機:VTP-VLAN Trunking Protocab,華為交換機:GVRP。VLAN數(shù)據(jù)庫由全體VLAN交換機共同建立,通常把其中一臺定為VLAN數(shù)據(jù)庫服務(wù)換機,其它為客戶機,兩種角色。
各交換機VLAN數(shù)據(jù)庫的配置法:
Cisco:[S1] vlanelalabase
[S1] vtp domain域名
[S1] vtp server
華為: GVRP(全局或接口)
最后,有關(guān)VLAN數(shù)據(jù)庫及管理協(xié)議可放在下一節(jié)課進行分析。
3 結(jié)束語
該文提出的基于過程分析的啟發(fā)式教學設(shè)計,通過分解為各個步驟之后,由教師提問,轉(zhuǎn)向?qū)W生自我啟發(fā),一步一步引導學生自己解決問題,是學生由“學會”到“會學”的轉(zhuǎn)換。通過進行針對計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學模式改革,學生能夠掌握解決某一類問題的方法,同時,也極為有效地促進學生問題解決能力和思維能力的發(fā)展。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的進步和教學經(jīng)驗的積累,啟發(fā)式教學將不斷得到豐富和發(fā)展。
參考文獻:
[1] 謝希仁.計算機網(wǎng)絡(luò)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.
[關(guān)鍵詞]教學改革;計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù);教學設(shè)計
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.40.156
“計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程作為高職院校計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)課,其總體目標是培養(yǎng)出“德才兼?zhèn)?、攻防兼?zhèn)洹钡木W(wǎng)絡(luò)安全工程師,使其能夠在各級行政、企事業(yè)單位、網(wǎng)絡(luò)公司、信息中心、互聯(lián)網(wǎng)接入單位中從事信息安全服務(wù)、運維、管理工作。新形勢下,網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)被提及到個人層面,不僅企事業(yè)單位信息系統(tǒng)受到安全威脅,個人信息也成為眾黑客們覬覦的對象。作為高等職業(yè)院校,講授必要的計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),既能夠保護自身信息不被竊取,又能提高學生的就業(yè)競爭力,是開展“計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的初衷。[1][2][3]因此,為了達到更好的教學效果,針對該課程的教學設(shè)計不僅要結(jié)合該課程的具體內(nèi)容,而且還要結(jié)合新形勢下的網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢進行研究。
1 教學設(shè)計
新形勢下的“計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程在進行教學設(shè)計時,更多地結(jié)合高職院校的培養(yǎng)目標,在教學內(nèi)容、教學方法、教學手段上更多地考慮高職院校學生的接受能力及學生特點,做到結(jié)合安全技術(shù)前沿知識因材施教。
1.1 教學內(nèi)容
在設(shè)計教學內(nèi)容時,圍繞著四部分知識目標開展設(shè)計:
(1)掌握常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)。包含SQL注入攻擊、網(wǎng)頁掛馬技術(shù)、密碼破解技術(shù)、緩沖區(qū)溢出攻擊等。
(2)精通網(wǎng)絡(luò)安全防御技術(shù)。包含網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析、端口與服務(wù)漏洞掃描、防火墻配置技術(shù)、入侵和攻擊分析追蹤技術(shù)、病毒木馬防范等。
(3)掌握基本的服務(wù)器系統(tǒng)安全配置技術(shù)。包含系統(tǒng)安全策略配置、用戶權(quán)限配置、系統(tǒng)防火墻配置等。
(4)掌握流行的數(shù)據(jù)加密方法。包含對稱加密、非對稱加密、數(shù)字證書的配置使用、加密軟件的使用等。
以某模具有限公司內(nèi)網(wǎng)的安全防御作為主項目,遵循“一個主項目,八個模塊,工作典型化,任務(wù)興趣化”的思路,劃分針對企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的攻擊分析、常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)、通過嗅探分析攻擊來源、主機系統(tǒng)的安全防護、對信息進行加密處理、對網(wǎng)絡(luò)訪問行為進行控制、對入侵進行檢測、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)8個模塊,模塊間循序漸近,激發(fā)學生的學習興趣。最后根據(jù)任務(wù)的完成情況,由學生互評與教師參評相結(jié)合來進行項目的考核。具體如下圖所示。
在教學內(nèi)容的選擇上舍棄原理類知識,選擇操作類知識[4],重點鍛煉學生分析解決問題的能力、團隊成員間協(xié)作能力、表達能力、使用工具進行攻擊及分析攻擊的能力等,將臨危不亂、吃苦耐勞、作風優(yōu)良、膽大心細、團隊協(xié)作的綜合素質(zhì)的培養(yǎng)貫穿于能力培養(yǎng)的始終。
在教學內(nèi)容的程序化上以網(wǎng)絡(luò)安全工程師的工作過程安排教學內(nèi)容:[5]從故障現(xiàn)象到故障處理,最后提出安全解決方案進行系統(tǒng)加固,各模塊內(nèi)容按照興趣點進行安排:從故障入手,到如何進行攻擊,再到如何防御攻擊及緊急恢復(fù)。
1.2 教學方法
在教學方法的設(shè)計上,采用了包括案例教學[6]、角色扮演、張貼板、頭腦風暴、分組討論等方法在內(nèi)的多種教學方法,根據(jù)每一個模塊的特點,合理應(yīng)用教學方法。
同時,由于計算機網(wǎng)絡(luò)安全的特點,使得課堂實踐過程往往無法及時達到應(yīng)有的效果,為了彌補這一缺陷,學院響應(yīng)大學號召,開放了《融合式網(wǎng)絡(luò)及安全應(yīng)用》開放實驗室。有了良好的實驗環(huán)境,學生的動手能力及創(chuàng)新能力得到了極大的訓練,不僅鞏固了課上所學習到的知識及技能,而且開拓了學生的視野,為學生的創(chuàng)新實踐打下了堅實的基礎(chǔ)。
1.3 教學手段
在教師進行知識講解的過程中,應(yīng)用多種現(xiàn)代教育技術(shù)展開教學:制作精美的PPT課件、利用電子教室實施廣播教學,借助于電子教室軟件的屏幕廣播及屏幕錄像功能,學生可以看到教師的實時演示,并可以將教師對于關(guān)鍵步驟的演示錄制下來,反復(fù)觀看練習。
計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的學習需要用到多種硬件及多臺靶機,學校沒有充足的資金為每位同學配置一套實訓環(huán)境。為了解決這個問題,充分利用各種虛擬化軟件來虛擬實訓環(huán)境[7],使用Packet Tracer軟件來模擬路由器、交換機與防火墻,利用VmWare軟件模擬多臺PC機等。
2 應(yīng)用效果
在一系列教學改革方法的指導下,“計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的整體教學設(shè)計發(fā)生了根本性的變化,由原來的教師講授理論為主,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生實踐為主,教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑д吲c輔助者。按照這種設(shè)計,應(yīng)用于吉林大學應(yīng)用技術(shù)學院2014級和2015級兩個學期的“計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程的教學過程中,取得了不錯的教學效果。普遍反映在以下兩個方面。
2.1 課堂效果
在新的教學設(shè)計的指導下,普遍提升了學生的學習興趣、滿足學生課外實踐的意愿,更多的學生愿意將更多的時間投入到計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的學習過程中,同時學生也普遍反映,學習了“計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程后,他們對于使用網(wǎng)絡(luò)也更加小心和謹慎了,懂得了學習防范網(wǎng)絡(luò)攻擊與網(wǎng)絡(luò)詐騙,更加深了對其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的理解。
2.2 課程及格率
通過實施新的教學設(shè)計,學生學習得更加扎實,反映在期末考試上,學生的及格率得到了極大的提升,2014級和2015級學生的“計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程及格率分別為90%和95%,分別僅有2人和1人不及格,反映出新的教學設(shè)計達到了本課程教學改革的要求。
3 結(jié) 論
“計算機網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)”課程在新形式的整體教學設(shè)計的指導下,學生的學習熱情和學習效果得到了大幅度的提高。這種教學設(shè)計的思路同時也為其他課程的教學設(shè)計改革提供了很好的借鑒。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】計算機基礎(chǔ)課程;網(wǎng)絡(luò)教學平臺;設(shè)計
0引言
計算機技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展,使得高校計算機基礎(chǔ)教學也有了新的變化,對學生的自學方法的培養(yǎng)以及可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)就成為一個重點內(nèi)容。在校園網(wǎng)的發(fā)展基礎(chǔ)上為師生提供了豐富文化資源以及創(chuàng)造空間,在教學時空層面也得到了有效拓延。在此發(fā)展背景下,加強計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺的研究設(shè)計就有著其重要性,這也是為學生的進一步發(fā)展提供的良好學習環(huán)境。
1網(wǎng)絡(luò)教學平臺的特征及關(guān)鍵技術(shù)分析
1.1網(wǎng)絡(luò)教學平臺的特征分析
從網(wǎng)絡(luò)教學平臺的應(yīng)用來看,其有著較為鮮明的特征體現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)教學平臺主要是對學生的全面發(fā)展進行促進的,其在教學的內(nèi)容上多面向全體性的,在實際教學的時間延續(xù)性以及空間無限性的特征上體現(xiàn)的較為明顯。網(wǎng)絡(luò)自主學習交流討論平臺的使用能夠多種形式進行并不會受到時間和場所的限制,這就對傳統(tǒng)的教學模式得到了打破。另外就是網(wǎng)絡(luò)教學平臺的平等性特征,在這一平臺的應(yīng)用下能夠進行個別教學方式的應(yīng)用,可在線對學生實施教學,在網(wǎng)絡(luò)雙向傳播及學習交互性基礎(chǔ)上讓師生平等的參與到教學當中,從而構(gòu)建出一個平等化關(guān)系[1]。再有就是差異性特征,主要是根據(jù)學生的智力水平進行的差異性應(yīng)用,從而達到因材施教的目標。
1.2網(wǎng)絡(luò)教學平臺的關(guān)鍵技術(shù)分析
網(wǎng)絡(luò)教學平臺的關(guān)鍵技術(shù)層面,其主要是采用了J2EE技術(shù),在MVC模式下能夠?qū)ο到y(tǒng)數(shù)據(jù)組織實施了優(yōu)化處理,在功能上就相對比較合理化。另外在XML文件功能數(shù)據(jù)的描述下使得系統(tǒng)功能組織也就更加合理化,并且在維護以及擴充方面也能夠更為方便,尤其是對實際教學的大綱以及教學設(shè)計等都能夠系統(tǒng)化的結(jié)合,所以在數(shù)據(jù)的描述上就能達到一致性。WEB應(yīng)用程序?qū)π畔⑿问揭笫嵌鄻拥?,在?nèi)容上以及功能上都比較優(yōu)良,需要數(shù)據(jù)的表示以及結(jié)構(gòu)組織能找到更有利的方法,而在XML功能下就能進行簡單標注文字圖像以及二進制的文件,這樣在數(shù)據(jù)的讀取上也就更為方便[2]。另外,能夠?qū)δ芙Y(jié)構(gòu)容易組織,在WEB應(yīng)用軟件方面還存在著一些弊端,通過XML設(shè)計的系統(tǒng)能夠?qū)⒅埸c放在組成要素上,對文檔處理也比較多,這樣在樹形結(jié)構(gòu)的各種導航也比較容易生成。
2計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計
2.1計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
對于計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言還比較復(fù)雜化,其中在C/S結(jié)構(gòu)方面這是20世紀80年代后形的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并在諸多信息管理系統(tǒng)當中得到了應(yīng)用。在這一系統(tǒng)中的客戶機能在微機的作用下進行實現(xiàn),并能作為是服務(wù)器資源,在用戶要求上客戶端能滿足就會有結(jié)果,不然就要服務(wù)器的參與。不過這一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還有著一些弊端,主要就是在開發(fā)的成本上相對較高,不利于推廣,在移植方面也較為困難,對于系統(tǒng)的安裝以及維護升級等都比較困難,這一系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下所示[3]。圖1再有就是B/S結(jié)構(gòu),這是特殊的C/S結(jié)構(gòu),其有著三層結(jié)構(gòu),在表現(xiàn)層方面主要就是來為用戶提供直觀可視化的圖形界面的。而在服務(wù)器應(yīng)用層是對用戶請求進行相應(yīng)的,然后再提供給用戶請求所需要的數(shù)據(jù)信息和相應(yīng)操作,數(shù)據(jù)層則主要就是大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫,主要是存儲相關(guān)的信息,例如教學以及管理和資源信息等,這也是整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保障。三層B/S模式主要是通過單獨一層對任務(wù)工作加以完成的,其中在二層模式中的事務(wù)處理模塊從客戶機任務(wù)當中分離出來對客戶機的負擔就有著減輕。這一結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)升級層面相對比較簡單化,維護也就相應(yīng)比較容易,其結(jié)構(gòu)圖如下所示。圖2通過這一系統(tǒng)架構(gòu)的跨平臺和易維護等特征優(yōu)勢,將其作為是計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)平臺的架構(gòu)就有著實質(zhì)性作用,根據(jù)當前我國高校的發(fā)展情況來看,在校園網(wǎng)基礎(chǔ)上構(gòu)建這一架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)平臺,從成本上來說也能得到相應(yīng)程度降低,可多人員及多地點和多方式的對數(shù)據(jù)庫進行訪問。從而對教學資源的應(yīng)用共享等就比較方便[4]。
2.2計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺系統(tǒng)設(shè)計
對于高校計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學在模式上主要有完全網(wǎng)絡(luò)教學以及課外輔助網(wǎng)絡(luò)教學和作為教學內(nèi)容組成部分的網(wǎng)絡(luò)輔助教學這幾種。其中的完全網(wǎng)絡(luò)教學在教學和答疑輔導以及考試都基本是在網(wǎng)絡(luò)上進行的,是通過遠程教育的模式。再者就是課外輔導網(wǎng)絡(luò)教學是不對正常課時占據(jù)基礎(chǔ)上進行的網(wǎng)絡(luò)輔導,也是在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進行的,最后就是教學內(nèi)容為組成部分的教學,是將傳統(tǒng)教學和網(wǎng)絡(luò)教學得到結(jié)合,一方面是老師進行講解內(nèi)容,然后學生通過網(wǎng)絡(luò)進行自主學習,通過網(wǎng)絡(luò)作為輔助工具進行問題的解決。對計算機網(wǎng)絡(luò)教學平臺設(shè)計過程中要能遵循相應(yīng)的原則,主要就是要以學生為學習主體,在操作以及維護上也要能方便化實現(xiàn)。對系統(tǒng)的設(shè)計要能夠按照總體的目標進行,將系統(tǒng)主要功能模塊分成登錄模塊及上傳下載模塊和網(wǎng)上課堂模塊等幾個重要模塊內(nèi)容。其中在登錄模塊主要有注冊、身份驗證登錄等子系統(tǒng),用戶注冊是對學生而言的,教師以及管理員進行手工分配,學生加入到教學平臺之后再進行登錄只需要輸入賬號和密碼即可。在教學資源的模塊,也就是為學生提供的資源收集以及瀏覽、編輯的功能,在這一系統(tǒng)作用下學生也能對學習資源加以完善化。對于教學資源模塊能夠分成三層結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要有底層搜集制作基礎(chǔ)素材以及中層集成模塊和上層整合資源,對于網(wǎng)絡(luò)教學的資源庫是相對獨立的,并能為教師提供多方位以及不同網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)節(jié)所使用的素材[5]。另外,在上傳下載的模塊層面其主要是對一些需要的資源進行上傳下載,從類型上主要能夠分為幾種類型,體現(xiàn)在營造工作情境所需要的文字圖片以及動畫課件等文件資料,再有就是課堂教學所需要的資源以及課外參考資料,還有就是學生的作業(yè)任務(wù)。在這一系統(tǒng)設(shè)計過程中主要的作用就是通過老師或者學生對所收集的資料進行上傳,對教學資庫就能夠得到最大程度的豐富,還有就是老師和管理員進行資料的上傳為其它用戶提供幫助,對網(wǎng)絡(luò)教學平臺的共享作用也能夠得到充分體現(xiàn)。然后還需要對資料進行審核,在合理性標準層面不僅要能有主觀評價因素,還要根據(jù)系統(tǒng)類型標準作為重要依據(jù),并按照相應(yīng)的流程加以審核。對于網(wǎng)上課堂模塊主要是為教學的內(nèi)容進行提供的平臺,實施有效的課程管理,學生在這一模塊系統(tǒng)下能夠進行在線學習。
3結(jié)語
總而言之,對于當前我國的教育改革的深化,高校的計算機基礎(chǔ)課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺的應(yīng)用也比較重要,在這一系統(tǒng)平臺下能夠加強學生和老師間的交流,在教學的融洽性方面將得到良好的呈現(xiàn)。教學過程中的時間以及空間限制也能得到有效打破,在今后的計算機基礎(chǔ)課程教學過程中將會有進一步的水平提升。由于本文篇幅限制不能進一步深化探究,希望此次理論能起到拋磚引玉的作用。
作者:閆 濤 單位:廣西藝術(shù)學院
【參考文獻】
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Register.html學生注冊頁面(學生進入后可注冊信息,注冊完成登陸后才可以進入系統(tǒng)查看信息)
Answer.asp回答學生提問頁面(此頁面顯示學生姓名、提問的問題、提問時間、教師回答信息輸入框,回答之后進行處理,返回給學生提問頁面)
三、詳細設(shè)計制作
詳細設(shè)計部分對頁面的功能進行代碼開發(fā),以下介紹幾個頁面及代碼。
(一)首頁index.html。首頁面對各欄目進行布局,導航用戶的各個功能頁面,把導航條的代碼摘錄如下:
mpmenu1=new mMenu(’首頁’,’/jsj’,’self’,’’,’’,’’,’’);
mpmenu1=new mMenu(’課程特色’,’/jsj/html/kechengtese/’,’self’,’’,’’,’’,’’);