摘要：该文针对网络技术综合实训教学中存在的不足，基于建构主义学习理论，探索网络技术综合实训的课程建设，主要包括明确教学目标、更新教学内容、改革教学方法、加强教学管理等，使培养的学生具有良好的网络技术实践技能和创新能力。
关键词：建构主义；计算机网络；实训；教学改革；学习理论
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）03-0114-02
Teaching Reform of Comprehensive Training of Network Technology Based on Constructivism
LI Peng
（School of Electrical and Information Engineering， Beijing University of Civil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China）
Abstract： In view of the shortcomings in the teaching of comprehensive training of network technology， based on constructivism learning theory this paper explores the curriculum construction of comprehensive training of network technology， which includes clearing teaching objectives， updating teaching contents， reforming teaching methods and strengthening teaching management， so that students have a good network practical skills and innovative ability.
Key words： constructivism； computer network； training； teaching reform； learning theory
1 概述
網络技术综合实训是在学生完成计算机网络系列课程的理论学习和专项技能训练之后，运用计算机网络技术的主要理论和技能而进行的综合性、设计性、系统性的网络课程设计。在信息社会和大数据时代，作为信息基础设施的计算机网络得到了迅速发展和日益普及。当今各行各业都处在网络化、信息化建设进程中。社会需要大量掌握网络设计和实施的应用型人才。因此，计算机网络已经成为计算机专业毕业生的主要就业方向之一。根据我们多年的教学经验，网络技术综合实训课程的设置对学生今后的毕业实习和就业将产生积极作用。
该课程是学生学习完如计算机网络基础、网络管理、网络工程、网络安全等计算机网络系列课程之后的一门综合实践类课程。该课程一直是计算机网络实践教学中的薄弱环节，存在的主要问题有教学目标不够明确，实践内容设置不合理，实践教学组织以及管理和考核方式不完善等。其结果是学生不能熟练地掌握网络规划设计的各个环节，不能将以前所学的各项技能灵活应用在实际项目中。
学习理论是对学习规律和学习过程的系统阐述。从20世纪50年代至今，学习理论经历了行为主义、认知主义和建构主义等不同发展时期。目前的课程教学主要还是以行为主义、认知主义学习理论为基础。教学的特点是以“教师”为中心，所有的教学活动都是围绕如何教而展开。在这种“灌输式”教学模式下学生处于被动地接受状态，学生学习的积极性不高。在学习过程中，学生容易迷失学习方向，偏离学习目标，从而影响了学习效率。
目前建构主义学习理论对教学改革产生了深远影响。本文基于建构主义学习理论对网络技术综合实训开展教学研究。首先，明确课程的教学目标，其次，强化实践教学内容，最后，改革实践教学的组织和管理，从而提高教学质量。
2 建构主义学习理论
建构主义学习理论在20世纪90年代开始流行，对当前的教学改革产生了深远影响。建构主义的奠基人是瑞士的心理学家皮亚杰。他认为知识是在主客体相互作用的活动中逐步建构起来的。在皮亚杰的理论基础之上，科尔伯格、斯腾伯格、杜威、维果茨基在认知结构、个体的主动性对知识建构的作用、经验理论、文化历史发展理论等方面对建构主义理论进行了不断丰富和发展。
建构主义认为世界是客观存在的，我们以自己的经验为基础来解释现实。建构主义学习理论认为学习是由学习者主动地构建自己知识的过程。建构主义与以往的行为主义、认知主义有很大的差别。学习不再是知识由教师向学生单向的传递，而是学习者在一定的情境中主动地建构知识的过程。在这种教学模式下，教师只是教学活动的组织者和学生知识建构的帮助者，而学生才是知识的主动建构者，而不是被动接受者。目前建构主义教学策略主要有抛锚式教学、基于问题的学习、探究式学习、支架式教学等。建构主义的教学设计原则有以下几方面：
1）以学生为中心。
2）以问题驱动学习，问题可以是项目或案例。
3）学习情境对意义建构具有重要作用，学习问题必须在真实的情境中展开。
4）突出协作学习的重要作用。
5）加强对学习环境的设计。
6）利用各种信息资源来支持学习。
3 基于建构主义的教学设计
本文基于建构主义学习理论设计网络技术综合实训的教学过程，明确教学目标，以项目为核心，通过设计“学习情景”、“学习资源”、“管理和考核”等要素展开教学。
3.1 分析教学目标
随着计算机网络技术的飞速发展和广泛应用，各行各业都迫切需要既掌握网络的方案设计，又能熟练操作和配置网络设备的高级技术人才。网络技术综合实训是学生在学习完计算机网络系列课程之后的一门综合性实践类课程。该课程的目标是使学生综合运用所学的网络知识，完成一个网络的设计、组建、配置与管理，使学生能够掌握构建园区网络的各个环节，掌握网络路由与交换的设计与配置，理解网络可靠性、安全性的实现方式，为今后从事计算机网络方面的实际工作打下基础。
根据教学目标，将课程内容定位在网络的设计、实施与测试方面。主要技术包括网络拓扑设计；IP地址分配；交换机的基本操作、VLAN、生成树协议、端口聚合、三层交换；路由器的基本操作、路由选择协议；安全性方面包括VPN、NAT和防火墙等。同时帮助学习进行职业规划，增加学生对将来就业岗位的认识。
3.2 设计教学内容
通过教学目标可以看出，该课程不仅是要求学生掌握网络设备的操作，还包括培养学生的网络规划与设计能力。通过本次实训，让学生理解构建园区网的设计方法；学会绘制网络拓扑图；掌握IP地址划分方法；能根据网络项目需求，进行网络设备选型，完成关键设备的配置；熟悉网络管理和维护的基本方法等。
在教学内容上，改变主要以操作性实验为主，实验内容只是对以前课程实践内容的简单提高的情况。实践内容上增加了设计性、综合性实践项目，培养学生综合运用该课程之前所学的计算机网络基础、网络工程、网络管理、网络安全等课程知识的能力。
在具体教学实施中，我们采用了项目教学法。根据一个具体的网络工程项目，要求学生设计实现一个园区网络。项目教学法是德国职业教育在20世纪80年代推行的一种以项目为主体的教学方法。项目教学法通过项目促使学生主动学习，符合建构主义学习理论。以下是课程中的一个工程项目案例。
项目名称：海岳公司企业网络的规划与设计。
问题描述：海岳公司是一家集科研、生产、服务于一体的大型企业。总部位于北京市，同时在全国各省会城市都有一家分公司。总部有三栋大楼。公司各部门结构如下：财务部（15人）、行政部（25人）、生产部（120人）、研发部（80人）、后勤部（20人）、业务部（50人）、人力资源部（15人）。本项目要求建立一个稳定、高效的网络环境，能够满足企业各方面的应用需求，包括办公自动化，信息发布，资源共享，系统管理等。所有员工都能方便地接入到因特网，公司总部和各分公司可以安全的传送信息。针对企业网的设计原则，研究网络工程中的各个环节，主要完成以下功能：1）需求分析；2）网络拓扑设计；3）IP地址分配；4）交换与路由设计；5）可靠性设计；6）安全性设计；7）设备选型；8）网络测试。
3.3 创设教学情境
研究者发现，教学目标和教学活动在相应合适的学习情境中开展，将会有助于达到教学目标，提高教学效果。该课程的开设环境应当力求接近真实的情境。但是目前，部分高校的網络实验还是在机房环境下进行的。大部分网络设备通过虚拟机或网络设备仿真软件实现。这样学生无法亲自接触网络设备，教学效果不理想。因此需要加强网络实验室的建设，购置相应的网络设备。对于实验室建设，可以与知名网络企业合作，借鉴他们的网络教育项目，如思科网络技术学院、华为网络技术学院、锐捷网络技术学院等，规划建设具有自己特色的网络实验室。我们学院早在2006年就与锐捷网络公司合作，投入资金建立了网络实验室。实验室配置了交换机、路由器、服务器等先进的网络设备，为网络实验课程的开设提供了有力保证。
3.4 开展自主学习与协作学习
在教学方法上，形成以学生为主体，教师为主导的教学方式，提高学生的学习积极性。教师根据项目要求，提供相关的参考资料，激发学生主动钻研。
协作学习是建构主义学习理论的一个重要方面，对于知识建构具有重要意义。面对一个复杂的项目，个人的能力毕竟有限。通过建立一个学习小组，学生在学习过程中合作交流，分享经验，共同完成项目。在实训中，要求每3至5人为一个实验小组，共同完成一个项目。每个小组设置一名组长，小组成员有明确的分工，根据自己的兴趣和能力完成项目的一部分。比如对于上面的项目，可以分为以下5部分：1）网络拓扑设计，IP地址设计；2）可靠性及安全性设计；3）网络设备配置设计；4）网络测试，达到任务要求；5）项目总结，撰写实训报告。通过划分，使任务明确，保证每个学生都可以积极参与到整个实训过程中。
3.5 加强教学组织与管理
为了取得良好的教学效果，教师必须加强对整个实训过程的监督与管理。该课程的时间为2周。教师需要提醒学生根据任务要求安排好项目进度。实训开始前，教师下达课程的任务书，学生确定分组名单，教师审阅。实训开始时，教师讲解项目内容及需要注意的问题。实训过程中，教师要善于引导学生，鼓励学生主动寻找解决方案，提高学生的创新能力。
3.6 完善考核方式
在考核方面，注重学生的实践过程，考核学生的实际能力。实训成绩不单纯来自于实训报告成绩，需要结合学生在整个实训过程的表现和项目完成情况综合评定。整个考核过程包括考勤、学习态度，成果检查与答辩，实训报告成绩三个部分。在考核细节方面，制定了详细的评分标准，严格按照评分细则对学生进行考核。项目结束后，进行成果检查与答辩。首先根据任务书，检查项目的设计与实现是否满足任务书的要求。然后，从任务书问题列表中任意抽取若干个问题，要求小组成员回答，根据回答问题情况给分。撰写实训报告，可以提高学生的分析能力，总结项目设计的经验。实训报告分为10个部分，项目分工，项目目的，背景描述，需求分析，项目拓扑，地址分配，实验设备，实验流程，实施步骤，测试文档，经验总结。每部分有不同的分值。根据每部分完成的工作量及任务情况不同给出成绩。
4 结论
当今社会信息技术迅速发展，互联网+、大数据、云计算等新技术不断涌现。这些新技术的基础离不开计算机网络。计算机网络已经成为当今计算机专业的核心课程之一。该课程的教学目的是通过2周的课程设计，使学生能够综合运用所学的网络知识完成一个网络工程项目的设计与实施，培养学生的工程实践能力。在知识建构型教学模式下，教学方式从传统的以教师“教”为主转向以学生的“学”为主。本文基于建构主义学习理论对网络技术综合实训课程进行教学改革。主要包括明确实践教学目标，通过加强综合性、设计性实践项目，完善教学内容，加强实践教学的组织管理和考核，使学生能够灵活运用计算机网络知识完成一个网络系统的设计与实现。
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