CCNA案例教學與學生創造性思維能力的培養

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　　現代科學理論認為，思維是人腦對信息進行采集、分析、綜合、存儲、加工處理，并做出判斷推理的過程。這一過程可分為信息的提供、加工處理和輸出三個步驟。

在這個過程中，教師作為引導者提供源信息，并指導學生對這些信息加工處理；學生是主體，分析、綜合、加工處理這些信息，不斷豐富自己的知識和技能。計算機網絡系統的設計與分析正是這一過程的實踐，因此，CCNA案例教學，對培養學生的創造性思維能力十分重要。。
　　CCNA案例教學是完成課程內容教學和網絡知識技術延伸很重要的環節，討論案例中用戶的需求，網絡元素性能、特點、網絡物理和邏輯結構、網絡服務器在分層園區網中的位置，以及網絡核心、匯聚、接入層的通信性能等問題，可以使學生在分析問題、解決問題的過程中，將理論與實踐相結合，深刻理解“學以對用”意義，使課程的學習達到知識和能力兩方面的目標。
　　在知識方面我們將教學內容與案例結合，進行分類、合并安排，不同的教學內容采用不同的教學方法。第一類是基本內容，它是課程的基礎。我們采取由教師帶領學生進行系統學習，當學生入門后，即讓學生開始實驗設計與操作，以加深對概念、技術的理解。第二類是重點內容，一般是學生在完成學習任務的過程中提出的問題，對這些問題由教師根據教學內容結合實例中類似的問題給學生適當指導，學生從課程的案例分析結合實例（如：師大校園網、臨鋼企業網）并通過摸擬實驗獲得。例如：學生在學習了集線器與交換機后，通過現場觀察與摸擬實驗對集線器與交換機的性能的認識有了量的概念。理解了集線器只能用在接入層用戶數量少，在通信總量不大的情況下。當用戶數量增多時，桌面通信有傳輸多媒體的需求，且用戶還有邏輯分組、安全通信的要求時，網絡接入層只能采用性能優良（可網管、背板帶寬較高、可劃分VLAN、有高速上連端口）的交換機。第三類是學習后仍難以明白的內容。例如第一學期第8、9章綜合布線，我們通過實例教學，帶領學生到臨鋼、臨汾一中網絡工程布線現場、教師現場講解園區網幾何中心位置的確定，設備間、配線間及水平布線、垂直布線、建筑樓光纜連接等技術要求。學生通過觀看和動手，明白了綜合布線的課程內容。在這個過程中，臨鋼的學員在教師的指導下，完成臨剛企業網10余公里的光纜敷設，500余個信息點設計與安裝，為企業節約布線工程費數萬余元。在這個過程中，學生學員從教師領著學到自學加輔導，逐步過渡到自主學習的狀態，為學生進行創造性思維奠定了良好基礎。
　　在技能方面，我們要求學生掌握交換式局域網、專線連接廣域網的設計方法，以及路由器在園區網中應用的方法。教學中依據課程提供的案例，盡可能多的以臨鋼企業網、師大校園網、臨一中校園網等實例教學，使學生在學習與任務的設計過程中，體會交換網絡分層設計思想、路由協議與被路由協議的概念，以及網絡系統構造的思維模式及技能，使分析問題和解決問題的能力得到提高。在組織教學過程中，我們重點突出網絡系統設計的結構化和模塊化的思維方法。結構化是一種描述事物內部規律性的方法，是系統思維的重要方法之一。而系統思維被認為是現代科學技術發展的主要特征之一，要求把對象放在系統中加以研究，從系統的觀點出發去研究整體與局部，探索系統各因素的特征及解決問題的最佳方案。CCNA課程中的局域網設計與廣域網連接設計正好符合系統思維的思想，我們要求學生在第二、三學期的網絡設計分組實驗中，首先是小組成員集體討論，要理解問題的要求。隨后，小組成員均要發表自己對問題的求解方法，集思廣益求得對問題解決的一致方法，采用模塊化的方式每人承擔一部分，團結協作至到問題的解決。待問題解決后，還要進行小組自評與小組間評估，以找出設計方案存在的不足。例如案例教學中，我們列舉了這樣一個實例：
　　
　　2621路由器連接內部網和外部網，且均只有一條通路，顯然應采用靜態路由和缺省路由協議。2621路由協議配置時，分別寫了兩條缺省路由，一條對外網，另一條對內網。結果只有內網的缺省網絡對外網的連接暢通無阻，內網的其它子網對外網的連接時通時斷。在2621路由器中用Ping 命令檢查內網中的其它子網在線的IP地址，發現丟包率達60%以上，用Trace命令檢查內網中的其它子網在線的IP地址信息包被路由的情況，發現信息包先被送到2621路由器直連的外網路由器，然后又被返回內網4006的缺省網關。顯然，信息包被路由的路徑發生了邏輯錯誤。當將2621對內網的缺省路由更改為靜態路由時，內網中所有子網對外網的連接均暢通無阻。通過這一實例分析，使學生掌握的靜態路電與缺省路電的設置方法，理解了目標網絡已知時，要采用靜態路電。同時使學生掌握用Ping和Trace命令查找故障的方法，培養了學生系統思維的能力。
　　教師的教學方法是影響學生學習方式的一個重要因素。為了調動學生的積極性，培養他們的創造思維能力，我們教學中采用基于問題式學習的教學方法。該教學方法強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中，通過讓學習者合作解決真實問題的過程，來學習隱含于問題背后的科學知識，形成解決問題的技能，并形成自主學習的能力。例如CCNA第三學期，教學內容主要是局域網設計。為了使學生能將理論知識與實踐相結合，教學中我們參照課程案例內容與要求，引導學生在CISCO網站了解學習2600系列路由器，4000、3500、2900等系列交換機的產品的功能與特點。并以師大校園網二期工程、臨鋼企業網工程和臨一中校園網工程為案例組織教學。首先提出工程設計方案要求供學生分組討論，各小組在討論的基礎上，根據方案要求結合課程所學過的內容，設計網絡工程方案。然后教師和學生一起討論評議各小組方案的先進性、標準性、可靠性、可擴展性及合理性。各小組通過討論與評議，取長補短完善方案設計。同時組織學生參觀網絡設備的現場安裝調試，部分學生還參與了網絡設備的安裝調試。臨鋼的學員則完全是在教師指導下，完成了多層交換網絡（全部是Cisco 設備）的安裝調試。學生在實踐的過程中，明白了多層交換的概念，虛擬網絡設計、IP子網規劃設計，以及標準訪問列表與擴展訪問列表的設置。使學生切身體會到了Cisco的電子學習環境一流，Cisco網絡技術與設備一流。
　　采用基于問題式學習的教學方式，在實施學與教的過程中，使教師深刻體會到，此種教學法旨在通過引導學生解決復雜的、實際的問題，使學習者建構起寬厚而靈活的知識基礎，發展有效的問題解決技能，發展自主學習和終生學習的技能，成為有效的合作者。對培養學生的內部學習動機和創造性思維能力，可以起到事半功倍的效果。

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