CCNA案例教学与学生创造性思维能力的培养

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　　现代科学理论认为，思维是人脑对信息进行采集、分析、综合、存储、加工处理，并做出判断推理的过程。这一过程可分为信息的提供、加工处理和输出三个步骤。

在这个过程中，教师作为引导者提供源信息，并指导学生对这些信息加工处理；学生是主体，分析、综合、加工处理这些信息，不断丰富自己的知识和技能。计算机网络系统的设计与分析正是这一过程的实践，因此，CCNA案例教学，对培养学生的创造性思维能力十分重要。。
　　CCNA案例教学是完成课程内容教学和网络知识技术延伸很重要的环节，讨论案例中用户的需求，网络元素性能、特点、网络物理和逻辑结构、网络服务器在分层园区网中的位置，以及网络核心、汇聚、接入层的通信性能等问题，可以使学生在分析问题、解决问题的过程中，将理论与实践相结合，深刻理解“学以对用”意义，使课程的学习达到知识和能力两方面的目标。
　　在知识方面我们将教学内容与案例结合，进行分类、合并安排，不同的教学内容采用不同的教学方法。第一类是基本内容，它是课程的基础。我们采取由教师带领学生进行系统学习，当学生入门后，即让学生开始实验设计与操作，以加深对概念、技术的理解。第二类是重点内容，一般是学生在完成学习任务的过程中提出的问题，对这些问题由教师根据教学内容结合实例中类似的问题给学生适当指导，学生从课程的案例分析结合实例（如：师大校园网、临钢企业网）并通过摸拟实验获得。例如：学生在学习了集线器与交换机后，通过现场观察与摸拟实验对集线器与交换机的性能的认识有了量的概念。理解了集线器只能用在接入层用户数量少，在通信总量不大的情况下。当用户数量增多时，桌面通信有传输多媒体的需求，且用户还有逻辑分组、安全通信的要求时，网络接入层只能采用性能优良（可网管、背板带宽较高、可划分VLAN、有高速上连端口）的交换机。第三类是学习后仍难以明白的内容。例如第一学期第8、9章综合布线，我们通过实例教学，带领学生到临钢、临汾一中网络工程布线现场、教师现场讲解园区网几何中心位置的确定，设备间、配线间及水平布线、垂直布线、建筑楼光缆连接等技术要求。学生通过观看和动手，明白了综合布线的课程内容。在这个过程中，临钢的学员在教师的指导下，完成临刚企业网10余公里的光缆敷设，500余个信息点设计与安装，为企业节约布线工程费数万余元。在这个过程中，学生学员从教师领着学到自学加辅导，逐步过渡到自主学习的状态，为学生进行创造性思维奠定了良好基础。
　　在技能方面，我们要求学生掌握交换式局域网、专线连接广域网的设计方法，以及路由器在园区网中应用的方法。教学中依据课程提供的案例，尽可能多的以临钢企业网、师大校园网、临一中校园网等实例教学，使学生在学习与任务的设计过程中，体会交换网络分层设计思想、路由协议与被路由协议的概念，以及网络系统构造的思维模式及技能，使分析问题和解决问题的能力得到提高。在组织教学过程中，我们重点突出网络系统设计的结构化和模块化的思维方法。结构化是一种描述事物内部规律性的方法，是系统思维的重要方法之一。而系统思维被认为是现代科学技术发展的主要特征之一，要求把对象放在系统中加以研究，从系统的观点出发去研究整体与局部，探索系统各因素的特征及解决问题的最佳方案。CCNA课程中的局域网设计与广域网连接设计正好符合系统思维的思想，我们要求学生在第二、三学期的网络设计分组实验中，首先是小组成员集体讨论，要理解问题的要求。随后，小组成员均要发表自己对问题的求解方法，集思广益求得对问题解决的一致方法，采用模块化的方式每人承担一部分，团结协作至到问题的解决。待问题解决后，还要进行小组自评与小组间评估，以找出设计方案存在的不足。例如案例教学中，我们列举了这样一个实例：
　　
　　2621路由器连接内部网和外部网，且均只有一条通路，显然应采用静态路由和缺省路由协议。2621路由协议配置时，分别写了两条缺省路由，一条对外网，另一条对内网。结果只有内网的缺省网络对外网的连接畅通无阻，内网的其它子网对外网的连接时通时断。在2621路由器中用Ping 命令检查内网中的其它子网在线的IP地址，发现丢包率达60%以上，用Trace命令检查内网中的其它子网在线的IP地址信息包被路由的情况，发现信息包先被送到2621路由器直连的外网路由器，然后又被返回内网4006的缺省网关。显然，信息包被路由的路径发生了逻辑错误。当将2621对内网的缺省路由更改为静态路由时，内网中所有子网对外网的连接均畅通无阻。通过这一实例分析，使学生掌握的静态路电与缺省路电的设置方法，理解了目标网络已知时，要采用静态路电。同时使学生掌握用Ping和Trace命令查找故障的方法，培养了学生系统思维的能力。
　　教师的教学方法是影响学生学习方式的一个重要因素。为了调动学生的积极性，培养他们的创造思维能力，我们教学中采用基于问题式学习的教学方法。该教学方法强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实问题的过程，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力。例如CCNA第三学期，教学内容主要是局域网设计。为了使学生能将理论知识与实践相结合，教学中我们参照课程案例内容与要求，引导学生在CISCO网站了解学习2600系列路由器，4000、3500、2900等系列交换机的产品的功能与特点。并以师大校园网二期工程、临钢企业网工程和临一中校园网工程为案例组织教学。首先提出工程设计方案要求供学生分组讨论，各小组在讨论的基础上，根据方案要求结合课程所学过的内容，设计网络工程方案。然后教师和学生一起讨论评议各小组方案的先进性、标准性、可靠性、可扩展性及合理性。各小组通过讨论与评议，取长补短完善方案设计。同时组织学生参观网络设备的现场安装调试，部分学生还参与了网络设备的安装调试。临钢的学员则完全是在教师指导下，完成了多层交换网络（全部是Cisco 设备）的安装调试。学生在实践的过程中，明白了多层交换的概念，虚拟网络设计、IP子网规划设计，以及标准访问列表与扩展访问列表的设置。使学生切身体会到了Cisco的电子学习环境一流，Cisco网络技术与设备一流。
　　采用基于问题式学习的教学方式，在实施学与教的过程中，使教师深刻体会到，此种教学法旨在通过引导学生解决复杂的、实际的问题，使学习者建构起宽厚而灵活的知识基础，发展有效的问题解决技能，发展自主学习和终生学习的技能，成为有效的合作者。对培养学生的内部学习动机和创造性思维能力，可以起到事半功倍的效果。

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