基于可视化的计算机网络专业教学设计与实践

于金铎

摘 要：信息化推动了中职教育改革，也为中职教育提供了更多先进的教学手段。本文阐述了如何在计算机网络专业教学中，引入可视化教学工具强化理论与实践的融合，通过可视化教学设计，将学生难以理解的复杂网络语言显性化，以生动、具象的方式展示给学生，激发学生的学习兴趣，促进学生的有效学习。

关键词：中职教育 计算机网络教学 知识可视化 教学设计

一、知识可视化在中职计算机网络教学中的可行性调查

1.中职生认知特点

进入21世纪以来，我国高等教育改革不断推进，高校扩招规模越来越大，给中等职业院校发展带来一定的压力。但从另一层面来看，中等职业院校也为学生提供了另一种选择。中职生的文化课基础普遍不高，成绩整体比较差，学习兴趣也不高，而且部分中职生或多或少地存在一些不好的学习习惯。对中职生认知特点进行调查与总结可知，其主要表现在以下几个方面。

一是中职生身心发展规律与心理发展阶段特征，使他们在日常生活学习中表现出较重的好奇心，“好动不好静”，整体偏爱玩，多数学生的学习心态不端正，学习目标不明确，对学习缺乏积极主动性；二是中职生由于多数是未考上高中的学生，他们的文化课基础普遍较差，基础知识薄弱；三是中职生长期养成的学习习惯导致他们对自己缺乏自信心，自我评价偏低，自我学习、学习方法的掌握等方面表现不足；四是中职生的学习目的性不清晰，基本是“老师教什么，我就学什么”，对学习的规划意识淡薄。

2.中职计算机网络课程特点与教学现状

以笔者学校为例，中职计算机网络教学中，教学课程的理论与实践分配不合理，重理论轻实践，课程概念较为抽象，知识点联系难理解。计算机网络课程教材表现出较强的学科基础性，课程知识覆盖面广，但对于中职学生而言，课程定位有些偏高，且课程内容缺乏趣味性，无法充分调动学生学习的积极性。

从教学现状来看，计算机网络教师虽然具备较为扎实的专业知识，但与实践教学的联系不够，普遍缺乏实践教学的认知，教学整体素质有待提升。实践中，教师通常以教材为依据，过于重视理论教学，对实践教学缺乏足够的重视，且教学手段与方法较为单一，忽视了学生的主体地位。伴随着教学内容、教学目标与教学模式的问题，教学评价也较为单一，多延续传统教学评价模式，以考核学生知识技能为唯一目标，缺失形成性评价与过程评价。

3.可行性分析

针对中职计算机网络教学现状分析，本文提出知识可视化的策略，在中职计算机网络专业教学中实践应用，并对可行性进行了调查分析，结果显示：中职生对计算机网络专业课程内容的喜好中，46%的学生喜欢“插图较多的”，36%的学生喜欢“图文并茂的”；超过70%的学生“经常做笔记”，但做笔记的方式则有77%的学生选择“照抄老师的板书”，根本无法建立自己的知识体系；约57%的学生“经常复习”，约32%的学生“有时复习”，超过60%的学生在复习时“既看课本，又看笔记”；约68%的学生表示“能独立划出教材中的重点，但不准确”；在最喜欢的教学方式选择上，超过75%的学生“喜欢多媒体教学”，认為“多媒体授课使内容更加丰富、直观，更易于理解”；超过67%的学生表示“对思维导图认识不清晰”。

对中职计算机网络专业教师的访谈结果显示，多数教师表示“能够较为熟练地运用多媒体教学”，也“能够在课堂教学中使用思维导图、概念图等教学工具”，在课堂教学中使用最多的多媒体工具为“PPT课件”。在接受“知识可视化教学工具”培训后，多数教师认为这种教学模式更加新颖，且能够显著提升课堂活跃度，有利于激发学生积极性。结合学生调查分析与教师访谈分析，可视化教学工具在中职计算机网络专业教学中应用具有较高的可行性。

二、计算机网络教学可视化设计

1.设计原则

中职计算机网络专业教学可视化设计需要结合实际情况进行设计，需要遵循一定的原则。一是学情分析的原则，包括具体研究、动态多角度、持续多次的学情分析；二是教学目标设计的原则，包括科学性、全面性、层次性、连续性原则；三是教学内容设计的原则，包括信息组块、时空邻近、一致性、双通道、标记性等原则；四是教学活动设计的原则，包括学生为主、符合学生心理发展、依据教学内容、可操作性强等原则；五是教学情境设计的原则，包括真实性、兴趣性、多样性；六是教学媒体选择的原则，包括有效性、经济性、最优组合等原则。

2.教学案例设计

整体设计思路上，需先进行教材分析、内容分析、学情分析与设计重点几个环节。教学方法的选择要符合教学内容与学生学情，学生学情分析则包括基础知识分析与情感态度分析。教学设计中，用任务驱动法替代教师讲授，通过“合作—探究”培养学生自主探索的能力。教师将学生进行分组，然后引导学生用思维导图手绘出小组成果。

教学的流程包括五个教学环节，即“创设情境—交流讨论—小组合作—小组展示—总结反思”。教学准备中，教师要向学生明确教学目标，包括知识与技能目标、过程与方法目标、情感态度与价值观目标，分析教学内容之后确定教学的难点与重点，然后选择教学方法。结合可视化教学的流程，教学方法一般包括情境模式、任务驱动、讲解法与归纳总结法。

三、计算机网络教学可视化的实证研究

1.教学实施

以计算机网络基础中的“网络分类”为案例进行教学实践。结合前文的学情分析，将教学目标设计为：了解网络分类方法，掌握不同方法分类网络类型，掌握各网络类型的特点，引导学生完成思维导图，培养学生分析与解决问题的能力。结合教学内容分析，确定教学重点为网络分类方法、网络类型与特点，教学难点为网络类型特点、手绘思维导图。其教学过程为。

第一步，教师将课前设计好的思维导图个案以PPT课件的形式展示给学生，并借助多媒体创设情境，播放教学视频。教学PPT课件与教学视频的内容，是将网络类型与特点、分类方法以图片的方式展示，而且将各网络类型特点用动态Flash的方式展示给学生，可将不同网络类型设计为不同的图案或卡通人物，以激发学生兴趣，时长5分钟。

第二步，结合学情分析结果，将学生分为8个小组，每个小组5人，并由小组全体成员推举一人当组长。教师将教学任务展示给小组，引导小组内进行分工合作，开展探索学习与交流讨论，并完成该节课的思维导图，时长20分钟。

第三步，小组学习结束之后，由各小组组长上台展示学习成果，教师对其成果进行评价，并引导学生进行修改完善，形成最终的学习成果，时长10分钟。

第四步，师生对教学任务共同总结，总结学习中的收获与不足，巩固该节课学习到的知识。教师结合学生学习情况，将课后作业以网络多媒体的形式发给学生，让学生进行练习，时长10分钟。

2.教学效果分析与评价

可视化教学结束之后，对学生进行测评，结果显示。

第一，学生的知识技能水平明显提升，优等生A的占比明显提升。课后进行的师生网络沟通反馈信息也显示，学生对知识的掌握更为牢固，记忆更深刻。学生普遍反映，知识可视化教学工具的使用，使他们在掌握知识时，不再抽象难懂，尤其是概念类的知识，图片与动画形式加深了理解，理解之后就容易记忆了。

第二，计算机网络可视化教学之后，教师通过网络学习平台对学生进行了调查。结果显示，学生对计算机网络课的学习兴趣明显提升，并且知识的可视化也大大提高了他们的学习效率。学生认为可视化教学有利于他们对知识的梳理，并且可视化教学中的思维导图运用有助于他们建立自己的知识体系，这对知识整合与构建十分有帮助。但在与学生的交流中也发现，学生对可视化教学工具更感兴趣，而对思维导图的兴趣则不太明显，原因则是“手绘思维导图难度较大”，导致兴趣下降，但学生也普遍表示，思维导图的作用很明显，确实能够显著提升自己的学习效率和成功率。

第三，教师的反馈信息显示，知识可视化的计算机网络专业教学确能提升学生的学习兴趣，这在课堂上学生的参与热情就可看出。教师也表示，可视化教学帮助学生锻炼了逻辑思维能力，使其学习过程更为条理。

第四，知识可视化工具（多媒体）与思维导图是可视化教学的两个重要组成，在教学实践中显示出显著的教学效果，但也存在一定的问题。由于思维导图的绘制过程较为复杂，这也导致有些学生认为较困难，一定程度上影响了学生课堂学习的兴趣。也有学生表示不知该怎么评价其他小组的学习成果。因此在今后的教学中还需进一步完善教学设计。

四、小结

从教学实践过程来看，思维导图与多媒体作为可视化教学的代表工具，能够将教材中的知识具象地表现出来，将重点知识点以图解的形式呈现出来，并且在教学的过程中，思维导图能够将学生学习思维可视化地展示出来，这无论对教师还是学生而言，均具有积极的意义。教学实践也显示，可视化教学要求教师必须具备熟练的可视化教学技能，这也对教师提出了更高的要求。此外，由于思维导图绘制对学生而言有些困难，这也要求教师在今后的教学研究中需进一步改进与完善。

参考文献：

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[4]付贝贝.《网络技术》课程可视化教学资源的设计与实现[D].聊城：聊城大学，2016.

（作者单位：淄博市技师学院）