数字技术在“网络设备管理与维护”课程中的应用研究

吴 艳

(辽宁科技学院 电子与信息工程学院,辽宁 本溪 117004)

0 引言

网络最早起源于美国,推广后世界各国都开始重视网络的建设、发展。1988年康奈尔大学研究生莫里斯制造了蠕虫病毒,造成了上亿美元的直接经济损失。随后的几年计算机病毒和网络攻击在现实生活中不断地冲击着人们的认知,网络设备管理与维护逐渐引起了各国的高度重视。2018年8月在第四届互联网安全领袖峰会上,知名的网络安全专家布鲁斯施奈尔提出,“网络安全不是一件产品,而是一个过程。”[1]就他的表述可以看出:网络安全问题主要是技术和政策决策的问题。但在日常生活中,网络安全问题除了技术方面的问题之外,还存在着管理的问题,如信息的保密性,数据的可靠性等,关键的数据资料如若没有很好地保存,就会存在一定的安全隐患,带来很大的安全威胁;同时,由于科学技术的迅速发展,其网络设备的更新换代就很快,互联网中的每一个节点、每一台设备的新旧不一,想让它们处于同一个安全等级是非常困难的,而这些都与网络设备的管理与维护是息息相关的。

1 课程改革研究现状

网络设备管理与维护关系着网络系统的正常运行与网络环境及数据的安全。作为网络安全基础建设的重要环节,备受国内社会的重视。2016年9月,中国信息安全研究院副院长左晓栋接受媒体记者采访时提出, 我国互联网安全治理技术还有待进一步精细化,网民不可能个个都是网络安全专家,但应该掌握基本的网络设备管理与维护等自我保护技能[2]。因此,加强对网络设备管理与维护技能的掌握,在一定程度上能够为创造安全的网络环境奠定基础。

网络设备管理与维护在我国网络建设以及网络安全维持中有着举足轻重的作用,行业的发展与重视必将带动网络设备管理与维护课程的革新,以期为社会培养适用型人才。经过多年的发展,我校“网络设备管理与维护”课程教学已经取得了明显的成果。目前,我校“网络设备管理与维护”课程教学仍然以传统市场背景为指导开展教学活动。其教学模式具有一定的历史性和合理性,但也存在一定的局限性,其表现如下。

首先,该课程的传统教学内容安排与行业需求脱轨。新技术的发展推动行业迭代更新,网络发展瞬息万变,创意日新月异[3]。由于教育教学经费以及人才支持等客观原因,导致专业教师鲜有机会参加行业的技术研讨会议,学生也很少有机会走到行业中去,亲身感受行业的工作环境和熟悉业务模式。同时,教学方式和教学理念相对较为传统,教学内容和知识体系的更新速度跟不上行业发展动态,学生学习兴趣不足,教学效果欠佳。最终导致我校网络设备管理与维护人才培养与行业需求有一定的差距。

其次,一部分学生的自主学习能力和内力不足。一个学生主动学习、独立思考和自主阅读的能力能够决定这个人知识发展的高度和深度。我校“网络设备管理与维护”课程的实施过程中,学生因为实践机会相对比较少,学生习惯于填鸭式的教学模式,教师进行课程教学改革过程中,学生参与度和互动性不高,更多的学生专业学习目标不是特别明确,缺乏个性化的学习动力,不愿意主动思考问题等情况普遍存在。

2 课程改革举措

2.1 按照需要制定合理教学目标及学习小目标

有目标的教学活动才有指向性、有终点。“网络设备管理与维护”课程教学需要制定合理目标。

首先,制定教学总目标,明确学生需要达到的知识、技能水平,以此为基础来设计教学活动和评价方式。因此,改革的第一步就是制定相应的教学目标,包括学生需要掌握的网络构建能力和网络设备管理、维护能力。通过学习学生需要掌握基本的理论知识,具备较高网络构建能力及网络设备管理、维护能力,具备网络工程技术人员工作能力,具备良好的职业修养。

其次,制定阶段性学习小目标。数字时代,可以利用数字技术(大数据挖掘)进行学生学情分析、能力水平分析,根据结果制定个性化学习小目标,以小目标为导向实施网络设备管理与维护课程教学。此过程是以学生为主体,制定符合小目标的教学内容和教学方式,引导学生自觉进行学习及拓展,提高学习效率和教学质量。

2.2 拓展教学内容,丰富课程内涵

高等教育的目标是培养应用型专业人才,“网络设备管理与维护”是一门应用型工具课程,想要学好这一门学科,需要在许多方面努力,积累经验。因此,课程实施过程中需要结合现阶段学习目标,有效整合、拓展课堂教学知识,践行知识育人、项目育人、实践育人。

知识育人课程:基础不牢,地动山摇,教师需要加强学生对网络构建、网络配置、网络应用及网络设备管理与维护基础知识的学习,通过基础知识的学习与掌握,使得学生对于“网络设备管理与维护”拥有一个完整的体系认知;借助数字技术对课程内容进行丰富、拓展,从网络中获取足够引起学生兴趣的知识关联;利用超星平台的问卷活动针对教学内容进行问卷调查,根据调查结果分析学生需求从而进行内容调整。

项目育人课程:引入企业项目,根据项目需求创设情境,以项目情境为导向,引导学生对其进行分析,提升学生的问题分析能力;同时,从项目情境中提取出学生必须掌握的专业知识,设计出符合学生职业技能提升所需的工作任务,以行动为导向,提升学生实践能力。同时,利用国家智慧教育虚拟实验平台进行虚实结合项目设计与实践,提升学生针对理论知识应用过程的视觉感。此环节中,将知识点引入具有探索性的任务中,把任务和实践处理成阶梯性的、逐步递进式的、符合每个阶层学生认知规律的学习方案[4]。

实践育人课程:采用多样化的实践手段培养学生的实际表现能力,比如,通过校园网建设及维护、课堂情景、专业比赛等多样化的形式,利用虚拟现实技术创建项目任务,让更多的学生获得展现自己才华和表现力的机会,激发学生的学习兴趣,提升学生的自信心,为学生的未来发展奠定基础。同时,开展校企联合办学-协同育人,为学生提供兼职、实习等实践机会,让学生身临其境地感受网络设备管理与维护应用市场的运作方式,通过不断地发现问题、分析问题、解决问题、总结问题提升自己的就职能力。教师要实时与行业进行经验交流,及时了解行业的发展动态,针对当前市场需求及发展趋势制定教学策略,逐步将传统“教师教学,学生被动吸收”的教学模式转变为“教师引导,学生自主学习”,注重师生互动交流,以学生的兴趣、需求革新为教学内容。

2.3 建立教学评价机制

教学评价是培养学生学习能力和自我控制能力的关键。因此,需要根据教学目标选择合适的评价方式。常用的评价方式包括考试、作业、项目评估、表现评估等。对于网络设备管理与维护课程教学,利用超星平台数据为依托,采用数据挖掘技术,以获取更加全面和客观的评估结果。

教学评价包括教学过程评价和教学成果评价。这个评价不只局限于对学生课堂学习状况、课业完成情况、项目效果等进行评价,还应该积极主动与企业、社会等相关组织进行联合评价,为学生提供“实战”机会,用实践验证教学创新的实施是否能满足社会需要,是否满足培养学生能力的需要。此外,评价机制还应包括学生学习效果的评价,阶段性小目标达成情况评价,建立学生“网络设备管理与维护”课程教学学习档案,在整个“网络设备管理与维护”课程学习过程中,针对不同学习阶段进行个体纵向对比评价,帮助学生发现问题并解决问题,不断提升学生的综合能力。

3 课程建设内容

3.1 构建教学指导小组,基于数字技术明确教学内容和教学模式

根据本校教育教学资源,结合当前“网络设备管理与维护”课程师资的整体发展水准,整合优质的教学资源,为课程教学的有序开展奠定基础,并采用线上线下混合式教学方式。小组成员对教学目标进行分解,制定课程小目标,借助数字技术进行学生学情分析,掌握学生的个性化的学习状况,结合目标为学生订制线上课程,内容既可以是线下课堂的课前预习,也可以是线下课堂的课后复习,根据学生的能力水平设置线上课程的课时或时长及完课安排;同时网络设备管理与维护课程教学指导小组针对学生的能力水平以及知识储备状态对学习目标进行分解,确保制定的学习目标是可达成的,如此以目标为导向的整个学习过程被层层迭代,学生在阶段性小目标达成后可获得成就感和满足感,不断建立课业自信,进而调动学生学习的积极性和主动性。

3.2 充分利用数字技术的便利,优化整合资源,搭建网络教学平台

通过平台建设,将各所高校的“网络设备管理与维护”课程教学资源进行整合,让教师和学生能够更加便捷地获取相关教学资源和信息。合理利用教学资源,尊重学生个体,针对不同学生的差异性为学生推送或制作相对应的教学资源,加强教学资源的应用。通过平台,学生可以接触更多的网络构建及维护项目,通过进行项目分析及项目模拟,不断巩固知识、夯实技术。在数字技术下,高校可以借助平台,将教学内容和学术成果分享至教学平台,并邀请各校友进行评价和建议,以促进“网络设备管理与维护”课程教学的交流与合作。通过平台,师生可以实时沟通提高教学质量;学生可以上传自己项目构建材料并上传至平台,授课教师可以随时查阅并给出指导性建议和意见,提升教学效率。

3.3 建立产学研、校企协同育人机制

认真学习贯彻习近平总书记关于教育的重要论述,深入落实中共中央、国务院关于深化高校创新教育改革的决策部署[5],通过开展思想政治教育、职业生涯规划、创新创业指导等,不断凝聚育人合力,推动产教融合,深化校企协同育人改革,提升人才培养质量,努力为国家发展提供人才和智力支持。

一方面,推行“走进来”教育实践模式。可以邀请相关从业人员担任学生兼职辅导员,构建紧密型“1+1+1”(优秀网络设备管理与维护课程从业人员、班导师、班主任)全员育人模式,搭建主题班会、学生座谈会、研讨会等工作平台,围绕“学而能用”教学目标,为学生的发展提供更有针对性的指导服务,推动校企共同携手、共育良才,进一步提升育人实效。

另一方面,响应“走出去”号召。首先,教师团队可以适时去企业或组织开展经验交流会,及时深入了解“网络设备管理与维护”课程应用市场的发展动态,保证教学内容与外部对接,确保在教学课堂中能够更好地深入讲解网络设备管理与维护课程应用市场的发展规划和方向;其次,为学生创造兼职、实习等实践机会,身临其境地感受了解“网络设备管理与维护”课程实际应用运作方式,引导学生运用已经学过的知识进行实践,以便更好地理解新的知识,同时将实践状况进行反馈,促进网络设备管理与维护课程教学改革的发展。具体建设内容如图1所示:

图1 课程建设内容架构

4 课程改革成果

提升学生网络设备管理与维护能力:基于数字技术实施教学,根据学生的学情分析和能力分析,明确课程目标,根据课程目标制定合理的教学目标,并根据目标设计相应的教学内容和教学方案[6]。充分利用数字技术的优势,拓展课程教学内容、改变传统网络设备管理与维护教学模式,以学生为中心引导学生自主学习,确保学生获得的知识体系能够满足社会的发展需求;利用校企联合办学的优势,加强网络设备管理与维护技能的实践,确保网络设备管理与维护知识“内化于心,外化于行”,进而提升学生网络设备管理与维护能力。

提高教师教学效率和质量:深层次理解基于数字技术“网络设备管理与维护”课程教学的内涵,有助于教师转变教学理念,提升自身教学能力;教学方式的改变,能够促进教师掌握更多的现代信息化技术,提高教学效率;利用教育互动平台,师生可以实时沟通提高教学质量;教师借助平台能够随时调阅检查学生项目任务状况并给出指导意见,提升教师教学效率。

软硬件平台:网络教学平台。建设与完善教学辅助工具、数据采集分机和个性化学习系统等,利用虚拟现实技术搭建虚拟实验环境,提升学生实践能力。

5 结语

利用数字技术,与多网络平台结合对“网络设备管理与维护”课程的教育教学进行了改革,取得了一定的创新与成果,为其研究成果的推广奠定了基础,其主要创新点包括:

遵循实效性原则。数字技术在高校“网络设备管理与维护”课程中的应用研究的开展,其本质是要重视提升学生的网络设备管理与维护能力,重视相关理论知识以及原理的讲解,遵循实效性的原则,真正的挖掘“网络设备管理与维护”课程教学的内涵和本质,从理论知识的提升、思维的拓展等多个层面实现育人的根本目的。

遵循主动性原则。教学中采用引导式案例分析、操作技能培训,调动学生学习积极性,遵循主动性原则,给学生创造思考问题、分析问题、解决问题的条件,给学生提供创造成就感的机会,让学生充分认识到想要解决一个实际问题需要大量的知识储备,使学生领略到所学知识的用途与功能。同时,引导学生进行复盘,确认已掌握和需要加强学习的知识点;引导学生建立知识点和实际问题求解之间的关系。通过不断的练习、强化让学生在解决实际问题中学会思考、掌握知识、提升能力。

遵循互动性原则。基于数字技术的教学十分注重反馈与交流,倡导教学互动。高校与企业互动,引入真实工作场景,帮助学生体会理论知识和实践之间的关系;教师与学生互动,教师给学生及时的引导,学生对老师提出的问题或指导及时性地做出反馈,由此启发教师开展相应的教学创新和改革;学生与学生互动,倡导学生进行分组讨论,讨论过程收集相关性知识,使相关知识得到不断地完善。