信息化教学设计的实践与研究——以“NAT技术应用”为例

袁纳新



信息化教学设计的实践与研究
——以“NAT技术应用”为例

袁纳新

摘要：为使探究学习顺利、高效率进行，使用蓝墨云班课，搭建移动学习平台，实时、互动、“碎片”化，使学习随时随地可以进行；而专题学习网站则为学生提供丰富的音视频资源，构建自主学习、探究学习的良好学习空间；利用虚拟仿真软件、FLASH动画、课件，使看不见摸不着的抽象概念形象化。

关键词：中职；信息化教学；移动学习；体验式教学

“网络搭建与维护”是网络技术必修课程之一，但因受设备安全、维护、价格等因素制约，教学效果较差。本例中选用的内容是NAT技术的应用，由于现行IP地址标准——IPv4的限制，Internet面临着IP地址空间短缺的问题，从ISP申请并给企业的每位员工分配一个合法的IP地址是不现实的。［1］为了解决企业员工都能上网的需要，同时也能在互联网上安全发布公司的网站，NAT技术成为低成本、易配置、安全性的一个较成熟的解决方案。NAT技术的运用能将企业内部自行定义的私有IP地址转换成Internet公网上可识别的合法IP地址，它较好地解决了现阶段IPV4地址短缺的问题，而且能使得内外网络隔离，提供一定的网络安全保障，因此，它也是企业网安全的重要内容。

本文以“NAT技术应用”教学设计为例，探索信息化教学设计的方法与途径。

一、基于信息化的教材处理

教材处理着力于“实”，尝试于“新”，指向于“活动”，紧扣产业发展与企业用工需求，内容灵活。本次教学选取一个典型的企业NAT配置项目，内容紧扣工作需求，以技能应用为主线，满足岗位实操技能。教学中为使学生能切实掌握所学知识，遵循学生的认知规律，以实用性为原则，先仿真，再实战，通过搭建网络、配置路由器和测试环节，将理论和实践融合起来，技术、操作、实用等都较适合中职学生学习。［2］教材处理的依据是实用性、易用性、趣味性。

首先，选用《思科网络技术学院教程—企业中的路由和交换简介》配套的Cisco Networking Academy网络学习课程CCNA Discovery4.0，适合设计小型企业LAN和WAN。其特点是通俗易懂、原理动画、实战练习、在线测试等，适合初学者学习。

其次，选用Cicso Packet Tracer6.0汉化版仿真软件，并二次开发了原理演示、故障排除和实景展示等内容。Cisco Packet Tracer是由Cisco公司发布的一个辅助学习工具，为学习思科网络课程的初学者设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。

第三，教材中训练1和2合并为一个综合NAT技术应用项目，更符合岗位实际，在学习中分成3个任务。任务一：“搭建”网络；任务二：配置NAT。包括配置动态NAT允许公司员工访问互联网，配置静态NAT发布公司WWW服务器；任务三：实战PK。处理后任务描述更通俗，易理解，也更贴近于工程实际。

最后，依据NAT技术白皮书，参照思科网络学院教程，补充原理的描述和分析，以Flash课件和动画把抽象的原理直观化。

二、基于信息化的课前探索

首先选用蓝墨云班课作为师生交流、信息发布、资料共享的平台，该平台具有快速发送语音短信、视频、图片和文字等功能，充分让学生“活”起来，创设平等、和谐的学习氛围。［3］教师根据学生蓝墨云班课平台课前测试和专题讨论的反馈结果，及时掌握完成本项目的瓶颈所在。

然后建立微信公众号，每天推送网络技术方面的信息，充分利用学生的“碎片”时间，内容丰富、有趣、实用，激发学生的学习兴趣。

专题学习网站集学习中心、资源中心、在线测试、在线实验、交流学习，学生可自主学习，探究学习，把课堂学习前移。

设计核心问题，课堂更加注重问题的研讨，信息化手段的使用也必将更加有助于突出教学重点、突破教学难点（见表1）。

表1　基于信息化的资源准备

三、基于信息化的课中学习

通过学生前置学习，教师从学生的学习交流、交流反馈及在线测试中疏理3个问题，并通过Flash动画和仿真软件，把抽象的知识用动画直观表现出来，结合小组合作、问题探索、从而突破NAT工作原理这个难点。

仿真软件二次开发工作“实景”呈现工程实际中网络设备位置，激发学生的好奇心，学生体验“真实”的工作环境。项目设计取材于学生调研单位之一的林洋电子有限公司，更接近工作实际。

使用移动学习平台——蓝墨云班课平台，资源推送、交流讨论、在线测试、在线投票等实时进行。专题学习网站搭建了学生自主学习、探究学习的空间。

利用仿真软件（Cisco Packet Tracer 6.0）配置路由器，既经济又安全，操作直观，不受时间和实训环境的限制，适合中职学生学习使用。同时仿真软件可进行二次开发，如技能考核、“实景”展示等，大大提高了教学效率。［4］本项目先采用仿真软件完成网络地址转换的搭建、配置及测试，有以下几个方面的原因，第一，实训室无法满足人手1套设备（2台交换台、5台电脑）。第二，路由器配置端口多次拔插，易导致配置端口的损坏，不适合初学者使用。第三，真实环境中可能比较复杂，从教学上考虑，需要让学生先通过仿真一步一步地学习的要求按照真实的实验逻辑，得出实验结果。第四，本项目教学中选用思科的仿真软件Cisco Packet Tracer 6.0，具有一定的通用性，国内主流交换机的配置命令与思科仿真中命令基本一样。

利用极域电子教室进行操作演示，让全体学生实时分享经验，从而高效地进行教学。

四、基于信息化的实战PK

仿真学习的作用是提高教学效率，但与实践工作存在差距。为此，本项目设计了真实的网络地址转换的搭建、配置及测试，让学生将仿真学习中获取的知识和技能在实践中检验，从而培养学生进行知识的应用和迁移，有效形成岗位能力。

本设计采用组内合作、组间竞赛的学习方式，引入真实工作的角色，如项目经理、技术员，让学生体验职业岗位。

“微信群”引入互动学习，充分激发学生的积极性，让每个同学有机会分享成功的喜悦，教师也可实时跟踪学生的完成情况。“酷盘”把“成果”保存起来，随时随地分享资源。

五、基于信息化的反馈评价

（一）蓝墨云班课测试

设计当堂反馈的使用基于如下的思考：第一，随堂小考是利用蓝墨云班课测试模块，非常方便，实时效果好；第二，考题既可以在课前预设，也可以根据学生的学习情况，动态设计考题；第三，可有效组织考试，开始和结束、分数的统计也是实时完成。利用当堂小考，教师可及时了解学生掌握知识的情况。

（二）仿真软件技能考试

仿真软件中进行技能考核的使用基于如下的思考：（1）教师课前依据教学目标和重点难点，在仿真软件环境下进行二次开发，定项目、定时间、定考核点等，可有效地进行技能的测评，解决真实环境中无法具备的测试环境；（2）教师根据学生完成的情况，有针对性进行分析点评；（3）通过技能考核环节，学生在比一比、赛一赛的氛围中激发学习兴趣。

教师根据测验结果，选择得分比率较低的题目进行重点讲解，进一步突出重点，突破难点。

让学生通过自评、组评、师评等多种评价手段，对自我的知识、技能、情感、态度和价值观有一个全面的认识。［5］学习记录卡将存入学生的课程学习档案。而在线评价让老师对全班同学在本次课的表现了然于胸。电子档案结合纸质学习记录卡，有效记录了大家的成长轨迹。

（三）网上虚拟实验室

课堂45分钟是有限的，但课后学习永远是无止境的。仿真软件学习设备比较单一，但以后踏上工作岗位同学们接触到的设备却是多种多样的。因此，为拓展学生的实际工程应用能力，我们让学生使用北邮的网上开放虚拟实验室，根据自身的兴趣爱好，于课后进行巩固学习。

虚拟实验室网络“设备”多，如提供了思科、神州数码、华为、锐捷等目前流行的网络设备；操作直观性强，如电脑、交换机或路由器的配置完全仿真实际的配置界面；实训项目多，学生既可以利用平台中的实训项目进行实训，也可以选择教师设计的实训项目，项目的设计由浅入深；教与学互动，学生可随时随地进入虚拟实验室进行“实训”，“实训”情况可及时反馈到教师，可在线提问或利用帮助完成实训项目。［6］开放实验室拓展了学生的思维深度和广度，发展了学生的能力。

（四）CISCO网络工程师角色扮演游戏

CISCO网络工程师角色扮演游戏，虚拟企业的真实工作过程，该游戏能训练学生的网络组建技能、排错能力和商业意识等。

（五）专题学习网站在线测试

构建学习网站在线测试模块，教师可进行考题设计、考试设计、考场设计、分数统计等，学生可登录考试系统进行考核。［7］所遇困惑的知识可在学习平台中在线留言，集众人智慧一起解决。

信息化手段的介入使得评价环节得以科学量化，来自于老师、同学、企业单位的多方评价真正体现了评价的“多元”化。

六、总结

充分采用“体验式教学模式”展开教学，恰当地运用了多种信息化手段重构学习过程，将课前、课堂、课后进行了紧密连接，形成了一套理论指导实践、实践巩固理论的教与学过程，体验有“依托”，体验更“深入”。充分发挥信息化教学的优势，科学组织教学内容，优化教学方案。从理论知识的初步认识到基本掌握，并开展学习性实践，在实践中进一步巩固提高，并逐步开展应用型实践解决真实的工程问题，最终具备熟练运用NAT技术的专业水平。［8］亲身体验、同伴互助，在不断的实践中，促成了工学结合；过程评价、适时引领，在不断的建构中，促成了目标达成；虚拟仿真、多维互动，在主动学习的过程中，提升了学习效率；云课堂实施互动反馈实时且又高效。

参考文献：

［1］乔焰.基于Packet Tracer的综合实验平台研究［J］.电脑知识与技术，2015（25）:20-24.

［2］程燕.基于Cisco Packet Tracer的以太网端口聚合实验［J］.计算机光盘软件与应用，2014（3）：85-87.

［3］邬欢欢.基于仿真软件技术的网络互联实验教学［J］.中国现代教育装备，2014（5）：52-55.

［4］丛毅.《局域网技术》一体化课程教学改革实践与研究［J］.课程教育研究，2014（23）：244-245.

［5］罗天兰.利用Cisco Packet Tracer6.0模拟软件实现交换机VLAN的配置［J］.价值工程，2014（20）：196-198.

［6］韩武光.基于“行动导向”的《局域网组建与维护》项目化课程设计［J］.电脑知识与技术，2014（23）：62-64.

［7］苗英恺.基于仿真软件的计算机组网实训案例探索［J］.电子制作，2014（17）：89-90.

［8］王丽娜.虚拟环境下组建网络综合实验的探索与实践［J］.实验室科学，2014（4）：89-90.

［责任编辑陈国平］

作者简介：袁纳新，男，江苏省启东中等专业学校中学高级教师，主要研究方向为职业教育教学。

中图分类号：G712

文献标识码：A

文章编号：1674-7747（2016）09-0044-03