基于信息化的教学设计

周龙

【摘 要】该教学案例恰当地运用多种信息化手段，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，多角度、多层次的强化“理论知识的认知，实践技能的掌握”。将课前-课中-课后有效连接，基于信息化手段，科学量化每一个评价环节，形成一套科学、可行的课程评价体系。实现学生对学习效果的自我评估，教师对教学效果的客观评价。

中图分类号： G434 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）34-0060-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.023

（1）教材分析

《OSPF动态路由的配置》选自北京理工大学出版社出版的《网络组建与互联》第2版项目九中第一个项目“应用OSPF路由协议实现区域网络全互联”。该项目主要内容是OSPF动态路由协议的理解和配置，以及简单工程案例的实施。该项目所涉及到的知识和技能，是专业课程与职业岗位对接的必要条件，也是学生考取网络工程师的必备知识。

（2）学情分析

授课对象是计算机网络技术专业二年级学生，其专业学习热情处于培育期，已经学习了静态、RIP等路由协议，学生动手能力强，理论学习有一定困难。同时，他们对信息化教学环境兴趣浓厚，适合利用信息化平台展开学习。

（3）教学目标

笔者基于人才培养方案，将职业岗位目标定位于网络设备调试员、网络监控工程师、中级网络管理员。根据职业岗位、技能和知识的需求分析确定以下知识目标、能力目标、情感目标。知识目标：掌握OSPF协议的原理，了解链路状态算法；学会OSPF规划设计和配置方法。能力目标：能运用OSPF协议进行规划和设计，实现区域网络互联；能针对OSPF配置常见错误进行排错。情感目标：培养分工协作的团队意识。

（4）教学重难点

重点：掌握OSPF规划设计和配置方法。难点：理解OSPF工作机制。

（5）教学策略与方法

笔者基于教学理念和学情实际确定本次课的教学策略和方法。以项目情景为载体，以学习者为中心来组织教学。依托数字化教学平台，借助微视频、动画、模拟仿真软件等信息化手段，运用情境教学法、项目教学法、讲授法、演示法使抽象概念形象化。

（6）教学过程

本次课结合课前探索、课后拓展，遵循理论认知与技能掌握的学习规律，将课堂实践分为以下四个部分（新课讲授、在线测试、仿真模拟、项目实施）。

课前探索部分：学生通过学习通接受预习计划，登录教学平台，观看课程视频、预习文档，完成测试题并思考预留的问题。

设计意图：本环节使学生对OSPF有个初步的认识。教师根据学生课前学习的效果确定课堂讲授的侧重点，通过分组学习、小组讨论、问题探究培养学生自主学习的能力。

课堂教学部分：

1）新课讲授

首先播放情境动画，“位于安徽的小A现在急需将手中的文件发送到北京的分公司，于是他来到了快递网点，并且要求以最快的时间发送到目的地。因此，快递公司为他选择了一条从——山东——河北——北京的最优路线，隔天快递就寄达了北京。”引入动画图例见图1。那么，这条最优路线是怎么产生的呢？从而激发学生的学生兴趣，导入新课，引起学生的注意。

图1 最佳路径产生动画

将OSPF工作机制比作快递派送进行讲解。首先在快递网点数据库中将所有安徽的邻近中转站放在一张表中（邻居表），然后将从安徽到北京的所有可行路线放在可行方案表中（拓扑表），最后根据客户的需求（时间最短）计算出最佳路线存储在最佳路线表（路由表）中。

对应于OSPF工作机制（见图2）则为启用OSPF协议的路由器，将与其物理直连的且运行OSPF的路由器作为邻居放在邻居表中。并且互相通告自己的网络拓扑建立拓扑表，同一区域内所有路由器都具有相同的链路状态数据库（拓扑表）后，通过最短路径优先SPF算法计算并产生路由表，而路由表只存放最优的路由条目，并将其他路线作为备选存储。

图2 OSPF工作机制

设计意图：本环节借助动画视频结合教师讲解，使抽象过程形象化，最后启发学生归纳总结，帮助学生理解OSPF的工作机制，掌握多路访问网络类型中OSPF邻接关系形成（5种报文类型及7种状态）。然后由浅入深，层层推进，抛出问题，结合微视频逐个分析工作机制中的抽象概念，逐步化解难点，使学生理解并掌握链路状态等概念，从而击破教学难点。

2）在线测试

利用网络教学平台进行在线测试，重点考核理论运用与分析。通过理论知识的讲解，学生再次进行测验，对比找出自己预习时出现的知识盲区。

设计意图：笔者根据测验结果并对比预习测试的结果进行重点讲解，夯实理论基础，进一步巩固教学难点。对于知识盲区，利用教学平台中的学习资料，课后继续在线学习。

3）仿真模拟

学生登录教学平台，根据地址规划表分组完成相应的IP地址规划，教师选择部分小组进行规划点评，并在模拟器packet tracer完成网络拓扑的搭建。基于活动向导的仿真模拟（见图3）。

图3 基于活動向导的仿真模拟

设计意图：本环节利用仿真模拟器，讲练结合，突破了实验室、设备、种类与数量的限制，方便学生实践学习。

然后教师在packet tracer上结合案例讲解单区域OPSF命令的配置，学生根据教师的讲解结合教学平台上的学习资料完成相应的配置。模拟器的活动向导功能可以实现系统评分、自我纠错，使配置过程可追溯。学生在实践中学习进一步巩固提高，突出重点。

4）实战演练

虚拟实验完成后，为了巩固OSPF配置命令，增强学生的实践能力，笔者设计了实战演练环节：

第一步：实战PK，教师给出网络搭建的拓扑图，全班分为两个公司进行PK，公司内部分工明确、协同工作，最先访问到门户网站的公司获得胜利。

第二步：测试验证，学生还需在各公司之间进行连通性测试，并记录路由协议、邻距表、连通性测试的结果并上传到平台。

第三步：归纳总结：实验过程中学生需记录问题单，教师根据问题记录发现问题并进行归纳总结。使用flash课件来提升原理的认知，使用QQ群、微信群来实现课下的有效交流沟通，进一步突出重点。

设计意图：学生在这种竞争性的环境中收获到更好的学习效果。

（7）课后拓展部分

本环节要求学生第一：在设置的特定场景中收集网络错误的相关信息，分析数据并提出故障的解决方案。第二：根据工程要求完成网络设备的搭建与配置。

设计意图：该环节旨在帮助学生巩固所学，提高学生灵活解决实际问题的能力。

（8）考核评价

本课程的考核评价分为结果性评价和过程性评价两个部分，其中结果性评价包括在线测试、仿真模拟、实战演练、巩固拓展等部分的得分。过程性评价基于学生在课程讨论中的表现，例如网站访问量、学生的讨论次数、作业情况等，该分析能帮助教师了解学生对本门课程的兴趣、学习态度及学习效果等。

（9）教学反思

本次课依托网络教学平台，整合微视频、动画、模拟仿真软件等多种信息化资源和手段，将课前、课堂与课后紧密连接。以学生为中心，学做合一，讲练结合，强化“理论知识的认知，实践技能的掌握”。从理论知识的初步认识到基本掌握并开展学习性实践，在实践中学习进一步巩固提高，并逐步开展应用性实践解决真实的工程问题，通过效果评估与归纳总结完善教学效果，使得学习者获得理论与技能的进阶。