计算机网络课程可视化模式创新研究

郑 洋

（拉萨师范高等专科学校，西藏自治区 拉萨 850000）

0 引言

教学模式随着时代的发展变化而不断进行着改革和创新，并在一定的指导思想下形成了系统的教学框架和教学活动流程［1］，对其进行深入的研究和探索，能够为教学改革以及提升高校教学质量予以一定的理论支持。受到现代网络技术快速发展的影响，现代教育技术手段逐渐成为高校实践教学环节中的主要变革手段，使用现代教育手段能够在一定程度上促进高职高专院校信息类专业教育教学理念的转变以及教学模式的变革，从而进一步促进教育教学方法的创新性研究，继而促进高职高专院校信息类专业教学目标的有效实现［2］。因此，有很多研究学者在这一方面进行了研究，并取得了一定的研究成果。例如，刘雷［3］通过结合混合式教学模式概念，对计算机网络课程的教学模式进行了改革，并提出了计算机网络课程进行教学改革的具体实施过程，从而实现了高职高专院校对高技能型人才的培养。但对于晦涩难懂的计算机网络知识来说，这种方法不足以使学生准确理解授课内容，从而降低了教学效果。安利［4］以一元高次方程函数作为知识载体，通过对分课堂的新型教学模式帮助信息类专业学生理解计算机网络思维，从而提高计算机网络课程的教学效果。但是该方法在面对复杂多变的网络因素时，容易出现学生学习不积极的情况。

综上所述，在我国目前的高等职业院校信息类专业中，计算机网络课程教学仍存在着许多问题。因此，为了有效解决这些问题，本文进行计算机网络课程可视化模式创新研究，通过分析当前计算机网络课程的教学现状，提出现如今该课程的教学问题，通过引入可视化教学模式，利用现代信息技术实现计算机网络课程的教学改革，从而增强学生的学习兴趣，提高学习效率，继而为培养计算机相关专业人才奠定基础。

1 计算机网络课程教学现状

计算机网络作为计算机数据通信领域中最基本的概念理论课程，其内容涵盖了计算机网络的概念、原理、方法等，是高等职业院校信息类专业教学中的基础课程［5］。21世纪的互联网技术得到广泛发展，各类网络问题也相继出现，通过学习计算机网络，能够在一定程度上获得独立解决各类网络问题的能力。现阶段，高等职业院校信息类专业进行计算机网络课程的教学现状如下所述。

1.1 课程内容过于抽象，学生难以理解

计算机网络课程的内容不仅包括了计算机网络的基本原理，计算机网络的体系结构，还包括了很多关于计算机网络的专业词汇，例如网络协议、局域网、广域网、网络互联等［6］。这些专有名词的概念和原理较为抽象，对于初步接触计算机网络课程的学生来说，是很难理解的，尤其是相关动态网络内容已固化在已有的硬件设备或软件设备中，并不能直接对其进行观察。对于计算机网络课程来说，图片所能传达出来的内容只能体现出静态知识的可视化，而在传达网络协议、网络原理等动态运行过程时，需采用动画仿真手段使课程内容可以产生更加强烈的视觉效果。如果仅仅是依靠教师在课堂上的言语表达或是单一的静态可视化表达，是很难让学生实现网络知识的深度学习，学生也很难想象出直观的动态网络工作原理和机制。

1.2 学生个人的学习主动性不强

高职高专院校的信息类专业学生大多基础薄弱，平时所接触到的计算机课程内容，多数以理论通识教育为主，在计算机网络方面的操作能力并不强［7］。此外，多数计算机操作系统为全英文，很多高职高专院校学生的英语能力并不高，使得其在学习计算机网络课程的过程中，容易出现语言不通而导致概念难以理解、操作难以掌握的问题，从而导致学生的学习积极性降低，影响了学生对该课程的学习兴趣。

1.3 信息化手段单一，缺少与实践的结合

当前，关于计算机网络课程的教学多是以理论教材为主，与之相配套的教学资源涉及教学课件、电子教案以及教师个人社交账号等，这种教学方式使得学生获取知识的渠道较窄，教学形式也相对单一，信息化手段也仅局限于课后的沟通方式，对于课堂中的信息化程度较弱［8］。此外，受到课程课时的影响，目前高职高专院校关于计算机网络课程的课时并不多，在课堂上，教师只能够提供理论知识的讲授，对于实践操作则会受到课程时长的影响，从而忽略了实践教学，导致计算机网络课程的理论知识与实践操作有所脱离［9-10］。

2 基于可视化模式的计算机网络课程教学创新

基于对计算机网络课程教学现状的分析，根据上述目前该课程教学所出现的问题，提出基于可视化模式的教学创新策略。

2.1 可视化教学模式

“思维可视化”概念的提出，是为了使信息内容的加工能力和信息内容的传递能力都能够得到显著提高，通常是指运用一系列的图示技术来表达抽象思维，将“抽象思维”可视化对于知识内容来说，更容易理解和记忆［11］。

可视化教学，指的就是在课程教学中，授课教师使用图片、动画或是视频的可视化手段将知识内容呈现给学生，通过搭建具有立体化特点的认知平台，让学生能够全方位地对计算机网络课程内容和相关概念理论进行深刻的理解，从而发展学生的网络思维［12］。一般情况下，图示技术和图示生成软件是实现可视化教学的两大关键技术。在计算机网络课程中运用可视化教学模式，不仅要使其应用于课程准备阶段，还要应用于课堂中和课堂后，将“思维可视化”的理念贯穿于整个课程教学过程，以“多环节助力，全程化贯通”的方式来提高“教与学”的效能。

在课程教学过程中，需以实际教学情况为出发点，结合学生对计算机网络课程的学习兴趣特点，在教学过程中将知识内容通过动画仿真手段进行动态可视化处理，从而加深学生对知识的印象、触发学生对知识的思考，从而改善计算机网络课程教学的课堂教学效果。从课堂互动角度来看，动态可视化教学模式能够将枯燥的课本知识转化为动画形式的动态场景，学生可以从多个角度获取不同空间感知的知识框架，能够通过动画表达将理论知识与实践相结合，从而在一定程度上增强学生的实践能力，促进计算机网络课程教学目标的实现。

2.2 计算机网络课程可视化模式创新探索

作为具有较强实践性、抽象性的基础课程，传统计算机网络课程的教学模式已无法使得学生有效理解和掌握相关网络知识。因此，通过结合“思维可视化”，将抽象的理论内容进行可视化处理，使学生能够更直观地理解计算机网络课程的知识内容［13］。主要的模式创新探索内容如下所述。

(1）网络仿真工具的使用。

虚拟仿真技术属于计算机网络课程实训教学的辅助环节之一，在课程教学过程中，使用该技术能够使学生感受三维场景，增强理论知识感悟力的同时，在一定程度上提高了学习兴趣［14］。利用网络仿真工具为学生提供虚拟实验环境的架构，也可以根据实际情况对虚拟架构进行修订，既能够保证实训进度又能够节约设备成本。

(2）动画教学资源的设计。

除了要合理使用网络仿真工具以外，还要利用动画教学资源，形象化、具体化计算机网络课程的原理概念。动画教学资源设计的具体流程如图1所示。

图1 动画教学资源设计流程

按照图1所示的流程进行动画教学资源的设计，在进行设计的过程中，需要注意的原则包括适度原则，要考虑到计算机网络课程内容的专业性，适度控制教学信息量，避免引起学生的厌倦心理和超负荷的压力状态；还要注意科学性原则，要保证动画所讲解的内容都是严谨且清晰的，同时要具有一定的美观性，从而增强学生的自主学习兴趣。

(3）可视化教学模式的设计。

综上所述，在计算机网络课程中引入视觉动画教学的新形式，通过积极有效地运用网络仿真工具进行动画演示，得到可视化教学模式架构如图2所示。

为了达到可视化的教学目的，基于图2所示的可视化教学模式，可以结合视觉修辞方法可视化一些计算机网络课程中的重难点，或是容易出现差错的概念等，通过视觉修辞转变为日常生活中的常识，从而帮助学生更好地进行学习；此外，还可以结合任务驱动项目教学的方法，利用动画的生动形象进行示范，尽可能地使用贴近实际情况的论述对原理进行讲解，只有这样才能够有效地将计算机网络课程的理论原理与实践操作有机结合起来，才能在一定程度上提升高职高专院校信息类专业进行计算机网络课程教学的学习效果。至此，完成了对计算机网络课程可视化模式的创新研究。

图2 可视化教学模式架构

3 结语

本文进行了计算机网络课程可视化模式创新研究，通过分析计算机网络课程的教学现状，探讨当前该课程所出现的教学问题，并引入可视化的计算机网络课程动画教学新形式，将该课程晦涩难懂的理论概念用更加生动形象的动画形式展现出来，既提高了学生的学习兴趣，又增强了学生对计算机网络课程理论知识的深刻理解，从而进一步推动学生的自主探索。