CiscoPacketTracer支持下的創(chuàng)客教育

宋春香 陳俊

摘要：創(chuàng)客教育近年受到教育領(lǐng)域極大關(guān)注，它有力打破傳統(tǒng)教學(xué)質(zhì)量低的問題。以“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程為例，分析了Cisco Packet Tracer軟件、“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程培養(yǎng)目標(biāo)以及Cisco Packet Tracer支持下的“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”創(chuàng)客課程的特點(diǎn)和優(yōu)勢，依據(jù)楊現(xiàn)民的創(chuàng)客課程教學(xué)設(shè)計(jì)框架，結(jié)合“建構(gòu)主義學(xué)習(xí)”“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)”理論，設(shè)計(jì)了Cisco Packet Tracer支持下的創(chuàng)客教育教學(xué)流程，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)客教育應(yīng)用，研究表明Cisco Packet Tracer支持下“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”的創(chuàng)客教育能克服傳統(tǒng)教學(xué)組織形式不佳的問題;使學(xué)生輕松掌握書本知識，積極參與學(xué)習(xí)過程;有效提高學(xué)生動手、創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：Cisco Packet Tracer;創(chuàng)客教育;交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程;創(chuàng)客課程設(shè)計(jì)

中圖分類號：G434 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）24-0056-05

Abstract： In recent years， maker education has received great attention in the field of education. This new type of teaching has effectively broken the problem of the low quality of traditional teaching. The article takes the "Switch/Router Configuration and Management Task Tutorial" course as an example to analyze the training objectives of the Cisco Packet Tracer software， the "Switch/Router Configuration and Management Task Tutorial" course， and the "switch/router configuration and management supported by Cisco Packet Tracer" The characteristics and advantages of the Maker Course of the Task Tutorial， based on Yang Xianmins Maker Course teaching design framework， combined with the theory of “constructivist learning” and “experiential learning”， designed the Maker education teaching process supported by Cisco Packet Tracer to achieve Maker education application， research shows that Maker education of "switch/router configuration and management task tutorial" supported by Cisco Packet Tracer can overcome the problem of poor teaching organization in traditional teaching; make students easily master book knowledge and actively participate in autonomy The learning and cooperative learning process effectively improves students' hands-on and innovative ability.

Key words： Cisco Packet Tracer; Maker Education; switch/router configuration and management task tutorial; Maker Course Design

1 背景

隨著信息技術(shù)不斷更新和發(fā)展，很多軟件也在開發(fā)和應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中。本研究基于Cisco Packet Tracer 平臺來探究創(chuàng)客教育中的課程教學(xué)問題，力圖打破傳統(tǒng)教學(xué)忽視學(xué)生創(chuàng)造和實(shí)踐能力的困境。Cisco Packet Tracer又稱思科模擬器，是由Cisco公司發(fā)布的一個輔助學(xué)習(xí)工具，可為使用者提供模擬仿真的網(wǎng)絡(luò)搭建、調(diào)試網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況、練習(xí)故障排查能力等功能。簡而言之就是給使用者提供一個虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，根據(jù)需要實(shí)施的方案，設(shè)計(jì)、配置、排除網(wǎng)絡(luò)故障，確定方案是否可行，為轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)中的具體操作提供建議。

2 創(chuàng)客

“創(chuàng)客”成為近幾年來國內(nèi)的熱點(diǎn)討論話題，2015年創(chuàng)客首次被全國“兩會”政府工作報(bào)告提到，引起社會和學(xué)術(shù)界關(guān)注。創(chuàng)客一詞源自美國《連線》雜志前主編克里斯·安德森（Chris Anderson）創(chuàng)造的英語單詞“Maker”，原意是指“制造者”或“創(chuàng)造者”，但至今尚無準(zhǔn)確定義[1]。近年來，創(chuàng)客專指利用互聯(lián)網(wǎng)、3D打印機(jī)和各種桌面設(shè)備與工具將自身的創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際產(chǎn)品，勇于創(chuàng)新的一群人[2]。隨著對創(chuàng)客的關(guān)注越來越大，掀起國內(nèi)學(xué)者對創(chuàng)客和創(chuàng)客教育研究的浪潮，王佑美等人總結(jié)出創(chuàng)客是一個充滿造物精神、努力將各種靈感變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的群體，且具有創(chuàng)新、DIY、分享性質(zhì)[3]。 “交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”是一門工程性質(zhì)且操作性較強(qiáng)的課程，將Cisco Packet Tracer與該課程結(jié)合，使學(xué)生能夠在模擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和配置能力，完成各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)備的配置任務(wù)，并了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的特定應(yīng)用程序和操作等，讓學(xué)生作為“創(chuàng)客”發(fā)散自我思維，展示自我創(chuàng)意，目的是加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)意、實(shí)際應(yīng)用技能和動手操作能力。

3 創(chuàng)客教育

“創(chuàng)客教育”這個詞最初是由美國提出，美國教育領(lǐng)域開始關(guān)注并逐漸成為創(chuàng)客運(yùn)動的先鋒。2013年來，美國社會高度重視創(chuàng)客開發(fā)，各地中小學(xué)紛紛開始加入“創(chuàng)客行動”，實(shí)施“創(chuàng)客教育”。將“基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)（Learning by Making）”視作學(xué)生真正需要的學(xué)習(xí)方式[4]。2014年6月，在白宮創(chuàng)客大會上，奧巴馬政府宣布在全國范圍內(nèi)倡導(dǎo)并實(shí)施創(chuàng)客教育，并成立“創(chuàng)客學(xué)校高等教育聯(lián)盟”，發(fā)布了美國高等教育機(jī)構(gòu)第一份《全國創(chuàng)客教育現(xiàn)狀》報(bào)告（文件）[5]。我國近幾年也發(fā)布了很多關(guān)于創(chuàng)客教育的政策文件，例如《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動課程指導(dǎo)綱要》（教材[2017]4號）文件提出了課程總目標(biāo)是學(xué)生能從個體生活、社會生活及與大自然的接觸中獲得豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，形成并逐步提升對自然、社會、自我內(nèi)在聯(lián)系的整體認(rèn)識，具有價(jià)值體認(rèn)、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、問題解決、創(chuàng)意物化等方面的意識和能力[6]。2018教育部下發(fā)有關(guān)教育信息化文件中提出要開展利用現(xiàn)代信息技術(shù)，構(gòu)建新型教學(xué)組織模式研究，探索信息技術(shù)在眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等教育教學(xué)新模式中的應(yīng)用，逐步形成創(chuàng)新課程體系[7]?！督逃拷逃b備研究與發(fā)展中心2019年工作要點(diǎn)》提出深入研究以深化跨學(xué)科教學(xué)整合和高新技術(shù)裝備應(yīng)用為特點(diǎn)的中小學(xué)校綜合實(shí)驗(yàn)室、特色實(shí)驗(yàn)室、多功能教室、創(chuàng)客空間等教育裝備配備方案及綜合教學(xué)環(huán)境建設(shè)[8]。其他國家也紛紛出臺了有關(guān)創(chuàng)客教育的政策，掀起了創(chuàng)客運(yùn)動的風(fēng)潮，這表明創(chuàng)客教育在各國的發(fā)展成為必然趨勢。

創(chuàng)客教育是一種新型的教育模式。祝智庭認(rèn)為創(chuàng)客教育是一種以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者，特別是青少年學(xué)習(xí)者的創(chuàng)客素養(yǎng)為導(dǎo)向的教育模式[9]。楊現(xiàn)民認(rèn)為創(chuàng)客教育是一種融合信息技術(shù)，秉承“開放創(chuàng)新、探究體驗(yàn)”教育理念，以“創(chuàng)造中學(xué)”為主要學(xué)習(xí)方式和以培養(yǎng)各類創(chuàng)新型人才為目的的新型教育模式[10]。鄭燕林認(rèn)為創(chuàng)客教育主要是一種創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，提倡“基于創(chuàng)造的學(xué)習(xí)”，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者融入創(chuàng)造情境，投入創(chuàng)造過程[11]。王佑美認(rèn)為從理念上看，創(chuàng)客教育是一種貫穿于終身的、面向全人發(fā)展的，培養(yǎng)個體DIY、分享精神與創(chuàng)造能力的教育取向[12]?？偠灾?，我國的創(chuàng)客教育還處于初期發(fā)展階段，沒有一個準(zhǔn)確的定義，國外對創(chuàng)客教育也無嚴(yán)謹(jǐn)表述。筆者認(rèn)為，創(chuàng)客教育是在一個輕松、不受拘束的學(xué)習(xí)空間里，利用所掌握的信息技術(shù)進(jìn)行發(fā)散性思考，設(shè)計(jì)并制作出實(shí)用且富有創(chuàng)新性的事物。

4 Cisco Packet Tracer軟件和“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程分析

4.1 Cisco Packet Tracer軟件

Cisco Packet Tracer是用于教學(xué)網(wǎng)絡(luò)的仿真，可視化，協(xié)作和評估工具，也是一款有趣，實(shí)用的靈活軟件?？蓭椭鷮W(xué)生試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)行為，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)模型并提出“假設(shè)”問題，一次或者逐步完成模擬聯(lián)網(wǎng)事件，通過添加數(shù)據(jù)包使網(wǎng)絡(luò)有更直觀效果，然后檢查網(wǎng)絡(luò)問題，最后完成創(chuàng)作。把Cisco Packet Tracer利用在創(chuàng)客教育中，可通過團(tuán)隊(duì)合作，聯(lián)網(wǎng)建模和可視化，帶學(xué)生進(jìn)入虛擬計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界，獲得真實(shí)設(shè)備親身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)例探究，動手實(shí)驗(yàn)的能力。

1）常用工具欄：包括一些常用工具，例如移動，選擇，注釋，查看，刪除，調(diào)整大小，添加簡單或復(fù)雜數(shù)據(jù)包等。

2）工作區(qū)：包括邏輯工作區(qū)和物理工作區(qū)。邏輯工作空間是主工作空間。用戶在工作區(qū)中創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的邏輯連接和配置，并查看模擬網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。物理工作空間是對真實(shí)場景的模擬，并且存在城市，建筑物和工作場所的可視化地圖。

3）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備庫：為用戶提供不同類型和型號的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括PC，路由器，服務(wù)器和用于連接設(shè)備的電纜等。

4）實(shí)時/模擬欄：默認(rèn)模式為實(shí)時模式，用戶可在模擬模式中添加、刪除、查看數(shù)據(jù)包信息以及模擬數(shù)據(jù)包的傳輸過程，方便用戶查析整個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

4.2 “交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程分析

“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”這門課程強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理配置能力的培訓(xùn)，教材增加了項(xiàng)目設(shè)計(jì)和工程文檔編寫等新興內(nèi)容，由于傳統(tǒng)相關(guān)教材中教學(xué)內(nèi)容的固化、篇幅長以及學(xué)時限制導(dǎo)致學(xué)生動手實(shí)踐的機(jī)會少，教師也往往忽視實(shí)踐，因此教學(xué)過程中出現(xiàn)稍微復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)問題時就無從下手，不能根本性地解決問題，但“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程結(jié)合Cisco Packet Tracer來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)客教育教學(xué)，創(chuàng)設(shè)出有關(guān)學(xué)習(xí)和實(shí)際生活的網(wǎng)絡(luò)問題，既能使學(xué)生掌握專業(yè)技能，又能使教學(xué)內(nèi)容鮮活生動，區(qū)別于只基于硬件設(shè)備的傳統(tǒng)教材。在Cisco Packet Tracer下，學(xué)生可自主學(xué)習(xí)各種網(wǎng)絡(luò)工作場景，如學(xué)校、企業(yè)以及實(shí)習(xí)案例等，真正落實(shí)以學(xué)生為本，滿足學(xué)生個體化學(xué)習(xí)的需要[13]。

5 基于Cisco Packet Tracer的“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程設(shè)計(jì)

5.1 創(chuàng)客課程教學(xué)設(shè)計(jì)通用框架

目前我國對創(chuàng)客課程設(shè)計(jì)的具體流程處于探索階段，還缺少成熟的設(shè)計(jì)模型。本次設(shè)計(jì)采取了楊現(xiàn)民提出的創(chuàng)客課程設(shè)計(jì)通用流程（見圖1）。此通用設(shè)計(jì)適合采用預(yù)設(shè)與生成相結(jié)合的開發(fā)模式，既有教師預(yù)先的內(nèi)容、活動和評價(jià)等設(shè)計(jì)，又可在實(shí)施過程中不斷修正[14]。不僅引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)活動最終形成自己的成果，也體現(xiàn)創(chuàng)客教育的“創(chuàng)新、設(shè)計(jì)、實(shí)踐、分享”等特征。

5.2 教學(xué)理論

1）建構(gòu)主義理論。皮亞杰認(rèn)為，兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識，從而使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展[15]。因此在本創(chuàng)客教學(xué)中安排學(xué)生們在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程教學(xué)材料和Cisco Packet Tracer工具三者相互作用下，更好地在操作中內(nèi)化所學(xué)知識。

2）體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論。該理論是在杜威、勒溫以及皮亞杰的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上提出的[16]。體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論認(rèn)為任何學(xué)習(xí)過程都遵循“經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈”，包括經(jīng)驗(yàn)、反思、概念化和實(shí)踐四個階段，要求學(xué)習(xí)者從日常生活或他人建構(gòu)的程序里獲得親身體驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行反思、概括、討論與評價(jià)，最終產(chǎn)生新的認(rèn)識、情感或行動[17]。因此在本創(chuàng)客教學(xué)中，學(xué)生在熟悉相關(guān)知識后，教師要給出相應(yīng)情境在Cisco Packet Tracer中進(jìn)行操作，讓學(xué)生在模擬仿真的操作過程中掌握網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、配置和安全等相關(guān)知識。

5.3 教學(xué)特點(diǎn)

1）突出創(chuàng)新和實(shí)踐：教師在本創(chuàng)客課程教學(xué)中扮演的角色是學(xué)生的“引導(dǎo)者”和“合作者”，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)易發(fā)揮積極性和主動性的教學(xué)方案?；贑isco Packet Tracer，和學(xué)生一起搭建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配置設(shè)備代碼，所以表現(xiàn)出創(chuàng)新思維和實(shí)際操作即時結(jié)合的特點(diǎn)。

2）將創(chuàng)客教育與學(xué)科課程有效結(jié)合：本次創(chuàng)客課程教學(xué)基于Cisco Packet Tracer教學(xué)輔助工具，把同伴交流合作、教師指導(dǎo)結(jié)合，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)組織形式，為學(xué)生提供創(chuàng)客發(fā)揮空間，并且以“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程為載體，運(yùn)用Cisco Packet Tracer中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，充分發(fā)揮學(xué)生想象、創(chuàng)造、實(shí)踐能力。

3）注重學(xué)生主體性：本次創(chuàng)客教學(xué)中，教師讓課堂變成創(chuàng)客空間和思維操練場，比如在遇到網(wǎng)絡(luò)故障時，讓學(xué)生運(yùn)用Cisco Packet Tracer模擬運(yùn)行模式，查看網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的傳輸過程，結(jié)合設(shè)計(jì)文檔查找問題的根本原因，輔助學(xué)生積累網(wǎng)絡(luò)調(diào)試的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。教師在本創(chuàng)客教學(xué)過程中使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，積極參與每個教學(xué)環(huán)節(jié)，并且調(diào)動學(xué)生積極性和主動性，引發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造動因。

4）即時檢測成果：學(xué)生在完成Cisco Packet Tracer上的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和配置時，可以在軟件上即時檢測正確性，反復(fù)修復(fù)網(wǎng)絡(luò)，完成網(wǎng)絡(luò)搭建方案。首先學(xué)生向教師提供自主設(shè)計(jì)文檔和驗(yàn)證文檔，而后教師使用Cisco Packet Tracer發(fā)送測試數(shù)據(jù)包以簡化驗(yàn)證過程并提高檢查效率。

5.4 教學(xué)設(shè)計(jì)

本次教學(xué)設(shè)計(jì)在楊現(xiàn)民提出的創(chuàng)課課程教學(xué)設(shè)計(jì)通用框架的基礎(chǔ)上綜合考慮“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的個性特點(diǎn)以及培養(yǎng)目標(biāo)等因素，總體分為指導(dǎo)理論層、關(guān)鍵要素層、學(xué)習(xí)過程層，再將三層整合在一起，形成本次創(chuàng)客教學(xué)的創(chuàng)客流程。教學(xué)過程主要體現(xiàn)在關(guān)鍵要素層，分為教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評價(jià)三個過程，其中穿插著學(xué)習(xí)過程層的線上線下活動。以“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”中的“訪問控制列表”內(nèi)容為例，構(gòu)建創(chuàng)客教學(xué)流程（如圖2所示）。

5.4.1 教學(xué)準(zhǔn)備

1）制訂課堂教學(xué)目標(biāo)：在學(xué)習(xí)“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程過程中，教師首先教授學(xué)生使用Cisco Packet Tracer了解網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)造并掌握網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互通的配置。其次讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)方案并解決問題，最后讓學(xué)生掌握診斷、隔離和修復(fù)網(wǎng)絡(luò)問題。

2）明確教學(xué)重難點(diǎn)：由于教學(xué)內(nèi)容是“訪問控制列表”小節(jié)的內(nèi)容，教學(xué)重難點(diǎn)是使學(xué)生掌握路由器訪問控制列表的基本原理以及其配置命令用法;掌握訪問控制列表的配置方法和技巧;訓(xùn)練學(xué)生初始網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限設(shè)計(jì)能力和有意識的信息安全意識。

3）掌握Cisco Packet Tracer基本操作：本次教學(xué)在教授主要內(nèi)容之前要讓學(xué)生掌握工具欄，工作區(qū)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備庫等基本操作，將路由器，交換機(jī)和工作站之類的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備拖放到邏輯拓?fù)鋮^(qū)中，并指定常見設(shè)備之間的互聯(lián)類型。

4）教學(xué)資源：教師在教學(xué)前分享Cisco Packet Tracer軟件安裝包、主校區(qū)和分校區(qū)的“問題.docx”Word文檔教學(xué)材料（如圖3）以及其他教學(xué)工具等，讓學(xué)生預(yù)先在網(wǎng)上查詢關(guān)于網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的知識。

5）教學(xué)環(huán)境：教學(xué)的空間在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，和傳統(tǒng)教室相比，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室有配套較全的設(shè)備，提供學(xué)生在實(shí)踐操作學(xué)習(xí)理論知識的機(jī)會，符合創(chuàng)客教育“從做中學(xué)”和“DIY”的特點(diǎn)。

5.4.2 教學(xué)實(shí)施

1）教師工作：①情境導(dǎo)入：教師首先向?qū)W生導(dǎo)入情境“現(xiàn)有主校區(qū)和分校區(qū)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌U明要保證主校區(qū)信息數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、安全性，實(shí)現(xiàn)不允許分校區(qū)PC設(shè)備訪問主校區(qū);為阻止其他非法用戶篡改主校區(qū)網(wǎng)絡(luò)，為主校區(qū)路由器設(shè)置密文密碼，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候是密文傳輸，抓包的時候只能抓到密文，而不能獲取明文密碼，這樣密碼不易被破解，能夠保證了設(shè)備配置的安全，保證了校區(qū)網(wǎng)絡(luò)的安全”。②探究引導(dǎo)：教師在情境導(dǎo)入后，讓學(xué)生們自主設(shè)計(jì)解決方案，制造一種自主探究的氛圍，使學(xué)生在模擬仿真操作中發(fā)展思維能力、探究能力和DIY能力。③教學(xué)方法與策略選擇：本次教學(xué)過程采用任務(wù)驅(qū)動法，教師首先設(shè)定了明確的問題，學(xué)生通過這些問題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)，另外在教學(xué)過程中教師要堅(jiān)決禁止學(xué)生不設(shè)計(jì)就直接進(jìn)行配置的實(shí)踐行為。針對課堂上易出現(xiàn)的某些意外“問題”，教師不能置之不理或呵斥指責(zé)，可以展開師生、生生之間探討，激發(fā)思維，啟發(fā)學(xué)生們頭腦風(fēng)暴。

2）學(xué)生工作：①自主探究：教師在創(chuàng)設(shè)情景、拋出問題后，學(xué)生上網(wǎng)查詢搜集資料和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置命令，設(shè)計(jì)出對于解決主校區(qū)網(wǎng)絡(luò)安全問題的初步方案。②交流協(xié)作：學(xué)生分組合作，分享自己的思路和創(chuàng)意，一起探討設(shè)計(jì)問題方案。③實(shí)施方案：學(xué)生在Cisco Packet Tracer上進(jìn)行模擬操作，首先選擇正確的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和連接線纜，建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（如圖4所示），其次在分校區(qū)的PC機(jī)上和主校區(qū)的路由器上配置代碼。（如圖5、圖6所示），④檢測網(wǎng)絡(luò)連通和密碼設(shè)置：若設(shè)備兩端圓點(diǎn)顯示為綠色，意為聯(lián)通，若為紅色，意為配置錯誤，則需要重新配置，直到圓點(diǎn)變?yōu)榫G色[18]。最后，教師讓學(xué)生們在分校區(qū)的PC機(jī)Desktop上進(jìn)行run驗(yàn)證，若連續(xù)出現(xiàn)Request timed out，則表示分校區(qū)訪問不了主校區(qū)網(wǎng)絡(luò)，配置成功（如圖7所示）。再在主校區(qū)的路由器CLI上進(jìn)行驗(yàn)證，路由器的密文密碼設(shè)置成功（如圖8所示）。

5.4.3 教學(xué)評價(jià)

1）分享：教學(xué)任務(wù)完成后教師組織學(xué)生交流分享、積極發(fā)言。比如個人或團(tuán)隊(duì)在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，怎么去設(shè)計(jì)解決，最后得出的作品，收獲了什么，還有操作經(jīng)驗(yàn)等，然后學(xué)生發(fā)表各自的看法。

2）總結(jié)和評價(jià)：教師對課堂內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和回顧。評價(jià)主要采用表現(xiàn)性評價(jià)，表現(xiàn)性評價(jià)以學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)行為為評價(jià)內(nèi)容，主張?jiān)谡鎸?shí)的生產(chǎn)、生活情境中評價(jià)學(xué)生[29]。課堂教學(xué)結(jié)束后，教師首先組織學(xué)生自我評價(jià)，組間、組內(nèi)進(jìn)行互評，讓學(xué)生們共同參與、相互交流和學(xué)習(xí)。然后對教師再對學(xué)生們的成果進(jìn)行評價(jià)，包括小組和個別學(xué)生方案完成情況，學(xué)生參與度，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)建的優(yōu)劣勢，連接線纜的正確性以及密碼設(shè)置的合理性，最后教師再提出改進(jìn)建議，促進(jìn)學(xué)生對設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化思考和創(chuàng)新。

6 教學(xué)成效與總結(jié)

6.1 教學(xué)效果

經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生們積極主動參與到本次創(chuàng)客課程教學(xué)過程中，并且在模擬操作過程中探究情緒高，樂于操作，較好地完成了總的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生們獲得了新知識，又加強(qiáng)了DIY能力。本創(chuàng)客課程設(shè)計(jì)以“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”為載體，基于Cisco Packet Tracer平臺操作，使每個學(xué)生在思考，發(fā)現(xiàn)，探索，交流，解決這幾個步驟中各有創(chuàng)意，打破以往傳統(tǒng)“填鴨式”“灌輸式”的教學(xué)方式。在解決項(xiàng)目的過程中，老師和學(xué)生形成“學(xué)習(xí)共同體”，在平等的學(xué)習(xí)環(huán)境中相互合作，共同促進(jìn)，共同提高[20]。

6.2 教學(xué)總結(jié)

1）“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程是一門偏實(shí)踐性的學(xué)科，因此設(shè)計(jì)選擇在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué)，根據(jù)此教材特點(diǎn)和學(xué)生總體的性格傾向，采用合理有效的教學(xué)方法。以學(xué)生的模擬操作為主，不斷調(diào)整和開放教學(xué)模式，使其可以在輕松靈活的創(chuàng)客空間中自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)，最后得出成果。

2）本次創(chuàng)客教學(xué)基于Cisco Packet Tracer與“交換機(jī)/路由器配置與管理任務(wù)教程”課程相融合的教學(xué)模式。Cisco Packet Tracer作為創(chuàng)客教育平臺，教師教授學(xué)生網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)以及安全配置方面的知識，在學(xué)生掌握了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置命令、設(shè)計(jì)出初步方案后，教師適時讓學(xué)生交流、比較方案、分享經(jīng)驗(yàn)。在這個過程中教師打破了傳統(tǒng)教學(xué)組織形式，成為學(xué)生的“引導(dǎo)者”和“合作者”。

3）本次創(chuàng)客教學(xué)研究基于Cisco Packet Tracer三個學(xué)習(xí)原則：學(xué)習(xí)是活躍的，學(xué)習(xí)是社交的，學(xué)習(xí)是上下文相連的。在本創(chuàng)客教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意思維和動手操作能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)。符合創(chuàng)客教育的知識獲取、知識創(chuàng)造、創(chuàng)意迸發(fā)、創(chuàng)意“創(chuàng)造物”的四個階段，環(huán)環(huán)相扣，層層遞進(jìn)，形成了縱橫交叉又相互融合的育人網(wǎng)絡(luò)[21]。不僅能夠推動學(xué)校創(chuàng)客教育的發(fā)展，還為社會未來的發(fā)展培養(yǎng)創(chuàng)新思維人才。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】