Hiện nay môn Quản trị thiết bị mạng đang giảng dạy tại Trƣờng Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội đƣợc áp dụng theo chƣơng trình khung của Tổng cục dạy nghề với 120h trong đó có 38h lý thuyết, 75h thực hành và 7 bài kiểm tra đánh giá kỹ năng với nội dung chính đƣợc phân phối nhƣ sau [phụ lục 1]:
Số
TT Tên các bài trong mô đun
Thời gian Tổng số Lý thuyết Thực hành Kiểm Tra* 1 WAN và Router 8 3 5 0
2 Giới thiệu về Router 8 3 5 0
3 Cấu hình Router 13 3 9 1
4 Cập nhật thông tin từ các thiết bị khác 8 3 4 1
5 Quản lý phần mềm IOS 13 3 9 1
6 Định tuyến và các giao thức định tuyến 21 6 15 0 7 Giao thức định tuyến theo Vector khoảng cách 10 5 5 0
8 Tổng quan về Switching 9 4 4 0
9 Giới thiệu về VLAN 6 2 4 1
10 VLAN Trunking Protocol 8 2 5 1
11 Spanning Tree Protocol 8 2 5 1
12 Inter-Vlan Routing 8 2 5 1
Cộng 120 38 75 7
Bảng 2.1. Nội dung chương trình môn học Quản trị thiết bị mạng
2.3.2. Đặc điểm của môn học Quản trị thiết bị mạng
Là một môn học kỹ thuật, đối tƣợng nghiên cứu chính của nó chính là các thiết bị mạng. Đây là môn học rất quan trọng đối với chuyên ngành Quản trị mạng. Nó là một môn học vừa có tính cụ thể, vừa có tính trừu tƣợng, vừa có tính thực hành và là môn học
21
đƣợc đánh giá cao ở năng lực thực hiện. Bên cạnh đó môn Quản trị thiết bị mạng sử dụng tƣơng tác ngƣời và phần mềm mô phỏng rất nhiều trong giảng dạy nhất là các bài kiểm tra, các bài thực hành.
Tính cụ thể
Nội dung môn học bao gồm các kiến thức về thiết bị mạng, các tác vụ quản trị thiết bị mạng. Với những nội dung này, ngƣời học đƣợc tiếp cận trực tiếp, qua các thao tác thực hành với các thiết bị mạng. Có nghĩa là để nắm đƣợc kiến thức đó ngƣời học và các thiết bị mạng tƣơng tác trực tiếp với nhau.
Tính trừu tượng
Môn học này còn có các kiến thức về các giao thức, các dịch vụ, các nguy cơ bị tấn công của hệ thống,.. Đây là những kiến thức mang tính trừu tƣợng cao, để lĩnh hội đƣợc những kiến thức này không những đòi hỏi sự tƣơng tác trực tiếp với máy tính mà còn yêu cầu ngƣời dạy phải có khả năng tƣởng tƣợng, phân tích từ đó mô phỏng ngay trên máy tính để mô tả các hoạt động diễn ra bên trong nó.
Tính thực hành
Đối với sinh viên học trong các trƣờng nghề, thực hành thƣờng chiếm 60- 70% thời lƣợng học tập. Học Tin học nói chung và học Quản trị mạng nói riêng là luôn phải đi đôi lý thuyết với thực hành và thực hành đóng vai trò quan trọng và chủ yếu trong nội dung học. Mọi tri thức đều đƣợc lĩnh hội một cách sâu sắc thông qua các bài thực hành hay nói cách khác tất cả các kiến thức lý thuyết sẽ đƣợc chứng minh, thấm nhuần và thông qua thực hành sẽ hình thành nên kỹ năng, kỹ xảo cho ngƣời học.
Trên đây tôi đã nêu lên một số đặc điểm của môn Quản trị thiết bị mạng, nói tóm lại nó là môn học mà trong quá trình dạy học:
- Ngƣời học, ngƣời dạy tiếp cận trực tiếp với các thiết bị mạng. - Là môn học đánh giá năng lực thực hành.
- Trong dạy học hiện đại, các phƣơng tiện dạy học môn Quản trị thiết bị mạng lại chính là đối tƣợng nghiên cứu của môn học.
22
2.3.3. Thực trạng dạy học môn Quản trị thiết mạng tại khoa CNTT
Môn học Quản trị thiết bị mạng với thời lƣợng thực hành chiếm tới 67% thời gian. Các bài thực hành chủ yếu trên hệ thống mạng, phần lớn là trên máy chủ, thiết bị mạng. Môn học này, chƣa có điều kiện thực hành trên hệ thống mạng thật vì các thiết bị này có giá thành rất cao, mỗi lần thực hành cấu hình các thiết bị thì phải xây dựng hệ thống mạng phục vụ học tập và thiết lập lại hoạt động của toàn bộ hệ thống mạng. Nó phải cần đến các thiệt bị mạng, máy chủ, vật liêu... Điều này không thể thực hiện đƣợc đối với các ca thực tập.
Các giáo viên trong khoa đã rất sáng tạo, sử dụng phần mềm Packet tracer để tạo và thiết lập hệ thống mạng ảo trên các máy tính thật để học sinh đƣợc tăng cƣờng khả năng thực hành. Tuy nhiên trong bảy phòng máy, chỉ có 02 bộ các thiết bị mạng thật (Router, Switch) để cấu hình, nên ngƣời Quản trị mạng thƣờng thiết lập sẵn hệ thống mạng ảo trên mỗi máy. Do đó, các bài thực hành về cấu hình các thiết bị mạng và cài đặt các dịch vụ của nó, học sinh sẽ chỉ đƣợc trực tiếp thao tác trên những máy có phần mềm Packet tracer. Vấn đề này đặt ra yêu cầu phải thiết kế các bài dạy thực hành có khả năng mô phỏng cao, có thể mô phỏng quá trình cấu hình mạng để tạo ra một môi trƣờng thực hành "ảo mà nhƣ thật". Thông qua các thao tác và hƣớng dẫn của giáo viên ở trên lớp, ngƣời học có thể tƣơng tác với phần mềm, qua đó lĩnh hội kiến thức và rèn luyện kỹ năng.
2.4. Khảo sát thực trạng ứng dụng CNMP giảng dạy ở khoa CNTT
Để có những cơ sở cho việc vận dụng dạy học tƣơng tác vào quá trình dạy học môn Quản trị thiết bị mạng nói riêng, các môn tin học nói chung. Chúng tôi đã tiến hành khảo sát thực trạng việc ứng dụng công nghệ mô phỏng giảng dạy tại khoa CNTT theo phƣơng pháp điều tra trực tiếp qua phiếu thăm dò với toàn thể 19 giáo viên của khoa. Từ 19 phiếu phản hồi, chúng tôi thu đƣợc kết quả nhƣ sau:
19(100%) giáo viên đều cho rằng cơ sở vật chất của khoa CNTT hiện nay chƣa đáp ứng với nhu cầu thực tế.
23
18(94,75%) giáo viên ở khoa CNTT đã ứng dụng các phƣơng tiện dạy học hiện đại, nhƣng mới chỉ ở mức dùng máy tính, máy chiếu kết hợp với Powerpoint để trình chiếu bài giảng.
Đồ thị 2.1. Ứng dụng cntt
4(22%) giáo viên thiết kế các bài giảng điện tử có tính tƣơng tác, thiết kế các mô hình, các phần mềm mô phỏng.
Đồ thị 2.2.Thiết kế bài giảng có tính tương tác
- 14(72,25%) giáo viên hay sử dụng các phƣơng pháp dạy học nhƣ thuyết trình, đàm thoại và trực quan. Chỉ có 4 (22%) giáo viên thỉnh thoảng sử dụng phƣơng pháp dạy học mô phỏng. 95% 5% 5% Ứng dụng CNTT Ứng dụng Chưa ứng dụng Phù hợp 78% Ý kiến khác 23%
24
Đồ thị 2.3. Sử dụng phương pháp dạy học
- 15(77,5%) giáo viên cho rằng vận dụng phƣơng pháp dạy học tƣơng tác vào giảng dạy các môn tin học rất phù hợp, vì nó sẽ phát huy đƣợc tối đa hứng thú và tƣ duy kỹ thuật của từng sinh viên.
Đồ thị 2.4.Dạy học tương tác.
2.5. Kết luận
Qua khảo sát trên, chúng tôi nhận thấy phần lớn giáo viên (tổ Cơ sở dữ liệu , Đồ họa, Quản trị mạng) trong khoa CNTT Trƣờng Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội hiện nay vẫn đang thƣờng xuyên sử dụng các phƣơng pháp giảng dạy thuyết trình, đàm thoại, trực quan. Hầu hết, giáo viên đều xác định đƣợc sự ƣu việt của dạy học mô phỏng trong việc ứng dụng vào giảng dạy các môn tin học. Tuy nhiên, phƣơng pháp này đƣợc một số
Phù hợp 78% Ý kiến khác 23% Other 23% Sử dụng các phƣơng pháp dạy học Phù hợp 78% Ý kiến khác 23% Dạy học tƣơng tác
25
rất ít giáo viên áp dụng vì phần lớn họ chƣa đƣợc tiếp cận và nghiên cứu về nó một cách đầy đủ.
Nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo, học tập của sinh viên, giáo viên dạy môn Quản trị thiết bị mạng, chuyên ngành Quản trị mạng tại Trƣờng Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội đã đặt ra nhiệm vụ trọng tâm là phải đổi mới phƣơng pháp giảng dạy, rút ngắn thời gian lên lớp của giáo viên, tăng thời gian thực hành của sinh viên. Việc ứng dụng công nghệ mô phỏng trong giảng dạy các môn tin học nói chung và môn Quản trị thiết bị mạng nói riêng sẽ phát huy tính tích cực, sự say mê, hứng thú học tập và phát triển tƣ duy kỹ thuật của sinh viên. Chính vì vậy yêu cầu đặt ra là phải có một nghiên cứu khoa học về lý luận và công nghệ dạy học cũng nhƣ việc áp dụng nó trong các môn học.
26
CHƢƠNG III: XÂY DỰNG BÀI GIẢNG CÓ ỨNG DỤNG CNMP 3.1. Nguyên tắc xây dựng
3.1.1. Phù hợp với mục tiêu, nội dung dạy học
Một chƣơng trình mô phỏng đƣợc xây dựng phải có nội dung phản ánh phù hợp với mục tiêu, nội dung bài giảng, chƣơng trình nhằm làm sáng tỏ lý thuyết, từ đó hình thành nên kỹ năng cần thiết cho ngƣời học. Không tuân thủ điều kiện này chƣơng trình mô phỏng có thể không sát với lý thuyết bài học, xa rời trọng tâm bài học hoặc không phù hợp với đối tƣợng học tập dẫn tới khó hiểu, phân tán tập trung suy nghĩ của sinh viên.
Nội dung mô phỏng cần đƣợc xác định phù hợp với tính chất, những thế mạnh của mô phỏng. Cần xác định rằng mô phỏng không thể thay thế hoàn toàn các mô hình thật, tuy nhiên cũng cần khai thác triệt để những chƣơng trình mô phỏng với đối tƣợng quá phức tạp, khó quan sát, không thực hiện đƣợc hoặc chi phí quá cao. Đây là vai trò hữu ích đƣợc ghi nhận cho hình thức mô phỏng.
Việc xác định nôi dung mô phỏng cần căn cứ kết quả của quá trình phân tích cấu trúc, đặc điển, nội dung, điều kiện thực hiện một cách thận trọng có khoa học.
3.1.2. Tính khả thi
Đơn giản trong sử dụng: Chƣơng trình mô phỏng đƣợc xây dựng có thể dành cho giáo viên áp dụng trong khi giảng dạy, thao tác mẫu hoặc cũng có thể cho chính sinh viên nghiên cứu khai thác sau khi đƣợc hƣớng dẫn cơ bản. Do vậy tính đơn giản phải đƣợc xét tới trong quá trình xây dựng chƣơng trình mô phỏng. Nó đƣợc thể hiện ở các khía cạnh:
+ Tính đơn giản của đối tƣợng, trang thiết bị tham gia vào quá trình làm mô phỏng.
+ Tính đơn giản trong quy trình thực hiện.
+ Tính đơn giản trong thao tác khảo sát.
+ Tính đơn giản trong việc thể hiện kết quả khảo sát.
3.1.3. Tính hiệu quả
Không giống với mô phỏng trên mô hình thực, mô phỏng với sự trợ giúp của máy tính, quá trình mô phỏng đƣợc thể hiện qua mối quan hệ giữa tác động và kết quả. Nghĩa
27
là nếu tác động đúng thì cho kết quả đúng, ngƣợc lại nếu sai sót trong một thao tác nào đó có thể dẫn tới kết quả không đúng.
Vì mô phỏng số là quá trình xây dựng mô hình thông qua các phần mềm máy tính để thay thế cho các mô hình thực nên các mô hình ảo này càng phản ánh chính xác đối tƣợng trong thực tế thì kết quả thu đƣợc khi tác động lên nó càng gần với thực tế. Do đó việc xây dựng mô hình phải phù hợp với đối tƣợng của quá trình.
3.2. Công cụ, phƣơng tiện cần thiết cho xây dựng chƣơng trình mô phỏng3.2.1. Phần cứng 3.2.1. Phần cứng
Nhƣ tác giả đã phân tích ở trên, luận văn này chủ yếu tập trung vào mô phỏng trên máy vi tính có cấu hình phù hợp. Thông thƣờng cấu hình máy tính sử dụng cho việc mô phỏng theo đề nghị tối thiểu và có thể nâng cấp nhƣ sau:
Thiết bị Cấu hình tối thiêu Cấu hình hiện nay
CPU Pen IV 2.2 GHz Core 2 Quaz 2.4 GHz
RAM 512 MB 4 Gb Video Card 128MB 1 Gb HDD 80 Gb 500 Gb Thiết bị khác (Phím, chuột…) Thiết bị khác (Phím, chuột…) Thiết bị khác (Phím, chuột…) 3.2.2. Phần mềm
Để khởi động và thực hiện các thao tác xử lý thông tin trên máy tính đòi hỏi phải có các chƣơng trình cài đặt đƣợc gọi là phần mềm (software). PM của máy tính có nhiều loại khác nhau, thông thƣờng chúng đƣợc chia thành các loại nhƣ sau:
- Phần mềm hệ thống:
Đây chính là các hệ điều hành của máy tính, nó có trách nhiệm quản lý toàn bộ hệ thống máy tính, các thiết bị vào ra, tạo điều kiện kết nối các thiết bị phần cứng lại với nhau để chúng có thể vận hành một đồng bộ và hoàn hảo nhất. Phần mềm hệ thống hiện nay chủ yếu là hệ điều hành windows của hãng Microsoft.
28
- Các phần mềm tiện ích.- Các phần mềm ứng dụng:
Đây là các phần mềm do ngƣời dùng tạo ra để phục vụ cho các ứng dụng khác nhau của mình. Phần mềm ứng dụng trong quá trình dạy học gọi là phần mềm dạy học. Phần mềm dạy học đơn giản là các phần mềm hỗ trợ cho quá trình dạy học. Các phần mềm dạy học có thể hỗ trợ cho việc thiết kế xây dựng bài giảng, có thể trình diễn nội dung bài giảng, có thể kiểm tra kiến thức của ngƣời học, có thể làm thí nghiệm mở…
3.3. Trang bị PMMP trong dạy học thực hành môn QTTBM
Hiện nay CNTT phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là sự phát triển của công nghệ phần mềm. Việc khai thác và ứng dụng những phần mềm đó đã đem lại những hiệu quả to lớn và thiết thực trong việc nâng cao chất lƣợng ĐT.
3.3.1. Ƣu điểm của PMMP
Ứng dụng PMMP trong dạy học thu đƣợc một số ƣu điểm sau : Tăng cƣờng khả năng quan sát của sinh viên.
Quan sát tình huống: Các đối tƣợng trong một tình huống sẽ đƣợc xem xét ở nhiều góc độ khác nhau, ở nhiều vị trí tƣơng đối khác nhau. Những tác động của các giả thiết trong tình huống sẽ đƣợc quan sát đầy đủ hơn.
Quan sát mối liên hệ: SV sẽ quan sát mối liên hệ, ràng buộc giữa các đối tƣợng dễ dàng hơn, từ đó SV có thể đƣa ra những dự đoán, giả thuyết để kiểm chứng.
Quan sát khám phá: Với thế mạnh của phần mềm động, có thể định lƣợng các yếu tố để có những kết luận. Từ các định lƣợng đó và với tính chất “động” của giá trị, SV có thể phát hiện những bất biến, các quy luật hoặc các đối tƣợng đƣợc quan sát.
Làm những thực nghiệm nhanh, chính xác, ít tốn kém.
Thực nghiệm nhanh chóng: SV có thể tiến hành thực nghiệm những ý tƣởng của mình thông qua những công cụ dựng sẵn của phần mềm động. Những thực nghiệm này rất nhanh chóng và với số lƣợng đủ lớn.
Điều kiện thực nghiệm ổn định: Với những thực nghiệm mang tính vật lý, các điều kiện về các đối tƣợng phải đƣợc bảo đảm trong suốt quá trình thực nghiệm. Đối với thực
29
nghiệm trên phần mềm động, điều đó là hiển nhiên có đƣợc.
Thực nghiệm có độ chính xác cao: Những thực nghiệm mà SV tiến hành có độ chính xác rất cao do dựa trên những công cụ đã đƣợc kiểm nghiệm và tính chính xác của các phép tính trên máy tính.
Thực nghiệm ít tốn kém: Với phần mềm động, những chi phí tốn kém cho thực nghiệm sẽ đƣợc giảm thiểu nhƣng vẫn bảo đảm tính khách quan, chính xác.
Làm việc trên một số lƣợng lớn các kết quả.
Khả năng xử lý một số lượng lớn dữ liệu: Với một tập hợp lớn các dữ liệu thu thập đƣợc, SV có thể nhanh chóng có ngay các kết quả cần thiết của mình dƣới sự hỗ trợ của phần mềm động.
Trích xuất các kết quả dưới những dạng khác nhau: Dựa trên những số liệu thu đƣợc, SV có thể có đƣợc những kết quả đƣợc thể hiện ở những dạng khác nhau, chứa đựng nhiều thông tin cần thiết theo thế mạnh của những dạng đó.
Những thay đổi tương ứng: Với dữ liệu đầu vào thay đổi, những kết quả đã có cũng tƣơng ứng thay đổi theo, giúp cho SV có ngay những kết luận cho mình.
3.3.2. Lựa chọn PMMP trong dạy học thực hành môn QTTBM
Trong lĩnh vực công nghệ thông tin (CNTT), cụ thể là chuyên ngành Quản trị mạng nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của ngƣời học chính là thực hành. Có thực hành, ngƣời học mới tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc kiến thức lý thuyết. Với ngành mạng máy tính, nhu cầu thực hành cũng đƣợc đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, trong điều kiện còn
