時間：2023-12-11 10:06:10
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計算機網絡是一門內容豐富有趣的課程，但是往往由于課時不夠無法深入拓展的講授，自成體系的理論導致概念、內容偏多，使得教學變得枯燥。這就需要教師綜合多種教學方法，使理論講授過程變得生動有趣;精心設計實驗內容，增強學生的動手能力;制定多種考核形式，重視能力評價。
1.1講授
講授是課堂教學的主要形式，如何組織好課堂教學，使教學內容能夠吸引學生是教師需要認真研究的問題。應針對不同的內容應采用不同的教學方法。
1.1.1拋出問題，引發討論
在講授計算機網絡的分層結構時，如果采用平鋪直敘的方式，雖然能把概念講得很清楚，但學生往往只停留在對概念的認知層面，并沒有真正理解和掌握。而采用設疑的方式，就會使學生積極主動地思考，跟上教師的節奏，共同尋找答案。當拋出“計算機聯網是一個簡單的問題還是一個復雜的問題?”一般會引發學生們的討論，通常分為兩個派別。一方認為計算機聯網是簡單的，譬如，臺式機只要有網線，筆記本只要有無線接入點，手機只要在信號覆蓋范圍內就可以聯網;而另一方則認為，上述聯網只是解決了網絡的接入的問題。臺式機、筆記本、手機等只是終端設備，在網絡上還有各種服務器，這些設備在硬件上是千差萬別的，軟件又是豐富多彩的，不僅安裝的應用程序不同，操作系統也不盡相同。因此解決聯網問題是復雜的。
1.1.2良好導入，引人入勝
經過之前的討論，學生很快認識到，計算機聯網是個復雜的問題。那么如何解決計這個復雜的問題呢?這就需要一個良好的導入引發學生更進一步的思考。通常解決復雜的數學問題，會將其劃分成多個簡單的子問題逐個解決。同樣，解決網絡互聯這個復雜問題時，我們也需要將其分成多個簡單的問題——這就是網絡分層。很自然的學生就會想到網絡應該分為幾層最合適呢?層數越多越好還是越少越好?倘若層數太少，會使每一層太復雜;若層數太多，描述和綜合各層功能時太繁瑣。國際標準的OSI模型將網絡分為了7層，概念上是非常清楚的，為我們學習網絡協議提供了一個很好的參考，但其實際應用意義不是很大。目前互聯網使用的是TCP/IP協議，它將網絡分為了4層。
1.1.3巧用比喻，促進記憶
TCP/IP參考模型分為四個層次：應用層、傳輸層、網絡層和網絡接口層。這四個層級的編號是由下至上的，類似于我們的樓層，1樓在最下面，接著是2、3、4樓。講授第2層網絡互聯層時，可將IP協議比喻成快遞員，盡力而為的投遞數據包，至于數據包損壞、丟失、重發等問題都不是它能夠解決的，要由上層的領導決定。講授第3層傳輸層時，可將TCP和UDP協議比喻成性格迥異的兄弟。它們都是IP協議的領導，但他們的工作態度大相徑庭：TCP協議的工作態度嚴謹認真。一旦遇到損壞的，丟失的數據包，都要求發送方重新發送，以確保數據的正確可靠。反之，UDP協議的工作態度得過且過。當遇到損壞的，丟失的數據包，則跳過接著發送剩下的數據包，追求的是速度而不是可靠。這時問學生，你更喜歡哪一個?多數都會回答TCP協議。借此告訴學生多數應用層協議采用的是TCP協議作為支撐協議，例如，SMTP(簡單郵件協議)、HTTP(超文本傳輸協議)、FTP(遠程文件傳輸協議)等。然而UDP協議是不可或缺的，譬如，在線看電影時，如果采用的是TCP協議傳輸視頻數據包，則一旦有數據包損壞、丟失(這在網絡上是常有的現象)電影就暫停等待，直到該數據包正確無誤的送達，這對于觀眾來說無疑是一種折磨。而采用UDP協議則跳過這樣的數據包直接播放后面的內容，這時電影畫面和配音可能會有一個跳躍，但并不影響理解，這是大多數觀眾能夠接受的。
1.1.4生動形象，激發興趣
IP地址一直都是網絡技術的重點和難點，講授時如果沒有聯系實際的例子，通常無法引起學生興趣，即使會計算答題也不能深入理解。講授物理地址和IP地址的關系時可以選擇生活中的例子幫助學生理解。物理地址就相當于各個學校學生的學號，從學生的學號中，我們可以獲得該校學生的年級、專業、班級等信息，但各個學校的編碼是不同的。在舉行大型考試時(例如全國計算機等級考試)，為區別考生，必須為每位參考的學生分配一個唯一的編號，此編號反映了學生所在的學校、參考的語種、考場編號及位置等信息，且屏蔽了各個學校學號編排的差異，這就是準考證號，類似于網絡中的IP地址。
1.1.5劃分小組，增強合作
對于一些定義概念的內容，如果仍然采用老師講授，學生記筆記的填鴨形式。往往達不到預期的效果，反而使學生厭惡這門課程。如果采用學生自學—分小組討論—總結—代表演講的形式，往往能夠更加吸引學生的興趣。在評分時先對整個小組打分作為基準分，再根據組長、演講者、普通組員進行更細致的調整。這種形式不僅可以培養學生的自學能力，還能培養學生的溝通表達能力與團隊合作精神。
1.2實驗
計算機網絡是一門實踐性很強的學科，要求完備的網絡實驗教學環境。但由于設備昂貴，高校教育經費緊張等原因，致使網絡實驗教學設備落后，造成實驗教學環節松散，形式化。最終導致計算機網絡教學以理論教學為主，實驗教學為輔，網絡工程項目的教學很少的局面。由此可見，實驗平臺的構建是關鍵。購買專門的網絡協議仿真教學系統不失為一個折中的辦法。這類系統一般由硬件、軟件、實驗教材和教學課件組成。其中，硬件系統由主控中心平臺的設備和數據采集器組成。軟件由仿真編輯器、協議分析器和其他工具軟件構成。有了這樣的教學輔助工具，學生在校期間即使沒有實際在路由器或交換機上配置過，在今后的工作中用到這方面知識時也能很快上手。
1.3考核
傳統的筆試作為考核的主要方式固然有一定的優勢，但是如果只通過一次期末考試和幾次平時作業成績來評價一位學生的網絡課程學習成果，未免不夠全面科學。為發揮教學評價激勵學生學習的作用，教師應該讓評價貫穿于教學的整個過程。計算機網絡是一門對動手能力要求較高的課程。在最終考核時，如果只采用傳統筆試考試決定學生的成績，往往對動手能力較強的學生有失公平，而對一些臨時抱佛腳能夠速記的同學來說沒有反應其真實的水平。為了避免以上情況的出現，可將平時的實驗記錄、演講得分和最終的筆試成績綜合起來考慮，且平時實驗記錄和演講得分應占到總成績的50%以上。
關鍵詞：CDIO理念；計算機網絡課程；教學設計；分析
一、引言
CDIO理念代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）、運作（Operate），其主要以產品研發到產品運作的生命周期為主要載體，讓學生在計算機網絡課程學習過程中更具主動性、實踐性。而基于CDIO理念的培養大綱中將畢業生的能力分為基礎知識、個人能力、人際團隊能力、計算機網絡系統能力四個層面，是對學生綜合性能力的培養要求。
二、基于CDIO理念構建計算機網絡課程教學目標
CDIO教學大綱的首要教學目標便是建立原理清晰的教育結構，在獲得高級目標集的同時可提供完整、清晰的主題集，并最終實現評估。計算機網絡專業的學生日后是要進行工程業、計算機網絡業的工作，因此學生必須具備工程師的基本技能，即在現代運作團隊中可進行構思、設計、實現、運作較為復雜的工程產品、系統。第一，要求學生能對網絡應用的優缺點進行整體性的評價。第二，要求學生運用計算機網絡基本原理、技術設計網絡應用，并可對網絡進行良好評估。第三，要求學生以設計好的計算機網絡硬件框架為基礎，可設置良好軟件環境，其中包含系統軟件與應用軟件兩種，從而維持網絡可正常運行并對網絡性能進行合理評估。第四，要求學生可以對網絡進行管理，其中包括文檔管理、系統中軟硬件管理、網絡安全管理，同時也要對網絡運行情況進行正確評估。
三、基于CDIO理念設計計算機網絡課程教學內容
在制定教學目標之后，要結合課程實際內容以及學生的認知特點來設計教學內容，主要可劃分為四個教學模塊即網絡系統評價、技術原理應用、網絡軟件環境構建、網絡管理。第一，網絡系統評價：該模塊的主要教育核心便是培養學生對計算機網絡的感性認識，教師在對學生講授計算機網絡課程的原理之前，由于其具有極強抽象性，因此首先要對學生的計算機網絡認識進行全面調查，以保證學生在學習之前可以對計算機網絡課程知識形成初步的感性認識。再通過學生正確對網絡系統進行評價之后，便在其腦海中構建起網絡的基本雛形框架。其中主要內容例如計算機網絡歷史變遷、網絡應用、計算機單機形式、網絡環境、文件處理、遠程電子郵件發送等基本應用。讓學生從對計算機網絡初步了解進而逐漸提升層次深度，最后延伸到對網絡成本、經濟效益方面的分析。第二，技術原理、應用：學生對計算機網絡形成初步認識之后，教師要引導學生在腦海中構建計算機網絡體系結構概念，幫助學生對計算機網絡形成理性認識。主要內容可涵蓋：OSI7層模型、網絡拓撲結構、通信設備、網絡協議、常用協議等。根據CDIO理念，教師可以將模型中知識點順序由高到低來進行講解，幫助學生完成從應用層到物理層的知識跨越，因此教材編排的順序也應符合這一順序規律。第三，網絡軟件環境構建：該模塊主要是要求學生對計算機網絡系統環境軟件與應用的設置辦法進行掌握，需要學生加深對網絡原理的理解程度，同時要基于項目應用為標準來進行網絡軟件環境設置。其中主要內容包括路由器信息設置、服務器端網絡操作、應用軟件系統服務等。第四，網絡管理：網絡管理模塊中需要學生掌握的主要是網絡資源的管理，其中主要包括網絡硬件、軟件、數據資源等的日常維護管理工作，例如資源的控制、使用、跟蹤、監控，同時也包括打印機隊列管理、外部網絡連接、防火墻等知識。
四、基于CDIO理念設計計算機網絡課程實踐活動
在基于CDIO理念設計計算機網絡課程實踐活動之前，首先要制定系統性、實用性、實踐性、發展性四項基本原則。首先要保證學生在實踐活動中設計的實踐項目要具備極強關聯性，并最終可形成較為完整的整體。雖然實踐項目來源于實際應用，但并不是對實際工程項目的施工，要允許學生對項目進行反復實驗以期在失敗中不斷累積經驗。同時實踐項目的延伸性可通過學生自身發揮想象、技術來實現，例如在對學生配置子網劃分的任務過程中，可以要求學生必須將一級子網進行劃分，但對多級子網的劃分可以按照自身的興趣來發揮，以此來提升學生在實踐項目操作設計中的積極性。對于網絡應用評價方面，首先在學生了解計算機網絡相關設備性能、價格、安全性的基礎上，來對計算機網絡應用系統的優缺展開討論，通過收集計算機網絡操作系統類型之后可以描述出它們工作時的基本過程。在培養學生構建網絡系統軟件的實踐項目過程中，可以從系統環境設計、網絡環境設計、用戶環境幾個方面來要求學生，例如WEB服務器、FTP服務器、郵件服務器等。五、結束語綜上所述，基于CDIO理念的計算機網絡課程教學設計要從教學目標確立、教學內容設計、實踐活動設計三方面來進行全方位的教學設計，讓學生從掌握計算機網絡的基礎原理提升到可以實際對計算機網絡硬件、軟件進行開發、設計層次，從而有效提升學生的計算機網絡課程學習能力、技能掌握程度，是培養優秀計算機網絡人才的有效舉措。
參考文獻：
[1]楊運濤.基于CDIO理念的計算機網絡技術課程實訓教學模式探討[J].科技與企業,2014,15(05):244-245.
[2]周如旗,袁學文.基于CDIO理念的計算機網絡課程教學設計[J].計算機教育,2012,8(08):90-94.
在信息時代，網絡技術飛速發展，網絡工程專業知識急需與國際接軌，應用能力與英語閱讀交流能力逐漸成為網絡工程專業學生掌握的必需技能。如何針對網絡工程專業的特點，將英語教育和計算機網絡專業知識相結合，讓學生直接了解到最新的網絡前沿資訊，把握最新的網絡發展動態，掌握最新的網絡技術，并運用合適的觀點與方法分析問題、解決問題，已成為計算機網絡“雙語教學”的關鍵[1]。
1 網絡工程專業雙語課程定位
雙語教學的具體做法是用外語作為教學媒介進行其他學科的教學，融學科教學與外語教學為一體，為外語教學創造了良好的實踐環境，為學生提供更多的實踐機會。專業課程實施雙語教學的目的是在學習專業知識的同時，提高學生使用英語的能力，為學生以后檢索、閱讀科技文獻資料，進行國際學術交流打下基礎。所以，讓學生掌握課程的專業知識是開展專業課程雙語教學的基本目標。對于應用型高校來講，如何在專業課程雙語教學實施的過程中，完成應用型專業模塊的教學，在學習專業知識的過程中提高英語水平，是一個急需解決的問題[2]。
2 計算機網絡課程雙語知識模塊設計
基于網絡工程專業“網絡工程師”職業能力培養的內容[3]，針對雙語課程培養的目標，設計計算機網絡課程知識模塊，包括網絡原理模塊，局域網模塊，廣域網模塊，網絡傳輸模塊，網絡應用模塊五大模塊[4]，如圖1所示。
在教學過程中，定期下發的計算機網絡新技術英文閱讀材料，比如：國際知名期刊PERVASIVE computing 的 “An Introduction to RFID Technology”文章等，既可以引導學生對RFID，物聯網等技術的興趣，又可以增強學生的英文閱讀能力以及對英文文獻的學習能力。
3 計算機網絡課程雙語案例確定
以應用能力培養為目標，以英文閱讀聽說能力為手段，明確各知識模塊的知識內容，在各章節理論知識的基礎上，設計英文實踐教學案例[5]。計算機網絡課程英文實踐教學案例設計如圖2所示。
4 教學效果
通過全英文課件，和課外計算機網絡新技術英文閱讀材料的學習，提升了學生的英文閱讀能力，增強了學生對網絡新技術的了解；定期讓學生根據所給閱讀材料做PPT講解，通過組會討論的方式，增強了學生英語聽說能力的提升；通過制作全英文案例的實驗報告，既有助于增強學生的英文理解力，又可以增加學生的實踐創新能力。
關鍵詞：“計算機網絡”課程；科研：教學
以先進的教學理念指導教學方法的改革，將科學研究與教學工作緊密的聯系在一起，是調動學生學習積極性，促進學生學習能力的不可分割的兩個關鍵環節。兩者之間相互促進，相互提高，有著極為密切的聯系。課堂教學為學生講授基本理論知識，而通過科研實踐可以培養學生獨立分析問題和解決問題的能力，提高他們的基本素質。隨著計算機網絡技術的迅速發展和在當今信息社會中的廣泛應用，給“計算機網絡”課程的教學提出了新的、更高的要求。結合自己的實際教學經驗和體會，我們認為課堂教學和科研工作是相輔相成的。
一、課堂教學奠定良好的理論基礎
扎實的基本理論知識是從事科學研究的基礎。“計算機網絡”是一門理論性與工程性都很強的課程，其教學目標是使學生掌握計算機網絡和數據通信方面的基本理論和知識。在課堂教學的過程中，我們采用比較靈活的教學方式，深入淺出，生動地講述計算機網絡的基本原理、網絡體系結構和各層協議機制。在講授專業知識時力求特別關注講課過程的邏輯性和系統性，做到主線清楚、重點突出、層次分明。同時也強調專業知識的連貫性和完整性。通過啟發式教學引導學生在課堂上帶著問題去積極思考，跟著老師的思路走。提高學生的學習興趣，逐漸使學生喜歡這門課，喜歡這個學科，以培養學生主動學習和終身學習的意識。
另一方面，在課堂教學中結合在這一領域國際上最新的研究成果和當前獲得廣泛應用的典型網絡實例，適當介紹計算機網絡領域目前的研究現狀和發展趨勢，拓寬學生的知識面，開闊學生的視野，激發學生進行科學研究的興趣，收到了很好的教學效果。為學生今后在這一領域繼續深入學習和工作打下堅實的基礎。計算機通信網絡技術的飛速發展要求任課教師對這一領域的研究現狀及發展趨勢有比較全面的了解，并在該領域從事科學研究。這樣才能保證課程教學內容跟得上學科的發展。
課堂教學是教學活動的中心。教師在課堂上的講解過程要能吸引學生的注意力，提高學生學習的積極性。例如，大多數的學生都有網上聊天、查資料、看新聞的經歷，但他們絕大多數并不明白這是如何實現的，原理是什么。對“計算機網絡”課程的目的、意義和內容的介紹從這方面引入，可以提高學生的學習興趣。
在這門課的教學過程中，我們采用雙語教學的方式。選用國際上優秀的原版英文教材，采用英文課件，以多媒體投影和傳統的板書相結合的教學方法。使學生在學習掌握網絡專業知識的同時，掌握相關的英文專業詞匯；鼓勵學生課堂上用英語交流，采用英文完成作業；期末考試采用英文試卷，鼓勵學生用英文答題。通過這門課的學習，學生在學習、掌握專業知識的同時，專業英語能力有了很大的提高。
二、課程實驗環節加深學生對理論知識的理解
由于計算機網絡是一門實踐性很強的技術，課堂教學必須與實踐環節緊密結合。本課程的實驗環節對學生理解、掌握計算機網絡的基本原理起到了非常重要的作用。
我校計算機網絡實驗室配備了先進的通信網絡設備以及網絡系統仿真環境。根據教學要求并結合課堂教學內容，我們精心設計了一組實驗，目的是使學生更好地理解、掌握計算機網絡的基本原理，網絡體系結構和協議機制的運行。學生通過實驗，對開放系統互連基本參考模型(OSI)和互聯網TCP/IP體系結構及協議機制的運行過程有了深刻的理解，包括各層數據傳輸單元之間的對應關系，IP地址和硬件地址之間的轉換，數據鏈路層數據幀的封裝、傳輸和解析，網絡層路由表的配置、數據包經過路由器實現多跳傳輸、IP協議實現的端到端主機之間的通信，TCP協議實現的端到端主機上不同進程之間的通信、TCP的流量控制、擁塞控制、差錯控制的實現等。實驗過程中指導老師逐組與學生交流，討論協議的實現原理，這一實驗環節收到了非常好的效果。
三、科研實踐培養學生的創新思維和分析問題、解決問題的能力
在教學課堂上講授各方面的理論知識，完成要求的學習內容，是培養大學生從理論上掌握科學本領的重要和必要環節。大學生們在校學習期間，將要完成幾十門重要課程的學習，任務比較繁重。因此在學習期間往往忽略了一個重要的培養步驟，就是對自己獨立分析實際問題和解決具體問題能力的培養。
如果有目的地使學生參加部分科學研究工作，讓他們親自負責一些課題和研究內容，由學生們自己提出解決問題的方案和措施，并具體實施整個解決問題的過程，不僅可以培養他們在遇到實際問題時的應對能力，而且可以培養他們在解決具體問題時的主動性和積極性。因為，具體方案和計劃的提出和實施過程，就是對他們邏輯思維的考驗和培養。往往問題的解決需要有一套合理的、正確的、恰當的思路，而這一思路是在實際問題的解決當中建立的，必須符合實際問題的規律性。
為此，我們以學生作為負責人，組織申報了江蘇省高校大學生實踐創新訓練計劃項目“無線車載自組織網絡的研究與仿真”并獲得立項。這一課題具有重要的理論意義和實用價值，讓學生利用課堂上所學到的知識解決實際問題，激發了學生從事科學研究的積極性。
我們對該實踐創新項目提供了必要的實驗條件、人員和經費支持，包括項目所需要的工作場所、微型計算機、IEEES02.11a/big無線網絡適配器、嵌入式開發環境、GPS衛星定位裝置等，為學生實施訓練項目創造了良好的環境。指導教師長期指導研究生和本科生從事計算機通信網絡、軟件系統、控制系統的研究、設計和開發，具有豐富的科學研究和實踐教學經驗，負責全程指導學生進行該實踐創新項目。
我們首先給學生介紹課題背景。高速公路給人類帶來方便的同時，也對其生命財產帶來越來越多的隱患與災難，連環車禍是最常見的事故之一。在高速公路上由于車速較快，很容易發生連環車禍，當前面的車輛發生車禍時，由于車速太快后面的駕駛員來不及反應，導致嚴重的連環車禍時有發生。那么有沒有一種措施來避免發生這樣的事故呢?如果高速公路上某一路段發生了車禍，通過車載GPS和一種網絡給后面的車輛發出警報信息提醒駕駛員及時采取措施，這樣就可以有效地避免連環車禍，大大減少這類事故的發生。因此無線車載自組織網絡(VANET：Vehicular Ad-hoc Networks)應運而生，并引起了學術界和工業界的極大關注。
VANET網絡由車載計算機設備，無線通信設備和全球衛星定位系統(GPS)組成。每個節點(車輛)可以通過GPS隨時確定自己的方位，通過無線收發裝置接收來自其他節點的信息并進行相應的計算，然后向鄰近區域的其他車輛發送自己的信息，包括方位、車速、前方車輛交通狀況等等。
關鍵詞：計算機網絡課程；教學；問題；改革
中圖分類號：TP393-4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 12-0000-02
目前各大高校的計算機專業在進行《計算機網絡課程》的教學中的成績不理想，主要是因為高校在教學時使用的教學內容相對陳舊，且理論性知識占據了大部分的課堂課時，為充分關注學生的實踐應用技術的實際增長，使得學生在以后的操作中無法解決實際的問題，不能滿足學生畢業后的工作需要。有鑒于此， 高校在進行《計算機網絡課程》教學時，需要慎重考慮該課程的現實意義以及學生實踐能力的培養問題，為社會造就所需的專門人才。
一、計算機網絡課程主要教學內容及特點
（一）計算機網絡課程的主要教學內容
計算機網絡是計算機科學與技術、網絡工程專業的專業核心課程，它主要講述計算機網絡的發展歷史、基本概念、體系結構、基本原理與技術。在計算機科學專業，特別是網絡工程專業課程體系中起到重要的理論支撐作用。它涵蓋了網絡基礎知識、數據通信基礎知識、網絡體系結構、局域網技術、廣域網和 internet應用等基礎知識。前導課程有計算機操作基礎，后續課程有局域網構建技術、網絡安全技術、網絡管理、綜合布線工程等。這些教學內容的學習，能夠使學生增強對網略技術的了解，熟悉網絡應用技巧，及時學習新的網絡技術， 使學生達到具有獨立設計、組裝、調試維護中小型局域網的能力。學生畢業后可從事網絡施工員、綜合布線員、網絡工程師等工作崗位。
（二）計算機網絡課程的特點
這門課程涉及到的專業技術比較多，并且需要學生具備相關的數學知識以及較強的邏輯思維能力，對學生的要求比較高；并且課程中的專業技術學習時也不容易掌握，往往需要實際的操作，才能有所進益。隨著計算機技術的不斷地發展，學生的學習任務不斷增加，任務越來越繁重，加之理論性的內容較多，使得學生的課業繁重，學習起來比較吃力。
二、從計算機專業畢業生的能力看當前高校計算機網絡課程教學存在的突出問題
計算機技術的普及和發展，使得就業市場上對專門計算機應用人才的需求越來越多，但是鑒于相關專業的學生的實際能力問題，這幾年卻出現了生源質量越來越差的情況。許多計算機網絡技術專業的畢業生，學完了這門課程后僅知部分支離破碎的知識層面和簡單的OSI七層模型，無法形成完整的網絡知識體系和結構，不能將所學內容應用于實際。比如：學生的理論知識雖然達標，但是實際的動手操作技術卻仍落后；有的學生僅僅具備理論上的知識，未進行過相關的計算機技術實踐；還有的學生，計算機基礎技能方面尚有欠缺，無法操作工作中的相關軟件。這些不足嚴重制約了學生畢業后的就業去向。因此在今后的計算機網絡教學中必須對現行的教學方法、教學模式進行必要的改變。
三、當前計算機網絡課程教學效果欠佳的原因分析
（一）課程設置上
很多院校受制于硬件設備或師資力量，都偏重于理論，上機實踐課程偏少，在實驗內容的安排上主要以驗證性的實驗為主，如制作網線、接水晶頭、交換機或路由器的簡單配置等等，這樣的實驗內容設置很難鍛煉學生的實際網絡組建能力，在網絡遇到故障時無法及時解決。在老師課堂講授后，學生無法進行學習和測驗。這樣就偏離了計算機網絡課程本身的教學目的， 未能讓學生在實際生活中將所學的知識加以應用。
（二）教學方法上
當下的計算機專業教學主要采用的方法是課堂集中講授和實驗室實際操縱兩類課程，一般是第一堂課教師在課堂上講解書本知識，下一堂課學生在實驗室中實際操作上節課所學的內容。這樣一來，就將教學徹底的割裂成了理論和實踐兩個過程，而不是一個過程的兩個方面。學生在課堂上的理論學習時，會遇到很對的專業術語，以及難理解的相關概念，容易使學生產生厭倦心理，所以課堂上常出現學生走神、睡覺的現象；而在實驗室里，學生則經常需要再利用時間去回顧上節課的專業理論知識，并且需要厘清復雜的概念問題，同時教師的實驗操作不能保證每一位同學都學會操作過程，學生聽不懂時，經常會棄而不學，如此惡性循環下去，學生的實際水平并未得到切實的提高，預期的教學目標也沒有實現。
（三）考核方式上
目前，計算機網絡教學的考核方式還比較落后。計算機網絡課程的教學成果的評估人仍然沿用考試的方式，尤其是筆試，考理論性知識的內容較多，而忽視對學生的實踐知識和計算機網絡的應用技巧的實績考核。這種考核方式，使得學生在實際的學習中也會出現偏離現象，有的學生為了取得好的考試成績，重點學習課本上的理論知識，有的甚至完全不僅學校的計算機實驗室。同時這種評估方式，使得計算機教育的實際的目的完全偏離了預定的目標，所培養的學生無法滿足未來實際工作所需要的操作技能，使得專業人才不足，抹殺了專業的特點，沒有與社會市場進行充分的接軌。
四、改善計算機網絡課程教學效果的幾點建議
關健詞：課程教學；教學內容；教學方法；教學手段
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
計算機網絡是計算機和通信兩個領域的交叉學科，內容極為復雜，涉及到以錯綜復雜的方式彼此交織的許多概念、協議和技術，是一門公認較難講和難學的課程，因此很多教師都致力于改進計算機網絡課堂教學和實驗教學方法。我院“計算機網絡”課程是國防科大精品課程、湖南省精品課程以及國家精品課程。為此我們積極開展了“計算機網絡”課程教學方法研究，并在教學實踐中予以貫徹。
1教學內容
計算機網絡課程涉及到眾多的概念、原理、協議和技術，而且這些內容以錯綜復雜的方式彼此交織在一起。為應對計算機網絡在內容上的廣闊度和復雜度，許多計算機網絡課程教學通常都是圍繞網絡分層模型來組織的。這種分層的組織方式使得學生能夠看透計算機網絡的復雜性――他們在學習整個體系結構中某部分的獨特概念與協議的同時，也看清了這一層的概念和協議在整個網絡系統中所處的地位和作用，有利于學生從總體上掌握計算機網絡。
在此基礎上，我們認為計算機網絡課程的教學重點應該放在網絡的基本概念、工作原理，而不應該局限各種協議數據格式以及技術細節上。計算機網絡課程的重點主要包括：分層與協議、網絡體系結構、ISO/OSI參考模型、TCP/IP參考模型、以太網、無線局域網、TCP/IP協議族(含ARP、IP、ICMP、UDP、TCP以及IP路由協議等)、Socket編程以及典型網絡應用。計算機網絡課程的難點主要包括：網絡體系結構和參考模型、IP路由協議、TCP差錯控制、流量控制和擁塞控制、TCP/IP協議族各層協議之間交互等等。我們在機械工業出版社出版的“計算機網絡”(第2版)也充分體現了計算機網絡課程教學的重點和難點。
2教學方法
2.1 “自底向上”與“自頂向下”相結合教學法
傳統上，一般我們是按照自底向上的教學方法，即從網絡的最底層(物理層)一直到最高層(應用層)，依次介紹網絡系統中每層的功能、使用的協議及其關鍵技術。但單純按照自底向上的方法闡述計算機網絡系統的基本概念和工作原理，學生缺乏對計算機網絡整體上的把握，因此我們提出了“自底向上”和“自頂向下”相結合教學法。我們在計算機網絡課程教學實施過程中，一方面采用自底向上逐層介紹計算機網絡，同時還采用自頂向下的方法通過一些典型的網絡應用(例如郵件發送和網頁瀏覽等)來闡述計算機網絡各層協議的工作原理及其交互過程。這種“自底向上”與“自頂向下”相結合教學法有利于學生在理解并掌握網絡基本概念、工作原理和相關協議的同時，對網絡系統的工作過程有整體上的把握，取得良好的教學效果。
2.2全景式教學法
針對計算機網絡課程的特點，我們提出了全景式教學法。基于全景式教學法，學生可以從多個維度把握計算機體系結構，從多個平面了解計算機網絡，從多個空間粒度上把握計算機網絡技術，從宏觀的時間角度把握計算機網絡的演化和技術的進步，從微觀的時間角度采用時空結合方法把握網絡協議的設計，從工程、技術、科學和哲學層面全面把握計算機網絡學科。運用“全景式教學”法不但能夠收到良好的課堂效果，同時通過老師在課堂上的示例和方法的講解，可以作為一種知識的學習方法，學生在未來的學習過程中同樣可以用來比較快地把握新的網絡技術的實質。
2.3案例教學法
為了加強學生對實際網絡工作過程的了解，開闊學生的視野，在計算機網絡課程的教學過程中，我們以中國教育科研網作為網絡實例，講解TCP/IP協議棧工作過程以及各種協議是如何交互的。在計算機網絡課程的教學過程中，我們還經常將同軸電纜、光纖、以太網收發器、各種網卡、交換機、路由器等網絡設備搬到課堂上，并現場組網；同時在課堂上現場給學生演示如何配置路由器和交換機，幫助學生更直觀、更有效地了解和掌握交換機和路由器配置的原理和技術。更進一步地，充分利用科研優勢，我們結合銀河“玉衡”核心路由器、下一代互聯網交換機等重點科研項目，將網絡設備開發的思想與方法穿插到授課內容中。案例教學法一方面增加了加強學生對實際網絡工作過程的了解，開闊了學生的視野；同時讓學生了解如何做網絡研究和開發工作的。
2.4自主研究式教學法
優秀的教師在教學中首先考慮的不是我想教什么，而是學生需要學什么。教的出發點和落腳點都是學，教師的教學始終圍繞著學生的學習而開展。因此要求在教學過程中，讓學生成為主角，掌握自己的學習，變被動為主動。為了加強學生創造性能力的培養，我們在講授完計算機網絡核心知識點后，即指定若干自主研究專題，要求學生組成研究小組(每組3～4人)，利用因特網和圖書館查閱資料，結合自己所學知識，開展某個專題的自主性學習；最后要求學生將研究成果在課堂上報告，教員進行點評并計入總成績。這種教學法極大地調動了學生的學習積極性，既培養了獨立分析問題、解決問題的能力，又培養了學生的團隊合作精神和創新精神，提高了學生的綜合素質。
3教學手段
為了提高計算機網絡課程教學效果，我們在不斷創新教學方法的同時，不斷改進教學手段。例如，在計算機網絡課程教學過程中，我們采用Packet Tracer軟件來模擬跟蹤網絡報文經過路由器和交換機之后各個字段所發生的變化，讓學生直觀地了解和掌握了路由器和交換機對網絡報文處理的過程。另外，在教學手段方面除了引入多媒體教學方式外，我們還投入了大量人力、物力開發了計算機網絡課程輔助教學系統－NetDemo。該系統以動畫為主，結合文字和圖片，將問題的提出、解決問題的方法以及具體協議的工作過程通過動畫生動形象地展現出來，這樣既提高了學生的學習興趣，又提高了教學效果。多年的教學實踐表明，使用輔助教學系統可以達到寓教于樂、事半功倍的效果。同時，動畫形式極大地豐富了教學手段、活躍了課堂氣氛，激發了學生主動思考和創造的熱情。
在課程實驗教學過程中，我們讓學生用EtherPeek或Sniffer軟件實時捕獲各種網絡報文并對捕獲到的網絡報文進行分析研究，使得學生更直觀地理解掌握各種網絡協議和報文。
為了提高實驗室的利用效率，增強實驗的效果，我們提前將NetSim模擬軟件發給學生，先讓學生在模擬軟件NetSim上熟悉路由器和交換機的配置方法和過程，最后才讓學生到實驗室在真實的路由器和交換機上進行配置實驗。這樣既提高了實驗設備的使用效率，同時也提高了學生實驗的效果。
為了鞏固學生對重難點內容的掌握，我們開發了一套“計算機網絡試題庫”并分發給所有學生使用，每學完一個章節，學生可以自主組題對所學內容進行測試，以驗證知識點的掌握情況并加以鞏固。
為了提高學生學習的主動性，方便學生的學習，我們積極構建網絡教學環境，通過網絡教學平臺和交流平臺課程的教學資料并進行網上答疑、作業上交與批改等，該平臺業已成為學生們學習網絡課程的好工具。
4結論
計算機網絡作為計算機和通信兩個領域的交叉學科，內容極為復雜。我們針對計算機網絡課程的特點，在教學內容、教學方法和教學手段等方面進行了教學改革，成果顯著。
參考文獻
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關鍵詞：計算機網絡；教學改革；課程建設
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：16727800（2012）011015102
作者簡介：鄭更生（1971-），男，武漢工程大學計算機學院副教授，研究方向為計算機網絡、單片機。
0 引言
計算機網絡是信息社會應用十分廣泛的新興技術，它是在計算機技術和通訊技術的融合中應運而生，計算機網絡課程已成為我國高校計算機類專業的必修課，它為提高學生的網絡應用能力起到了至關重要的基礎性作用。新時期，計算機網絡課程建設只有不斷更新課程內容、完善教學體系、打破傳統教學模式，才能培養出適合我國市場要求的高素質實踐型人才。
1 計算機網絡課程建設及教學存在的問題
計算機網絡課程屬于理論與實踐并重的課程，當前我國高校該課程的實驗學時分配明顯不足，缺乏系統全面的實踐培訓，而理論部分又涉及到復雜的基本原理和TCP/IP網絡協議等內容，多數學生都會認為協議與原理的學習抽象枯燥，很容易產生厭學心理，導致計算機網絡課程的教學目的很難達成。盡管近些年對計算機網絡課程體系建設的力度在逐漸加大，但鑒于我國高校現狀，該課程教學體系還是存在諸多不足：①師資力量有待加強。計算機網絡是一門實踐性很強的學科，許多高校老師理論知識掌握扎實，但設計、管理大型網絡的經驗和能力相對欠缺，這也必然導致計算機網絡課程教學理論化傾向嚴重；②實踐教學未體現學生的參與性。實踐教學中學生是主體，教師是客體，但我國計算機網絡課程的實驗教學仍過多采用“自上而下”的傳統模式，學生只是看教師演示或者參觀已組建好的網絡環境，積極性和主動性沒有激發出來，“任務驅動教學法”模式亟待引入到該課程；③實踐教學形式單一。該課程實驗課主要依附于理論教學，內容缺乏系統性，隨意性、主觀性強，實驗內容也較為有限。所以，要想提高計算機網絡課程教學的整體效果，必須要構建起完善的計算機網絡課程體系。
2 計算機網絡課程教學體系的建構
一門課程的教學活動依托于一套完備的教學體系，計算機網絡課程教學體系應該以培養學生的基礎能力、應用能力為宗旨、以提升學生的創新能力及科研能力為培養目標。在該理念下，計算機網絡課程應建立一種“理實一體化、層次多樣化”的教學體系，現就對此進行探究。
2.1 教學的初始階段分兩條線進行
計算機網絡課程教學在初始階段要從兩方面來抓，一方面是對學生基礎能力的培養，一方面是在實踐起步階段對學生基本應用能力的培養。基礎能力教學包括計算機網絡基本概念、網絡拓撲結構、操作系統的使用等等，應用能力的培養多為一些基礎知識性的驗證實驗。理論知識是應用能力提高的基礎，應用能力實踐是對理論知識的強化，兩方面相輔相成、缺一不可。
2.2 教學計劃應滿足多層次需求
所謂“多層次”就是指計算機網絡課程教學體系需根據不同層次和不同類型的學生進行設置，做到有的放矢。而且多層次化的教學體系并不是只針對某一個學院或者專業，而是應用于培養專業性計算機網絡人才的高等院校。教學計劃分“兩條線”走之后，應在不同的專業中把學生分成基礎型、實踐型、應用型三種類型，且可以采用自選教師的形式。基礎型學生的特點是對基礎知識的掌握更加牢固，對最基本的傳輸協議、交換原理等內容有更加全面的理解，這類學生適合在基礎層次進行創新；實踐型學生把網絡分布連接作為重點，實踐性地對服務器、交換機、路由器及終端用戶根據所規定的拓撲結構及要求進行綜合布線及配置；而應用型學生的教學要求相對較高，需要在全面掌握網絡傳輸協議及原理后，能夠在計算機上開發網絡應用平臺和模擬各種結果。
2.3 個性化教學，走創新式培養道路
學生在多層次教學之后，基礎知識能力和應用能力均有了大幅提高，而學生在此時也具備了一定的實踐科研能力，個性化教學模式需要在此階段介入。所謂個性化教學就是根據學生的不同特點，因材施教，為不同的學生制定出不同的發展方向，如網絡規劃方向、網絡服務方向、網絡安全方向等等。而創新式培養是在以上全部過程優化之后進行的，創新式培養滿足高端學生的創新需求，以培養學生科研能力為目的，開始讓學生進入到科研項目中。
除了以上三部分內容，完備的教學體系還應包括教學質量保障措施，該措施有助于評估當前教學效果，并對下階段教學任務提出建設性方向。質量評估的手段應該采用理論考試和實踐考試相結合的方式，學生的成績不能僅看一方面的成績，要多方位考量，把理論、實驗、應用、創新等環節綜合起來進行考評。
3 計算機網絡課程教學方式與方法研究
“理實一體化、層次多樣化”教學體系的建立為計算機網絡課程教學的展開奠定了基礎，而在具體教學步驟當中需要加強教學方式與方法的改革，現圍繞以下幾個方面展開討論。
3.1 在分組討論式教學中，講究互動式教學法與案例教學法的融合 分組討論式教學法是計算機網絡課程教學中必須要采用的教學方法，在分組討論中還要穿插互動式教學、案例教學等方法，旨在提高課堂教學效果，加強學生應用能力的培養。
在具體教學之前需要按照學習內容將班級分成多個小組，教師按照“任務驅動法”的要領先提供解決問題的實現方法、結果等資料，再給小組下達任務，要求每個小組按照解決問題的步驟完成任務。任務完成過程中，小組成員通過討論、協作來探尋解決問題的方法。當然，在分組討論式教學方法的應用過程中一定要注意幾個問題：第一，不是所有的計算機網絡課程內容都適合應用該方法，該方法需要有側重點，重點內容重點應用；第二，該方法的使用課堂節奏很重要，教師在課堂掌控過程中應把握得當，突出重點，不能讓學生鉆牛角尖，要幫助學生有效地把握課程重點；第三，適用于該教學方法的內容包括交換機配置與應用知識等網絡設備管理教學，這部分內容可以采取在網絡實訓室上課，通過邊講邊練的形式，讓學生在討論、實踐中提高自身的實踐動手能力。
現通過舉例來說明分組式討論中互動式教學與案例教學方法的應用。局域網組建是計算機網絡課程的重要內容，可以將班級分成多個小組，每個小組以四五個成員為主，每個小組要按照教師的要求完成一個中小企業局域網的組建，小組內部的分工由小組成員決定。在該教學方法中，教師的作用體現在針對各個小組的方案提出建設性的意見，并通過激勵措施鼓勵學生提高任務完成的效率，還鼓勵學生能夠提出創新性的觀點。激勵、獎勵的目的就是要加強小組成員間的協作水平，使學生在小組合作中提高計算機網絡應用能力。
3.2 將網絡資源充分運用到計算機網絡課程教學中
教學組通過建立計算機網絡課程網站，將豐富的教學資源通過網絡的形式呈現出來，比如網絡課程課件、教學錄像、實驗軟件等內容。此方法的目的是為了讓學生在課下進行自主學習，教學組還可以利用網絡論壇、博客等形式加強教師與學生、學生與學生的交流。
3.3 嘗試組建課程興趣小組和技能大賽實驗班
調動學生的積極性十分重要，在課后通過組建課程興趣小組或技能大賽實驗班的方式可以充分調動起學生對計算機網絡課程的積極性。近些年我國職業院校開展的計算機網絡技能大賽收到了不錯的效果，廣大本科院校也可以根據需要設置技能大賽，這就需要組建實驗班，采用學生學習為主、教師引導為輔的模式。學生通過模擬軟件進行訓練，等熟練之后再讓學生在真實的設備上進行實際操作。
3.4 將職業資格認證融入計算機網絡課程教學計劃
許多高校并沒有將職業資格認證納入到具體的教學規劃當中，這十分不利于學生今后的就業。為加強課程和就業之間的聯系，在調整教學內容與實驗計劃的前提下，應及時把職業資格認證融入到教學計劃當中，并調整學時對學生進行有針對性的指導。學生在進行職業資格培訓之后，能夠參加高級網絡操作工、網絡管理員等職業資格認證考試，這對學生職業素質的提高、就業觀念的增強都會起到重要的作用。另外，對于網絡技術專業的學生而言，還必須要參加三級網絡技術全國計算機等級考試，以便在畢業時就可以拿到一個或兩個與網絡專業相關的職業資格證書。
3.5 校企合作，開辟計算機網絡實踐新空間
與就業掛鉤才能體現出計算機網絡課程的特點，校企合作是該課程教學創新的一種嘗試。對于有條件的學校可以聘請一些網絡公司的專業技術人員，不僅對教師進行網絡項目的培訓，還可以針對學生舉行不同規模的IT講座及培訓，既提升了教師的工程能力，還讓學生打開了眼界，了解到了企業實際應用的主流技術，理論和實踐之間建立起了溝通的橋梁，學生在今后的學習中也能做到更有針對性。校企合作的方式緊密了學院與企業之間的關系，使教學實踐延伸到了更廣闊的領域。
4 結語
計算機網絡技術是計算機技術與通信技術交融的學科，隨著新技術的不斷出現，如何提高計算機網絡課程的教學質量、如何培養理論、實踐一體的網絡人才已成為十分迫切的課題。本文正是在計算機網絡課程“理實一體化、層次多樣化”教學體系的基礎上分析了該課程教學形式和教學方法的創新策略，這些創新手段勢必會為我國高校計算機網絡課程的建設開創出更廣闊的空間，也能夠為計算機網絡專業學生進入專業計算機領域打下牢固的基礎。在今后的教學與教研過程中，一線教育工作者仍將繼續致力于計算機網絡的課程建設和教學改革的探索，也勢必會為我國高等教育改革作出應有的貢獻。
參考文獻：
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關鍵詞:計算機網絡;高職;實踐教學
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)33-9472-01
Research on Computer Network Course Teaching in Higher Vocational Collage
XU Jiang-tao
(Department of Electronic Information Engineering. Ankang Collage, Ankang 725000, China)
Abstract: This paper analyses some of the problem about computer network course teaching in higher vocational collage, In view of the existing problems, some good suggestions are proposed.
Key words: computer network;higher vocational;practical teaching
高職教育以培養應用型人才為主要目標,因此高職計算機網絡課程的培養標就是要培養基本理論扎實、實際動手能力強的網絡建設規劃人才和網絡管理維護人員。然而實際情況卻是很多學生學過計算機網絡課程之后,只是記了一些枯燥的概念、原理,并且不能真正理解,實際動手能力也很差。本文結合教學實踐,分析了計算機網絡課程教學中普遍存在的問題,并針對所存在的問題提出了自己的一些改進建議。
1 計算機網絡課程教學中存在的問題
1.1 教學內容陳舊、理論性太強,不能與時俱進
計算機網絡課程是一門非常復雜的學科,它是計算機技術和通信技術的結合。傳統的計算機網絡教學中,教師主要是在介紹計算機網絡基本知識的基礎上,圍繞OSI模型及TCP/IP模型來講述,整個內容理論性很強,學生感到很枯燥、很難學。一般教材都以介紹理論為主,很少涉及具體的應用,比如在講交換機及路由器這些關鍵內容時僅是介紹基本的工作原理,具體配置一般都不講,學生學完之后只是知道基本的理論,具體到應用的時候就什么都不會了。這樣以來就違背了高職教育的主要目標了。另外,近幾年計算機網絡發展非常迅猛,前些年主要是發展有線網絡,現在無線應用也已非常普遍,以前對計算機網絡安全考慮較少,現在越來越重視安全了,這些內容在現今的計算機網絡教材中很少講到。由于高職在校時間較短,課時有限,很多教師一般都圍繞教材來講,所以教學內容就顯得比較陳舊,不能夠與時俱進。
1.2 教學方法和手段單一
傳統的計算機網絡教學主要是教師采用黑板加粉筆,或是采用簡單的電子課件將書本上內容投影出來。教學是以教師傳授知識為主。方法和手段比較單一,學生學習起來感覺比較吃力,特別是對于一些較為復雜原理理解尤其困難,實踐性比較強的部分聽完以后很快又忘掉了。這樣就不利于學生很好的掌握所學知識。
1.3 實踐環節薄弱
一般高職院校由于資金等問題在實驗室投入上相對較少,路由器、交換機等比較貴的實驗設備數量不足或缺少,所以選取的實驗課題往往都比較簡單,課題數量也少,有的對路由器、交換機實驗只是講基本的配置,有的甚至不講。學生學完之后只能做一些非常基本的網絡設置,面對稍微復雜的網絡就束手無策了。另外,傳統實驗室的管理是封閉性的,學生只能實驗課時間來做實驗,其它時間就不能進入。有的同學還想再熟練一下操作或是想做一些綜合性的實驗提高自己就沒有機會了,這樣很不利于提高學生的實際操作能力。
2 計算機網絡課程教學改進建議
2.1 選取合適教材,合理取舍內容
高職教育應當以應用技能教育為主,培養社會需要的職業技術人才。傳統的計算機網絡課程教學由于理論性太強,內容陳舊等問題的已經不能適應新時期高職教育的需求了,因此我們必需選取版本較新合適的教材,在此基礎對其內容進行合理取舍。比如對數據通信基礎部分可以簡單的講,而應該側重于網絡規劃及如何組網和管理網絡,重點介紹路由器及交換機的配置使用。另外由于網絡技術發展非常快,應適當加入無線網絡及網絡安全等相關新知識,要做到與時俱進。
2.2 采用多樣的教學方法和手段,提高教學效果
計算機網絡課程實踐性很強,原理又比較抽象,傳統的教學方法和手段效果較差,因此我們必需要在教學方法和手段上做一些改進。除了精心制作多媒體課件以外,比如在講傳輸介質的時候,可以帶上雙絞線、光纖等實物。講網絡命令的時候,將網絡開通,教師直接在教師機操作給大家看。講服務器配置的時候現場演示。講路由器、交換機的時候可以借助Packet Tracer 等軟件進行模擬演示。在講信息流動過程的時候通過動畫來模擬。通過采取這些多樣的方法和手段,能夠幫助學生較好的理解和吸收教學內容,掌握相關的網絡知識,從而大大提高教學效果。
2.3 加強實踐環節教學
實踐教學對于計算機網絡課程來說非常重要,然而由于種種原因,實踐教學做的往往不夠好。然而高職教育又強調應用能力的培養,因此必須加強實踐教學環節。筆者認為可從以下幾個方面入手:1)加大資金投入,增加實驗設備。尤其是要有交換機和路由器這些比較貴重而以必須有的設備。2)精心選取實驗課題,數量至少應在十個左右,加強路由器和交換機的相關實驗。3)開放網絡實驗室,學生不但可以在上課時間做實驗,在課后也可以做一些提高性的實驗。4)改革考試方式,將傳統的理論考試變為理論加實踐考試的方法,甚至是直接考查實踐。
3 結束語
近年來,筆者在高職計算機專業的網絡課程教學過程中,不斷總結經驗,對教學內容、教學方法和手段以及實踐教學方面做了一些改革。實踐證明是有效的,改革對于提高學生學習網絡知識的興趣,培養學生計算機網絡的應用能力都起到了積極的作用。
參考文獻:
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關鍵詞:計算機網絡;實踐教學;教學改革;課程體系
隨著網絡技術的迅速發展和廣泛普及,社會對網絡技術人才的需求逐年增加[1]。為了適應社會的需求,大多數高校在單一的計算機網絡課程的基礎上,又開設了網絡工程、網絡安全等計算機網絡類課程[2]。但是,學生畢業后,真正懂得網絡規劃與設計、網絡管理與維護的較少,這就對計算機網絡系列課程的教學提出了更高要求。在教學改革中,除了需要完善計算機網絡課程體系,加強理論教學,還需要注重實踐教學,提高學生的實踐操作能力及分析、解決問題的能力。
1實踐教學現狀分析
在計算機網絡課程教學中,普遍問題是重理論輕實踐,各門課程自成體系,實踐內容的關聯性不強,內容老化,不能滿足社會對計算機網絡技術人才的需求[3]。加強計算機網絡系列課程實踐教學的改革研究,成為高校教學改革的重要內容。在計算機網絡系列課程的實踐教學中,普遍存在著以下薄弱環節:
1) 教學目標不明確,內容設置不合理。
教師對課程實驗的認識不足,設置隨意性大,沒有統一的規劃。實驗項目交叉、重復較多,內容老化,不能跟上網絡技術發展的步伐[4]。操作型、驗證型實驗項目較多,綜合型、設計型實驗項目偏少。做實驗時,學生完全按照實驗指導書的步驟操作,沒有探索的積極性。學完課程后,學生不僅對理論知識理解得不深刻,在實際中也不能學以致用。
2) 輕視實驗環節,實驗學時偏少。
目前,不少高校過分重視理論教學而輕視實踐環節,由于實驗教師隊伍的缺乏,網絡實驗環境的限制等因素,實驗課時安排偏少,實驗的地位不突出。這導致實驗內容與理論教學脫節,實驗的針對性不強,結構松散,學生無法提高實踐應用能力。
3) 實驗教學組織不完善,教學效果不明顯。
在實驗教學過程中,實驗教師要加強組織與管理,與學生積極配合,才能取得較好的教學效果。目前實驗教師沒有起到引導作用,學生的積極性不高。特別是在一些合作性實驗中,學生缺乏主動參與,影響了教學質量。另外,實驗成績主要來源于實驗報告的考核方式也不合理。
2實踐教學改革措施
針對計算機網絡系列課程實踐教學的不足,我們在實踐環節的教學內容、教學方法和教學手段等方面進行了改革,具體措施如下:
1) 適當增加實驗學時。
計算機網絡系列課程的實踐教學不僅包括對計算機網絡理論和協議的驗證,還包括對計算機網絡設備的實際操作。可見,實踐教學內容是一個系統的工程,需要有組織有針對性地安排實驗內容。既要使實驗內容與理論知識融會貫通,又要體現實用性和先進性。為了保證實驗內容的實施和良好的教學效果,每門課程的實驗應當在16學時以上,有條件的還可以獨立開設實驗課程[5]。
2) 更新實驗教學內容。
網絡實驗的類型可以分為驗證型實驗、操作型實驗、綜合型實驗和設計型實驗4類。驗證型實驗主要驗證計算機網絡的工作原理和各種協議,如解析IP包、解析TCP包、分析CSMA/CD的運行機制等。操作型實驗在于提高學生網絡方面的動手能力,如制作網線、配置交換機和路由器等。綜合型實驗是運用多門課程的知識和技能完成實驗項目,讓學生更好地應用網絡知識,提高綜合運用能力,比如網絡應用服務器的配置、網絡性能分析、網絡故障排除等。設計型實驗是指學生根據教師提出的實驗要求設計實驗方案和解決步驟,獨立完成實驗任務,如網絡程序設計、網絡規劃設計等。
以往的實驗項目多是驗證型、操作型實驗,這樣不利于網絡技術人才的培養。為了提高實驗教學效果,培養學生綜合運用知識、分析和解決問題的能力,我們應當更新實驗內容,適當增加設計型和綜合型實驗比重,減少驗證型、操作型實驗的數量。
3) 加強實驗教學的管理。
實驗開始前,教師要求學生預先閱讀實驗指導書,預習實驗;實驗過程中,要求學生遵守規章制度,認真完成任務。實驗開始時,教師要認真講解實驗內容及注意事項;實驗進行中,教師要善于引導學生,鼓勵學生主動尋找解決問題的方法;實驗結束后,教師對實驗結果進行檢查和評價,并記錄實驗成績。學生撰寫的實驗報告不應是簡單的實驗步驟描述,要有實驗中出現問題的解釋與說明。
對于綜合型、設計型實驗,學生要預先寫出工作計劃和設計方案。對于合作性實驗項目,要求每3～5名學生為一個實驗小組,組員明確分工,積極參與實驗。實驗成績的判定不單純來源于實驗報告成績,要結合學生在實驗中的表現和實驗結果進行考核。
4) 加強網絡實驗室的建設。
目前,部分院校的網絡課程實驗是在機房或在由簡單的網絡設備組建的實驗環境下進行的。這使學生無法親自動手操作網絡設備,達不到培養網絡應用人才的目標。因此,各校需要加強網絡實驗室的建設,購置相應的網絡設備和軟件。目前,我院建立了網絡實驗室,擁有路由器、交換機、服務器和終端機等先進的網絡設備,為網絡實驗課程的開設提供了有力保證。
5) 加強實驗教師的培養。
實驗教師的專業水平和實踐能力對提高教學效果和培養學生的實踐能力十分重要。目前,大多數實驗教師來自高校,缺乏工程實踐的訓練,在實驗過程中不能很好地指導學生。因此,需要加強實驗教師的培訓,提高教師的實踐能力,建設“雙師型(即教師和工程師)”教學隊伍。
3實踐教學內容安排
計算機網絡系列課程實踐教學的目標,是使學生通過一系列計算機網絡相關實踐環節的訓練,掌握網絡的規劃設計、系統集成、設備的安裝調試、網絡的管理與維護等技能。實驗項目分成以下4個模塊:計算機網絡實驗、網絡工程實驗、網絡管理實驗和網絡安全實驗等。為了保證實驗內容的系統性,獲得較好的教學效果,計算機網絡、網絡管理和網絡安全課程均安排16學時的實驗。網絡工程課程的教學重點是網絡技術的介紹和學生實踐能力的培養,而網絡工程的招投標、網絡的規劃、網絡工程的驗收等內容,只需要通過少量的學時介紹即可,因此網絡工程的實驗安排24學時。
3.1計算機網絡實驗
計算機網絡實驗的教學目標是使學生理解和掌握計算機網絡的體系結構和工作原理,強化對網絡協議的理解,能進行簡單的網絡安裝、配置,并掌握基本的網絡編程技術[6]。實驗教學安排16學時,實驗內容和要求如表1所示。
3.2網絡工程實驗
網絡工程實驗的教學目標,是使學生在進一步深入理解計算機網絡基本理論的基礎上,通過實際操作使用網絡設備,理解路由器和交換機的常用功能,并熟練地在相應的設備上進行配置,能夠進行常見的安裝、調試和簡單故障排除操作。實驗教學安排為24學時,實驗內容和要求如表2所示。
3.3網絡管理實驗
網絡管理實驗的教學目標,是通過實驗使學生理解和掌握網絡配置管理、網絡性能管理、網絡安全管理等相關內容及SNMP協議的原理,具有初步的網絡管理及應用能力。實驗教學安排16學時,實驗內容和要求如表3所示。
3.4網絡安全實驗
網絡安全實驗的教學目標,是使學生較全面地學習有關網絡安全的基本理論和實用技術,掌握網絡系統安全防護的基本方法,增強網絡系統安全的保障能力[7]。實驗教學安排16學時,實驗內容和要求如表4所示。
4結語
對于計算機科學與技術專業的學生來講,計算機網絡的知識和實踐能力還有一定的局限性,不能很好地適應社會對網絡技術人才的需求。為了培養合格的網絡技術人才,必須緊跟技術發展步伐,不斷完善課程體系,加強理論教學、實踐教學的研究,使學生通過該課程體系實踐教學的訓練鞏固理論知識,具備較強的工程實踐能力。
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Research on Practice Teaching of Computer Network
LI Peng
(Institute of Electricity and Information Engineering, Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China)
