基于網(wǎng)絡(luò)方式的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式

摘要：文章以某些基礎(chǔ)課程為討論對(duì)象，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)、社會(huì)背景、技術(shù)潮流和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式等方面論述了如何根據(jù)最新的技術(shù)和工程化的特點(diǎn)，改革計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：安全；REKEY；信任域；SSH

0 引言

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。但是，反觀我國(guó)高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅沒(méi)有對(duì)其起到推動(dòng)作用，而是某些高校為了開設(shè)一些新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程減少了基礎(chǔ)學(xué)科的課時(shí)，反而在某種程度上影響了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。

1 基礎(chǔ)教學(xué)面對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的挑戰(zhàn)

有相當(dāng)高比例的學(xué)生認(rèn)為基礎(chǔ)教學(xué)用處不大，甚至有不少人認(rèn)為沒(méi)有必要學(xué)習(xí)，因?yàn)榛A(chǔ)教學(xué)對(duì)專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)沒(méi)有任何作用，特別是對(duì)畢業(yè)后就業(yè)和工作沒(méi)有幫助。

這是否是一種正常的現(xiàn)象呢?答案是否定的。作為對(duì)比，國(guó)外高校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科，這幾年不僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高了基礎(chǔ)學(xué)科的地位，而且提高了高校學(xué)生對(duì)專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣和掌握理解程度。

所以造成這種差別，其關(guān)鍵決定于高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)模式是否能與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展相融合，是否能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展將教學(xué)知識(shí)點(diǎn)做一個(gè)有序的協(xié)調(diào)。本文將從高校教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的整合角度出發(fā)，根據(jù)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展形勢(shì)，討論現(xiàn)有教學(xué)模式的多元化、專業(yè)化和交叉化的變革方式。

2 網(wǎng)絡(luò)特征式樣的教學(xué)模式改革

2．1 結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)缺乏一定的靈活性和創(chuàng)新性，而且以往教學(xué)中存在錯(cuò)誤的地方不僅沒(méi)有糾正而且成為傳統(tǒng)沿襲下來(lái)，造成一種惡性循環(huán)。

比如《c程序設(shè)計(jì)》這門計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，它是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編譯原理、操作系統(tǒng)等課程的先導(dǎo)課程，其教學(xué)成敗直接影響后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。但是國(guó)內(nèi)高校對(duì)這門課的教學(xué)模式，仍然停留在講授課本知識(shí)點(diǎn)的方式上：將教材內(nèi)容和例題簡(jiǎn)單地講授一遍。學(xué)生只知其然，不知其所以然。如此培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，將難以立足。

國(guó)外的教材和教學(xué)模式，如劍橋大學(xué)的XEN系統(tǒng)、麻省理工大學(xué)的Aries等等都是在c語(yǔ)言和體系結(jié)構(gòu)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。以c語(yǔ)言為研究對(duì)象，可以發(fā)現(xiàn)：

(1)經(jīng)典教材和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。國(guó)外很多c語(yǔ)言書本是由C語(yǔ)言創(chuàng)始者或擁有幾十年經(jīng)驗(yàn)的資深程序員編寫的，比如KR的《The C Programming Language》其地位相當(dāng)于C語(yǔ)言的圣經(jīng)。不少教材的精華之處在于融入了作者多年的編程經(jīng)驗(yàn)，在書中匯集了很多技巧和建議，能將一個(gè)復(fù)雜深?yuàn)W的問(wèn)題闡述得淺顯易懂。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，可以以一種閱讀小說(shuō)的方式去感受作者的切身體會(huì)，因此能夠加深對(duì)C語(yǔ)言的理解。

(2)注重編程風(fēng)格和習(xí)慣。絕大部分國(guó)外的入門編程教材中常常都會(huì)單辟一章詳細(xì)介紹編程風(fēng)格，同樣在教學(xué)中會(huì)將良好的編程習(xí)慣滲透到入門階段。比如《Practical c Programming》中作者建議道：只需要記住乘除的優(yōu)先級(jí)高于加減，其它地方一律加上括號(hào)。真正按照CMM做過(guò)項(xiàng)目的人都知道，編碼階段盡早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，可以避免在測(cè)試階段進(jìn)行更大代價(jià)的修改；養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣是減少編程錯(cuò)誤的最佳良藥。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)剛參加工作的大學(xué)畢業(yè)生做得最多的培訓(xùn)就是編程風(fēng)格培訓(xùn)，這是因?yàn)樗麄兘^大部分對(duì)縮進(jìn)式風(fēng)格、命名規(guī)則、注釋的重要性等等都一無(wú)所知。但即使這樣常常也達(dá)不到效果，因?yàn)檫@些學(xué)生早就在學(xué)校里養(yǎng)成了只要能實(shí)現(xiàn)功能，其他都無(wú)所謂的習(xí)慣。

(3)結(jié)合最新網(wǎng)絡(luò)研究課題。國(guó)外高校在教授c語(yǔ)言的同時(shí)，總是將其與最新的課題研究相結(jié)合。讓學(xué)生編寫實(shí)際工程項(xiàng)目，不僅可以加深對(duì)c語(yǔ)言的理解，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生對(duì)軟件工程的意識(shí)。特別是結(jié)合一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的源代碼進(jìn)行功能的移植，比如將Openssh安全協(xié)議的源代碼移植到Windows操作系統(tǒng)下，可以了解代碼分析工具Sourcelnsight的使用，并且培養(yǎng)大型工程源代碼的分析能力，以及深入了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本原理和網(wǎng)絡(luò)通訊程序的技巧，有利于以后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。

可見，由于計(jì)算機(jī)是一門工程化學(xué)科，必須從應(yīng)用實(shí)踐角度出發(fā)，特別是與網(wǎng)絡(luò)底層程序和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，才能從最大程度上提高學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科的理解和掌握程度。

2．2 結(jié)合社會(huì)背景和技術(shù)潮流

計(jì)算機(jī)是一門發(fā)展非常迅速的學(xué)科，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用面的擴(kuò)大，其技術(shù)理論更新的速度更是一日千里。而這種工程化的理論教學(xué)必須與社會(huì)、與最新的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)相結(jié)合，才能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加深學(xué)生對(duì)理論的理解。

(1)以電子商務(wù)為背景，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)穿插于基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)中。

當(dāng)前正是電子商務(wù)紅火的時(shí)代，圍繞著它出現(xiàn)了大量的新概念、新技術(shù)和新應(yīng)用場(chǎng)景，包括更多的新教學(xué)模式，而當(dāng)代大學(xué)生對(duì)電子商務(wù)也是最感興趣的，他們迫切希望能夠?qū)W習(xí)電子商務(wù)時(shí)代的新事物和新知識(shí)。

以電子商務(wù)為背景，網(wǎng)絡(luò)方面的新技術(shù)也層出不窮，如網(wǎng)站重構(gòu)(Designing With Web Standards)、Web2.0標(biāo)準(zhǔn)、博客、WIKI和AJAX等等，這些新技術(shù)和新概念不斷對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)行一場(chǎng)場(chǎng)改頭換面的革命，學(xué)生的生活學(xué)習(xí)不斷受到潛移默化的影響。

針對(duì)這些因素，借鑒國(guó)外基礎(chǔ)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，可以將基礎(chǔ)學(xué)科的內(nèi)容以電子商務(wù)為背景，針對(duì)某些新出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)工程，以軟件工程的方法將其分解為一系列的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，即一些基本邏輯算法和過(guò)程函數(shù)模塊，然后將學(xué)生分組實(shí)現(xiàn)，最后再通過(guò)Project集成的方式，使基礎(chǔ)教學(xué)能夠結(jié)合實(shí)踐教學(xué)。同樣對(duì)于計(jì)算機(jī)前沿類型的課程，可以結(jié)合多媒體技術(shù)的最新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，比如FLEX、XHTML等進(jìn)行類比模式的教學(xué)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基本知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，建立一個(gè)新技術(shù)的基本概念，為以后學(xué)習(xí)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)、中間件技術(shù)打下基礎(chǔ)。

(2)跟蹤國(guó)外研究項(xiàng)目，熟悉Linux平臺(tái)，進(jìn)行開源代碼分析。

國(guó)外的多數(shù)研究項(xiàng)目都是基于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)學(xué)科的，而他們的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)都是讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)室的工程中，特別是對(duì)于Linux平臺(tái)下c語(yǔ)言環(huán)境開發(fā)。而國(guó)內(nèi)教學(xué)環(huán)境絕大多數(shù)都是Windows環(huán)境，比如c語(yǔ)言多數(shù)都是使用TURBO c，很少看到使用Visual c++作為實(shí)驗(yàn)環(huán)境的，更別說(shuō)在Linux-F用GCC開發(fā)應(yīng)用了，其結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有工程的概念，甚至有些學(xué)生連命令行界面都不知道如何操作。因此，將教學(xué)環(huán)境拓展到Linux平臺(tái)下，不僅有利于學(xué)生熟悉基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，而且可以加強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力(Linux環(huán)境要求使用MAN命令來(lái)取得幫助信息)，而且Linux系統(tǒng)能更好地針對(duì)操作系統(tǒng)的底層信息進(jìn)行編程，對(duì)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持比Windows更加強(qiáng)大。另外Linux環(huán)境下模塊和程序都有源代碼，通過(guò)源代碼的模塊分析可以培養(yǎng)學(xué)生解讀開源代碼的基本功，為以后開發(fā)大型程序打下基礎(chǔ)。

2．3 開展網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)課程交叉

現(xiàn)有的基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容雖然經(jīng)典，但是缺乏交叉性。很多單個(gè)的知識(shí)要點(diǎn)缺乏連貫性。比如c語(yǔ)言中介紹結(jié)構(gòu)體的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)介紹某個(gè)具體操作系統(tǒng)中內(nèi)存、進(jìn)程或者網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議中緩沖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是如何用結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)的，這樣才能將整個(gè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論融合起來(lái)，可以促進(jìn)課程教學(xué)的交叉，讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)理論原理有個(gè)整體上的印象和概念。

這里的網(wǎng)絡(luò)化有兩層含義，首先指基礎(chǔ)課程可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)這一知識(shí)的交集，產(chǎn)生共同點(diǎn)，可以在教學(xué)過(guò)程將兩者的知識(shí)融會(huì)貫通，令學(xué)生更加容易理解，達(dá)到觸類旁通的效果；其次，可以將教學(xué)模式以網(wǎng)絡(luò)的模式展開，將某些基礎(chǔ)課程的知識(shí)點(diǎn)制作成網(wǎng)絡(luò)的多媒體格式，比如Flash、網(wǎng)頁(yè)等形式，將枯燥無(wú)味的計(jì)算機(jī)原理轉(zhuǎn)換成生動(dòng)有趣的動(dòng)畫，提高學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論的興趣；同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以改善教學(xué)的效果，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)演示可以更加形象化地將一些具體的操作過(guò)程演示給學(xué)生，也可以通過(guò)博客這種網(wǎng)絡(luò)形式進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)交流。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)模式的網(wǎng)絡(luò)化改革是我國(guó)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的教學(xué)工作者，必須緊跟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最新發(fā)展，不斷地將基礎(chǔ)知識(shí)與新技術(shù)、新概念和新應(yīng)用相融合，另外也要注重自己素質(zhì)的提高，將基礎(chǔ)教學(xué)與個(gè)人職業(yè)修養(yǎng)相結(jié)合。

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育方面的改革，必將使其更加專業(yè)化、趣味化和新穎化，而學(xué)生也能夠更為深入理解基礎(chǔ)知識(shí)，為以后專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。