計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

文章編號：1672-5913(2008)10-0141-02

摘要：本文以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，探討了新形勢下計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程改革的思路，提出了“邊學(xué)邊干”的教學(xué)理念，闡述了在課程設(shè)置與教材建設(shè)、多元化教學(xué)手段、師資隊伍建設(shè)等方面的探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

近十年來，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越普及，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需要，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隨時可能用到。因此，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的教學(xué)就需要理論聯(lián)系實(shí)際，結(jié)合最新技術(shù)發(fā)展及各種常用產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)需求來講解，以此加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的效果。以目前常用的一些網(wǎng)絡(luò)仿真軟件、協(xié)議分析工具、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、調(diào)試已經(jīng)成為大學(xué)生尤其是研究型大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)、研究計算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的首選。這為大學(xué)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)提供了更好的實(shí)驗(yàn)平臺，但也提出了更高的要求。本文將主要討論浙江大學(xué)計算機(jī)學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐。

1課程的培養(yǎng)目標(biāo)

圍繞著浙江大學(xué)以“知識、能力、素質(zhì)”(KAQ模式)為目標(biāo)的辦學(xué)理念，浙江大學(xué)計算機(jī)學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的定位與課程目標(biāo)是：

(1) 以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力為宗旨，走“邊學(xué)邊干”的教學(xué)路線；

(2) 針對本學(xué)院學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實(shí)、英文功底強(qiáng)的優(yōu)勢，采用國外優(yōu)秀的原版教材，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握最先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、協(xié)議及技術(shù)；

(3) 培養(yǎng)學(xué)生的“主動學(xué)習(xí)”興趣與能力，在要求學(xué)生完成基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，鼓勵、吸引學(xué)生積極參與與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的科研項目，激發(fā)他們的研究創(chuàng)新能力。

2課程內(nèi)容與教材建設(shè)

2.1課程內(nèi)容

在確定計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程授課內(nèi)容時，我們積極跟蹤國外最新的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材，摒棄了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程中那些過時的知識，取而代之的是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中越來越廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。譬如，我們摒棄了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程中的IEEE802.4，IEEE802.5和ATM等內(nèi)容，加強(qiáng)了IEEE802.11系列協(xié)議、MPLS、IPv6、網(wǎng)絡(luò)安全等內(nèi)容的介紹。這樣，一方面可以充分利用有限的授課課時，向?qū)W生介紹最新的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)，另一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的積極性和主動性，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

為了充分貫徹“邊學(xué)邊干”的教學(xué)理念，我們圍繞網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中的重要概念、協(xié)議與相關(guān)技術(shù)，在基礎(chǔ)課程中，設(shè)計了基于仿真環(huán)境為主的9個主題實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要涵蓋：Windows和Linux環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)命令的使用和分析、基于協(xié)議分析軟件Ethereal進(jìn)行數(shù)據(jù)幀(Ethernet)的獲取與分析、路由器/交換機(jī)各種網(wǎng)絡(luò)接口的配置、交換機(jī)和VLAN的設(shè)置、靜態(tài)路由設(shè)置、動態(tài)路由協(xié)議RIP設(shè)置、動態(tài)路由協(xié)議OSPF設(shè)置、使用SOCKET編程實(shí)現(xiàn)mini FTP client/Server或聊天程序等的網(wǎng)絡(luò)編程、使用協(xié)議分析軟件Ethereal分析網(wǎng)絡(luò)高層協(xié)議等實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生至少選擇其中5個實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生可以完成，也可以分小組進(jìn)行，每個小組人數(shù)一般不超過3人，實(shí)驗(yàn)后要求學(xué)生安組提交實(shí)驗(yàn)報告及相應(yīng)的代碼。如果時間允許，還可以有選擇性地安排部分小組在課堂上進(jìn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)交流。

這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中的主要知識點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)，一方面激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興趣和主動性，另一方面又訓(xùn)練了學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力，起到了非常好的效果。

為了達(dá)到最佳的教學(xué)效果，我們在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中將實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)放在基于Windows、Linux和各種網(wǎng)絡(luò)仿真軟件上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生們熟悉了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本原理和各種使用方法后，另外又開設(shè)了兩門網(wǎng)絡(luò)專業(yè)選修課：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與工程、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計，分別為2.5學(xué)分和2學(xué)分?！熬W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與工程”課程注重學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備(交換機(jī)、路由器、防火墻、無線設(shè)備等)上的動手能力培養(yǎng)，學(xué)院網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室配置了8組Cisco設(shè)備、8組華為3Com(現(xiàn)H3C)設(shè)備，每組實(shí)驗(yàn)配置4臺路由器，2臺交換機(jī)(其中1臺3層交換機(jī))、1臺防火墻、1個無線AP及2塊無線網(wǎng)卡。要求學(xué)生能掌握2種主流品牌網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置及組網(wǎng)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要涵蓋了Cisco CCNA和CCNP相關(guān)內(nèi)容?！熬W(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計”注重培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)編程的能力。課程主要講解了網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)和技術(shù)，重點(diǎn)介紹套接字接口，包括TCP、UDP和其他有關(guān)內(nèi)容，通過實(shí)例使學(xué)生知道如何建立健壯的、高性能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)和技術(shù)，能夠使用套接字接口獨(dú)立編寫完成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。

為了讓學(xué)生真正能“邊學(xué)邊干”，在課程安排上，我們將“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”安排在春、夏兩學(xué)期(浙江大學(xué)已對全校本科生、研究生全面實(shí)行四學(xué)期制)，將“網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與工程” 安排在夏學(xué)期，“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計”安排在秋學(xué)期。這樣，學(xué)生在春夏學(xué)期有充裕的時間系統(tǒng)地學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的基本原理，而在夏學(xué)期和秋學(xué)期，就可以根據(jù)個人愛好“邊學(xué)邊干”了，很好地貫徹了“理論知道實(shí)踐，實(shí)踐強(qiáng)化理論”的教學(xué)思想。

為了提高學(xué)生對上述課程的掌握程度，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計與工程課全部實(shí)行雙語教學(xué)。教材、課件、試卷、答卷全部要求用英語。

2.2教材建設(shè)

我們在不斷跟蹤國內(nèi)外優(yōu)秀計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材的基礎(chǔ)上，確定了采用國外的影印版教材的思路。目前，本科生采用的是Andrew S. Tanenbaum的《Computer Networks》4th Edition (英文影印版)。我們認(rèn)為，這是一套非常優(yōu)秀的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教材，較好地跟蹤了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。同時，我們也根據(jù)最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀，不斷補(bǔ)充講解相關(guān)新技術(shù)，以適應(yīng)飛速發(fā)展的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的演變。

由于目前國內(nèi)尚缺乏適合我院教學(xué)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教材，本組教師在總結(jié)多年教學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，編寫了《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)踐教程》、《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐教程》、《網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)指南》和《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用教程》等多部教材，并把它們介紹給學(xué)生，作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的參考書，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，并使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的重要性有更深的認(rèn)識。以此豐富了課程內(nèi)容，達(dá)到了很好的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)效果。

3多元化的教學(xué)手段

圍繞計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的教學(xué)目的，我們開展了教學(xué)方式的大膽嘗試，采用多元化的教學(xué)手段。

3.1靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

教學(xué)中強(qiáng)調(diào)個性化教學(xué)，開放式課堂。將師生的交流，從傳統(tǒng)的課堂，拓展到課堂、網(wǎng)絡(luò)討論、電子郵件、實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房。注重討論式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)。在研究生(高級計算機(jī)網(wǎng)絡(luò))課程中，安排超過三分之一的課時組織討論班。

教學(xué)方法和手段不拘形式，只要有利于教學(xué)目的，全部充分利用。目前采用的教學(xué)手段包括：多媒體教室、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課件、Internet、電子郵件、原版英文教材、雙語教學(xué)、網(wǎng)上作業(yè)、網(wǎng)上答疑、BBS論壇、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)站等。另外，學(xué)生利用自備電腦查資料、做實(shí)驗(yàn)。推薦學(xué)生去公司實(shí)習(xí)、參加網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)品發(fā)布會、技術(shù)培訓(xùn)等，擴(kuò)大學(xué)生的知識面。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境方面，我們開發(fā)了適合網(wǎng)上學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)課件，已在校園網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)行數(shù)年，提供課程資料、網(wǎng)絡(luò)分析和仿真實(shí)驗(yàn)工具、學(xué)習(xí)資料下載、通知發(fā)布等服務(wù)。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這一先進(jìn)手段，大大提高了教學(xué)效率，營造了教師與學(xué)生之間良好的溝通氛圍。

3.2教學(xué)中強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)教研結(jié)合

主講老師都是學(xué)院的科研骨干。在完成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的同時，帶領(lǐng)學(xué)生參加到相關(guān)科研項目中去。這些項目包括網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)工程、嵌入式系統(tǒng)、集群計算等的研究和開發(fā)工作。這些學(xué)以致用的實(shí)踐活動，不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)造了難得的機(jī)會，而且也提高了浙大計算機(jī)專業(yè)學(xué)生在研發(fā)能力方面的競爭力。

4教師隊伍的建設(shè)

在保持高水平的教師隊伍方面，我們采取的重要舉措包括：

4.1“邊教邊研”，提高教師業(yè)務(wù)水平

擔(dān)任計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)的教師是學(xué)院的科研一線隊伍，基本上都承擔(dān)了網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與集群計算、應(yīng)用服務(wù)器等方向的科研項目。這些科研項目與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密相關(guān)。通過這些項目的開發(fā)與研究，教師“邊教邊研”，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面始終站在技術(shù)的前沿。

4.2加強(qiáng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流，提高教學(xué)水平

課程組經(jīng)常派教師參加全國高校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)的研討會、Cisco、華為等網(wǎng)絡(luò)公司的技術(shù)研討會等各類教學(xué)研討會，學(xué)習(xí)、吸收同行的先進(jìn)教學(xué)方法。

4.3競爭機(jī)制的引入

早在1996年，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教師就進(jìn)行了較大的變動，以目前的課程負(fù)責(zé)人為主，通過公開試講并由教學(xué)委員會表決的方式，成立了由充滿活力、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的中青年骨干教師組成的課程教師隊伍。10 多年來，教師隊伍的建設(shè)始終堅持這樣的競爭機(jī)制，適時地吸收在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、學(xué)歷高、教學(xué)認(rèn)真負(fù)責(zé)的青年教師。

近幾年，又引入了學(xué)生自由選擇任課教師的機(jī)制，選課人數(shù)少的教師將暫停開課，這給任課教師帶來了直接的壓力。任課教師都投入了大量的精力，提升自己的業(yè)務(wù)水平。每個學(xué)期所在教學(xué)班上的學(xué)生和學(xué)院督導(dǎo)組將對教師進(jìn)行打分，以評定教師的教學(xué)質(zhì)量。

5結(jié)束語

經(jīng)過十多年的探索與實(shí)踐，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程已成為浙江大學(xué)計算機(jī)學(xué)院的特色專業(yè)課。然而，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程，掌握最新計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、提高對各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)踐能力，依賴于教、學(xué)雙方的不懈努力和教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新。為適應(yīng)新形式下我國信息技術(shù)加速發(fā)展的需要，計算機(jī)科學(xué)中的核心課程的教學(xué)必須大膽創(chuàng)新、敢于實(shí)踐，開創(chuàng)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的新局面。

參考文獻(xiàn)

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