“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)改革與教學(xué)互動(dòng)的研究

黃　敏　劉　瓊

摘要:針對(duì)當(dāng)前大學(xué)生就業(yè)難的問題,本文以“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程為例,圍繞教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及課外輔導(dǎo)等幾個(gè)方面,深入探討了教學(xué)改革和教學(xué)互動(dòng)的實(shí)現(xiàn)形式,以幫助學(xué)生提高其實(shí)踐和就業(yè)能力。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);互動(dòng);教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1引言

當(dāng)前,大學(xué)生就業(yè)現(xiàn)狀呈現(xiàn)“兩旺兩缺”:就業(yè)人數(shù)“旺”,企業(yè)對(duì)大學(xué)生的需求“旺”;崗位“缺”,很多大學(xué)生找不到工作,人才“缺”,企業(yè)招不到自己需要的人才。另?yè)?jù)共青團(tuán)和北京大學(xué)公共政策研究所聯(lián)合發(fā)布的“中國(guó)大學(xué)生就業(yè)狀況調(diào)查”顯示,高達(dá)63.1%的大學(xué)生認(rèn)為“缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)”是最困擾就業(yè)的主要因素,另有24.1%的學(xué)生表示“個(gè)人能力不足”也是制約他們成功擇業(yè)的首要問題。隨著大學(xué)生就業(yè)難問題的凸顯,大學(xué)生就業(yè)能力培養(yǎng)已成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。面對(duì)當(dāng)前現(xiàn)狀,高校和相關(guān)企業(yè)有責(zé)任、有義務(wù)開始重新審視大學(xué)生的培養(yǎng)機(jī)制和培養(yǎng)方式,思考并解決“怎樣培養(yǎng)學(xué)生才能使他們的能力與企業(yè)的實(shí)際需求相匹配”這個(gè)迫切要解決的問題。

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”是一門理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程,為了突破傳統(tǒng)教學(xué)模式和方法,更好地培養(yǎng)學(xué)生的理論分析能力、實(shí)際操作能力、獨(dú)立思考能力以及創(chuàng)新精神,教學(xué)改革及教學(xué)過(guò)程中的互動(dòng)是一種積極有效的方式和途徑。本文以“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程為例,從教學(xué)改革的內(nèi)容出發(fā),同時(shí)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,研究并探討各種教學(xué)互動(dòng)的形式,以幫助學(xué)生提高實(shí)踐能力和就業(yè)能力。

2教學(xué)改革的內(nèi)容

首先需要強(qiáng)調(diào)的是,教師一定要努力轉(zhuǎn)變以往課堂教學(xué)中以教師為主、學(xué)生為輔;講授為主、實(shí)踐為輔的教學(xué)理念,通過(guò)各種可能的方式轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)過(guò)程中的角色定位,讓學(xué)生從被動(dòng)的接受知識(shí)者逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的知識(shí)利用者和創(chuàng)造者,而老師則由純粹的知識(shí)傳授者變?yōu)橹R(shí)講解兼啟發(fā)者,讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)和互動(dòng)中發(fā)揮主觀能動(dòng)性。

2.1教學(xué)內(nèi)容的更新

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”技術(shù)作為飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,短短幾十年的時(shí)間里,從在美國(guó)部分高端科研及軍事部門的初步應(yīng)用到目前在全球范圍內(nèi)各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用,其發(fā)展可謂是突飛猛進(jìn)、日新月異。技術(shù)的不斷成熟和進(jìn)步,使得越來(lái)越多的應(yīng)用方向和應(yīng)用領(lǐng)域不斷地在擴(kuò)展,網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)不再能僅僅局限于一本教材和一套教學(xué)內(nèi)容,需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行不斷調(diào)整和更新。

以作為“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程講解主體架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)參考模型為例,由于OSI參考模型的提出時(shí)間較早、模型層次結(jié)構(gòu)較為系統(tǒng)和完整,因此大多數(shù)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教材及相關(guān)學(xué)習(xí)資料都以該參考模型作為典型實(shí)例,來(lái)介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)、協(xié)議分層及相關(guān)原理。但隨著Internet網(wǎng)絡(luò)在各行業(yè)應(yīng)用的日益廣泛和深入,TCP/IP模型目前已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),因此在兼顧理論體系完整性的基礎(chǔ)上,還需要及時(shí)更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,以彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中這種理論與實(shí)際相矛盾的情況,從而保證學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能將抽象的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái),并始終與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展保持同步。

2.2實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的增強(qiáng)

在傳統(tǒng)的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往過(guò)多地依附于理論教學(xué),因受到課程總學(xué)時(shí)的限制,實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容多以了解性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心原理和應(yīng)用方法更充分的融合和擴(kuò)展,這樣使得學(xué)生雖然了解了一些關(guān)于網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備如交換機(jī)、路由器等的基本功能和配置方法以及一些網(wǎng)絡(luò)管理軟件的使用方法,但當(dāng)面對(duì)一個(gè)具體的大型網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和管理實(shí)例時(shí)卻無(wú)從下手,由此也體現(xiàn)出課堂和實(shí)驗(yàn)兩方面的教學(xué)還是更多地讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)和理解停留在書本上,沒有將理論知識(shí)和實(shí)際操作結(jié)合起來(lái),不能做到學(xué)以致用。

針對(duì)這種情況,教師一方面可以對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容進(jìn)行精心安排,通過(guò)在課堂上增加網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐方面的案例如企業(yè)和家庭組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析等內(nèi)容,深入剖析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)成及運(yùn)作方式以及相關(guān)軟件的支撐作用,讓書本理論知識(shí)從抽象變?yōu)榫唧w;另一方面,可以與相關(guān)企業(yè)建立網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)搭建一個(gè)交流和互動(dòng)的平臺(tái),讓企業(yè)根據(jù)自身需求提出各種網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的課題,讓學(xué)生提交各種網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案,并從中選擇最優(yōu)方案讓學(xué)生來(lái)親自搭建,如果建設(shè)成功,可以給與某種形式的獎(jiǎng)勵(lì)。此種方法筆者曾經(jīng)聯(lián)系某些企業(yè)進(jìn)行過(guò)嘗試,大部分都有較好的效果,讓企業(yè)和學(xué)生都較為滿意。

3教學(xué)互動(dòng)的各種形式

通過(guò)以上對(duì)教學(xué)改革內(nèi)容的分析,可以針對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求,在每個(gè)改革點(diǎn)上增加互動(dòng)環(huán)節(jié),以此來(lái)改善教學(xué)效果,提高學(xué)生掌握知識(shí)的水平及運(yùn)用知識(shí)的能力。下面結(jié)合本文作者的教學(xué)實(shí)踐,從以下幾個(gè)方面討論實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)的形式和方法。

3.1知識(shí)上的互動(dòng)

隨著Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展及其在日常學(xué)習(xí)和生活中的廣泛應(yīng)用,學(xué)生對(duì)各門課程的學(xué)習(xí)不再僅僅局限于教材和書本,作為介紹互聯(lián)網(wǎng)理論基礎(chǔ)的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程尤其如此。教學(xué)內(nèi)容的豐富和隨時(shí)代變化在目前的教學(xué)過(guò)程中顯得格外重要,這需要教師在教學(xué)內(nèi)容上通過(guò)一定方式的師生交互來(lái)滿足學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)于書本外知識(shí)的渴求。

例如,常常有學(xué)生會(huì)對(duì)他們經(jīng)常使用的各類網(wǎng)絡(luò)通信軟件的底層傳輸機(jī)制感到好奇并提出疑問,因此教師在課堂教學(xué)過(guò)程中可以在相關(guān)理論的書本知識(shí)進(jìn)行講解后,將其拓展到一些實(shí)際應(yīng)用方面。譬如,在介紹面向連接和無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式以及客戶/服務(wù)器和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸模式時(shí),可以在理論知識(shí)介紹后擴(kuò)充一些常用網(wǎng)絡(luò)通信或傳輸軟件如即時(shí)聊天工具QQ、P2P網(wǎng)絡(luò)視頻軟件PPLive等的底層通信模式和機(jī)制,這些軟件的實(shí)現(xiàn)方法一般都是在基本通信原理的基礎(chǔ)上應(yīng)用一些新的技術(shù)和方法,做一些通信功能上的補(bǔ)充和改進(jìn),因此這些知識(shí)的補(bǔ)充能讓學(xué)生加深對(duì)理論及其應(yīng)用方法的認(rèn)識(shí)和了解,同時(shí)也將當(dāng)前的新技術(shù)、新方法及新的應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)帶入到課堂教學(xué)內(nèi)容中,彌補(bǔ)了書本知識(shí)與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展之間的差距。

在此基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生在分析一些現(xiàn)有通信程序的基礎(chǔ)上,自己動(dòng)手編寫一些簡(jiǎn)單的、功能有所擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)通信程序,能更好地鍛煉軟件工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技巧和編程能力。在筆者的課程教學(xué)實(shí)踐中,就有多位對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信原理掌握較好且具有一定編程能力的學(xué)生開發(fā)了自己的即時(shí)聊天工具,并在班級(jí)或年級(jí)范圍內(nèi)進(jìn)行了應(yīng)用,從基本功能上來(lái)講,與很多成熟的商業(yè)通信軟件都很接近,這對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有很大的促進(jìn)作用。

3.2課堂中的互動(dòng)

(1) 利用多媒體教學(xué)手段及各種實(shí)物,將抽象的知識(shí)變直觀

例如,在講解局域網(wǎng)中各種類型的線纜、連接方式及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),一方面可以借助各種線纜的圖片、真實(shí)實(shí)物、家庭或單位部門的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)連接圖來(lái)進(jìn)行介紹,讓學(xué)生對(duì)其有直觀的印象;另一方面可以在課堂上通過(guò)演示,手把手地教學(xué)生自己制作各種網(wǎng)線(如交叉線、直通線、反轉(zhuǎn)線)等的接頭,并讓學(xué)生嘗試將各類線纜對(duì)不同類型的設(shè)備如計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、路由器等進(jìn)行兩兩連接并觀察其連通效果,讓他們?cè)诹私獠煌€纜連接不同設(shè)備的原理基礎(chǔ)上,對(duì)其有更深刻的印象。

(2) 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)案例分析,讓學(xué)生做到學(xué)以致用

例如,在對(duì)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)特性、組成結(jié)構(gòu)、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、連接方式、性能要求等等進(jìn)行介紹后,可以設(shè)定不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)例,通過(guò)給出網(wǎng)絡(luò)建設(shè)金額、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量、子網(wǎng)劃分要求、IP地址初始分配等條件,要求學(xué)生在課后自行進(jìn)行分析和設(shè)計(jì),給出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的搭建方式、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的購(gòu)置方案、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和連接示意圖、子網(wǎng)IP地址段的分配方案等。然后通過(guò)在課堂上組織學(xué)生對(duì)不同方案進(jìn)行討論和比較,對(duì)每種方案給出相關(guān)評(píng)價(jià)并得出最優(yōu)結(jié)果,讓學(xué)生真正明白如何在各種約束條件之下完成項(xiàng)目要求,并學(xué)會(huì)如何配置和使用各類網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。這種案例教學(xué)方式能夠極大地提高學(xué)生的參與熱情和學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)提高軟件工程專業(yè)學(xué)生在項(xiàng)目需求分析、項(xiàng)目管理、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方面的能力和水平。

3.3教案上的互動(dòng)

教案互動(dòng)包括動(dòng)態(tài)教案、課堂互動(dòng)和教案更新。目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)多用靜態(tài)教案,而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、實(shí)現(xiàn)和操作都處于動(dòng)態(tài)狀況,如對(duì)等協(xié)議通信、相鄰層之間的信息傳遞與服務(wù)提供、網(wǎng)絡(luò)擁塞的出現(xiàn)及對(duì)策、路由查找及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等。如果能設(shè)計(jì)相適的動(dòng)態(tài)教案,展示其重要環(huán)節(jié)與原理機(jī)制,更容易讓學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用知識(shí)。通過(guò)教案的智能界面提供課堂交互,以學(xué)生為服務(wù)對(duì)象,生動(dòng)解答課堂問題。根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)需求促進(jìn)教案或課件的不斷更新。

3.4實(shí)驗(yàn)中的互動(dòng)

目前許多高校都建立了獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)配備路由器、交換機(jī)并安裝一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析軟件來(lái)搭建一個(gè)系統(tǒng)的、完整的網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境,在這種實(shí)驗(yàn)設(shè)施配備較為齊全的有利條件下,教師除了對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有明確要求并給出一定的規(guī)范之外,還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計(jì)并增加互動(dòng)環(huán)節(jié),這樣才能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課給學(xué)生動(dòng)腦練手的作用。

例如,網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中除了包括傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)的安裝與配置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(路由器、交換機(jī)等)的基本操作、與交換機(jī)相關(guān)的虛擬局域網(wǎng)VLAN的劃分、MAC地址綁定、鏈路聚合等實(shí)驗(yàn)以及與路由器相關(guān)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)路由配置、NAT轉(zhuǎn)換等實(shí)驗(yàn)以外,更重要的是如何設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單而全面的綜合性實(shí)驗(yàn)。

例如,給出一個(gè)實(shí)際的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),要求學(xué)生在盡可能保持原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過(guò)利用一些路由器和交換機(jī)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外互訪的安全設(shè)計(jì),并設(shè)立臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)管理員,讓學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)抓包軟件對(duì)出入防火墻的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并實(shí)現(xiàn)一定的包過(guò)濾功能;等等。類似的這種實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝w傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)片斷,并結(jié)合了一定的防火墻配置知識(shí)、實(shí)現(xiàn)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包和協(xié)議分析軟件,對(duì)于提高學(xué)生的綜合研究能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、程序分析能力以及網(wǎng)絡(luò)編程能力都有很好的幫助,尤其是對(duì)實(shí)踐能力更為重視的軟件工程專業(yè)的學(xué)生。

在此過(guò)程中,教師可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)提問和答疑方式了解學(xué)生在每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)思路,發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)作提醒和解,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容來(lái)掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)理解和應(yīng)用的程度,這種有一定實(shí)際意義和挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中師生之間的交流和互動(dòng)能激發(fā)學(xué)生在日常生活中多看、多問和多思考的熱情,也能達(dá)到知識(shí)從書本流向?qū)嶋H應(yīng)用的目的。

3.5基于網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)

除了以上與課程內(nèi)容和教學(xué)方式相關(guān)的互動(dòng)形式,還可以充分利用Internet網(wǎng)絡(luò)本身的各種應(yīng)用實(shí)現(xiàn)師生之間課堂以外的知識(shí)交流與互動(dòng)。

例如,可以利用基于校園網(wǎng)的“教學(xué)在線”等教學(xué)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)課件資源共享、課程作業(yè)批改、答疑等來(lái)實(shí)現(xiàn)課程內(nèi)容的交互;筆者也經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生利用軟件專業(yè)優(yōu)勢(shì),建立班級(jí)網(wǎng)站或基于BBS、聊天室的同步或異步討論區(qū)。在這種以班級(jí)為使用對(duì)象的網(wǎng)站上,既方便學(xué)生在網(wǎng)上開展有關(guān)他們?nèi)粘W(xué)習(xí)和生活管理的通知或其他活動(dòng),同時(shí)也為老師提供了與學(xué)生一對(duì)一、一對(duì)多甚至是多對(duì)多的溝通渠道,在非面對(duì)面的方式下,師生之間關(guān)于書本內(nèi)外的知識(shí)交互和討論會(huì)比在課堂上進(jìn)行得更為順暢和活躍,同時(shí),這種交互內(nèi)容還能以文檔形式及時(shí)保存下來(lái),成為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)參考。

4結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今的中國(guó)大學(xué)生正面臨歷史性的難關(guān),提高自身實(shí)踐能力和綜合素質(zhì),盡早和企業(yè)實(shí)際需求對(duì)接,是突破就業(yè)重圍的一條較好途徑。良好的教學(xué)效果對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力有極大的幫助,教學(xué)互動(dòng)應(yīng)滲透到包括“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”在內(nèi)的其他所有課程的教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,成為越來(lái)越重要的教學(xué)模式,以提高學(xué)生將來(lái)的就業(yè)率,促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展。

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Research on Teaching Innovation and Teaching Interaction of Computer Network Course

HUANG Min, LIU Qiong

(School of Software Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510006, China)

Abstract: Aiming at the problems that it is difficult for college student to obtain employment at present, the paper takes the computer network course for example, encircling some aspects such as teaching contents, teaching methods, experimental processes, after school tutoring and so on. Its discussed deeply the realizing forms of teaching reform and teaching interaction, by which to improve college students practical capability and job hunting capability.

Key words: computer network; interaction; teaching reform; practical teaching