“計算機網絡”課程教學方法體系的研究與實踐

劉素芹 肖軍弼 曹紹華

摘要:為了適應信息時代的要求,培養(yǎng)學生的網絡應用能力和創(chuàng)新能力,需要對“計算機網絡”課程的教學進行一系列的改革。本文從課前準備、不同內容的授課方法、網站建設、講座式教學、參與式教學、考試后總結等幾個方面介紹了我校的計算機網絡課程教學方法體系。

關鍵詞:信息時代;計算機網絡;教學方法

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

生活在信息時代,網絡已成為我們工作和生活中必不可少的一種工具,“計算機網絡”課程是計算機專業(yè)的一門主干專業(yè)課,是我校首批雙語試點課程和校級精品課,并在我校新的教學大綱中已經列為非計算機專業(yè)的普及課。另外,網絡技術發(fā)展迅速,如何更好地上好這門課,培養(yǎng)更多優(yōu)秀的網絡技術人才,顯得尤為重要。筆者多年來一直擔任該課程的教學,課程教學組以教學大綱為依據、以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力為宗旨、以社會需求和學生的長遠發(fā)展為目標,不斷改革教學方法,經過長期探索和實踐,逐漸形成“計算機網絡”課程的教學方法體系,取得良好效果。

1課前了解學生情況,使教學更有針對性

大學高年級的學生,對網絡都有不同程度的了解和使用,為了使教學更有針對性,開課前,我們都采取到宿舍座談或問卷調查的方式了解學生的網絡知識。問題主要包括以下幾方面:①你曾經利用網絡做過哪些事情;②你對這門課的認識;③你用過或見過哪些網絡設備;④你在使用網絡過程中遇到過哪些困難;⑤你對網絡有哪些困惑;⑥通過這門課你想達到什么目標;⑦你對教師講授這門課的要求(包括授課方法、授課內容、實驗內容等);⑧你以后打算從事哪個方向的職業(yè)。

2不同的內容采用不同的教學方法

“計算機網絡”是一門理論性和實踐性都很強的課程,內容又比較多,所以我們針對不同的內容分別采用不同的教學方法,取得了較好的教學效果。

2.1基礎理論模塊采用“講授法”

基礎理論是學生不太了解、不便自學而又必須掌握的內容,我們主要采用傳統的講授法。為了使學生對所學知識理解透徹、記憶深刻、應用靈活,我們一直堅持將“啟發(fā)式”貫穿于整個教學過程中。例如“OSI參考模型”是計算機網絡體系結構的經典模型,也是計算機通信的基礎,在講這部分內容時,先引導學生回想郵政系統的工作流程,因為計算機間的通信與郵政系統非常相似,建立OSI參考模型的目的就是使計算機之間能夠順利地通信,那么,OSI參考模型的工作原理及各層協議的功能是什么呢?在總結學生發(fā)言的基礎上,自然會列出各層的功能,從而使抽象的問題變得淺顯易懂,也加深了學生對整個網絡通信原理的理解。

為了提高課堂教學效果,在講授過程中要注意多問,一是教師自問,自問自答;二是教師問學生,在關鍵點提出難易適中的問題讓學生回答;三是學生問老師,鼓勵學生大膽提出問題,活躍思維,激發(fā)學生學習的興趣。

2.2成熟技術模塊采用“導學法”

“導學式”教學法是在“啟發(fā)式”教學法的基礎上發(fā)展演化而來,它包括“給出問題-自學-答疑-學生回答-教師講評”幾個教學環(huán)節(jié),也就是以技術點為單位,課前教師根據教材內容提出若干問題,讓學生帶著問題課下自學,口頭或書面回答問題,最后由教師進行評述和總結。因為網絡的應用非常廣泛,比較成熟的網絡技術在我們日常生活中隨處可見,大多數人“雖不知其所以然,但知其然”,所以這部分內容可以采用“導學式”教學法。例如:“電子郵件系統”這部分內容,雖然大多數學生對電子郵件系統的工作原理及采用的技術沒有一個總體的了解,但他們每天都在收發(fā)電子郵件,對其應用卻非常熟悉。針對這種情況,學習這部分內容之前,我們先給學生以下幾個問題:①電子郵件系統由哪幾部分組成?②電子郵件系統的工作過程包括那幾個步驟?③常用的郵件發(fā)送協議和郵件讀取協議有哪些,它們各有什么特點?④常用的用戶代理有哪些?帶著這些問題,學生邊看書邊聯想平常的應用,到計算機上去查郵件賬戶配置,有的學生還到學校的信息中心去咨詢一些感興趣的問題。

學生反映這種講課方式克服了他們學習的盲目性,使他們積極主動地參與教學的全過程,極大地激發(fā)了學生的學習興趣,提高了學生自主獲取知識的能力,同時還提高了課堂教學效率。經比較,這部分內容,若采用傳統的講授法需要花費四五十分鐘,而采用導學法課堂上只需花費十幾分鐘,后者的教學效果也明顯好于前者。為了滿足課時壓縮和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的要求,這種方法尤其顯得必要。

本方法在實施時,要處理好三個問題:①精心設計導學提綱(即提出的問題),使學生自學時能抓住關鍵;②能夠及時解答學生遇到的疑難問題,保證不影響教學進度;③確保每個學生都能真正地獨立學習。

2.3新技術模塊采用“研究法”

“研究法”教學是在教師指導下由學生通過自學、查閱資料、分析與綜合有用信息、進行科學研究和創(chuàng)新的一種教學方法。由于網絡技術發(fā)展迅速,新技術層出不窮,并且和我們的應用息息相關,針對這部分內容的特點,我們采用“研究法”以培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力。為了培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力,首先要注重其閱讀能力、使用各種工具書的能力、獲取文獻資料以及利用信息的能力等基本能力的培養(yǎng)。為此,我們先按內容分為通信設備、網絡管理、網絡安全、網絡協議、電子隱私和匿名等幾個專題,每個學生根據個人興趣選擇一個專題,在閱讀教材的基礎上,充分利用現代信息檢索工具,獲取相關文獻資料,并針對現有技術的缺陷提出改進措施,每人提交一篇論文。對學生的論文可以先讓學生之間互相閱讀,增加他們的信息量,最后由教師全面審改并進行總結講評。教師的總結應有高度的啟發(fā)性,真正發(fā)揮指導作用,應對研究內容的廣度與深度、觀點與材料、繼承與發(fā)展、方式與方法、科技寫作能力和治學態(tài)度等進行綜合評價,肯定成績、指出不足,并明確努力方向。

實踐證明,這種教學方法極大地激發(fā)了學生的學習和科研興趣,擴大了其知識面,活躍了他們的思維,增強了他們檢索文獻資料以及篩選、分析、整理、加工與利用信息資料的能力,同時也提高了他們的科技寫作能力,為以后的科研工作打下良好的基礎。

在實施這種教學方法時,要注意以下兩方面的問題:①專題要選得合適,太難或太容易都會挫傷學生的積極性;②要防止個別學生偷懶,照抄照搬現成的文章。

2.4課程總結采用“案例法”

計算機網絡課是一門實踐性很強的課程,由于建立一個比較齊全的網絡實驗室需要很大的投資,所以大多數院校的網絡實驗室并不是非常齊全,從而使得某些實驗受限。為了使學生對整個網絡系統有比較全面、透徹的理解,課程結束時,我們重點剖析一個現成的網絡,比如校園網,從建網的背景、拓撲結構、主要設備(交換機、路由器等)的選擇、各主要站點的配置(操作系統、協議、管理軟件等)到日常維護,作一個比較全面的介紹,再結合日常的應用加以講解,使抽象、神秘的問題變得通俗化。

另外,為了進一步提高學生的工程能力,除了在實驗課中組建小型局域網外,我們還實行模擬案例教學,即要求學生進行模擬組網。這種教學方式一般包括四個步驟:①案例準備,由教師收集并篩選出具有典型意義、適合教學需要的案例;②案例介紹、分析,由教師給出組建該網絡的背景,包括組建該網絡的目的、規(guī)模、投資總額、傳輸質量要求(速度、誤碼率等)、安全性要求等;③分組編寫報告,按實際情況分組,每人承擔一項任務,讓他們去做調研和規(guī)劃,在規(guī)定時間內每組提交一份規(guī)劃報告;④總結提高,教師在綜合每組方案的基礎上提出一種比較完善的方案,并與原始方案進行比較。

通過這種案例剖析和模擬案例教學,使學生對這門課的知識框架更加清晰,極大地提高了他們的工程設計能力、組織能力和團結協作精神。

3做好課程的網站建設

“計算機網絡”是理論性和實踐性強、知識覆蓋面廣、技術發(fā)展快的學科,由于課時所限,很多內容在課堂上不能充分展開講解,另外,很多原理比較抽象,必須靠大量的多媒體演示、模擬實驗和網絡實際案例幫助學生消化知識、提高靈活運用知識的能力,所以,該課程的網站建設顯得尤為重要。網站內容主要包括基本資料、視頻資料、模擬實驗、認證考試輔導、新技術介紹、網絡案例分析、師生交流和興趣小組論壇等?；举Y料包括教學大綱、課堂內容回顧、講課的幻燈片、章節(jié)練習、試題庫等,主要是便于同學課下復習。視頻資料對抽象的網絡原理進行形象的描述和剖析,學生通過反復看視頻資料,加深對原理的理解。由于實驗室設備有限、開放時間有限,學生課下先做大量的模擬實驗,有了一定的實踐基礎和動手能力,再到實驗室的真實環(huán)境中做實驗,就能取得更好的效果。有些同學為了更好的就業(yè),需要參加一些網絡認證考試,為此,網站上放置大量的各類認證考試資料,并對學生進行相應的輔導,學生在學好課程的同時,也為就業(yè)增加了更多籌碼。由于網絡技術發(fā)展非常迅速,新理論、新技術、新工具、新問題層出不窮,我們及時收集這些理論、技術、工具和網絡案例,讓學生在有限的時間內學到更多新技術,提高學生解決網絡實際問題的能力。為了進一步激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的科研能力,我們組織網絡興趣小組,教師和學生充分交流,營造了濃厚的學術氛圍。

4讓學生參與講課和實驗設計

從多年的情況看,每一個年級都有幾個在網絡方面非常突出的學生,我們就讓這些學生參與講課和參與實驗設計,一方面進一步鍛煉了他們的能力,另一方面也為其他學生樹立了一個良好榜樣,激發(fā)了同學們的學習熱情。

例如:計算機專業(yè)2000級某學生,中學時就開始接觸網絡,參加網絡方面的培訓,大二時,該學生購買了一些合作單位淘汰下來的交換機、路由器等十幾個網絡設備,組建了自己的第一個網絡實驗室,并通過CISCO的相關認證。三年中他參與和負責各種網絡項目100余項。所以,筆者安排他講解網絡互連設備這部分內容,該同學由淺入深、形象生動的講述得到同學和教師的一致好評。另外,我院網絡實驗室剛買了一批實驗設備,就安排他帶領一批同學參加網絡實驗室建設,和教師一起規(guī)劃實驗室網絡、調試設備、制定實驗項目、編寫實驗指導書。通過這些活動,使同學們增強了學習的信心和解決問題的能力,更全面地掌握各種網絡技術的核心和應用狀況,帶動更多的同學走上學習與科研相結合的道路。

5讓學生參加工程項目

“計算機網絡”是一門實踐性很強的課程,為了進一步提高學生的實踐能力,我們盡可能地為學生提供參與工程項目的機會,讓他們認真做好每個環(huán)節(jié),并提交規(guī)劃、施工、調試等技術報告,并鼓勵學生利用節(jié)假日和周末為一些單位建設和管理網絡,并寫出相應的實踐報告。通過這些活動,極大地提高了學生解決實際問題的能力,激發(fā)了他們的學習興趣,提高了他們的自學能力,同時,也提高了他們的科技寫作水平。實踐證明,這種方式對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力也是行之有效的。

6舉辦專題講座,營造學術氣氛

為了讓學生更多地了解網絡前沿知識,同時增強他們的科研興趣,課程結束前我們利用課堂和課外的時間舉辦網絡方面的專題講座,講座內容主要圍繞網絡發(fā)展的新方向、網絡技術中的難題和熱點展開,同學可以提出問題進行辯論。專題講座內容新穎、形式活潑,不僅能夠及時向學生傳播新的學術思想、新技術,展示科學與智慧的魅力,而且能夠為教師發(fā)表個人學術見解,與學生直接交流、互相促進提供論壇。所以專題講座不僅激發(fā)了學生的學習熱情,擴大了學生的知識面,更培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。

7考試后再上一次總結課

高校很多課程都是考試完就萬事大吉,考得好壞不再去想,從此學生和老師就很少聯系。其實很多課程都和以后的學業(yè)有很大聯系,為了讓學生更扎實地學好這門課,同時也改進我們的教學方法,我們發(fā)現考試結束后再上一次課是一種很好的辦法。首先,教師和學生以平等的身份誠懇地讓學生對教師的講課進行綜合評價,并提出建議和意見,包括:師德師風、內容安排、課堂組織、講課方式、實驗安排、考試題目等。接著,教師對學生的考試情況(包括平時作業(yè)、實驗等)進行全面的總結和對比,找出存在的問題,分析原因,從教和學兩個方面談體會,學生和教師都有很大的收獲。

我們將上述教學方法,分別在計算機專業(yè)本科生、計算機雙學位、非計算機專業(yè)本科生和計算機專業(yè)函授生的網絡課中進行多年的嘗試和推廣,得到了學生的普遍歡迎和支持,取得了較好的教學效果。當然,任何一種新的教學方法都需要較長時間的研究和探索,并加以實踐,我們將不斷地努力探索和實踐,使“計算機網絡”課程教學方法體系進一步得到完善和推廣。

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