“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐的思考

袁津生 齊建東

（北京林業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，北京 100083）

一、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的問題

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是北京林業(yè)大學(xué)為計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科開設(shè)的研究生學(xué)位課程，同時(shí)也是其他學(xué)科研究生的公選課程。該課程不僅有很強(qiáng)的理論性，還要求學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能很好地將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。由于北京林業(yè)大學(xué)沒有專門的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，所以學(xué)生難以對(duì)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程形成全面的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念理解不深、不透，并感覺理論知識(shí)枯燥。雖然學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)該門課程，但感覺難以入門。

在該課程學(xué)習(xí)過程中，對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，常感到課程枯燥、抽象、不容易理解，而很難將書本上的理論知識(shí)與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，讓學(xué)生感覺看不到、摸不著；對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的基本內(nèi)容在本科的時(shí)候都已經(jīng)學(xué)過，如果單純地按照教學(xué)內(nèi)容講授，則不能加深學(xué)生對(duì)該課程的理解。因此，筆者認(rèn)為針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生要有不同的教學(xué)方針。

筆者多年的教學(xué)實(shí)踐證明，“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)較少，學(xué)生的實(shí)際操作技能明顯不足。另外，在該課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)踐課程與理論課程的學(xué)時(shí)占比不合理，導(dǎo)致學(xué)生網(wǎng)絡(luò)操作與管理能力差。

教學(xué)考核是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，考核的成功與否，對(duì)教師的教學(xué)效果影響較大?！坝?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的考核，除了用傳統(tǒng)的教學(xué)測(cè)驗(yàn)方式來評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的掌握情況之外，還要注重測(cè)查學(xué)生的問題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展情況。綜合以上情況，改革考核方式，重新制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的。

二、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

（一）教學(xué)模式的定位

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的特點(diǎn)是不同專業(yè)的學(xué)生都在一起學(xué)習(xí)，這樣給教師的教學(xué)帶來了一些問題。根據(jù)因材施教的原則，筆者在教學(xué)內(nèi)容的安排和組織形式上充分考慮到學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生能力的不同，采取多層次的教學(xué)模式，提出了“理解網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)、組建網(wǎng)絡(luò)”的教學(xué)模式定位。①理解網(wǎng)絡(luò)。不僅讓學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)原理、網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，還讓學(xué)生能真正認(rèn)識(shí)“抽象”的網(wǎng)絡(luò)。②管理網(wǎng)絡(luò)。讓學(xué)生學(xué)會(huì)管理、配置和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。③應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。讓學(xué)生學(xué)會(huì)將網(wǎng)絡(luò)作為知識(shí)獲取和信息發(fā)布的平臺(tái)，充分應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。④組建網(wǎng)絡(luò)。讓學(xué)生掌握組建網(wǎng)絡(luò)的工程技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

（二）教學(xué)內(nèi)容的安排

該課程教學(xué)內(nèi)容的安排應(yīng)與教學(xué)目標(biāo)相結(jié)合，以應(yīng)用為向?qū)?，以培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用人才為目的。在該課程教學(xué)過程中應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與實(shí)踐有效地結(jié)合到一起。在教學(xué)中教師可以適當(dāng)講授一些理論知識(shí)，但盡量不要進(jìn)行枯燥、復(fù)雜的理論推導(dǎo)，同時(shí)將該堂課所講授的知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)展內(nèi)容布置為課后作業(yè)，要求學(xué)生在課后通過閱讀有關(guān)國(guó)內(nèi)外權(quán)威著作和上網(wǎng)查詢來找到答案。另外，筆者認(rèn)為對(duì)于學(xué)生比較感興趣的新知識(shí)技能，可以通過課程討論或?qū)W習(xí)報(bào)告等多種形式進(jìn)行有效地補(bǔ)充。

（三）教學(xué)方法的改革

1.課堂講授法

筆者認(rèn)為教師在課堂上應(yīng)合理有效地組織教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)管理工作經(jīng)驗(yàn)，把“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”教學(xué)內(nèi)容分為3條主線進(jìn)行教學(xué)。

第一條主線講授傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、TCP／IP協(xié)議和因特網(wǎng)技術(shù)。跟隨這條主線，主要講授傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程，從世界上第一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ARPANET的誕生、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展、TCP／IP協(xié)議的完善，到因特網(wǎng)的崛起和發(fā)展。

第二條主線講授無線網(wǎng)技術(shù)，包括無線局域網(wǎng)、無線自組織網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。跟隨這條主線，主要講授無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一直是在與第一條主線并行發(fā)展的，只是早期無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究主要集中在軍事領(lǐng)域，其技術(shù)的成熟程度、應(yīng)用的廣泛性與影響力都不及因特網(wǎng)。但是隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，新的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用從家庭局域網(wǎng)到城域網(wǎng)、從公眾網(wǎng)到行業(yè)專網(wǎng)、從單一數(shù)據(jù)網(wǎng)到視頻監(jiān)控網(wǎng)等，都朝著移動(dòng)化、寬帶化和IP化的方向發(fā)展。這為無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究和發(fā)展提供了巨大的空間。

第三條主線講授網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。跟隨這條主線，主要講授網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)安全是一門涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、密碼技術(shù)等多種學(xué)科的綜合性技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越高，網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)就越重要，因此網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一個(gè)研究方向。

2.興趣培養(yǎng)法

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)內(nèi)容涉及“協(xié)議”較多，容易讓學(xué)生產(chǎn)生空洞的感覺。如何將學(xué)生從枯燥的、空洞的感覺吸引到有趣的協(xié)議學(xué)習(xí)中去，是“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針對(duì)這一情況，筆者在該課程講授過程中采用現(xiàn)實(shí)生活中的時(shí)間作為例子，使“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題變得通俗易懂，并增加了學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。當(dāng)筆者講授協(xié)議中“層次”的概念時(shí)，可以用工廠、商店、顧客進(jìn)行類比。例如，顧客作為最高層要去商店購(gòu)買手機(jī)，商店就要作為下一層為顧客提供服務(wù)；如果手機(jī)出問題，工廠就要為商店提供服務(wù)，是商店的下一層。因此，顧客、商店、工廠形成了高、中、低3個(gè)層。另外，當(dāng)筆者講授多路復(fù)用的概念時(shí)，可以用城市道路交通進(jìn)行類比，按照同步時(shí)分多路復(fù)用的概念對(duì)城市的道路進(jìn)行劃分，例如最里層道路走公交車，中間道路走小汽車，外面道路走大客車和貨車，這種模式的優(yōu)點(diǎn)是各行其道互不干擾，缺點(diǎn)是可能造成某條線路的交通擁堵；按照異步時(shí)分多路復(fù)用的概念就不用再對(duì)城市的道路進(jìn)行劃分了，而是讓車輛自動(dòng)選擇當(dāng)前空閑的道路行駛，這種模式的優(yōu)點(diǎn)是可加快車輛的行駛速度，缺點(diǎn)是各種車輛互相干擾、不容易辨別當(dāng)前道路上行駛的車輛。因此，筆者認(rèn)為必須要采取一定的措施來控制道路上行駛的車輛，具體采用何種措施以及如何控制可以組織學(xué)生在課堂上進(jìn)行討論，目的是使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣。

筆者認(rèn)為教學(xué)的最終目的是讓學(xué)生將課堂所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中。“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，可以在部分章節(jié)添加一些和日常工作、生活相關(guān)的實(shí)例，讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的實(shí)用性和目的性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.仿真教學(xué)法

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程中涉及的概念很多，雖然在課堂上有多媒體課件演示，但對(duì)于某些教學(xué)內(nèi)容只采用課堂演示的方法學(xué)生仍然不容易理解，必須使用仿真教學(xué)法。仿真教學(xué)法可以有效地降低學(xué)生的畏難情緒，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力。例如在講授頻分多路復(fù)用的概念時(shí)，雖然通過多媒體演示，學(xué)生基本上可以理解頻分多路復(fù)用的概念，但是對(duì)于細(xì)節(jié)是無法演示出來的。因此，筆者通過仿真軟件，如Flash課件來完成頻分多路復(fù)用概念的演示，同時(shí)也借助有線電視信號(hào)傳輸?shù)母拍钭寣W(xué)生對(duì)頻分多路復(fù)用概念的應(yīng)用有一個(gè)較為詳細(xì)的了解。

需要注意的是，在仿真教學(xué)法中，教師需要事先編寫出實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，設(shè)計(jì)好仿真程序?qū)崿F(xiàn)的具體步驟和方法以方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

4.實(shí)踐教學(xué)法

實(shí)踐教學(xué)法是指通過示范模擬、案例分析等教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)際工作中解決具體問題的方式和方法。實(shí)踐教學(xué)法有綜合性和現(xiàn)場(chǎng)性的特征，實(shí)踐教學(xué)法實(shí)際上就是用實(shí)驗(yàn)來理解“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的理論知識(shí)，將課堂搬到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué)。

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的一個(gè)重要特點(diǎn)就是實(shí)踐性強(qiáng)。因此，筆者認(rèn)為要想真正掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，除讓學(xué)生編寫程序加深對(duì)協(xié)議的理解外，還要培養(yǎng)學(xué)生組建網(wǎng)絡(luò)的能力。在教學(xué)過程中，教師讓學(xué)生使用目前比較流行的開源軟件，而學(xué)生可以在這些軟件上完成各類網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，這種將理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)法，加深了學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理解。目前比較流行的開源軟件有Wireshark、Dynamips、VMware Workstation等，使用Wireshark軟件可以完成網(wǎng)絡(luò)抓包和協(xié)議分析的實(shí)驗(yàn)，使用Dynamips軟件可以完成路由器的基本配置、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議、虛擬局域網(wǎng)、交換機(jī)的基本配置等實(shí)驗(yàn)，使用VMware Workstation軟件可以完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安裝、配置以及各種實(shí)驗(yàn)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)。

需要注意的是，學(xué)生在使用這些開源軟件前要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。教師在實(shí)踐教學(xué)過程中要鼓勵(lì)有能力的學(xué)生完成高難度的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，幫助實(shí)際動(dòng)手能力較差的學(xué)生完成基本的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（四）考核方式的改革

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，因此教師必須改革傳統(tǒng)考核方式，采用理論與實(shí)踐能力相結(jié)合的考核方式。對(duì)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”的基本理論知識(shí)采用理論考核的方式，理論考核采用試卷的方法，有單選題、填空題、簡(jiǎn)答題、論述題和綜合應(yīng)用題等；對(duì)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”的具體應(yīng)用采用實(shí)際技能考核的方式，實(shí)際技能考核包括學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)以及大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)等內(nèi)容。

期末考核總成績(jī)由3部分組成：理論考核成績(jī)＋實(shí)際技能考核成績(jī)＋平時(shí)成績(jī)，其中理論考核成績(jī)占60%，實(shí)際技能考核（實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)）占30%，平時(shí)成績(jī)占10%。而平時(shí)成績(jī)包括學(xué)生的出勤、學(xué)生作業(yè)、課堂提問和課堂討論等情況。在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，筆者為了監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，采用平時(shí)成績(jī)考核手段；為了監(jiān)控學(xué)生整體的理論水平，采用理論考核的手段；為了監(jiān)控學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，采用實(shí)際技能考核的手段。

三、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐的效果分析

為了驗(yàn)證筆者的教改措施是否合理、可行，筆者分別對(duì)2010年和2011年2屆學(xué)生的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的期末成績(jī)進(jìn)行分析。圖1為教學(xué)改革實(shí)施前2010年某年級(jí)學(xué)生的期末成績(jī)分布圖。從圖1可以看出，學(xué)生成績(jī)?cè)?0分以下的比較多，占總?cè)藬?shù)的30%，而60～90分之間學(xué)生成績(jī)的分布比較均勻，占總?cè)藬?shù)的63.3%。

圖2為教學(xué)改革實(shí)施后2011年某年級(jí)學(xué)生期末成績(jī)分布圖。從圖2看出，在試題量、試題難度基本相同的前提下，學(xué)生期末成績(jī)以70～90分為中心呈泊松比分布。結(jié)果顯示，與教學(xué)改革實(shí)施前學(xué)生期末成績(jī)相比，教學(xué)改革實(shí)施后不及格人數(shù)變少，學(xué)生成績(jī)已有明顯提高。

圖2 教改后學(xué)生期末成績(jī)分布

四、“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐的展望

在“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的多年實(shí)踐中，筆者總結(jié)出一套行之有效的教學(xué)方法，并取得了較好的教學(xué)效果。多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，該教學(xué)方法能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)成績(jī)得到提高。

另外，筆者在教學(xué)過程中也認(rèn)識(shí)到教學(xué)改革需要在2個(gè)層面進(jìn)行：①教師層面。教師除了教授專業(yè)理論知識(shí)外，還要具備教育理論的知識(shí)以及對(duì)教育技術(shù)的使用能力。②學(xué)生層面。學(xué)生除了認(rèn)真學(xué)習(xí)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的理論知識(shí)外，還需具備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組建能力和實(shí)際操作能力。

［1］齊建東，袁津生.基于開源軟件構(gòu)建“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的實(shí)踐教學(xué)［J］.中國(guó)林業(yè)教育，2011，29（3）：57－60.

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