計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程實(shí)驗(yàn)設(shè)置方法探索

摘要：基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程各門課內(nèi)容之間的關(guān)系，通過問題的串接，系統(tǒng)化設(shè)計(jì)各門課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，充分利用現(xiàn)有的先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，加大實(shí)驗(yàn)部分的內(nèi)容及難度，真正達(dá)到讓學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)目標(biāo)，并進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)驗(yàn)；基于問題

文章編號(hào)：1672-5913（2013）01-0045-04

中圖分類號(hào)：G642

1 現(xiàn)狀分析

在信息化飛速發(fā)展的今天，急需培養(yǎng)既有扎實(shí)理論基礎(chǔ)又有較強(qiáng)動(dòng)手能力的人才。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程是推動(dòng)本科教育信息化的最重要的課程系列之一。為此國家通過211工程、省部共建等項(xiàng)目加大了對教學(xué)及實(shí)踐方面的投入，各個(gè)高校也對該課程系列從教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)到實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)等方面進(jìn)行了全方位的建設(shè)，有些學(xué)校還通過本科教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、精品課程建設(shè)等方式系統(tǒng)化地進(jìn)行了準(zhǔn)備。但是面對社會(huì)需求和學(xué)生特點(diǎn)，怎樣在現(xiàn)有條件下高效地開展教學(xué)并獲得應(yīng)有的成果是值得我們深入探索的。

基于“問題”的學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)方法，它的工作原理是將問題作為一個(gè)開始點(diǎn)去獲得和綜合新知識(shí)。也就是說學(xué)習(xí)的開始點(diǎn)是一個(gè)問題、一個(gè)謎團(tuán)，并且這個(gè)問題也是學(xué)生希望解決的。它不是常規(guī)含義下的解決問題（基于已有的知識(shí)進(jìn)行推理，然后得到結(jié)果），而是基于學(xué)生想學(xué)習(xí)的愿望，用問題引導(dǎo)他們獲取新知識(shí)的過程。基于“問題”的學(xué)習(xí)方法提倡主動(dòng)的、自己指導(dǎo)的學(xué)習(xí)，并支持終身學(xué)習(xí)。

目前為配合不同類型人才培養(yǎng)，有的學(xué)校將實(shí)驗(yàn)課程分為科研型和應(yīng)用型兩類；有的學(xué)校延伸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中憑借興趣等因素決定自己的學(xué)習(xí)深度；有的學(xué)校則將實(shí)驗(yàn)分為多個(gè)層次，包括基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、科研型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)等，鼓勵(lì)有余力及有興趣的學(xué)生多學(xué)、多做、多創(chuàng)造。如何基于“問題”式學(xué)習(xí)方法，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程的關(guān)系及其特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的設(shè)計(jì)，值得深入研究。

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程設(shè)置

內(nèi)蒙古大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程包含計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息網(wǎng)絡(luò)安全、Web編程（含Web數(shù)據(jù)庫），教學(xué)內(nèi)容上前后銜接、循序漸進(jìn)、層次分明，其授課先后順序如圖1所示。表1為各門課程的學(xué)時(shí)、學(xué)期描述。

1.2學(xué)生特點(diǎn)分析

目前大部分學(xué)生是獨(dú)生子女，一般學(xué)習(xí)條件比其父輩好很多，加上現(xiàn)在信息化的發(fā)展，見識(shí)也多一些，因此學(xué)生處于一種忙碌狀態(tài)，每天接收到的信息很多，需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容繁多。如果仍采用中學(xué)的學(xué)習(xí)方法，那么時(shí)間勢必不夠用，此時(shí)的學(xué)習(xí)方法就依賴學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣及學(xué)習(xí)效率。為此我們要把提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力作為一個(gè)重要的教學(xué)目的。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)大綱要求結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)確定實(shí)驗(yàn)的漸進(jìn)步伐及深度，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上不能只是追求實(shí)驗(yàn)涉及知識(shí)點(diǎn)的數(shù)量，面面俱到，一味地都是“菜譜”式的基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)。

1.3人才需求分析

IT行業(yè)的發(fā)展使學(xué)校的教學(xué)方法受到很多質(zhì)疑。首先用人單位經(jīng)常抱怨學(xué)生上手工作的能力差，但是就大學(xué)而言，不可能針對某個(gè)公司的產(chǎn)品技術(shù)對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，人才的知識(shí)及能力供求矛盾比較明顯。因此學(xué)校需要認(rèn)真選取知識(shí)點(diǎn)，選取授課及實(shí)驗(yàn)方法，力求將學(xué)生培養(yǎng)成不僅具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還要具有與核心理論相配的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐動(dòng)手能力，并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。正如美國未來學(xué)家阿爾文·托夫勒曾說過：“未來的文盲將不是目不識(shí)丁的人，而是不知道如何學(xué)習(xí)的人?！苯處熢谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，也要結(jié)合現(xiàn)實(shí)的需要考慮課程的設(shè)計(jì)。

由上可見，盡管是幾門課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，想要做好也需要教師付出很大的努力，甚至做一定的市場調(diào)研。同時(shí)，為了未來發(fā)展需要，內(nèi)容設(shè)計(jì)還需留一定的延展空間。

2 一種可行的課程系列實(shí)驗(yàn)設(shè)置方法

為了與現(xiàn)在的需求及教學(xué)條件相結(jié)合，充分利用現(xiàn)有資源進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，我們對學(xué)校的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索。

2.1方式

在實(shí)施實(shí)驗(yàn)部分時(shí)，一般可能采用的方式有單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課（單獨(dú)算學(xué)分，并且不會(huì)與相應(yīng)的理論課在同一學(xué)期開）；與理論講授相輔助的實(shí)驗(yàn)課（學(xué)分包含在講授的課中）。目前多采用后者，這意味著實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)數(shù)要比前者少一些，但是知識(shí)的深度比前者深。

2.2現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件

近年由于“省部共建”及“211三期建設(shè)工程”兩大項(xiàng)目的大力支持，學(xué)院有先進(jìn)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室（含網(wǎng)絡(luò)安全）、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室三個(gè)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)有銳捷的綜合網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟硬件設(shè)備和中軟吉大實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。比以前的實(shí)驗(yàn)環(huán)境好很多，我們結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件、人才需求及學(xué)生特點(diǎn)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，力爭滿足新的培養(yǎng)要求。

2.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)課程方面早期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式多數(shù)是驗(yàn)證型和規(guī)范配置型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)教師布置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟照搬照做，這種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絾我弧⒖菰?，最終只能訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能，很難全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，真正提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。在211工程和省部共建項(xiàng)目的大力推動(dòng)下，學(xué)校建設(shè)了新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，配置了新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具，為改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提升實(shí)驗(yàn)難度創(chuàng)造了良好的物質(zhì)條件?；凇皢栴}”的學(xué)習(xí)方法為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置提供了一個(gè)有效的指導(dǎo)方法。通過不斷地提出問題，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中分析、解決問題能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程的第一門理論課，主要功能是讓學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其工作原理，學(xué)會(huì)一些基本的量化計(jì)算，例如帶寬、吞吐量等計(jì)算。考慮到該課程是一門考研課，理論學(xué)習(xí)的廣度及深度都比后續(xù)幾門課程多，因此結(jié)合現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室條件設(shè)計(jì)了該課程實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，如表2所示。

通過這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，幫助學(xué)生理解網(wǎng)絡(luò)上的信息是如何從網(wǎng)絡(luò)上的源端主機(jī)傳輸?shù)侥康闹鳈C(jī)的，進(jìn)而吸引學(xué)生思考：設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議需要考慮的主要內(nèi)容是什么。上述內(nèi)容都可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境完成。

2）網(wǎng)絡(luò)工程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)。

新實(shí)驗(yàn)室投入使用后，使原有實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋泳唧w化、問題化，同時(shí)由于布線工作向?qū)？平逃奥殬I(yè)教育轉(zhuǎn)移，在實(shí)驗(yàn)中取消了雙絞線的制作安裝部分，增加了路由器綜合實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的具體環(huán)節(jié)中更重視學(xué)生解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都從實(shí)際中的常見問題出發(fā)，基于“問題”引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)步驟，在學(xué)生充分理解實(shí)驗(yàn)所依托的工作原理的前提下完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。新的網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表3所示。

3）信息網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的信息安全課程方面的實(shí)驗(yàn)多以配置型和驗(yàn)證型為主，內(nèi)容上缺乏創(chuàng)新和挑戰(zhàn)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排也相對較孤立，沒有能將各部分知識(shí)融會(huì)貫通的綜合性實(shí)驗(yàn)，因此在設(shè)計(jì)該課程實(shí)驗(yàn)時(shí)，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的深度、廣度和難度的關(guān)系作了較深入的考慮，使用了基于“問題”的指導(dǎo)方法統(tǒng)一設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。新的信息網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容刪掉了與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重疊性高的單純使用幀包工具嗅探和分析數(shù)據(jù)包的實(shí)驗(yàn)。對于其他幾個(gè)實(shí)驗(yàn)也根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼?，提高了?shí)驗(yàn)的難度和創(chuàng)新性，其基本內(nèi)容設(shè)計(jì)如表4所示。

4）Web編程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)。

綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)是“Web編程”這種實(shí)踐性較強(qiáng)課程的重要目標(biāo)，為了能夠在課程學(xué)習(xí)中更好地提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，我們用基于“問題”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。首先從目前最流行的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用——Web站點(diǎn)的制作過程出發(fā)，逐步引導(dǎo)學(xué)生開始設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自己的電子商務(wù)網(wǎng)站。該課程改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)如表5所示。

表5中的實(shí)驗(yàn)4是一個(gè)大型綜合實(shí)驗(yàn)，包含多個(gè)子模塊：用戶注冊與登錄、商品展示與檢索、購物車、訂單管理、用戶管理、商品管理、賬戶管理等，學(xué)生需要結(jié)合課程各章知識(shí)逐步完成。

3 結(jié)語

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程的內(nèi)容既具有很深的理論性背景，又有很強(qiáng)的實(shí)踐背景，因此，我們應(yīng)采用理論與實(shí)踐并舉的方法，并結(jié)合本地人才需求，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系列課程設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)與社會(huì)需求緊密聯(lián)系，下一步我們將進(jìn)一步加強(qiáng)授課教師與校外各單位和部門的聯(lián)系，使得課程的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以與社會(huì)需求產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)，從而使部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容設(shè)計(jì)更為合理。

（見習(xí)編輯：劉麗麗；編輯：彭遠(yuǎn)紅）