計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革探索

王曉麗

摘 要： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門核心的課程，對(duì)高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起著舉足輕重的作用。在分析該課程特點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前課程教學(xué)過(guò)程中存在的普遍問(wèn)題，從課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)方面提出了教學(xué)改革措施，以增加學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的興趣，并在一定程度上增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。這些措施已在我院實(shí)施，并取得了較好的教學(xué)效果。

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

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2014）10-56-03

Exploration on teaching reform of computer network course

Wang Xiaoli

（Department of Computer Science and Technology of Yuncheng University， Yuncheng， Shanxi 044000， China）

Abstract： Computer networks， as a core curriculum of the computer science and technology professional， plays an important role in achieving the goal of training the applied talents for universities. According to the characteristic and the difficulty of teaching of the vomputer Networks， some reforming measures for the classroom teaching and practicing teaching of this curriculum are proposed to increase students' interest， practical ability and innovative ability. All these measures are put into practice and obtains the better teaching effect.

Key words： computer network； practicing teaching； teaching reform； classroom teaching

0 引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而成長(zhǎng)起來(lái)的新興技術(shù)，并在當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程作為高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，其重要性也愈加突出。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)，該課程占有極其重要的地位，是學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)三個(gè)專業(yè)方向課程的基礎(chǔ)。如果學(xué)生學(xué)好了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這門課程，將為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被納入計(jì)算機(jī)專業(yè)考研的科目，其課程地位越來(lái)越重要，但是教學(xué)過(guò)程中存在著許多實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，感覺(jué)枯燥乏味，以至于課堂氣氛不夠活躍，學(xué)習(xí)效率不高。經(jīng)過(guò)課后對(duì)學(xué)生的調(diào)查，總結(jié)出問(wèn)題的根源主要有以下三個(gè)方面。

1.1 教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)活動(dòng)中，通常都是以O(shè)SI參考模型為基礎(chǔ)，分層次介紹各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次的工作原理、相關(guān)協(xié)議、運(yùn)行機(jī)制等，知識(shí)點(diǎn)較多，內(nèi)容抽象，學(xué)生理解比較困難，學(xué)習(xí)興趣不高。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中很難將抽象的理論知識(shí)與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理解多半是支離破碎的協(xié)議和孤立繁雜的概念原理，不知道它們之同的相互關(guān)系，該怎樣組合成一個(gè)整體，不會(huì)解決所遇到的實(shí)際問(wèn)題[1]。

1.2 教學(xué)方法與手段單一

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程包含了大量抽象的基礎(chǔ)理論知識(shí)，例如數(shù)據(jù)通信、體系結(jié)構(gòu)、路由原理和協(xié)議等[2]。在整個(gè)理論課教學(xué)過(guò)程中，通常以教師的“教”為主，學(xué)生只能被動(dòng)地接受，缺乏互動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大，感覺(jué)枯燥乏味，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。以教師為中心的教學(xué)模式不利于學(xué)生認(rèn)知主體作用的發(fā)揮，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

一直以來(lái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)課依附于理論教學(xué)，過(guò)于流程化和簡(jiǎn)單化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課時(shí)安排隨意性較大，形式松散，沒(méi)有突出對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，學(xué)生無(wú)法通過(guò)自己動(dòng)手操作，達(dá)到更好理解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的目的，導(dǎo)致學(xué)生重理論輕實(shí)踐，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理論知識(shí)認(rèn)識(shí)并不深刻，在實(shí)際應(yīng)用中不能學(xué)以致用。

2 教學(xué)改進(jìn)措施

為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)積極性，本人認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面來(lái)對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革。

2.1 合理安排教學(xué)內(nèi)容

計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的新知識(shí)不斷增長(zhǎng)，因此在教材內(nèi)容上，教師應(yīng)根據(jù)行業(yè)需要和學(xué)生需求的實(shí)際，將教材內(nèi)容進(jìn)行重新編排，刪減一部分過(guò)時(shí)、落后的陳舊教學(xué)內(nèi)容，增加一些最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的介紹。

對(duì)于理論方面的知識(shí)，將教材中復(fù)雜的理論內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)整理，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)過(guò)程放在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和工作原理上，講授內(nèi)容以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為主線，重點(diǎn)講解參考模型、分層中的協(xié)議、路由算法、路由器基本原理、差錯(cuò)控制、流量控制和擁塞控制等。

對(duì)于實(shí)踐教學(xué)方面的內(nèi)容，如網(wǎng)線制作，交換機(jī)的配置，局域網(wǎng)的組建，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置等這些在實(shí)際工作中經(jīng)常用到的比較實(shí)用的操作，可以適量增加課時(shí)[3]。在專業(yè)重心方面，要將理論教學(xué)合理搭配并適時(shí)穿插于實(shí)踐教學(xué)中。不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，要將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的新技術(shù)、新協(xié)議和新的科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化并增加到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái)，及時(shí)補(bǔ)充和修改實(shí)驗(yàn)教程、講義和課件，根據(jù)新的內(nèi)容精心選擇和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生通過(guò)課程教學(xué)與大量實(shí)驗(yàn)，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的新理論、新技術(shù)有全局把握。這樣，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)過(guò)程中多掌握一些實(shí)用的技能，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.2 采用多種教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

第一，采用多媒體教學(xué)模式。在課堂教學(xué)中充分運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，采用多媒體課件進(jìn)行教學(xué)。在課件中盡量多采用彩色圖片和動(dòng)畫，多一些形象的動(dòng)畫能讓學(xué)生更容易更直觀地接受一些深?yuàn)W難懂的理論知識(shí)。如將交換技術(shù)、CSMA/CD、三次握手、對(duì)等協(xié)議通信、相鄰層之間信息傳遞與服務(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)等過(guò)程用動(dòng)畫展示出來(lái)，能讓學(xué)生記憶深刻且快速理解。

第二，采用課堂啟發(fā)式模式。課堂上學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在授課過(guò)程中，必須讓學(xué)生能夠參與到課堂教學(xué)中來(lái)，只有讓學(xué)生積極參與，才能充分調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。教師要善于創(chuàng)設(shè)情景，根據(jù)教材的重點(diǎn)、疑點(diǎn)，選擇探究點(diǎn)，提出具有啟發(fā)性質(zhì)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生多思考、多發(fā)現(xiàn)、多動(dòng)手。比如在講解擁塞控制時(shí)，可以結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中的堵車現(xiàn)象來(lái)講，為什么會(huì)產(chǎn)生擁塞，如何解決擁塞，讓學(xué)生各抒己見，然后針對(duì)他們的一些回答提出質(zhì)疑，甚至讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)算法來(lái)解決。類似于這樣的引導(dǎo)方式往往可以提供給學(xué)生一個(gè)清晰的思路，使他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解更加透徹，記憶更加深刻。

第三，采用案例分析教學(xué)模式。案例分析教學(xué)法是在教學(xué)中設(shè)計(jì)案例教學(xué)情景，以學(xué)生為中心，將學(xué)生組織起來(lái)，由教師提出案例，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)案例內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)識(shí)、討論、研究和設(shè)計(jì)，對(duì)某一問(wèn)題和具體實(shí)例進(jìn)行交互式探索的過(guò)程。這種安排，主要是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況和應(yīng)用能力。教師在課堂上進(jìn)行基本原理的講述后，給出相應(yīng)的實(shí)踐任務(wù)，經(jīng)學(xué)生分析設(shè)計(jì)后實(shí)施，然后讓學(xué)生分析他們的實(shí)驗(yàn)情況和遇到的問(wèn)題。教師主要進(jìn)行巡查和引導(dǎo)，使學(xué)生的討論范圍在主題之內(nèi)，讓學(xué)生自由討論，充分發(fā)表意見，讓學(xué)生得出評(píng)價(jià)意見。例如，可設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，假設(shè)某公司有兩個(gè)主要部門：銷售部和財(cái)務(wù)部。其中銷售部門的個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分散連接在兩臺(tái)交換機(jī)上，他們之間需要相互進(jìn)行通信，但為了數(shù)據(jù)安全起見，銷售部和財(cái)務(wù)部需要進(jìn)行相互隔離，現(xiàn)在，要求在交換機(jī)上做適當(dāng)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。首先要求學(xué)生在課后自行進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，提出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的搭建方案及實(shí)施過(guò)程中遇到的難題；然后通過(guò)在課堂上組織學(xué)生對(duì)不同方案進(jìn)行分析、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)生的參與熱情和研究探索的興趣，有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前可適當(dāng)講述一些基本概念和基本原理，用于輔助學(xué)生實(shí)驗(yàn)。因?yàn)樵趯W(xué)生沒(méi)有弄清基本概念和基本原理的情況下動(dòng)手操作只會(huì)讓學(xué)生更加困惑。只有掌握了理論基礎(chǔ)，做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候才不會(huì)感到無(wú)所適從。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的當(dāng)前條件，圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，按照驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次組織實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)。盡量將社會(huì)中最新的、最實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入到我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，以此來(lái)提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力，適應(yīng)社會(huì)的需要。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容，主要涉及制作網(wǎng)線、交換機(jī)的基本設(shè)置、跨交換機(jī)劃分VLAN，路由器的配置等等[4]。這類實(shí)驗(yàn)的目的主要是讓學(xué)生掌握基本知識(shí)、基本技能，理解協(xié)議的實(shí)際運(yùn)用，并掌握交換機(jī)、路由器等設(shè)備的使用方法和作用，積累一定的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，提高理論應(yīng)用于實(shí)際的能力。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、分析及綜合設(shè)計(jì)的應(yīng)用能力。這類實(shí)驗(yàn)往往需要結(jié)合多方面知識(shí)，可能涉及多個(gè)方面實(shí)驗(yàn)的綜合應(yīng)用，具有一定的難度和工作量。這類實(shí)驗(yàn)可以考察學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合掌握情況以及分析和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)這類實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生深入了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的細(xì)節(jié)和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的掌握邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

綜合性實(shí)驗(yàn)需要在掌握原理的基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，內(nèi)容應(yīng)具有內(nèi)在聯(lián)系性，將多種知識(shí)、方法與技術(shù)融為一體，有利于提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力[5]。一般可由教師給出幾個(gè)典型的課題，由學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好選擇相關(guān)課題。這樣的實(shí)驗(yàn)例如基于TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)聊天程序編寫、OSPF協(xié)議的仿真，電子郵件用戶代理的編程實(shí)現(xiàn)等。由于這種實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，有一定的難度和工作量，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力和自學(xué)能力是一個(gè)考驗(yàn)，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要教師和學(xué)生的反復(fù)論證和多次溝通。這種實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，對(duì)將來(lái)網(wǎng)絡(luò)編程的就業(yè)也有很大幫助。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室條件達(dá)不到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容的要求時(shí)，就會(huì)給一些實(shí)驗(yàn)的開展造成困難。如果利用仿真軟件教學(xué)，就能夠消除實(shí)驗(yàn)環(huán)境所帶來(lái)的影響。如用專業(yè)的虛擬機(jī)軟件VMWare可以模擬一臺(tái)或多臺(tái)微機(jī)，完成網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安裝，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置與訪問(wèn)等實(shí)驗(yàn)。用Cisco實(shí)驗(yàn)?zāi)M器可以模擬真實(shí)的交換機(jī)、路由器，完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與連通測(cè)試等實(shí)驗(yàn)。用Boson NetSim模擬軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能快速熟悉交換機(jī)和路由器的配置環(huán)境及配置命令，快速掌握網(wǎng)絡(luò)的搭建及配置。用Packet Tracer軟件可以方便快捷地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組建、設(shè)備配置、協(xié)議測(cè)試等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生熟悉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各種配置命令。使用仿真軟件可以降低實(shí)驗(yàn)成本，以及實(shí)驗(yàn)實(shí)施的復(fù)雜度[6]。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室硬件條件欠缺，參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生人數(shù)過(guò)多等情況，使用模擬軟件可以突破客觀條件的限制，達(dá)到比較理想的實(shí)驗(yàn)效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)仔細(xì)分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程在課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了一些改革措施，通過(guò)教學(xué)方法的改革，探索有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性的教學(xué)方法和教學(xué)手段。實(shí)踐證明，這種改革激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的興趣，深化了理論知識(shí)，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和實(shí)踐能力；加大了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)力度，培養(yǎng)了學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和創(chuàng)新的能力，能較好地適應(yīng)信息社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的需要。

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