面向西部高校的網(wǎng)絡通信編程課程教改研究

敬超+范恒禎

摘要：網(wǎng)絡工程專業(yè)的建設可以緩解網(wǎng)絡人才的需求，然而現(xiàn)有的培養(yǎng)模式并不能達到培養(yǎng)工程型人才的目標。網(wǎng)絡通信編程作為網(wǎng)絡工程的核心課程之一， 對網(wǎng)絡工程型人才的培養(yǎng)起到了非常重要的作用。但是該課程在教學過程中存在很多問題，尤其是對西部高校。文章首先結(jié)合西北地域性特點分析了課程開展存在的問題主要在于授課模式、教學法、學生生源地等；然后詳述了該類課程的教改方案和思路，主要包括了理論與實驗課設置，基于工程化的項目教學方法以及師資力量等；該方案的實施將會幫助學生建立工程化的編程理念和思維，對網(wǎng)絡通信編程課程的開設起到一定的指導和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡工程；網(wǎng)絡通信編程；人才培養(yǎng)；教學模式；實踐；工程化的項目

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）34-8113-02

隨著互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，網(wǎng)絡型人才的需求也日益增多，高校開設了網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)面向應用的網(wǎng)絡型人才。這一時代背景下，桂林理工大學信息科學與工程學院在2008年開設了網(wǎng)絡工程專業(yè)本科[1]。在網(wǎng)絡工程專業(yè)中，我校將基于Linux網(wǎng)絡通信編程技術(shù)課程做為核心專業(yè)課程之一，掌握好這門課程將有助于提高學生在網(wǎng)絡通信編程程序開發(fā)方面的能力，很好的解決工程實際問題。

Linux系統(tǒng)是一款開源的操作系統(tǒng)，它不僅適用于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，而且還支持各種因特網(wǎng)協(xié)議，大部分主流的網(wǎng)絡硬件、協(xié)議和文件系統(tǒng)都可以支持。所以，我校的網(wǎng)絡通信編程技術(shù)課程主要是基于Linux操作系統(tǒng)。然而，Linux系統(tǒng)主要是用字符命令來控制計算機的操作，而對于長期使用Windows圖形界面操作系統(tǒng)的學生來說，要經(jīng)過很長的一段時間才可以適應。

本文就Linux網(wǎng)絡通信編程技術(shù)課程在桂林理工大學的開展情況，結(jié)合西部地域性的特點，首先闡述了在教授這門課程時候面臨的問題，包括教授對象，教學法、課程建設等方面，之后再詳細描述了相應的課程改革具體措施，最后對本文進行了總結(jié)。

1 課程設置存在的問題

1.1 西部地域性問題

筆者所就職的高校位于西部城市，經(jīng)濟較為落后，高校生源多來自省內(nèi)和經(jīng)濟落后地區(qū)。筆者就所教授的網(wǎng)絡工程專業(yè)學生生源地進行了統(tǒng)計調(diào)查，如表1，學生人數(shù)為81人來自網(wǎng)絡工程專業(yè)某年級，調(diào)查顯示：77.78%的學生生源地為本省生源，其中65.43%的學生生源地為農(nóng)村，少數(shù)名族人數(shù)的比例達到了34.57%。而來自農(nóng)村的大多數(shù)學生是上到大學后才正式接觸基于Windows操作系統(tǒng)的計算機，對于Linux系統(tǒng)很陌生，所以起點低，學習難度大是教學中遇到的問題之一。

1.2 課程建設問題

Linux網(wǎng)絡通信編程技術(shù)是網(wǎng)絡工程專業(yè)一門專業(yè)核心課程。其課程內(nèi)容覆蓋豐富包括了Linux系統(tǒng)，文件系統(tǒng)，TCP/IP協(xié)議族，socket套接字通信編程，TCP/UDP網(wǎng)絡編程，數(shù)據(jù)的IO復用等幾個主要的部分。其中Linux系統(tǒng)本身就是一個開放型的、免費自由軟件，它具備多個任務并發(fā)，多用戶的特點，是經(jīng)典操作系統(tǒng)UNIX的克隆版本，且包含了很多UNIX的特性。同時該系統(tǒng)與Windows操作也有很大的不同，不再是基于界面的操作，而是采用基于命令指令輸入的模式進行交互操作，所以涉及的范圍非常廣泛。該門課程還涉及計算機網(wǎng)絡，通信等專業(yè)課程知識[2]。

1.3 傳統(tǒng)教學法模式存在的問題

這門課程傳統(tǒng)的教學模式是理論-技術(shù)-操作的方式，即以教師為理論講解主導，學生主要關(guān)注技術(shù)和實際操作，這種教學模式，雖然在一定程度上可以達到“學以致用”目的，但是并不能解決實際問題，由于缺乏理論知識的支撐，學生多數(shù)只能記住操作，而不能真正的解決實際問題。

2 課程教學改革思路

通過筆者所在的教學團隊大量的調(diào)研工作，針對西部高校以及網(wǎng)絡通信編程技術(shù)課程存在的問題，主要從教學課程設置，實驗課程，教學法，教材以及師資培養(yǎng)等方面，提出了相應的教改思路。

2.1 課程設置

自2008年起就開始設置網(wǎng)絡工程專業(yè)本科，網(wǎng)絡編程的課程作為一門專業(yè)核心課程開設在了本科學習的第三年，與之相輔開設的課程包括：計算機網(wǎng)絡，C語言程序開發(fā)以及Linux操作系統(tǒng)等，開設這些課程目的主要是為了將計算機網(wǎng)絡知識與編程課程緊密相聯(lián)，從而讓學生從網(wǎng)絡編程角度解決實際的問題。同時專門的Linux操作課程的開設也可以彌補學生在Linux系統(tǒng)操作上的不足。

2.2 實驗課程

現(xiàn)在的本科教育普遍存在的一個問題就是“重理論，輕實踐”、教學與實踐課程分布不均勻。桂林理工大學在培養(yǎng)網(wǎng)絡工程人才的時候，根據(jù)網(wǎng)絡編程課程實踐性強的特點，大幅度的提高了實踐課的比例。該課程總學時為48，32個學時為課程授課，主要是采用理論結(jié)合實例的形式進行講授。還設置了16個學時的實驗課程，占了總授課時的33.33%，實驗內(nèi)容包括基礎性驗證實驗和設計性實驗。具體的實驗內(nèi)容如表2所示。

首先前四個實驗是以驗證性實驗為主，主要是為學生Linux編程打下基礎，在學生具備了一定的編程基礎后，最后兩個則是基于實際設計的設計性實驗。在實驗教學過程中，根據(jù)學生的理解和認知能力，采用集中和單獨講解的方式，即普遍問題集中講解，個別問題單獨講解。實驗系統(tǒng)主要基于虛擬機運行的，操作系統(tǒng)是Ubuntu，這樣做可以省去繁瑣的實驗配置工作，把重點放在Linux系統(tǒng)的使用上，同時使用Ubuntu系統(tǒng)也方便操作，利于實踐教學。

2.3 工程化的項目教學法[3-5]

為了幫助學生構(gòu)建工程理念，還專門布置了實踐型強、基于工程化的綜合性大作業(yè)，根據(jù)學生水平層次，將學生以10人為單位進行分組完成大作業(yè)。編程能力較強擔任組長和副組長，主要負責統(tǒng)籌、規(guī)劃等工作，然后按照將大作業(yè)內(nèi)容按模塊劃分由各個組員完成，該作業(yè)貫穿整個學期，主要由學生在課外進行，考核方式主要以書面報告和口頭答辯的形式進行。這樣做的目的主要有幾個：endprint

第一，培養(yǎng)獨立動手的能力，學生可以根據(jù)自己的興趣愛好自擬題目，也可以選擇給定的實驗題目。

第二，幫助學生建立團隊合作意識，加強學生的溝通與協(xié)作能力，形成良好的團隊合作理念。

第三，幫助學生建立工程理念，培養(yǎng)分析能力。

第四，模擬工程項目角色，在小組內(nèi)設置項目經(jīng)理，系統(tǒng)架構(gòu)師，軟件工程師等職位，培養(yǎng)學生承擔責任和建立風險意識。

2.4 教材的選擇

選用的教材是清華大學出版社，宋敬彬等人編著的《Linux網(wǎng)絡編程》[6]，同時采用輔助教材是Unix 網(wǎng)絡編程卷1：套接字聯(lián)網(wǎng)API，第三版，人民郵電出版社；Unix 網(wǎng)絡編程卷2：進程間通信，人民郵電出版社；《Linux網(wǎng)絡編程》課程教材的選擇主要原因是該書內(nèi)容豐富，圖文并茂，涵蓋了Linux網(wǎng)絡編程從基礎到高級的開發(fā)過程，并且還重點講述了Linux用戶空間和內(nèi)核的關(guān)系，以及內(nèi)核網(wǎng)絡的編程等。同時這本書具有很全面的知識點，從原始概念和基本原理都做了深入的講解和詳細的分析；而該書給出了很多經(jīng)典代碼的源碼，結(jié)合了450多個示例，70多個應用實例以及三套項目案例的詳細介紹與實現(xiàn)過程，這些案例大多數(shù)都來自于實際項目具有很強的實用性。

2.5 師資培養(yǎng)

網(wǎng)絡工程專業(yè)的核心課程，除了Linux網(wǎng)絡編程需要具備一定的工程背景外，其余的核心課工程實踐性也很強，這就要求教師不僅有深厚的知識理論，還需要有一定的工程背景。所以為了適應工程型教育的需求，學院對教學團隊的培養(yǎng)，一方面在引進新教師的時候，要求其有2-3年的工程實踐背景，參與過企業(yè)項目開發(fā)，具備工程實踐經(jīng)驗；另一方面，積極協(xié)助青年教師去國內(nèi)985/211高校和國外高水平大學進修或者訪學，鼓勵青年教師申報各種基金項目、教改基金項目等。

3 總結(jié)

經(jīng)過這幾年的努力，課程內(nèi)容與教學方式也不斷完善，在教學過程中采用了基于工程的項目化教學法以及實踐課程時間的增加，鍛煉了學生的動手能力，得到了學生的好評。在以后的教學中，筆者所在的教學團隊教學水平還會不斷的提高，進一步深化課堂的教學研究，爭取在短時間的課程內(nèi)，更加激發(fā)學生學習的主動性和熱情。

參考文獻：

[1] 董明剛，程小輝. 網(wǎng)絡工程本科專業(yè)人才培養(yǎng)模式探討[J].電腦知識與技術(shù)， 2012，8（16）：3801-3802.

[2] 李鵬. 網(wǎng)絡編程技術(shù)課程的教學改革思路[J]. 西安郵電學院學報， 2010，15（2）：166-168.

[3] 蔡京玫. 項目教學法在《網(wǎng)絡編程》課程教學中的應用[J]. 電腦知識與技術(shù)， 2011， 7（18）：4388-4389.

[4] 曹瑩瑩， 黃津津， 王創(chuàng)偉， 荀啟峰. 工程教育驅(qū)動的Linux 網(wǎng)絡編程課程改革[J]. 計算機教育， 2013， 14：24-28.

[5] 曹華孝， 龔凌， 趙琳. 項目驅(qū)動教學法在獨立學院《Linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)》課程中的應用[J]. 中國信息技術(shù)教育：高教專區(qū)， 2014（9）： 91-93.

[6] 宋敬彬. Linux網(wǎng)絡編程[M]. 北京：清華大學出版社， 2010.endprint

第一，培養(yǎng)獨立動手的能力，學生可以根據(jù)自己的興趣愛好自擬題目，也可以選擇給定的實驗題目。

第二，幫助學生建立團隊合作意識，加強學生的溝通與協(xié)作能力，形成良好的團隊合作理念。

第三，幫助學生建立工程理念，培養(yǎng)分析能力。

第四，模擬工程項目角色，在小組內(nèi)設置項目經(jīng)理，系統(tǒng)架構(gòu)師，軟件工程師等職位，培養(yǎng)學生承擔責任和建立風險意識。

2.4 教材的選擇

選用的教材是清華大學出版社，宋敬彬等人編著的《Linux網(wǎng)絡編程》[6]，同時采用輔助教材是Unix 網(wǎng)絡編程卷1：套接字聯(lián)網(wǎng)API，第三版，人民郵電出版社；Unix 網(wǎng)絡編程卷2：進程間通信，人民郵電出版社；《Linux網(wǎng)絡編程》課程教材的選擇主要原因是該書內(nèi)容豐富，圖文并茂，涵蓋了Linux網(wǎng)絡編程從基礎到高級的開發(fā)過程，并且還重點講述了Linux用戶空間和內(nèi)核的關(guān)系，以及內(nèi)核網(wǎng)絡的編程等。同時這本書具有很全面的知識點，從原始概念和基本原理都做了深入的講解和詳細的分析；而該書給出了很多經(jīng)典代碼的源碼，結(jié)合了450多個示例，70多個應用實例以及三套項目案例的詳細介紹與實現(xiàn)過程，這些案例大多數(shù)都來自于實際項目具有很強的實用性。

2.5 師資培養(yǎng)

網(wǎng)絡工程專業(yè)的核心課程，除了Linux網(wǎng)絡編程需要具備一定的工程背景外，其余的核心課工程實踐性也很強，這就要求教師不僅有深厚的知識理論，還需要有一定的工程背景。所以為了適應工程型教育的需求，學院對教學團隊的培養(yǎng)，一方面在引進新教師的時候，要求其有2-3年的工程實踐背景，參與過企業(yè)項目開發(fā)，具備工程實踐經(jīng)驗；另一方面，積極協(xié)助青年教師去國內(nèi)985/211高校和國外高水平大學進修或者訪學，鼓勵青年教師申報各種基金項目、教改基金項目等。

3 總結(jié)

經(jīng)過這幾年的努力，課程內(nèi)容與教學方式也不斷完善，在教學過程中采用了基于工程的項目化教學法以及實踐課程時間的增加，鍛煉了學生的動手能力，得到了學生的好評。在以后的教學中，筆者所在的教學團隊教學水平還會不斷的提高，進一步深化課堂的教學研究，爭取在短時間的課程內(nèi)，更加激發(fā)學生學習的主動性和熱情。

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[5] 曹華孝， 龔凌， 趙琳. 項目驅(qū)動教學法在獨立學院《Linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)》課程中的應用[J]. 中國信息技術(shù)教育：高教專區(qū)， 2014（9）： 91-93.

[6] 宋敬彬. Linux網(wǎng)絡編程[M]. 北京：清華大學出版社， 2010.endprint

第一，培養(yǎng)獨立動手的能力，學生可以根據(jù)自己的興趣愛好自擬題目，也可以選擇給定的實驗題目。

第二，幫助學生建立團隊合作意識，加強學生的溝通與協(xié)作能力，形成良好的團隊合作理念。

第三，幫助學生建立工程理念，培養(yǎng)分析能力。

第四，模擬工程項目角色，在小組內(nèi)設置項目經(jīng)理，系統(tǒng)架構(gòu)師，軟件工程師等職位，培養(yǎng)學生承擔責任和建立風險意識。

2.4 教材的選擇

選用的教材是清華大學出版社，宋敬彬等人編著的《Linux網(wǎng)絡編程》[6]，同時采用輔助教材是Unix 網(wǎng)絡編程卷1：套接字聯(lián)網(wǎng)API，第三版，人民郵電出版社；Unix 網(wǎng)絡編程卷2：進程間通信，人民郵電出版社；《Linux網(wǎng)絡編程》課程教材的選擇主要原因是該書內(nèi)容豐富，圖文并茂，涵蓋了Linux網(wǎng)絡編程從基礎到高級的開發(fā)過程，并且還重點講述了Linux用戶空間和內(nèi)核的關(guān)系，以及內(nèi)核網(wǎng)絡的編程等。同時這本書具有很全面的知識點，從原始概念和基本原理都做了深入的講解和詳細的分析；而該書給出了很多經(jīng)典代碼的源碼，結(jié)合了450多個示例，70多個應用實例以及三套項目案例的詳細介紹與實現(xiàn)過程，這些案例大多數(shù)都來自于實際項目具有很強的實用性。

2.5 師資培養(yǎng)

網(wǎng)絡工程專業(yè)的核心課程，除了Linux網(wǎng)絡編程需要具備一定的工程背景外，其余的核心課工程實踐性也很強，這就要求教師不僅有深厚的知識理論，還需要有一定的工程背景。所以為了適應工程型教育的需求，學院對教學團隊的培養(yǎng)，一方面在引進新教師的時候，要求其有2-3年的工程實踐背景，參與過企業(yè)項目開發(fā)，具備工程實踐經(jīng)驗；另一方面，積極協(xié)助青年教師去國內(nèi)985/211高校和國外高水平大學進修或者訪學，鼓勵青年教師申報各種基金項目、教改基金項目等。

3 總結(jié)

經(jīng)過這幾年的努力，課程內(nèi)容與教學方式也不斷完善，在教學過程中采用了基于工程的項目化教學法以及實踐課程時間的增加，鍛煉了學生的動手能力，得到了學生的好評。在以后的教學中，筆者所在的教學團隊教學水平還會不斷的提高，進一步深化課堂的教學研究，爭取在短時間的課程內(nèi)，更加激發(fā)學生學習的主動性和熱情。

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[5] 曹華孝， 龔凌， 趙琳. 項目驅(qū)動教學法在獨立學院《Linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)》課程中的應用[J]. 中國信息技術(shù)教育：高教專區(qū)， 2014（9）： 91-93.

[6] 宋敬彬. Linux網(wǎng)絡編程[M]. 北京：清華大學出版社， 2010.endprint