以學生為中心的計算機網(wǎng)絡實驗教學研究

湯海林

(廣東白云學院 電氣與信息工程學院，廣州 510450)

以學生為中心的計算機網(wǎng)絡實驗教學研究

湯海林

(廣東白云學院 電氣與信息工程學院，廣州 510450)

實驗教學與理論教學是相輔相成的，開展以學生為中心的實驗教學是對教學方式的一種改革，充分體現(xiàn)學生的學習自主性。針對計算機網(wǎng)絡實驗課程的實施，從課程的教學目標、實驗項目模塊設計、課堂教學方法和課程考核方式等方面作了詳細的闡述，分析了實驗課程靈活、多樣的教學方法，使學生在輕松、活躍的課堂教學氛圍中全身心的參與活動教學。

實驗教學；以學生為中心；教學方法；活動教學

實驗教學是課堂理論教學的延伸、強化與補充，在高等教育中，尤其是應用型人才培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用。通過實驗教學，培養(yǎng)學生的理論知識的應用能力、實踐操作能力、團隊溝通與協(xié)作能力，以及實際項目的管理能力，它是對學生理論知識的再實現(xiàn)，是更深一層次的學習。計算機網(wǎng)絡是一門理論性與實踐性并重的專業(yè)核心課程，合理、科學地開展實驗課程的教學，可幫助學生進一步地對理論知識的理解與應用。

1 構(gòu)建以學生為中心的實驗教學目標

廣東白云學院以培養(yǎng)應用型、復合型高級人才為目標，依托中國應用技術(shù)大學聯(lián)盟，學校加大應用技術(shù)人才培養(yǎng)的力度，尤其針對工科類課程的教學，特別注重理論與實驗教學的結(jié)合[1]。計算機網(wǎng)絡課程是學校教學質(zhì)量工程改革的課程之一，課程特點是理論與實踐并重，結(jié)合課程的教學目標，學生的學習特點，構(gòu)建以學生為中心的教學目標，以學生為本，充分調(diào)動學生的學習主動性與積極性[2]，以最大化實現(xiàn)課程的教學要求，課程教學目標包括以下三個方面。(1)知識水平。通過課程學習，使學生系統(tǒng)地掌握計算機網(wǎng)絡的基本原理、相關(guān)理論和實現(xiàn)方法，掌握通信協(xié)議的分析和設計方法，熟悉和掌握常用的計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)和標準、相關(guān)的網(wǎng)絡實用技術(shù)，對各種網(wǎng)絡技術(shù)、網(wǎng)絡工程項目、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡安全的基本原理、基本方法和相關(guān)技術(shù)有所了解。(2)能力目標。能運用協(xié)議分析軟件分析網(wǎng)絡的常用協(xié)議，具備運用網(wǎng)絡知識分析、設計計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)能力，對計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的運行具有維護、應用、評估、升級等綜合應用能力。具備網(wǎng)絡架構(gòu)、設計、實施、運行的網(wǎng)絡工程師的能力。(3)素質(zhì)目標。熟悉計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展與應用，具備團隊協(xié)作能力，善于溝通，并能獨立完成課程項目，具備網(wǎng)絡工程師的綜合素質(zhì)要求。

2 優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，建立知識體系

結(jié)合人才培養(yǎng)目標與課程教學要求，實驗項目要符合基本課程教學要求，同時要能結(jié)合知識的實際應用，與工程實踐項目接軌，為學生后續(xù)的課程設計與實際工作打好基礎(chǔ)。在實驗教學內(nèi)容的選擇上以建立知識體系為目標，充分體現(xiàn)以學生為主體、以能力培養(yǎng)為中心、注重理論與實踐的結(jié)合[3]，根據(jù)實驗內(nèi)容和難易程度將實驗類型可劃分為演示性、驗證性、綜合性和設計性4 種類型[4]，對每個實驗單元及實驗項目或內(nèi)容制定了不同的實驗教學要求。我院開設的計算機網(wǎng)絡實驗課程主要分五個知識模塊：網(wǎng)絡協(xié)議分析、交換技術(shù)、路由技術(shù)、廣域網(wǎng)配置和服務器配置，其知識結(jié)構(gòu)由理論到實踐，注重理論性、實踐性、設計性的結(jié)合。實驗項目內(nèi)容及具體要求如表1所示。

表1 計算機網(wǎng)絡實驗項目模塊

3 實施以學生為中心的多元化教學方法

傳統(tǒng)教學采用的基本方法是講授法，更多的體現(xiàn)教師的教學活動，而缺乏學生的參與。以學生為中心的教學方法注重學生的學習過程，強調(diào)的是學生的課堂活動，學生是主體，通過采用多種教學方法，充分調(diào)動學生參與課堂的活動教學。

實驗課程的目的是對課堂理論教學的補充，要求學生通過實驗學習能更加深刻地理解相關(guān)的網(wǎng)絡技術(shù)的理論知識，并將其應用到具體的實踐中。實驗教學不同于理論的課堂教學，應以學生為主，教師為輔，引導學生自主學習，自我實踐，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)學生的學習能力、團結(jié)協(xié)作能力、語言溝通能力等方面的綜合素質(zhì)[5]。在上節(jié)中已給出實驗的具體項目內(nèi)容及要求，結(jié)合實驗的要求，實驗課程的教學主要采用分組實驗、小組討論、交叉評論、辯論等方法[6]。

下面以交換技術(shù)實驗的實施過程分析實驗教學的方法。在本次實驗項目中，要求學生認識最重要的網(wǎng)絡設備——交換機，并通過實驗完成交換機的基本配置，配置VLAN，實現(xiàn)各VLAN之間的連接。課程的教學過程主要分以下幾個環(huán)節(jié)：任務講解、分組實驗、交叉討論、效果評估。

3.1 任務講解

教師提出實驗要求，介紹并分析交換機功能及應用，對交換機的基本配置方法和命令作基本介紹，學生通過教師講解內(nèi)容，自己在每個小組完成基本命令的應用。學生分組完成自己小組的VLAN的配置，在此基礎(chǔ)上，再實現(xiàn)不同組之間的網(wǎng)絡互連。

3.2 分組實驗

此環(huán)節(jié)是實驗教學的核心，也是學生課堂活動的主體。學生在學習過程中以小組為單元，根據(jù)項目的實驗要求，小組成員自行學習、設計、驗證實驗，教師分步驟的檢查各小組的完成情況。

對于交換機的模式、基本命令應用、VLAN的基本知識在理論課堂已有部分講解，同時要求學生在實驗課前提前預習。學生對于實際項目的設計的積極性都比較高，對于交換機、路由器的應用都很感興趣，教師在教學過程中也可根據(jù)學生的學習興趣拓展教學內(nèi)容，使學生了解實際網(wǎng)絡工程項目中網(wǎng)絡設備的應用技術(shù)。分組實驗的教學環(huán)節(jié)是寓教于做當中，學生可獨立、小組或分組之間自由討論，充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡設備、參考資料來設計自己的實驗，教師把握學生的實驗進展，及時指導一些存在的問題和提出的疑問，使學生在一種輕松、自由的環(huán)境中學習，充分體現(xiàn)學生的自主性。

3.3 交叉討論

在分組實驗的基礎(chǔ)上，各組選擇一名學生對自己小組完成的情況作總結(jié)，并要求各組之間進行相互評估，對各組完成的情況，存在的問題進行點評。讓學生充當教師的角色，評估、考核其他組項目完成的情況，在相互的討論與評估中去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。同時，提高自己對實驗項目內(nèi)容的理解，更好地去改進、實施自己的項目。

此方法在教學過程中，能充分調(diào)動學生的積極性，同時要求所有組必須去對其他組進行評估，給出自己的見解，所有學生都必須參與，避免了部分學生在小組中想濫竽充數(shù)的思想，達到最佳的教學效果。

3.4 效果評估

此環(huán)節(jié)是在學生完成相應的實驗、討論、評估之后，教師對學生完成情況的一個綜合性的評估，同時給出此實驗項目各學生的考核成績，并對學生存在的普遍問題，未發(fā)現(xiàn)的問題及實際應用作綜合性的講解，以幫助學生全面的掌握交換機的應用，并引導學生課后繼續(xù)深入學習相關(guān)的技術(shù)應用。

4 改革考核方式

5 結(jié)束語

計算機網(wǎng)絡課程的知識量大、應用性強，是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的核心課程，充分利用實驗課程的教學可幫助學生更好的理解計算機網(wǎng)絡的理論知識與技術(shù)實踐應用。實驗教學內(nèi)容依托課程的總體要求，在合理分配實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，實驗教學過程中，充分以學生為中心，調(diào)動學生的學習積極性、主動性，既可幫助學生在學習中掌握學習方法，自我挖掘?qū)W習潛能。同時，也可減輕教師課堂教學的任務量，使學生充分參與教學，形成靈活、多樣的活動課堂教學模式，以最簡單、實用的教學方式達到最優(yōu)的教學效果。

[1] 黃大明，秦鋼年，楊春蘭，等.提高實驗教學人才培養(yǎng)功能適應創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2011，30(6):126-129.

[2] 魏桂森. 構(gòu)建新型實驗教學模式，培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才[J]. 實驗室科學，2005(6): 28-29.

[3] 李光提，侯加林，張業(yè)民，等.以學生為中心提高實驗教學質(zhì)量的實踐與探索[J].實驗室科學，2012，15(4):13-16.

[4] 卞國慶，魏永前，耿明華，等.以人為本的化學綜合實驗改革與探索[J]. 實驗室研究與探索，2007，26(10):80-82，94.

[5] 閻麗珍，盧紀臨. 新教育理念下的實驗教學模式[J]. 實驗技術(shù)與管理，2008， 25(3): 138， 158.

[6] 姜愛民，李明弟，李軼，等.實驗教學管理體系幾個重要環(huán)節(jié)的改革與實踐[J]. 實驗室科學，2011，14(5):45-48.

Researchon the Experimental Teaching of Computer Network Based on Student-Centered

TANG Hailin

(School of Electronic Information Engineering, Guangdong Baiyun University, Guangzhou 510450, China)

Experimental teaching and theoretic teaching are complementary to each other. To implement the experimental teaching based on student-centered is a reform of the teaching method, and it reflects the students’ autonomy of learning. Aiming to how to implement the computer network’s experimental courses, this paper has detailedly instructed from the teaching objectives of the course, the design of experimental project module, the course teaching methods and the course evaluation methods. It also analyses the flexible and mutliple teaching methods of experimental course. And it helps students to participate the active teaching wholeheartedly in a relaxed and active atmosphere.

experimental teaching; student-centered; teaching method; active teaching

2014-09-30

湯海林(1980-)，男，研究生，講師，研究方向：圖像處理與識別。

TP393；G642.423

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.04.016