《數(shù)據(jù)通信》課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

李杰 武志剛 張晨光 王學(xué)靜

摘要：本文通過(guò)研究《數(shù)據(jù)通信》課程的教學(xué)特點(diǎn)，提出了針對(duì)該課程的理論和實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)方案，搭建了《數(shù)據(jù)通信》課程的實(shí)訓(xùn)室。并將改革方案應(yīng)用于實(shí)際的教學(xué)中，獲得了明顯的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信;網(wǎng)絡(luò);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2016）42-0140-02

數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)已成為人們生活的必需品，需要學(xué)習(xí)這門課程的人也在不斷地增加。而目前傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信課程的教學(xué)通常以理論課為主，與實(shí)際數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)狀況脫節(jié)。學(xué)生無(wú)法將學(xué)到的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)。為了使學(xué)生在掌握通信基本原理和技術(shù)的前提下，掌握數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行機(jī)理，本文提出了結(jié)合企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的《數(shù)據(jù)通信》課程教學(xué)改革方案，建立《數(shù)據(jù)通信》課程教學(xué)實(shí)踐課程體系，使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)改進(jìn)措施，在具體的教學(xué)實(shí)踐中，取得了較明顯的效果。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

《數(shù)據(jù)通信》課程通常以理論教學(xué)為主，常選用的經(jīng)典參考教材有Berouz A. Forouzan編著的《Data Communications and Networking》和William Stallings編著的《Data and Computer Communications》等。主要講述數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)，包括網(wǎng)絡(luò)模型、數(shù)據(jù)傳輸、編解碼技術(shù)、交換、復(fù)用等;網(wǎng)絡(luò)協(xié)議各層功能;局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的工作方式和原理等。學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)，感覺知識(shí)點(diǎn)繁多，內(nèi)容瑣碎，無(wú)從下手，學(xué)習(xí)效果較差。由此可見，積極進(jìn)行教學(xué)改革，引入實(shí)踐教學(xué)機(jī)制，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解和掌握課程中的各種網(wǎng)絡(luò)原理，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，迫在眉睫。

二、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

《數(shù)據(jù)通信》課程的內(nèi)容可以分為兩部分，一部分是數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論和知識(shí)，這部分內(nèi)容具有概念抽象、專業(yè)術(shù)語(yǔ)過(guò)多等特點(diǎn);另一部分為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這部分內(nèi)容具有更新?lián)Q代快，新概念、新技術(shù)層出不窮的特點(diǎn)。首先，針對(duì)本課程的特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)遇到的問題，需對(duì)原有教學(xué)大綱進(jìn)行調(diào)整，增加數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)理論和知識(shí)的講解，并增加對(duì)當(dāng)前采用的最新數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的內(nèi)容。其次，在對(duì)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識(shí)和協(xié)議的講解中，內(nèi)容較為抽象，學(xué)生不容易理解，需輔助動(dòng)畫。動(dòng)畫是理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的復(fù)雜機(jī)制的強(qiáng)有力的工具，能夠使學(xué)生在協(xié)議交換的每一步直觀地觀察到協(xié)議的工作原理。最后，增加實(shí)踐和討論課等調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣的內(nèi)容，使學(xué)生增加學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

本課程內(nèi)容雖然很多，但是很多內(nèi)容具有連貫性和相似性，通過(guò)有重點(diǎn)、有層次的學(xué)習(xí)，更利于學(xué)生做到融會(huì)貫通，節(jié)省學(xué)習(xí)時(shí)間。通過(guò)這些方法，不斷整合優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，適時(shí)調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，提高學(xué)生時(shí)間動(dòng)手能力。

三、更新教學(xué)手段

目前，各高校對(duì)理論課程的講解多采用多媒體教學(xué)的方法，教師準(zhǔn)備課程主題相關(guān)的ppt文檔，通過(guò)在文檔中集成圖像、文字、聲音和動(dòng)畫技術(shù)，使抽象的內(nèi)容形象化、生動(dòng)化，易于理解和接受，教學(xué)效果較好。但是僅采用幻燈片的方式，學(xué)生反映對(duì)一些公式推導(dǎo)和分析效果不好，對(duì)某些抽象概念理解不深入。針對(duì)這類問題，本文采用板書教學(xué)和多媒體教學(xué)相輔助的原則，并引如對(duì)時(shí)間問題解決方法的實(shí)際操作演示。例如：在講解基于TCP協(xié)議的進(jìn)程的通信過(guò)程時(shí)，通常根據(jù)圖1，用語(yǔ)言來(lái)描述。這種講解，學(xué)生只是從概念上明白了，但還是無(wú)法深入理解，也很難著手自己去實(shí)現(xiàn)。如果教師在課堂上，直接通過(guò)編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的基于TCP的進(jìn)程通信的程序，可以直接有效地讓學(xué)生理解整個(gè)通信過(guò)程，并且為后面自己動(dòng)手設(shè)計(jì)通信程序奠定了基礎(chǔ)。

四、增加實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，可以增加學(xué)生的見識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要手段。但傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)通常側(cè)重于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對(duì)落后，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)有限，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容驗(yàn)證性較多等，很難達(dá)到預(yù)期效果。為了改善教學(xué)中的這一問題，本課程對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改進(jìn)。

首先，增加案例實(shí)踐。案例教學(xué)主要指在教學(xué)過(guò)程中以典型的案例為對(duì)象，教師和學(xué)生共同參與分析，并尋求解決辦法。這種教學(xué)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，具有良好的教學(xué)效果和教學(xué)價(jià)值。

其次，引進(jìn)三層交換機(jī)、全千兆匯聚交換機(jī)、企業(yè)路由器、企業(yè)語(yǔ)音路由器和網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音終端等設(shè)備，搭建數(shù)據(jù)通信實(shí)訓(xùn)室，以“分-總”的方式提供數(shù)據(jù)通信技術(shù)實(shí)訓(xùn)。所謂“分”是指學(xué)生可以通過(guò)實(shí)訓(xùn)室組內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行分項(xiàng)技術(shù)的實(shí)訓(xùn)。例如：在VLAN技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程中，學(xué)生只使用交換機(jī)設(shè)備進(jìn)行VLAN技術(shù)方面的實(shí)訓(xùn);在OSPF課程上，只使用路由器設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)。教師可以通過(guò)配套的實(shí)訓(xùn)課程搭建實(shí)驗(yàn)，也可以根據(jù)具體需求靈活搭建實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)。“總”是指學(xué)生在了解并掌握數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)各個(gè)層級(jí)技術(shù)基礎(chǔ)上，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上形成整體概念，能夠把握高層技術(shù)，通過(guò)對(duì)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的模擬實(shí)訓(xùn)，對(duì)各個(gè)層級(jí)技術(shù)的融會(huì)貫通，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及搭建技能。實(shí)訓(xùn)室網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總體拓?fù)鋱D如圖2所示。

五、考核辦法

傳統(tǒng)的考核辦法以試卷考核為主，這種方法只適用于基礎(chǔ)理論課的考核，對(duì)于《數(shù)據(jù)通信》課程這類理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程不適合。為了激勵(lì)學(xué)生更好地掌握這門課程，提高動(dòng)手能力，考核需分為2步完成：一部分以試卷的方式考核理論部分，占總成績(jī)的50%;另一部分由教師師根據(jù)學(xué)生對(duì)實(shí)踐部分的完成情況，給出成績(jī)，占總成績(jī)的50%。

本文提到《數(shù)據(jù)通信》課程的教學(xué)改革內(nèi)容和方法已應(yīng)用于具體的教學(xué)實(shí)踐中，取得了較明顯的教學(xué)效果，學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情明顯提高，自主思考和動(dòng)手能力也有所提高。

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The Research and Application on the Improved Teaching Methods of Data Communication

LI Jie，WU Zhi-gang，ZHANG Chen-guang，WANG Xue-jing

（School of electronics and information Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）

Abstract：The improved teaching methods of the Data Communication course are proposed in this paper，which combine the theory and the practice.The laboratory of Data Communication was built.The improved teaching methods have been applied to the teaching，which has obtained good effect.

Key words：data communication;network;improved teaching methods