《计算机网络》教学改革研究

陈 琳 (长江大学计算机科学学院,湖北荆州434023)

1 存在的问题

目前,《计算机网络》教学存在以下几个方面的问题:①教材部分内容过时,未能体现最新网络技术的发展。日常教学内容是对教材知识点的取舍,最新的网络技术和方法未能在课堂体现。②教学方法和手段缺乏多样性。在教学过程中,采用了多媒体教学和部分演示等方法。教师主导性教学过程过多,学生参与为主体的教学方法偏少,互动式、案例式、启发式、导学式、研究式等教学方法运用较少。③设计型综合型实验项目过少。试验项目仅为验证型,如服务器的安装与配置,网络互连测试,路由器和交换机配置等,实验项目过于片面,未能综合反映教材的内容,也未能反映出技能水平和网络发展的新颖性、实用性、延伸性等。④师资力量能力不够全面。目前师资力量主要集中在网络基础理论与应用、无线传感网络、网络安全、网络模拟等方面,在最新理论技术及应用、基础实践教学等方面还略现不足。⑤考核方式未能反映学生的综合能力。考核方式是理论与实践两方面简单的综合评测,与培养“工程型”和 “应用型”人才,反映学生技能水平的目标还有一定的差距。

下面,笔者就该门课程理论和实践教学等方面的改革进行了探讨❶❶长江大学教研项目 (JY2009034;JY2009035)。。

2 改革思路

1)要明确该课程的目标和定位。应用型高校的最终目标是培养能够适应社会需求的应用型人才,培养能够从事网络应用与开发、网络配置、管理和维护的高级应用型人才,在大纲制订、教学设计等过程中,必须以课程内容为基础,以就业为导向,理论与实践结合开展教学,同时介绍比较新颖实用的新技术,让学生掌握网络未来的发展趋势,奠定好坚实的网络基础,为后面的网络课程设计、专业实习、毕业设计等服务。

2)要更新教学观念,突出系统观点,加强实践教学。计算机网络是融合现代先进信息技术的一种结构复杂、覆盖面广的大系统[1]。在教学过程中必须具有 “系统”观点,并突出网络实践教学,只有在实践中加强了锻炼,学生才会目的明确,深刻理解网络知识的难点和重点,才会变被动学习为主动学习,达到良好的教学效果。

3 理论教学改革

3.1 以教材为基础,优化及补充课程内容

教材一般都是以OSI的7层参考模型或TCP/IP协议的5层模型为基础来组织教学内容,有些内容基本过时或者不适应未来发展的趋势,如X.25网、帧中继网和ATM网等,教学过程中需要对书本内容进行适当优化[2];有些新的内容和方法需要补充进来,如常用网络设备介绍与使用、网络优化、网络安全、下一代互联网、无线局域网、网络仿真等。网络技术有关的新技术和新方法非常多,是否作为补充内容的原则是参考教学学时和近几年已就业学生从事的工作对网络技术的需求,即以就业为导向补充介绍网络新知识,以此减少学生毕业时与就业需求的差距。课程内容优化和补充,加强了教学的针对性。

3.2 依据知识模块特点,采用不同教学方法

网络课程内容非常丰富,抽象难懂的理论和概念非常多,另外还要介绍许多网络协议的应用,因此在教学过程中需要根据知识模块的特点灵活选择不同的教学方法。如网络体系结构,可以采取 “自底向上”和 “自上而下”相结合的教学方法[3];链路层的CSMA/CD协议和网络层、传输层等众多协议,可以采用讲授法、演示法、案例法和导学法;对网络优化部分的拥塞控制、队列管理等,可以采取启发式法、模拟仿真法;对于新的网络技术和方法,则可以采用教学法、启发式法和研究法相结合,以激发学生思考问题,培养研究能力和技术创新应用的能力。

计算机网络是一个大系统,其中的知识模块不是孤立的小岛,而是相互联系起来的有机的系统。网络的体系结构具有非常清晰的层次感,每一个知识模块在这种层次结构中都有自己的位置,因此,在采取 “知识模块→案例分析”教学后,还要采取 “系统”的观点进行归纳和总结。

3.3 多样化的教学手段,提高课堂教学效果

在教学过程中,淡化了传统 “传授式”教学方法,使用了多媒体教学和互动方式,辅以知识模块的PPT演示、仿真演示和实际操作演示,但这些教学手段的使用还不足以激发学生主动学习的热情。在倡导以 “学生为主体,教师为主导”的同时,必须用多样化的、有效的教学手段强化学生的主体地位,让学生带着明确的任务主动学习,如项目式学习和研究式学习。项目式教学和研究式教学都属于 “问题式”教学,能够以学生为主体激发学生主动学习的热情,能培养学生分析问题、解决问题的能力,也能适当培养学生知识创新和应用能力,及培养团队协作的能力,达到优异的教学效果。

4 实践教学改革

课程实验项目要体现3条原则,即联系课程内容、反映技能水平和紧跟网络发展,并通过验证型、设计型、综合型等实验项目培养不同层次学生的实际应用能力。在具体实践教学环节,可以按照下列类别开展实验教学:

1)网络应用与管理类 常用网络命令、网络互连、交换机和路由器等设备配置;服务器端安装、配置和测试Web、FTP、M ail及DBM S服务等,并在客户端访问和测试相应服务。

2)网络协议分析类 网络命令验证应用层协议、用仿真软件如Sniffer和Ethereal观察网络状态、捕获数据包并分析。

3)应用开发类 进程间通讯、数据加密、网络应用项目开发等。

4)知识创新类 移动IP技术、无线传感网络、P2P技术、拥塞控制、网络服务质量、网格计算和网络安全等控制机制和算法研究等。

5 考核评价体系改革

综合考核知识、能力和素质3个方面,分别采用卷面测试、课内实验项目考核和课外实验考核等方式。其中课程内实验项目考核包含了试验过程、实验结果和实验报告。

对于学有余力的学生,可以布置课外实验,采用完全开放、指定题目和自由选题相结合的形式进行选题,学生拟定好实现方案,教师详细评阅方案设计报告,给出建议和评语。学生完成之后进行现场演示答辩,教师当面测试验收。此成绩可以作为实践考核的加分项目。课外实验项目反映了全面素质,可以激发学生的求知欲望,鼓励了个性发展,为知识和应用创新创造了条件。

[1]赵海阳,范敏.高校计算机网络教学改革探讨[J].内江科技,2007,(8):36,73.

[2]谢希仁.计算机网络 [M].北京:机械工业出版社,2008.

[3]陈鸣译.计算机网络 (自顶向下方法)[M].北京:机械工业出版社,2009.