《计算机网络》课程教学改革与实践

孙权　张华　荆于勤

摘要：《计算机网络》是一门理论性与应用性兼具的课程，且随着网络技术的高速进步而发展着。该课程在教学上有着较高的难度，而现有的教学方法无法达到理想的教学效果。从“理论联系应用”思路出发，通过对目前全日制本科院校《计算机网络》课程的教学现状中的不足之处分别对理论教学与实验教学两个方面进行深入分析，并提出了关于理论教学方面就教学方法、凸显重点教学内容、多媒体辅助教学和网络教学等几方面的改进措施，以及关于实验教学方面就实验软硬件设施、实验内容设计和实验教学准备等三个方面的改进意见。经实践证明所提出的改革意见具有一定的可行性，并取得了良好的教学效果。

关键词：计算机网络；教学改革；理论教学；实验教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）32-7679-03

Abstract： The course of Computer network which has both theoretical and applicability is developing rapidly with the development of network technology. The course is difficult in teaching， while the existing teaching methods are hard to get sufficient teaching efficiency. Base on the idea of "combine theory and application"， we analyzed deeply in both theoretical teaching and experimental teaching of the deficiencies of the computer network course that offered by all full-time bachelor. We presented the improvement measures on the theory teaching such as the methods of teaching， highlighting the emphasis of teaching content， the multimedia assisted teaching and online teaching， etc... And we presented the improvement measures on the experimental teaching such as the software facilities and hardware facilities， the experimental design and the preparation of experimental teaching content， etc... Which has been proved is feasible and achieved good teaching results.

Key words： Computer Network； Teaching Reform； theory teaching； experimental teaching

近年来计算机网络技术的发展速度和普及规模都呈现出愈发迅猛的势头，这导致各个行业对计算机网络专业技术人才的需求量愈来愈大，对网络技术人才的专业素养要求也愈来愈严格[1]。目前计算机网络已经成为很多高等院校计算机、通信等专业的必修课，但由于该课程所包含的理论知识涉及计算机、通信、电子等等多个学科，因此要求授课教师掌握的知识面要广、专业技术知识要精；而同时计算机网络技术的更新换代速度快[2]，课程教学学时数时常不增反减，这些愈发增加了计算机网络课程的教学难度。为了尽快提高计算机网络课程教学质量，以培养出更多理论基础扎实、技术水平过关的高素质网络人才，课程教学改革亟待进行。

1 《计算机网络》课程教学现状分析

计算机网络是一门集理论性、实践性与应用性于一体的学科，学科技术发展迅速，知识体系不断更新，导致传统的教学模式已经无法跟上学科的发展，在教学过程中各种问题日渐凸显。

1.1理论教学环节现状

随着计算机网络领域中新理论、新技术、新标准、新服务的不断提出，计算机网络课程内容越来越繁复，传统的理论教学方法很难跟上课程知识的增长。

1.1.1 传统理论教学方法枯燥乏味

凡理论课程都带有很多的具有抽象性的内容，这些内容理论性较强，授课时单一的教学方法很难做到深入浅出、通俗易懂的讲解，学生也不易理解。在计算机网络课程中典型的抽象内容如“协议”，该部分一直以来都是计算机网络课程的重点和难点。“协议”中所包含的规则性问题如果只由传统的说教模式来讲解必然会导致课堂授课枯燥乏味，学生注意力不集中、产生厌烦心理，进而严重影响课程教学效果。

1.1.2 网络体系结构主次不清

众所周知目前最流行的计算机网络标准是TCP/IP体系结构，它是当今覆盖范围最广的Internet所遵循的现实工业标准。然而大部分教材都是从ISO/OSI七层结构参考模型着手，依次从物理层到应用层介绍各层的功能、主要协议以及关键技术等，然后再对比TCP/IP模型的四层体系结构讲解。这种教学内容组织方式的优点在于有很好的理论性与逻辑性，但对网络结构体系整体及其功能描述较少，未能将TCP/IP体系结构的重要地位凸现出来，最终导致学生结束课程学习后，仍无法对Internet网络体系结构进行整体把握；造成学习完计算机网络课程后，学生无法将理论与实际相联系，与我们所期望的应用型人才相去甚远。endprint

1.1.3 理论教学与实验教学脱节

作为一门实践性与应用性较强的学科，理论教学结合实验教学是不可或缺的[3]。然而许多学校实行理论教学与实践教学相独立的管理模式，将课程的实践环节由专职实验教学教师来教授，容易造成理论教学与实验教学步调不一致甚至脱节的现象产生。课程教学无法及时有效结合实践动手，这也在一定程度上增大了教师授课与学生学习的难度。

1.1.4 多媒体利用不充分

多媒体技术是一种功能十分强大的辅助教学手段，很多教师在授课过程中也在使用，但是大部分教师对多媒体的使用还仅仅停留在播放课件的简单工具上，致使多媒体器材的利用率低下，浪费了这种昂贵的教学资源。

1.2实验教学环节现状

计算机网络课程具备着很好理论性的同时，也有着相当强的实践性与应用性。在实验教学环节中教师主要是根据实验指导教材培养学生发散思维能力和创造性思维能力，引导学生动手编写程序并调试程序，直至得到实验结果。通过实验教学，可逐渐使学生的逻辑思维更加缜密，把复杂的问题有秩序地简单化，最终解决问题。然而现有《计算机网络》的实验大都较为简单，且多为验证性实验，实验中学生仍旧处于被动学习地位，无法有效发挥学生的主动性和创造性。

其次，现有的实验内容和方法普遍具有局限性，无法有效发挥学生的逻辑思维能力。学生对实验目的不明确，对实验内容、实验原理的理解和掌握普遍具有片面性，对实验步骤也无法建立起系统的概念。同时，上机实验在培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力方面考虑的也较少。

2 《计算机网络》课程教学改革总结

在《计算机网络》的教学过程中应更注重学生逻辑思维和抽象思维能力的培养，致力于提高学生分析问题、解决问题的能力。结合实验教学，不断锻炼学生的逻辑思维，达到将复杂的问题有秩序地简单化、最终解决问题的目的。鉴于此，作者结合已有教学经验对《计算机网络》教学的内容和方法进行了一些改革探索，以提高学生学习本门课程上的兴趣和课程的教学效果。

2.1 多样化的理论教学方法

2.1.1灵活多变的案例分析

对于理论性较强的《计算机网络》课程，传统的“填鸭式”教学方法无法有效的调动学生的学习兴趣和学习的主动性。在理论教学过程中，授课教师应尽量多找一些成功的网络技术案例进行讲解分析，将理论与实际有效联系起来，提升学生寻找问题、分析问题和解决问题的能力。例如网络设计的完整过程包括可行性分析、需求分析、网络规划、网络设计、网络建设、测试验收、运行维护等若干个步骤[4-5]，以学生为课堂主体，让学生以一名系统分析员的身份去模拟与客户的沟通交流，以此为课堂案例教学的核心，而教师只对有偏差的部分作简单纠正，从而带动并提高学生的自主学习能力。还可让学生扮演多种不同身份，如工程商、客户、供应商等等，从各个角色的不同角度去思考，包括从成本、效益、工程级别、时间进度等多方面进行思考，设立小组讨论环节，从而快速提高学生全局性思维能力。

2.1.2主次分明的理论教学

在计算机网络课程的整个教学过程中应始终贯彻“从实用性出发”的观点，致力于培养具有高素质的应用型网络人才。作为一种经典的网络体系结构，ISO/OSI七层结构描述了计算机之间进行通信时遵循的方法和规则，但在以TCP/IP体系结构为现实标准的Internet大规模发展的今天，ISO/OSI七层结构的参考价值远大于其实用价值[6]。在实际教学中，ISO/OSI参考模型作为理论基础必不可少，但教学的重点应放在实用性更高的TCP/IP模型上，这样才能跟实际应用更紧密的联系起来。引入更多当今前沿的技术知识（如物联网、云计算等），以开拓学生的知识面。

2.1.3形象生动的多媒体辅助教学

在课堂教学中板书有利于增强内容的逻辑性和连贯性但比较占用课堂时间，而多媒体作为一种辅助教学手段更多用于增加课堂教学的生动性，提升课堂气氛活跃度。在课前提前将大量的如图表类的内容用PPT、Flash动画等方式准备好，可以让课堂教学变得生动形象，提高学生的学习主动性和积极性，还能节省大量的板书时间，可谓一举数得。然而目前很多教师在多媒体的利用上仅限于图片与文字的排版，对于多媒体真正功能强大的动画、声音、视频等的制作使用还了解甚少，这就造成了教学资源的巨大浪费。因此教师在多媒体教学上还应花更多的精力进行熟悉使用，以增加理论教学的生动性和丰富性。

2.1.4开放的网络教学

这里网络教学指包括计算机网络课程相关的可下载网络资源、网站、教学视频、网络实时课程等所有网络教学资源的利用[7]。鼓励并指导学生利用网络资源开拓自身知识面的广度和深度，增强学生发现问题、分析问题以及解决问题的能力。相学生推荐一些好的网站（包括网络资源网站、技术论坛、各高校精品课程网站、前沿技术研究中心网站、著名大学计算机院系网站或著名网络技术公司网站等）。通过推荐优秀的资源来增长学生对计算机网络的认识，进而促进其在计算机网络技术上的学习发展。

2.2重视实验教学

《计算机网络》是一门实践性和应用性较强的学科，要求学生要具备较高的实际动手能力，因此仅仅只学好理论知识是远远不够的，实验环节必不可少。在实验环节中能不断锻炼学生的动手能力，提升解决实际问题的能力水平，更能与网络理论知识相印证，从而促进学生对所学知识跟深层次、更全方面的掌握。鉴于此，我们总结已有教学经验提出如下几点关于实验教学的建议：

2.2.1完善的实验软硬件设施

首先应加大在计算机网络实验室的基础设施建设上的投入。一个完整的网络实验室要有模拟实验设施和物理实验设施两部分组成，模拟环境可以帮助提高学生对实验原理逻辑的把握（如Packet tracer等模拟软件以及网络编程软件等），而物理环境可以对模拟实验设计进行验证（相应的网络物理设备，如PC机、网线、路由器、集线器、服务器等等），两者相结合可以快速提高学生的实际动手能力。更多的，还可为学生提供一些课外实践机会，参与到实际的网络组建项目中去学习实践经验。endprint

2.2.2循序渐进的实验内容

考虑到学生对《计算机网络》课程的学习都遵循着从浅显到深入、从简单到复杂的规律，因此我们在安排实验内容时也应遵循从易到难、从浅入深的准则，且各部分间逻辑关联性强、递进层次清晰。实验内容类型上不应仅仅局限在验证性实验的层次，而应设计更多的自主性较强的综合实验。验证性实验能帮助学生掌握理论知识、理解网络协议原理、训练网络编程能力、综合运用理论知识以及提高解决实际问题的能力，但对开发学生创造性思维与提升自主开发能力不够适用。因此还应该设计一些开放性的实验来锻炼学生的自主思考开发的能力。

2.2.3充分的实验教学准备

实验前教师自己在充分备课的情况下还应要求学生提出课前预习实验指导书与相关知识。完整的实验指导书应包含以下几部分：实验题目、实验目的、实验设备、实验原理、实验内容、实验步骤、实验结果及实验分析。

实验中教师应详细介绍本次实验的注意事项，讲解实验目的、实验原理等，帮助学生理解实验内容。在学生操作阶段应积极主动与学生交流沟通，实时解答学生提问，妥善处理意外事件、保证实验安全有序的进行。

实验后严格要求学生撰写实验报告，包括具体实验步骤、详细的实验结果以及相应的分析、实验心得体会等。并及时批阅学生提交的实验报告，评价学生实验成绩，认真总结实验效果、实验成功点以及不足之处，为后续实验做准备等等。

3 结束语

教学改革是对已有教学内容、教学方法进行讨论和提出改进，通过不断的改革使得教学愈来愈完善。通过对《计算机网络》课程教学所存在的问题分别就理论教学和实验教学两方面进行深入讨论，梳理出了一套行之有效的教学方法。教学改革对教学质量有极大的提升作用，不仅仅只是让学生更好的学习知识、掌握能力，教师也能在改革的过程中不断升华自身，更能提高社会整体教学水平。希望有越来越多的人士参与到教学改革探讨中来，为社会教育事业的提高共同努力。

参考文献：

[1] 张兰芳，年梅，张书芳.计算机网络“服务+协议”实验教学探索[J].计算机系统应用，2014（6）13-18.

[2] 董振华，张开便，李喜艳.计算机网络教学改革的几点建议[J].电子世界，2014（6）：151-152.

[3] 邢长友，陈鸣，许博，等.面向创新人才培养的计算机网络教学改革[J].计算机教育，2013（1）：53-56.

[4] 蒋先华，等.校园网络组建与应用[M].北京：科学出版社，2003.

[5] 王利.计算机网络实用教程[M].北京：清华大学出版社，2007.

[6] 赵欣.“计算机网络”课程的教学方法研究[J].大连大学学报，2012（6）：155-158.

[7] 郑丽.基于Blackboard网络学堂的教学设计与教学评价研究[J].实验技术与管理，2014（6）：183-186.endprint