基于学生认知的模块化计算机网络原理课程体系构建

马慧　张志立

[摘 要] 通过对计算机网络原理课程教学现状分析，在应用型人才培养转型背景下，结合学生对网络的认知情况，对计算机网络原理教学内容按职业岗位需求与学生认知进行模块重构，提出基于学生认知的模块化计算机网络原理课程体系，该课程体系包含知识、能力多方面的要求，同时阐述了该体系在执行过程中应注意的事项。经过两年的探索与实践，学生更好地掌握了计算机网络基础知识与工作原理，同时，学生实践能力有了明显提高。

[关 键 词] 学生认知；模块化；课程体系；计算机网络原理

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）24-0052-02

计算机网络原理是我校面向计算机学科开设的专业基础课，该课程以计算机网络体系结构为主线，讲解计算机网络的基础概念、工作原理与主流网络技术。通过本课程的学习，使学生掌握计算机网络的基本知识、基本工作原理，了解主流与最新网络技术，掌握基本组网技术，具有计算机网络思维方法和解决问题、分析网络问题的能力，能够跟踪计算机网络新知识与新技术，具有一定沟通能力与团队合作能力。计算机网络原理总学时72，其中理论学时54，实验学时18，面向信息工程学院四个专业的大二学生开设，涉及面广，影响范围较大，是学生学习专业课程的基础。

作为一门专业基础课程，计算机网络原理具有概念多、知识点多、原理性强的特点，同时计算机网络原理又是一门实践性与应用性很强的课程。学生在学习过程中，由于不能很好地把所学知识放在计算机网络大环境下认识与理解，学生普遍反映课程知识点过于杂乱，学习有一定难度，同时由于学生对实践环节不够重视，解决实际网络问题的能力有待提高。作为一所应用型大学，在学校转型发展的大背景下，探索计算机网络原理课程改革成为摆在课程组面前的一项紧迫任务。本文结合自身多年的教学实践，采用模块化教学理念，探索模块化课程教学改革，就课程体系、教学方法等方面进行研究和探索。

一、计算机网络原理教学中存在的问题

（一）教学内容不能与社会需求相适应

作为一门快速发展的学科，计算机网络具有知识更新快、新技术不断出现的特点。但在教学过程中，由于课时压缩，教师在规定的课时内讲完计算机网络基础知识、基本技术与技能已感到时间紧迫，新的网络知识与技术不能及时传授给学生，造成学生知识与技术陈旧，不能很好地满足社会需求。

（二）教学体系不能适应学生的认知需求

国内很多高校的计算机网络课程采用的是电子工业出版社谢希仁编著的《计算机网络》，该教材按五层体系结构自下向上逐层讲解相关知识与技术，因此很多高校计算机网络基本也是采用该体系讲授课程。该体系从物理层开始讲起，一直到应用层，部分内容比较抽象，按这种方法讲解，学生普遍感到比较枯燥、抽象，不容易接受。

（三）学生实践能力不足

计算机网络原理是一门应用性、适用性很强的课程，但学生在学习过程中，普遍重视理论知识的学习，对于实践教学，部分学生抱着应付的态度，最终造成学生实践能力缺乏，不能解决实际网络问题，同时，实践教学没能很好地支撑理论教学，学生对网络协议、网络技术的理论没能真正掌握。

二、基于学生认知的模块化课程教学设计

计算机网络原理内容多、知识点零碎、知识更新快，集理论与应用于一体。为提高课程教学效果，课程组根据学生对网络的认知情况及网络发展现状重新构建知识体系。计算机网络原理课程在大二上学期开设，学生对网络的认识除了能够在网络上做什么，接触最多的就是IP地址的配置与机器上连接的双绞线，学生在配置IP地址的过程中经常会遇到各種问题，如IP地址应该怎么配、子网掩码是什么、网关怎么设置等，这部分内容是学生在日常学习过程中急需解决的，同时，在讲授网络概述时，因特网分组交换的大致过程及特点学生已掌握。因此，新的课程体系在增加网络新知识与新技术的基础上，按学生网络认知情况、网络工程的系统性对教学内容进行重构，使其与学生认知相符、与职业岗位需求相符，同时兼顾知识的系统性。基于学生认知的计算机网络原理课程体系如下图所示。

该课程体系具有以下特点：

（一）基于学生认知重构知识模块

基于学生认知的计算机网络原理课程体系在网络概述之后，首先引入网络层的IP编址部分，进而讲解IP协议、分组交换的详细过程及NAT等内容，因为解决了自己在网络中遇到的问题，同时又与前面所学内容紧密相连，学生学习具有一定主动性，网间通信讲完以后再讲解一个网络是如何工作、组建与管理的。在讲解局域网相关知识与技术的过程中，会把用到的抽象物理层相关知识穿插进来，放在实际环境下讲解，便于学生对知识与技能的学习掌握。

计算机网络原理所涉及的内容很多，基于学生认知的课程体系重点关注计算机网络基本工作原理、常用技术及网络设计的基本思想。同时，面对快速发展的网络技术，又把一些新技术融入相关章节，让学生在掌握计算机网络基本原理的前提下，了解计算机网络最新发展，如在讲解网络地址与IPv4时，会穿插IPv6的知识；分组交换部分会引入现有网络使用比较广泛的多协议标记交换协议MPLS；有线局域网后面会讲解无线网络。

（二）能力与知识并重

计算机网络原理是一门实践性、应用性很强的课程，同时作为许昌学院卓越试点专业网络工程专业的专业核心课程，该课程在传授基础理论知识的同时，培养学生掌握网络基本技能，具有分析、解决实际网络问题的能力。基于学生认知的课程体系在传授学生理论知识的同时，重视对学生能力与综合素质的培养，开设有计算机网络原理实验课程，实验课程包含有IP組网、局域网组建与管理、服务器搭建与维护三方面的内容，课程18学时。通过18学时的学习与实践，学生能够掌握基本的网络组建与管理技术，同时通过实验课程又能加深学生对网络理论、协议与算法的理解与掌握。计算机网络原理实验课程与理论课程不是依附关系，而是并列关系，两者相辅相成，实现知识与能力的培养。

三、基于学生认知的模块化课程体系在教学过程中应注意的问题

（一）改革教学模式、教学方法

现有“满堂灌”的教学方式重在知识传授、轻视问题思考，学生普通缺乏提出问题、解决问题的能力，知识与能力的获取完全跟着老师走，没有自己思考，很少问为什么。改革现有教学模式与教学方法，通过探究式、案例式教学引导学生多思考，多问为什么，提高学生对教学过程的参与度。实施以问题与案例为主线的教学过程，实现由教师主导的课程教学向以学生为主的课程教学转变，学生由被动接受知识到自觉学习的转变、由追求成绩到注重学习兴趣与学习能力的转变。

（二）采用过程考核机制，激发学生自主学习

基于学生认知的计算机网络原理课程体系实现了学生知识、能力的综合培养，现有课程考核主要由期末考试成绩、平时成绩两部分组成，期末试卷主要考查学生对知识的掌握情况，平时成绩一般包含考勤、作业与实验成绩，考勤与作业如果学生不是太过分，教师一般都会给高分，实验成绩一般根据实验报告打分，不能真正反映学生实践能力，该考核体系不但不能正确衡量学生对知识掌握、能力的培养情况，同时也会影响学生学习的方式与主动性。基于过程的考核方式应包含期末考试成绩、学生课堂表现、分组讨论、实践考核等部分，真正实现学生知识、能力的综合考评。

基于学生认知的模块化课程体系充分考虑学生对计算机网络的认知，结合职业岗位需求，在实时引入新技术的基础上，构建便于学生学习的模块化课程体系，实现计算机网络知识、能力的全面培养。该课程体系经过两届学生的实践，学生反馈效果良好，比较容易切入网络知识的学习。但因没有与该知识体系对应的教材，学生刚开始覺得有点乱，但当一个模块讲授结束时，因为所有知识、能力都是围绕解决一个问题展开的，学生这时对知识会有比较深刻的认识，会有一个比较清晰的知识链，并且知道所学解决的问题是什么。该课程体系执行重点在于问题的设计、课堂的组织与案例改造的适应性，这也是我们以后需要进一步研究的内容。

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