应用型本科计算机网络教学改革研究

邓海良



应用型本科计算机网络教学改革研究

邓海良

（湖南科技学院 实验实训中心，湖南 永州 425199）

计算机技术和通信技术的发展推动了计算机网络技术的飞速发展，计算机网络也成为众多高校计算机专业的一门必修核心课程。针对应用型本科《计算机网络》课程教学的现状与转型发展的需要，以教学方法改革为出发点，从理论教学、教学手段、实验教学、考试评价等方面进行了探讨。实践表明，这些举措对培养具有实践能力和创新能力的计算机网络人才具有一定价值。

计算机网络；理论教学；实验教学；考试评价；改革

0　引　言

计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物。目前，以Internet为代表的计算机网络技术已经渗透到社会生活的方方面面，无时不刻地改变着人们的行为方式。因此，社会对熟练掌握网络规划与设计、网络应用与开发、网络管理与维护的人才需求越来越大[1,2]。为适应日趋激烈的人才竞争，我国各大院校都积极地进行教育转型。怎样培养出既具有扎实的理论基础，同时又具有较高应用开发能力的计算机网络人才，是每一位高校计算机专业的一线教师亟待思考和研究的课题。

1　计算机网络教学现状分析

教育转型以培养创新型的高素质人才为目标，倡导启发式、研讨式教学[3]。但长期以来受传统教学观念和教学模式的影响，目前计算机网络的教学仍然停留在“一块黑板四面墙、一本教材一人唱、一张试卷看谁强”的局面。具体来说，主要存在以下几个方面的问题：第一，教学内容体系不健全。由于教材本身具有滞后性和局限性[4]，很难跟上最新的网络技术和知识，如果上课只是对教材的复制和继承，是难以达到创新型人才培养的目标的。第二，教学手段不先进。以一支粉笔一块黑板的传统教学模式依然存在，即使采用了PPT、FLASH动画等目前普遍采用的教学手段，也不过是黑板和粉笔的一种替代，仍不能体现计算机网络中传输的实时性，更不能对网络中的传输实体进行有效的分析。第三，理论与实践几乎脱节。计算机网络教学中仍以理论讲解为主，忽视实践教学，实验课时所占比例较低，很难培养学生的动手能力。第四，考核评价方式单一。一张试卷定高低的评价方式忽视了“高分”与“高能”的统一。即使在成绩评定时加上了考勤、作业、实验等分数，也容易导致“上课来亮相、作业靠抄袭、考前搞突击、考后易遗忘”的局面。

2　计算机网络教学改革

2.1 突出理论教学中的“基、精、新”

（1）“基”。基就是在理论教学中，要突出基本概念、基本原理、基本技术的讲解。教材是课程教学的基本依据，教师应当深入挖掘教材中的基础性内容，对教材内容进行过滤和精选，突出重点，以满足教学目标的需要。例如，我们在讲解计算机网络发展历史时，要重点对分组交换网络的核心技术进行深入剖析，而不是对那些历史阶段的泛泛而谈。分组交换网络最基本的技术是将整个网络分成了资源子网和通信子网；数据从资源子网中的节点传输到通信子网中的节点时要划分成分组；从通信子网中的一个节点传输到另一个节点时采用的是先存储再转发[5]的工作方式。教师在讲解划分分组时可以围绕什么是分组、为什么要划分分组以及怎样划分分组进行；在讲解存储转发时可以让学生讨论数据的传输方式，如“类似电话的方式”和“类似邮局寄信的方式”。通过讨论得出计算机网络中为什么要采用先存储再转发的方式进行工作。这样既可以避免教师的“一言堂”，通过启发和引导使学生充分参与到课堂中来，又可以加深学生对基本原理的理解。

（2）“精”。就是对精选的重点内容要进行精讲、讲精，要透过现象看本质。例如我们在讲解网络的分类时，主流的分类方法是将网络分成局域网和广域网。一般教材中通常说是根据地理范围的大小来划分的，但这并不是其本质。本质上，是这两种网络可以使用的传输技术不同[5]。局域网可以采用广播的方式进行传输，而广域网只能采用点到点的方式进行传输。只有通过对重点内容的精讲，才能引导学生的思维深入到知识的发现或再发现，为培养学生的创新思维打下坚实的基础。

（3）“新”。新就是要紧跟学科的发展，合理补充前瞻性内容。教材往往具有滞后性，而计算机网络新技术、新应用不断涌现，这就要求教师能紧扣计算机网络发展的最前沿，及时将最新的科研成果转化为教学内容，弥补教材的不足，培养学生跟踪网络新技术的意识与能力。

2.2 改革教学手段，使枯燥难懂的理论变得生动、形象

（1）理论教学中多运用类比教学法

计算机网络原理中的许多思想来源于社会生活，教师在讲授这些原理时，应当对其基本思想进行深入挖掘，回归于社会生活。例如，数据的封装与解封装与日常生活中的寄信非常类似。信写好后装入信封，在信封上写上收信人的地址和姓名，这类似于在数据封装时加上目的地址；寄信时选择的邮寄方式，如平信、挂号信等就类似于在数据封装时加上对传输质量要求的控制信息。再比如说，在讲解计算机网络体系结构时，可以用处于不同地方、使用不同语言的两个人A、B进行交谈来引入分层模型。通过这些日常生活中的例子的引入，可以加深学生对基本原理的理解，甚至有可能使学生从实际生活的某个事件中受到启发，激发学生的创新能力。

（2）将网络仿真工具引入教学

计算机网络的原理比较枯燥，对初学者较难理解，虽然不少高校教师在讲解这些原理时做了较大的努力，比如说做成PPT、FLASH动画等来演示网络的工作原理，但这些动画还是不能体现网络传输的实时性，更不能对网络传输中的数据包进行捕捉和分析，仍不能使学生对网络现象有深入和细致的了解。因此，教师不妨把网络仿真工具引入教学。目前比较流行的网络仿真工具有OPNET、NS2、Matlab等，其中NS2是一款免费的开源网络仿真软件，利用NS2不仅可以将网络传输的实时动态以动画的方式展示出来，而且可以跟踪和捕捉每一个数据包的发送情况，对数据包进行有效的分析。同时，利用NS2的开源特性，还可以修改相应的网络参数，观察不同环境对网络传输的影响，甚至还可以改进和重新编写新的网络协议。这样可以使学生能透过网络现象看本质，在加强对网络原理的深刻理解的同时，还可以加强学生的动手能力和创新思维。

2.3 加强实验教学，构建多方位的实验体系

随着社会对网络应用型人才的需求不断增加，应用型本科院校不仅要培养学生扎实的理论基础，而且还要培养学生具有用理论来指导实践的动手能力。因此，我们必须把实验教学提升到一个新的高度。

（1）建立纵向的多层次实验体系

从实验层次上来说，我们可以设立基础验证性实验、综合型实验和设计型实验。基础验证性实验重点在于加强学生对网络基本原理的分析和理解，这部分实验要求每个学生都能够独立完成。综合性实验重点在于加强学生对所学基本原理进行综合和运用的能力，而设计型实验重点在于培养学生的创新能力。综合性实验和设计性实验可以采用小组合作的方式完成，采取适当的方法对每个小组及小组成员进行评价。

（2）建立横向的多角度实验体系

从实验内容上来说，我们可以从多个角度来设计实验项目。比如说，采用课程论文、网络规划设计、组网技术等方面来设计综合性和设计性实验，让学生能根据自己的兴趣和能力来选择相关的实验项目。课程论文重点培养学生的理论创新能力，为学生的理论研究打下基础；网络规划与设计可以培养学生对一个网络项目全局的把握，使之有能力成为网络设计人员；组网技术重点在熟悉和掌握各种网络设备、网络服务器的配置与使用，为学生成为网络工程技术人才奠定基础。学生选取不同类型的综设性实验，不但可以做到因材施教，还可以避免因学生不感兴趣而对计算机网络的学习产生厌倦。

2.4 改革考核机制，实施多元评价

以往的“一张试卷看谁强”的评价方式已经严重阻碍了创新型人才的培养，学生的动手能力和创新能力在试卷中得不到充分体现，以至出现了许多靠考前突击的“高分低能”的学生，挫败了真正具有动手和创新能力的学生的积极性。因此，改革考核评价机制也势在必行。

（1）改革笔试内容。在理论考试中，应该减少对基本概念、基本原理进行识记的内容，增加具有综合性、开放性的考题。这样可以减少学生靠考前突击拿高分的可能性，也可以使学生的创新思维具有充分展示的舞台。

（2）提高实验考核的比重。实验考核采用课程答辩的方式进行。学生在考前几周组合成小组，每小组可由4至6人组成，以小组的形式在教师规定的考核项目中选取一个项目。教师在设计考核项目时，应考虑不同学生的能力层次、兴趣和目标，提供理论创新型、规划设计型、工程施工型等多类型的项目。答辩时由小组推选的组长先进行汇报，然后进行提问。在提问的过程中，应保证每个小组成员至少要回答一个以上的问题，以避免部分成员没有真正参与到项目中。

（3）鼓励学生参加认证考试。学生可以参加软考、思科或华为等厂商的网络工程认证考试，通过认证考试的学生可以申请免去课程合格考试。

3　结束语

计算机网络技术是一门理论性、系统性和实践性都很强的课程，同时新的技术又不断涌现。随着社会对计算机网络人才的需求越来越大、要求越来越高，高校计算机网络课程改革已经刻不容缓。围绕如何培养动手能力强的创新型网络人才，从理论教学、教学手段、实践教学以及考核评价展开讨论，旨在为提高应用型本科院校计算机网络课程的教学质量、培养适应社会需求的网络人才起到抛砖引玉的作用。

[1]杜岩.教育转型形势下计算机网络课程教学改革实践[J].计算机信息,2014,(9):178-180.

[2]杜经纬.计算机网络原理课程实验教学改革探讨[J].信息与电脑,2016,(18):237-238.

[3]王光霞,唐慧林.教育转型形势下计算机网络课程教学改革实践[J].计算机教育,2011,(23):26-29.

[4]王勇,薛静锋,李鹏,刘振岩,张继,单纯.面向创新的高级计算机网络课程系统化教学[J].计算机教育,2017,(4):116-120.

[5]陈妍,王志文,朱海萍,李增智.计算机网络原理[M].西安:西安交通大学出版社,2008.

（责任编校：何俊华）

2017－02－10

邓海良（1978－），男，湖南湘潭人，硕士，中级职称，计算机网络管理技师。研究方向为计算机网络技术与数字图像处理。

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1673-2219（2017）06-0100-02