以职业能力为导向的《网络协议分析与开发》课程教学改革

[摘 要] 针对计算机网络协议课程教学内容和方法中存在的问题，进行了以职业能力为导向的网络协议分析与开发课程教学模式改革，设计了以学生能力成长为目标的教学内容与教学方法，并运用于学校网络协议与分析的课程教学中，取得了较好的效果。

[关 键 词] 职业能力导向；网络协议；教学模式；协议实现与编程

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）16-0099-01

当前互联网络技术的飞速发展极大地推动了各行业应用的开发和部署，而这都离不开互联网协议强有力的支撑。企事业单位对计算机网络人才的要求不仅仅是解决一般的网络设备和组网问题，而且需要深入互联网协议栈内部去分析网络问题、对算法调优以及进行应用项目的编程。然而，传统的计算机网络或网络协议课程教学模式往往只重视一般性网络协议理论的讲解和进行相关验证性实验，轻视了协议各层所含具体协议的实现方法和代码的解析，导致学生在毕业后的相关工作中不懂如何解决实际网络设备性能调优、进行异常数据包的检测分析以及开发相关网络项目等，从而使学生难以胜任企业对更高层次的网络协议分析与开发人才的要求。因此，必须从社会对人才职业能力需求的实际出发，进行教学模式改革，设计新的网络协议课程教学内容和教学方法，以适应当前网络技术发展对人才更高的要求。

一、以网络协议的实现与应用编程为核心进行课程教学内容改革

网络协议课程一般以当前TCP/IP协议簇为主要内容进行讲解，该协议是以网络层IP协议为核心，涵盖ARP、ICMP、IGMP等其他网络层协议、传输层TCP和UDP协议以及众多应用层协议，同时协议按层次组成较庞大的栈结构，因此，对协议原理的讲解变得较为复杂，需要从协议框架总体到各层细节的顺序进行阐述，同时还要对各层次进行串解，使学生明白各协议之间的关系，从而领会和掌握各层协议报文结构及数据包传递原理。然而，当前大多数网络协议授课内容仅限于此，最多增加一些协议抓包的验证性实验作补充。这样学生只对协议报文发送和接收只知其结果，却不懂各类数据报文在操作系统中如何构造以及如何用代码实现。这将使学生对概念的理解不够深刻，过后易忘且难以应用在具体协议编程项目中，导致真正的动手能力不够。

为此，对网络协议课程的教学内容进行改革。首先，将网络协议课程名称进行了调整，修改为《网络协议分析与开发》，并重新编写了教学大纲，重点强调TCP/IP協议的实现分析与应用编程，以提高学生今后在职业中的协议分析与编程能力。其次，参考现有教材并结合国外教材，依据新大纲重新编写了教学计划和教案。对每个协议原理的讲解内容精简，留下核心协议的报文结构以及数据包发送和接收的主要内容，配以每个协议对应的核心代码实现和操作。最后，设计若干课堂讲解过的主要协议报文构造、发送和解析实验。通过对网络协议教学内容的改革，使学生更加直接清楚地学习和体验到TCP/IP协议核心内容，并可应用到实际编程项目中，以进一步增强学生实践动手能力的培养。

二、以职业能力成长为目标进行网络协议课程教学方法改革

网络协议教学内容更新修改后，下一步就是如何在实际教学中贯彻执行。强调学生职业能力的培养，学生的理论和实践学习都以能力成长为目标，因此，在课程的教学方法上必须突破传统的模式，增加学生的课堂讨论和实践，以及时消化教学内容，尤其是TCP/IP协议簇中的协议类型众多，要求学生在课后一周内快速掌握。为此，需改革教学模式、创新教学方法。

首先，根据教案和授课计划，在32学时的课堂教学中，设计了本课程三分之二学时量的网络协议主要内容讲授和动画演示，如，地址解析协议及核心代码实现原理、IP协议及核心代码实现原理、IP路由协议及核心算法实现原理和TCP、UDP协议原理及核心代码实现原理等。每个知识点采用理论梳理、重点代码分析和代码调试演示等方法进行讲授。其次，针对以上核心协议，安排课程三分之一学时量的讨论课，如，地址解析协议实现的讨论、IP协议应用与实现的讨论、IP路由协议典型应用案例讲解与讨论以及TCP及UDP协议应用与实现的讨论等。在学期末安排一次项目编程课，如，网络协议项目设计与编程。最后，配以大约16课时的实验课，如，地址解析协议（ARP）分析、网际协议（IP）分析、路由信息协议（RIP）分析等。通过以上课堂要点讲授、演示、讨论、项目编程以及实验等整个教学环节设计，可使学生较好地理解和掌握TCP/IP协议的基本原理和实现的核心代码流程，并可初步应用在实际项目开发中，有力地促进学生动手能力和今后职业能力的成长。

网络协议课程的教学一直以来都偏重于传统的理论讲授模式，通过作者在教学过程中的实际做法，改革现有的教学模式，设计了新的以职业能力为导向的《网络协议分析与开发》课程教学内容和方法，达到了较好的效果。

参考文献：

[1]王小刚.应用型本科网络工程专业实践教学模式的改革与探索[J].现代职业教育，2016（5）.

[2]刘广钟，高军，刘旻，等.报文分析技术在计算机网络教学中的应用[J].计算机教育，2014（1）.