摘要：本文針對計算機網(wǎng)絡課程的教學內(nèi)容、教學方法以及教學手段展開討論，總結了我院多年來對計算機網(wǎng)絡課程教學研究的成果和經(jīng)驗。

關健詞：課程教學；教學內(nèi)容；教學方法；教學手段

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

計算機網(wǎng)絡是計算機和通信兩個領域的交叉學科，內(nèi)容極為復雜，涉及到以錯綜復雜的方式彼此交織的許多概念、協(xié)議和技術，是一門公認較難講和難學的課程，因此很多教師都致力于改進計算機網(wǎng)絡課堂教學和實驗教學方法。我院“計算機網(wǎng)絡”課程是國防科大精品課程、湖南省精品課程以及國家精品課程。為此我們積極開展了“計算機網(wǎng)絡”課程教學方法研究，并在教學實踐中予以貫徹。

1教學內(nèi)容

計算機網(wǎng)絡課程涉及到眾多的概念、原理、協(xié)議和技術，而且這些內(nèi)容以錯綜復雜的方式彼此交織在一起。為應對計算機網(wǎng)絡在內(nèi)容上的廣闊度和復雜度，許多計算機網(wǎng)絡課程教學通常都是圍繞網(wǎng)絡分層模型來組織的。這種分層的組織方式使得學生能夠看透計算機網(wǎng)絡的復雜性——他們在學習整個體系結構中某部分的獨特概念與協(xié)議的同時，也看清了這一層的概念和協(xié)議在整個網(wǎng)絡系統(tǒng)中所處的地位和作用，有利于學生從總體上掌握計算機網(wǎng)絡。

在此基礎上，我們認為計算機網(wǎng)絡課程的教學重點應該放在網(wǎng)絡的基本概念、工作原理，而不應該局限各種協(xié)議數(shù)據(jù)格式以及技術細節(jié)上。計算機網(wǎng)絡課程的重點主要包括：分層與協(xié)議、網(wǎng)絡體系結構、ISO/OSI參考模型、TCP/IP參考模型、以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、TCP/IP協(xié)議族(含ARP、IP、ICMP、UDP、TCP以及IP路由協(xié)議等)、Socket編程以及典型網(wǎng)絡應用。計算機網(wǎng)絡課程的難點主要包括：網(wǎng)絡體系結構和參考模型、IP路由協(xié)議、TCP差錯控制、流量控制和擁塞控制、TCP/IP協(xié)議族各層協(xié)議之間交互等等。我們在機械工業(yè)出版社出版的“計算機網(wǎng)絡”(第2版)也充分體現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡課程教學的重點和難點。

2教學方法

2.1 “自底向上”與“自頂向下”相結合教學法

傳統(tǒng)上，一般我們是按照自底向上的教學方法，即從網(wǎng)絡的最底層(物理層)一直到最高層(應用層)，依次介紹網(wǎng)絡系統(tǒng)中每層的功能、使用的協(xié)議及其關鍵技術。但單純按照自底向上的方法闡述計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的基本概念和工作原理，學生缺乏對計算機網(wǎng)絡整體上的把握，因此我們提出了“自底向上”和“自頂向下”相結合教學法。我們在計算機網(wǎng)絡課程教學實施過程中，一方面采用自底向上逐層介紹計算機網(wǎng)絡，同時還采用自頂向下的方法通過一些典型的網(wǎng)絡應用(例如郵件發(fā)送和網(wǎng)頁瀏覽等)來闡述計算機網(wǎng)絡各層協(xié)議的工作原理及其交互過程。這種“自底向上”與“自頂向下”相結合教學法有利于學生在理解并掌握網(wǎng)絡基本概念、工作原理和相關協(xié)議的同時，對網(wǎng)絡系統(tǒng)的工作過程有整體上的把握，取得良好的教學效果。

2.2全景式教學法

針對計算機網(wǎng)絡課程的特點，我們提出了全景式教學法?；谌笆浇虒W法，學生可以從多個維度把握計算機體系結構，從多個平面了解計算機網(wǎng)絡，從多個空間粒度上把握計算機網(wǎng)絡技術，從宏觀的時間角度把握計算機網(wǎng)絡的演化和技術的進步，從微觀的時間角度采用時空結合方法把握網(wǎng)絡協(xié)議的設計，從工程、技術、科學和哲學層面全面把握計算機網(wǎng)絡學科。運用“全景式教學”法不但能夠收到良好的課堂效果，同時通過老師在課堂上的示例和方法的講解，可以作為一種知識的學習方法，學生在未來的學習過程中同樣可以用來比較快地把握新的網(wǎng)絡技術的實質(zhì)。

2.3案例教學法

為了加強學生對實際網(wǎng)絡工作過程的了解，開闊學生的視野，在計算機網(wǎng)絡課程的教學過程中，我們以中國教育科研網(wǎng)作為網(wǎng)絡實例，講解TCP/IP協(xié)議棧工作過程以及各種協(xié)議是如何交互的。在計算機網(wǎng)絡課程的教學過程中，我們還經(jīng)常將同軸電纜、光纖、以太網(wǎng)收發(fā)器、各種網(wǎng)卡、交換機、路由器等網(wǎng)絡設備搬到課堂上，并現(xiàn)場組網(wǎng)；同時在課堂上現(xiàn)場給學生演示如何配置路由器和交換機，幫助學生更直觀、更有效地了解和掌握交換機和路由器配置的原理和技術。更進一步地，充分利用科研優(yōu)勢，我們結合銀河“玉衡”核心路由器、下一代互聯(lián)網(wǎng)交換機等重點科研項目，將網(wǎng)絡設備開發(fā)的思想與方法穿插到授課內(nèi)容中。案例教學法一方面增加了加強學生對實際網(wǎng)絡工作過程的了解，開闊了學生的視野；同時讓學生了解如何做網(wǎng)絡研究和開發(fā)工作的。

2.4自主研究式教學法

優(yōu)秀的教師在教學中首先考慮的不是我想教什么，而是學生需要學什么。教的出發(fā)點和落腳點都是學，教師的教學始終圍繞著學生的學習而開展。因此要求在教學過程中，讓學生成為主角，掌握自己的學習，變被動為主動。為了加強學生創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)，我們在講授完計算機網(wǎng)絡核心知識點后，即指定若干自主研究專題，要求學生組成研究小組(每組3～4人)，利用因特網(wǎng)和圖書館查閱資料，結合自己所學知識，開展某個專題的自主性學習；最后要求學生將研究成果在課堂上報告，教員進行點評并計入總成績。這種教學法極大地調(diào)動了學生的學習積極性，既培養(yǎng)了獨立分析問題、解決問題的能力，又培養(yǎng)了學生的團隊合作精神和創(chuàng)新精神，提高了學生的綜合素質(zhì)。

3教學手段

為了提高計算機網(wǎng)絡課程教學效果，我們在不斷創(chuàng)新教學方法的同時，不斷改進教學手段。例如，在計算機網(wǎng)絡課程教學過程中，我們采用Packet Tracer軟件來模擬跟蹤網(wǎng)絡報文經(jīng)過路由器和交換機之后各個字段所發(fā)生的變化，讓學生直觀地了解和掌握了路由器和交換機對網(wǎng)絡報文處理的過程。另外，在教學手段方面除了引入多媒體教學方式外，我們還投入了大量人力、物力開發(fā)了計算機網(wǎng)絡課程輔助教學系統(tǒng)－NetDemo。該系統(tǒng)以動畫為主，結合文字和圖片，將問題的提出、解決問題的方法以及具體協(xié)議的工作過程通過動畫生動形象地展現(xiàn)出來，這樣既提高了學生的學習興趣，又提高了教學效果。多年的教學實踐表明，使用輔助教學系統(tǒng)可以達到寓教于樂、事半功倍的效果。同時，動畫形式極大地豐富了教學手段、活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學生主動思考和創(chuàng)造的熱情。

在課程實驗教學過程中，我們讓學生用EtherPeek或Sniffer軟件實時捕獲各種網(wǎng)絡報文并對捕獲到的網(wǎng)絡報文進行分析研究，使得學生更直觀地理解掌握各種網(wǎng)絡協(xié)議和報文。

為了提高實驗室的利用效率，增強實驗的效果，我們提前將NetSim模擬軟件發(fā)給學生，先讓學生在模擬軟件NetSim上熟悉路由器和交換機的配置方法和過程，最后才讓學生到實驗室在真實的路由器和交換機上進行配置實驗。這樣既提高了實驗設備的使用效率，同時也提高了學生實驗的效果。

為了鞏固學生對重難點內(nèi)容的掌握，我們開發(fā)了一套“計算機網(wǎng)絡試題庫”并分發(fā)給所有學生使用，每學完一個章節(jié)，學生可以自主組題對所學內(nèi)容進行測試，以驗證知識點的掌握情況并加以鞏固。

為了提高學生學習的主動性，方便學生的學習，我們積極構建網(wǎng)絡教學環(huán)境，通過網(wǎng)絡教學平臺和交流平臺發(fā)布課程的教學資料并進行網(wǎng)上答疑、作業(yè)上交與批改等，該平臺業(yè)已成為學生們學習網(wǎng)絡課程的好工具。

4結論

計算機網(wǎng)絡作為計算機和通信兩個領域的交叉學科，內(nèi)容極為復雜。我們針對計算機網(wǎng)絡課程的特點，在教學內(nèi)容、教學方法和教學手段等方面進行了教學改革，成果顯著。

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