摘要:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是高職高專計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的必修課,如何上好這門課,對(duì)提高學(xué)生的整體應(yīng)用技能很重要。本文介紹了筆者上這門課多年的教學(xué)嘗試、體驗(yàn)和總結(jié),并制定了認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)計(jì)劃,認(rèn)為將編程環(huán)節(jié)和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式的結(jié)合能取得很好的效果,切實(shí)提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用技能。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)改革;軟件
中圖分類號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1引言
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近些年來發(fā)展非常迅猛,它以計(jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展為基礎(chǔ),主要面向應(yīng)用領(lǐng)域,涉及科技、人文、民生等方面。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是計(jì)算機(jī)系的一門專業(yè)必修課,一直以來都非常重視。要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)常用術(shù)語(yǔ)、基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)等,具備一定的系統(tǒng)包括軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)施的能力,了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢(shì)。本校是高職院校,特別要求學(xué)生具有分析、解決日常遇見的網(wǎng)絡(luò)方面問題的能力。
2改變教育理念
計(jì)算機(jī)是典型的應(yīng)用學(xué)科,現(xiàn)在人們的日常生活、學(xué)習(xí)、工作已經(jīng)離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)教學(xué)也一樣不能脫離生活這個(gè)大環(huán)境。例如QQ是現(xiàn)在很流行的即時(shí)通訊軟件,估計(jì)大多數(shù)人會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)的人都會(huì)使用它。但是有些對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀不太了解的人會(huì)認(rèn)為QQ聊天是在玩,和教學(xué)是沖突的,會(huì)影響教學(xué)質(zhì)量。一些學(xué)校對(duì)上機(jī)課使用QQ是不允許的。殊不知QQ是一種軟件,而且是網(wǎng)絡(luò)軟件。從這個(gè)角度看來QQ就不會(huì)是洪水猛獸了,它不僅可以給教學(xué)帶來便利,而且如果我們啟發(fā)學(xué)生自己開發(fā)一個(gè)類似QQ的軟件,那么他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)必然就很透徹。筆者認(rèn)為像計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這樣的課程完全可以讓課堂氣氛變得輕松愉快,學(xué)生在放松、快樂的狀態(tài)下學(xué)習(xí),在不知不覺中接受新知,教師在教學(xué)的時(shí)候善于把握好玩和學(xué)的關(guān)系,做到寓教于樂,這樣才能變傳統(tǒng)的教師為主體的教學(xué)模式變?yōu)閷W(xué)生為主體的教學(xué)模式。
3教學(xué)中存在的問題
現(xiàn)在學(xué)生可以很容易接觸到網(wǎng)絡(luò),在他們眼中網(wǎng)絡(luò)并不神秘。筆者覺得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種不用特意教的一門技能,因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生都會(huì)上網(wǎng),都會(huì)用QQ,學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)都有感性的認(rèn)識(shí)。相對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的其他主干課程,例如計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等,更容易接近一些。但從筆者這些年的教學(xué)和交流經(jīng)驗(yàn)來看,發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生學(xué)不好這門課程,或者感覺學(xué)這門課有難度。問題出在哪里呢?筆者覺得現(xiàn)在教學(xué)基本上都是以教材為指導(dǎo),教材的名稱如果是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),那么里面的內(nèi)容就是專門講計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的知識(shí),似乎心無旁騖地把編者的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)說出來就可以了。一些授課教師雖然也想擺脫教材的束縛或者補(bǔ)充進(jìn)一些自己的內(nèi)容,但是并不一定清楚如何做才能對(duì)授課有益,而且可能會(huì)增加教學(xué)負(fù)擔(dān)和學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。
4理論內(nèi)容是教學(xué)的難點(diǎn)
中國(guó)現(xiàn)階段的課堂教學(xué)中教師還是起主導(dǎo)作用的,也就是教師怎么教會(huì)對(duì)學(xué)生怎么學(xué)產(chǎn)生決定性影響。有些基礎(chǔ)知識(shí)例如TCP/IP協(xié)議,這是在講授計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程不可回避的內(nèi)容,是一定要講的。但是學(xué)生最不喜歡的就是這個(gè),究其原因,太理論化了。他們喜歡QQ,但是卻不想關(guān)心和QQ關(guān)系緊密的TCP/IP。現(xiàn)有的教學(xué)思路解決不了這個(gè)問題,所以筆者覺得有些章節(jié)的教學(xué)要打破慣有的教學(xué)思想,如果還是按照原來的教學(xué)模式,就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是什么,TCP/IP分為哪幾個(gè)層次,各個(gè)層次的基本功能是什么,包含哪些協(xié)議,解釋一遍就完事了,這樣教的話,學(xué)生會(huì)聽得云里霧里,最后就為了應(yīng)付考試而死記硬背一番了事。這樣肯定不會(huì)收到好的教學(xué)效果。這里除了有教學(xué)方法的問題,還有教學(xué)理念方面的問題。
5借助編程提高學(xué)習(xí)興趣和深入程度
筆者覺得教師在教學(xué)的時(shí)候,不能只澆自己的自留地,要具備一定的全局思想。因?yàn)楣P者本人經(jīng)常從事軟件開發(fā)工作,在和大多數(shù)上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教師遇到相同問題的時(shí)候,就會(huì)自然地想借助軟件編程來讓學(xué)生更深入地理解網(wǎng)絡(luò),并能實(shí)際的做出一些和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相關(guān)的軟件,讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的喜悅。這就要求教師除了具備網(wǎng)絡(luò)知識(shí)之外,還要有一定的軟件編程能力。筆者曾經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中用到的系統(tǒng)工具集成到自己開發(fā)的一個(gè)工具包中,并特意做成圖形界面在課堂上演示,學(xué)生看了以后就會(huì)有啟發(fā),知道原來ipconfig、ping等工具也能自己開發(fā),而且功能可以更強(qiáng)。這樣就激勵(lì)了學(xué)生去探究一些更深?yuàn)W的知識(shí),學(xué)習(xí)也不再變得被動(dòng)。
再例如,在上Tcp協(xié)議的數(shù)據(jù)包封裝的時(shí)候,一般是介紹Tcp數(shù)據(jù)包分為頭部和數(shù)據(jù)兩部分,然后將在RFC793文檔規(guī)定的Tcp數(shù)據(jù)包頭部的各字段介紹一下。雖然這樣教也很完滿,該說的都說了,但是恐怕沒有幾個(gè)學(xué)生能將“知識(shí)變成生產(chǎn)力”。于是,筆者就設(shè)計(jì)了一個(gè)軟件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的一個(gè)實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生用C++語(yǔ)言編寫一個(gè)TcpEncap.exe的程序,格式為TcpEncap output_file,output_file為輸出文件。程序的功能是構(gòu)造TCP包結(jié)構(gòu),填寫各個(gè)字段,并將封裝后的TCP包內(nèi)容寫入輸出文件。輸出字段包括總長(zhǎng)度、IP校驗(yàn)和、源IP地址、目的IP地址、TCP頭部與數(shù)據(jù)字段、TCP長(zhǎng)度、源端口、目的端口、TCP校驗(yàn)和以及數(shù)據(jù)字段。為了讓學(xué)生能同時(shí)養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣,要求學(xué)生按照軟件工程的思想編寫文檔,并寫出程序的開發(fā)思路、工作流程、關(guān)鍵問題、解決思路以及后續(xù)改進(jìn)等。提出關(guān)鍵問題,(1)如何定義TCP頭部與偽頭部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);(2)填充數(shù)據(jù)包與計(jì)算校驗(yàn)和。并給出程序流程圖作為參考,如圖1所示。
這樣學(xué)生就對(duì)Tcp的封裝有了更感性的認(rèn)識(shí),知道如何深入地對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)施更精確的控制,也更有成就感。學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生還能舉一反三,將其應(yīng)用到其他課程的學(xué)習(xí)中去。對(duì)于后面數(shù)據(jù)包的捕獲、分析,以及網(wǎng)絡(luò)安全等內(nèi)容的介紹,都打下了很好的知識(shí)基礎(chǔ)。
6教材改革是關(guān)鍵
筆者覺得現(xiàn)有許多計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材是比較滯后的,教學(xué)理念還是停留在知識(shí)灌輸這個(gè)層面,缺乏啟發(fā)性,也比較難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而如果將提高教學(xué)質(zhì)量的任務(wù)都交給任課教師,讓教師自編輔助教材等,恐怕也不現(xiàn)實(shí),由于教師的教育背景、知識(shí)體系以及工作經(jīng)歷的不同,教學(xué)效果必然會(huì)參差不齊,所以要想制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)計(jì)劃,統(tǒng)一提高教學(xué)質(zhì)量,關(guān)鍵還是落在教材改革上。這幾年,許多高校包括高職院校的同行,都開始重視課程改革和教材改革,也出了不少好的教材。但是筆者覺得有的教材改革還不夠徹底,或者說不夠大膽,有的教材的變化只是內(nèi)容上加入了近年一些比較新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而像和軟件編程等相融合的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材就很少看見。因?yàn)楸救嗽趯?shí)踐教學(xué)中已經(jīng)嘗試,并取得較好的教學(xué)效果,因此對(duì)于這種教學(xué)形式,認(rèn)為也許是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革的一條可行的辦法。
7如何解決改革帶來的相關(guān)問題
在我們制定的教學(xué)計(jì)劃里,計(jì)算機(jī)各專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)課程一般是放在第三學(xué)期以后,之前學(xué)生都已經(jīng)學(xué)過C++或者VB等編程基礎(chǔ)課程,具備了一定的編程能力,因此引入編程環(huán)節(jié)并不會(huì)給學(xué)生帶來太大的壓力。但是改革所帶來新的問題也是不可避免的,例如教學(xué)內(nèi)容如何調(diào)整、避免成為軟件類課程、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)和編程所占比例分配等。筆者的看法是編程是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的輔助工具,不能變成一門編程課程,因此編程環(huán)節(jié)在理論和實(shí)踐授課環(huán)節(jié)中所占比例不宜超過30%,還是以講授計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理為主。
8結(jié)束語(yǔ)
學(xué)校里對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方向自然是想讓他們成為合格的工程技術(shù)人員或者管理人員,在他們未來的工作崗位上,需要綜合運(yùn)用自己的專業(yè)技能解決各類問題,所要用到知識(shí)不可能只是片面的,在碰到網(wǎng)絡(luò)方面問題的時(shí)候,如果僅僅會(huì)使用操作系統(tǒng)GUI或者系統(tǒng)工具肯定會(huì)有很大的局限性。操作系統(tǒng)本身提供了非常豐富的應(yīng)用程序接口(API)供使用者調(diào)用,充分利用這些資源,才能最大限度的提高操控系統(tǒng)和使用網(wǎng)絡(luò)資源的能力。這樣就需要自己開發(fā)一些軟件來調(diào)用API接口,因此在實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和編程的關(guān)系是非常緊密的,二者缺一不可。如果只會(huì)編程不懂網(wǎng)絡(luò),就無法開發(fā)出高效率的網(wǎng)絡(luò)軟件,或者只會(huì)網(wǎng)絡(luò)不懂編程,那就只能成為低層次的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將來的應(yīng)用場(chǎng)合還會(huì)拓寬,以后工程人員除了要在桌面、服務(wù)器環(huán)境下應(yīng)用它,可能還會(huì)碰到嵌入式設(shè)備,如信息家電、手持設(shè)備等環(huán)境,但它們的原理和桌面環(huán)境是相似的。所以編程和網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合這樣一種教學(xué)形式,不僅僅是有利于教學(xué),而且也是提高學(xué)生的綜合應(yīng)用技能,提升學(xué)生在未來工作中競(jìng)爭(zhēng)力的手段,對(duì)于高職院校的學(xué)生更需要如此。
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