文章編號(hào):1672-5913(2008)10-0141-02
摘要:本文以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),探討了新形勢(shì)下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程改革的思路,提出了“邊學(xué)邊干”的教學(xué)理念,闡述了在課程設(shè)置與教材建設(shè)、多元化教學(xué)手段、師資隊(duì)伍建設(shè)等方面的探索與實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ);網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
近十年來,網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越普及,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需要,各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隨時(shí)可能用到。因此,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的教學(xué)就需要理論聯(lián)系實(shí)際,結(jié)合最新技術(shù)發(fā)展及各種常用產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)需求來講解,以此加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的效果。以目前常用的一些網(wǎng)絡(luò)仿真軟件、協(xié)議分析工具、結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、調(diào)試已經(jīng)成為大學(xué)生尤其是研究型大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)、研究計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的首選。這為大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)提供了更好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),但也提出了更高的要求。本文將主要討論浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐。
1課程的培養(yǎng)目標(biāo)
圍繞著浙江大學(xué)以“知識(shí)、能力、素質(zhì)”(KAQ模式)為目標(biāo)的辦學(xué)理念,浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的定位與課程目標(biāo)是:
(1) 以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力為宗旨,走“邊學(xué)邊干”的教學(xué)路線;
(2) 針對(duì)本學(xué)院學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實(shí)、英文功底強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),采用國(guó)外優(yōu)秀的原版教材,旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、協(xié)議及技術(shù);
(3) 培養(yǎng)學(xué)生的“主動(dòng)學(xué)習(xí)”興趣與能力,在要求學(xué)生完成基本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)、吸引學(xué)生積極參與與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的科研項(xiàng)目,激發(fā)他們的研究創(chuàng)新能力。
2課程內(nèi)容與教材建設(shè)
2.1課程內(nèi)容
在確定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程授課內(nèi)容時(shí),我們積極跟蹤國(guó)外最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材,摒棄了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程中那些過時(shí)的知識(shí),取而代之的是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中越來越廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與實(shí)現(xiàn)技術(shù)。譬如,我們摒棄了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程中的IEEE802.4,IEEE802.5和ATM等內(nèi)容,加強(qiáng)了IEEE802.11系列協(xié)議、MPLS、IPv6、網(wǎng)絡(luò)安全等內(nèi)容的介紹。這樣,一方面可以充分利用有限的授課課時(shí),向?qū)W生介紹最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù),另一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的積極性和主動(dòng)性,從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。
為了充分貫徹“邊學(xué)邊干”的教學(xué)理念,我們圍繞網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中的重要概念、協(xié)議與相關(guān)技術(shù),在基礎(chǔ)課程中,設(shè)計(jì)了基于仿真環(huán)境為主的9個(gè)主題實(shí)驗(yàn),內(nèi)容基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要涵蓋:Windows和Linux環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)命令的使用和分析、基于協(xié)議分析軟件Ethereal進(jìn)行數(shù)據(jù)幀(Ethernet)的獲取與分析、路由器/交換機(jī)各種網(wǎng)絡(luò)接口的配置、交換機(jī)和VLAN的設(shè)置、靜態(tài)路由設(shè)置、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議RIP設(shè)置、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議OSPF設(shè)置、使用SOCKET編程實(shí)現(xiàn)mini FTP client/Server或聊天程序等的網(wǎng)絡(luò)編程、使用協(xié)議分析軟件Ethereal分析網(wǎng)絡(luò)高層協(xié)議等實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生至少選擇其中5個(gè)實(shí)驗(yàn),完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生可以完成,也可以分小組進(jìn)行,每個(gè)小組人數(shù)一般不超過3人,實(shí)驗(yàn)后要求學(xué)生安組提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告及相應(yīng)的代碼。如果時(shí)間允許,還可以有選擇性地安排部分小組在課堂上進(jìn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)交流。
這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中的主要知識(shí)點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn),一方面激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興趣和主動(dòng)性,另一方面又訓(xùn)練了學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力,起到了非常好的效果。
為了達(dá)到最佳的教學(xué)效果,我們?cè)谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中將實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)放在基于Windows、Linux和各種網(wǎng)絡(luò)仿真軟件上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生們熟悉了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本原理和各種使用方法后,另外又開設(shè)了兩門網(wǎng)絡(luò)專業(yè)選修課:網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì),分別為2.5學(xué)分和2學(xué)分?!熬W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程”課程注重學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備(交換機(jī)、路由器、防火墻、無(wú)線設(shè)備等)上的動(dòng)手能力培養(yǎng),學(xué)院網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室配置了8組Cisco設(shè)備、8組華為3Com(現(xiàn)H3C)設(shè)備,每組實(shí)驗(yàn)配置4臺(tái)路由器,2臺(tái)交換機(jī)(其中1臺(tái)3層交換機(jī))、1臺(tái)防火墻、1個(gè)無(wú)線AP及2塊無(wú)線網(wǎng)卡。要求學(xué)生能掌握2種主流品牌網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置及組網(wǎng)技術(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要涵蓋了Cisco CCNA和CCNP相關(guān)內(nèi)容?!熬W(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”注重培養(yǎng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)編程的能力。課程主要講解了網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)和技術(shù),重點(diǎn)介紹套接字接口,包括TCP、UDP和其他有關(guān)內(nèi)容,通過實(shí)例使學(xué)生知道如何建立健壯的、高性能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過學(xué)習(xí),使學(xué)生初步掌握網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)和技術(shù),能夠使用套接字接口獨(dú)立編寫完成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。
為了讓學(xué)生真正能“邊學(xué)邊干”,在課程安排上,我們將“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”安排在春、夏兩學(xué)期(浙江大學(xué)已對(duì)全校本科生、研究生全面實(shí)行四學(xué)期制),將“網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程” 安排在夏學(xué)期,“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)”安排在秋學(xué)期。這樣,學(xué)生在春夏學(xué)期有充裕的時(shí)間系統(tǒng)地學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的基本原理,而在夏學(xué)期和秋學(xué)期,就可以根據(jù)個(gè)人愛好“邊學(xué)邊干”了,很好地貫徹了“理論知道實(shí)踐,實(shí)踐強(qiáng)化理論”的教學(xué)思想。
為了提高學(xué)生對(duì)上述課程的掌握程度,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程課全部實(shí)行雙語(yǔ)教學(xué)。教材、課件、試卷、答卷全部要求用英語(yǔ)。
2.2教材建設(shè)
我們?cè)诓粩喔檱?guó)內(nèi)外優(yōu)秀計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)教材的基礎(chǔ)上,確定了采用國(guó)外的影印版教材的思路。目前,本科生采用的是Andrew S. Tanenbaum的《Computer Networks》4th Edition (英文影印版)。我們認(rèn)為,這是一套非常優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教材,較好地跟蹤了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。同時(shí),我們也根據(jù)最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)狀,不斷補(bǔ)充講解相關(guān)新技術(shù),以適應(yīng)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的演變。
由于目前國(guó)內(nèi)尚缺乏適合我院教學(xué)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教材,本組教師在總結(jié)多年教學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,編寫了《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實(shí)踐教程》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)踐教程》、《網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)指南》和《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用教程》等多部教材,并把它們介紹給學(xué)生,作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的參考書,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,并使學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的重要性有更深的認(rèn)識(shí)。以此豐富了課程內(nèi)容,達(dá)到了很好的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)效果。
3多元化的教學(xué)手段
圍繞計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程的教學(xué)目的,我們開展了教學(xué)方式的大膽嘗試,采用多元化的教學(xué)手段。
3.1靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法,培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
教學(xué)中強(qiáng)調(diào)個(gè)性化教學(xué),開放式課堂。將師生的交流,從傳統(tǒng)的課堂,拓展到課堂、網(wǎng)絡(luò)討論、電子郵件、實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房。注重討論式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)。在研究生(高級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))課程中,安排超過三分之一的課時(shí)組織討論班。
教學(xué)方法和手段不拘形式,只要有利于教學(xué)目的,全部充分利用。目前采用的教學(xué)手段包括:多媒體教室、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課件、Internet、電子郵件、原版英文教材、雙語(yǔ)教學(xué)、網(wǎng)上作業(yè)、網(wǎng)上答疑、BBS論壇、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)站等。另外,學(xué)生利用自備電腦查資料、做實(shí)驗(yàn)。推薦學(xué)生去公司實(shí)習(xí)、參加網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)品發(fā)布會(huì)、技術(shù)培訓(xùn)等,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境方面,我們開發(fā)了適合網(wǎng)上學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)課件,已在校園網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)行數(shù)年,提供課程資料、網(wǎng)絡(luò)分析和仿真實(shí)驗(yàn)工具、學(xué)習(xí)資料下載、通知發(fā)布等服務(wù)。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這一先進(jìn)手段,大大提高了教學(xué)效率,營(yíng)造了教師與學(xué)生之間良好的溝通氛圍。
3.2教學(xué)中強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)調(diào)教研結(jié)合
主講老師都是學(xué)院的科研骨干。在完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的同時(shí),帶領(lǐng)學(xué)生參加到相關(guān)科研項(xiàng)目中去。這些項(xiàng)目包括網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)工程、嵌入式系統(tǒng)、集群計(jì)算等的研究和開發(fā)工作。這些學(xué)以致用的實(shí)踐活動(dòng),不僅為學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)造了難得的機(jī)會(huì),而且也提高了浙大計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生在研發(fā)能力方面的競(jìng)爭(zhēng)力。
4教師隊(duì)伍的建設(shè)
在保持高水平的教師隊(duì)伍方面,我們采取的重要舉措包括:
4.1“邊教邊研”,提高教師業(yè)務(wù)水平
擔(dān)任計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)的教師是學(xué)院的科研一線隊(duì)伍,基本上都承擔(dān)了網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與集群計(jì)算、應(yīng)用服務(wù)器等方向的科研項(xiàng)目。這些科研項(xiàng)目與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密相關(guān)。通過這些項(xiàng)目的開發(fā)與研究,教師“邊教邊研”,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面始終站在技術(shù)的前沿。
4.2加強(qiáng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流,提高教學(xué)水平
課程組經(jīng)常派教師參加全國(guó)高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)的研討會(huì)、Cisco、華為等網(wǎng)絡(luò)公司的技術(shù)研討會(huì)等各類教學(xué)研討會(huì),學(xué)習(xí)、吸收同行的先進(jìn)教學(xué)方法。
4.3競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的引入
早在1996年,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教師就進(jìn)行了較大的變動(dòng),以目前的課程負(fù)責(zé)人為主,通過公開試講并由教學(xué)委員會(huì)表決的方式,成立了由充滿活力、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的中青年骨干教師組成的課程教師隊(duì)伍。10 多年來,教師隊(duì)伍的建設(shè)始終堅(jiān)持這樣的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,適時(shí)地吸收在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、學(xué)歷高、教學(xué)認(rèn)真負(fù)責(zé)的青年教師。
近幾年,又引入了學(xué)生自由選擇任課教師的機(jī)制,選課人數(shù)少的教師將暫停開課,這給任課教師帶來了直接的壓力。任課教師都投入了大量的精力,提升自己的業(yè)務(wù)水平。每個(gè)學(xué)期所在教學(xué)班上的學(xué)生和學(xué)院督導(dǎo)組將對(duì)教師進(jìn)行打分,以評(píng)定教師的教學(xué)質(zhì)量。
5結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過十多年的探索與實(shí)踐,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程已成為浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的特色專業(yè)課。然而,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的課程,掌握最新計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理、提高對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)踐能力,依賴于教、學(xué)雙方的不懈努力和教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新。為適應(yīng)新形式下我國(guó)信息技術(shù)加速發(fā)展的需要,計(jì)算機(jī)科學(xué)中的核心課程的教學(xué)必須大膽創(chuàng)新、敢于實(shí)踐,開創(chuàng)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的新局面。
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