摘要：針對目前網(wǎng)絡工程專業(yè)計算機網(wǎng)絡課程設計教學中存在的問題，文章提出引入項目驅(qū)動教學法，即引入項目型教學內(nèi)容、以學生為主體的教學形式及注重過程并鼓勵自發(fā)答辯的考核方式，介紹教學效果并提出進一步改進的方法。

關鍵詞：計算機網(wǎng)絡；課程設計；項目驅(qū)動；自發(fā)答辯

計算機網(wǎng)絡課程設計作為網(wǎng)絡工程專業(yè)必修的綜合實踐課程，將計算機網(wǎng)絡原理中眾多分散、規(guī)模小且針對性強的知識點進行綜合，指導學生從全局上把握網(wǎng)絡系統(tǒng)結構、提高網(wǎng)絡應用能力。目前，計算機網(wǎng)絡原理類課程理論與實驗的教學改革進行得非常深入，而課程設計的教學研究卻少有涉及。作為網(wǎng)絡工程專業(yè)校內(nèi)實驗實訓的必修課程，能否將眾多的網(wǎng)絡原理與協(xié)議融入，設計出符合實際應用且便于實驗室開展的課程設計題目；能否通過實施合理有效的教學，使學生較全面地掌握網(wǎng)絡實現(xiàn)與構建的基礎，繼而找到興趣點及鉆研方向，都直接影響著學生對網(wǎng)絡的理解深度與實踐能力水平。

1.目前課程設計教學中的問題

計算機網(wǎng)絡原理涉及計算機與通信學科基礎，知識點多、更新快，在課程設計教學內(nèi)容的安排上沒有相對固定的模式。目前，計算機網(wǎng)絡課程設計主要采用3種教學內(nèi)容：①網(wǎng)絡組建與設備配置，包括局域網(wǎng)組網(wǎng)技術與主流網(wǎng)絡設備的配置。如果教學不重視原理，很容易使學生陷入對操作命令的記憶，知其然而不知其所以然。②網(wǎng)絡服務配置與管理，包括網(wǎng)絡設備或主流網(wǎng)絡操作系統(tǒng)上網(wǎng)絡服務的實現(xiàn)與維護，教學內(nèi)容側重于應用層實現(xiàn)。若學時充裕，也有與①結合的教學內(nèi)容安排。③網(wǎng)絡編程。大多基于Socket編程，從對基礎的網(wǎng)絡協(xié)議的實現(xiàn)與應用的編程中理解協(xié)議設計思想，掌握處理通信的基本方法。第③種教學內(nèi)容的安排較第①種和第②種對協(xié)議的解析更深入。網(wǎng)絡工程專業(yè)培養(yǎng)方案中一般將網(wǎng)絡編程作為一門專業(yè)課單獨開設，相較在課程設計內(nèi)安排，學時更充裕，更有利于學生對于協(xié)議的理解、實現(xiàn)與應用。不管課程設計采用以上何種教學內(nèi)容，都只側重某一或某些方面，沒有涉及網(wǎng)絡系統(tǒng)的整體概念。對學生而言，難以明確眾多知識點在實際應用中的設計順序、構建步驟，缺乏整體意識。

目前的教學形式仍以教師為主，設計過程與結果相對固定，利于教師把握進度，及時了解學生反饋，適時進行指導。但課程設計題目的實現(xiàn)步驟與結果程式化，難以激發(fā)大部分學生的探求意識。學生很容易產(chǎn)生依賴性和惰性，因為輕易就能獲得配置步驟或代碼，課程設計報告復制后稍作修改便算完成。相當一部分學生在模仿與抄襲中完成了設計過程，且提交了考核所要求的材料。這與教學初衷相去甚遠，難以達到課程設計預期的提高學生網(wǎng)絡實踐能力的目的。

按照傳統(tǒng)的考核方式，學生只要有不錯的考勤記錄、基本正確的設計結果、內(nèi)容完整的課程設計報告，就可獲得合格的分數(shù)?？紤]到目前教學內(nèi)容具有較高的相似度，為了考核出學生真實的完成情況和實際水平，將考核方式在傳統(tǒng)方式的基礎上進行了改進，加入了答辯環(huán)節(jié)，但占用了比較多的學時。不管采用哪種考核方式，大多數(shù)學生是為了符合考核要求而被動地學習，不利于激發(fā)學生的主觀能動性，課程設計學習的效果也會打折扣。

因此，目前計算機網(wǎng)絡課程設計的教學在內(nèi)容上有所側重但不夠綜合，學生很難有全局意識；形式上以教師為主，不利于學生對問題的主動求解；考核方式不便于掌握學生實際能力，難以激勵學生主動學習。改革這種教學模式已經(jīng)勢在必行。

2.項目驅(qū)動法的引入

項目驅(qū)動教學法是一種行為引導式的教學方法，是以項目為主體、職業(yè)或行業(yè)為引導的教學方式，是一種通過組織學生參加實際項目的設計、履行和管理，在項目實施過程中完成教學任務的過程。這種教學法強調(diào)對學生綜合能力的全面培養(yǎng)，不僅傳授給學生理論知識和操作技能，更重要的是增強其實踐應用的能力。在課程設計教學中引人項目驅(qū)動教學法，由學生根據(jù)網(wǎng)絡工程項目不同階段的任務要求，利用計算機網(wǎng)絡原理與實驗技能分析并解決實際問題，在各階段完成后形成最終的項目解決方案。學生在項目流程的熟悉與項目需求的實現(xiàn)過程中加深自身對網(wǎng)絡系統(tǒng)整體結構的理解，強化自己的網(wǎng)絡設計、實施、管理和協(xié)議分析能力。

2.1項目型的教學內(nèi)容

教學內(nèi)容的安排不再局限于某一方面的能力培養(yǎng)，而是從企業(yè)項目中提煉所需技能要求，并將這些要求對應到計算機網(wǎng)絡原理類課程的理論與實驗內(nèi)容。一個教學班內(nèi)以5～6名學生分為一組，一組對應一個項目。根據(jù)項目各個階段所需要完成的內(nèi)容，再劃分成一系列任務，分配給各個成員，工作量大的任務由兩名成員共同完成。為杜絕學生抄襲，鼓勵學生實踐多個項目，不同項目的工程實施、管理與維護、協(xié)議理解與編程這3個階段選取的實現(xiàn)內(nèi)容也不同。單個項目階段分解見表1。

以一個具有兩個園區(qū)的生產(chǎn)型企業(yè)網(wǎng)絡項目為例說明任務的分配。需求分析階段，項目組成員根據(jù)企業(yè)實際情況與網(wǎng)絡需求，各自設計方案并集中討論，確定系統(tǒng)目標與邏輯模型。規(guī)劃與設計階段，各成員分別完成拓撲結構設計、內(nèi)外網(wǎng)地址分配與VLAN劃分、設備選型、核心層設計、分布層設計、接人層設計。工程實施階段，每個項目對應一組機柜設備，各項目組選擇設備因需求與設計而異，項目組內(nèi)每兩名成員完成一個任務。

本例任務一：完成核心層設備（2臺Cisco3560，1臺Cisco 2811）配置，主要包括MSTP備份與負載均衡、鏈路聚合、路由策略、SVI實現(xiàn)VLAN問路由、出口路由NAPT、Internet接入、園區(qū)間幀中繼連接（2臺Ciseo 2811）；任務二：完成分布層設備（2臺Cisco 3560）配置，主要包括MSTP二層環(huán)路及鏈路備份、SVI實現(xiàn)VLAN問路由、ACL拒絕部分WWW服務、DHCP服務；任務三：完成接入層設備（2臺Cisco 2950）配置，主要包括VLAN配置、端口安全、無線網(wǎng)絡部署。管理與維護階段，每兩名成員完成一項網(wǎng)絡服務的部署、參與實施過程中的階段性測試及實施完成后的整體測試。最后，學生在自己構建的網(wǎng)絡上完成協(xié)議理解與編程階段。每名成員利用Sniffer、WireShark等抓包軟件對構建的網(wǎng)絡服務的客戶端與服務器之間的數(shù)據(jù)進行逐層分析，進一步理解協(xié)議。在分析數(shù)據(jù)包的基礎上，完成其中一項協(xié)議編程題：Ethernet幀封裝、Ethemet幀發(fā)送、ARP數(shù)據(jù)包發(fā)送、IP數(shù)據(jù)包解析、TCP數(shù)據(jù)包發(fā)送、發(fā)現(xiàn)活動主機等。

2.2以學生為主體的教學形式

教學內(nèi)容以項目為單位，為每一項目組提供項目指導書，對項目背景、5個階段的內(nèi)容及解決途徑進行說明。學生根據(jù)提示的解決途徑，尋找解決方法，并通過實施進行驗證。任務中要求的知識絕大部分在網(wǎng)絡原理類課程中講授或?qū)嶒炦^，確保了學生完成的可行性。部分內(nèi)容沒有講解過，需要學生進行再學習，如前例中工程實施階段的MSTP、NAPT，協(xié)議理解與編程階段的發(fā)現(xiàn)活動主機編程題。學生可以通過接受教師指導、查找資料、理清解決方法與步驟、測試與實踐來完成這部分內(nèi)容，鍛煉自主學習與解決問題的能力。

這種教學形式以學生為主體，學生的設計決定了項目實現(xiàn)的結果。為了保證學生解決方法的正確，教師需要對企業(yè)實際項目的內(nèi)容進行取舍，對每一階段的任務精心設計，確保每位成員分工明確、工作量充足。不同項目的階段任務也盡可能設計為不同，以避免學生產(chǎn)生依賴，促使其獨立完成任務與課程設計報告。在教學過程中，以學生的解決思路為主，教師對學生提出的解決方法進行指導，確保思路正確，但不輔導具體實現(xiàn)。學生的解決方法可能多樣，設計結果不一定是最理想的，但一定要求是完整、正確的?？己藭r，教師對每組學生完成的情況進行說明，肯定合理部分、說明須改進的內(nèi)容、提出較理想的實現(xiàn)方法，進一步完善學生的網(wǎng)絡知識體系結構。

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2.3注重過程，鼓勵自發(fā)答辯的考核方式

考核方式不再沿用側重結果的傳統(tǒng)方式，因為過程和結果一樣重要。項目組的每位成員在每個階段完成時都需要提交階段實現(xiàn)文檔，教師根據(jù)完成的階段結果與文檔打分。這樣在設計項目時就已經(jīng)控制了每位成員完成任務的不同，教師無需過多考慮學生文檔是否拷貝，而可以將精力放在檢查結果與評閱文檔內(nèi)容上。整個項目完成后需要提交項目組報告，這需要學生將組內(nèi)所有成員各階段完成的文檔進行整合。項目報告是團隊合作結果的體現(xiàn)，按小組打分。不再采用所有學生答辯或按項目組答辯的方式，取代以“自發(fā)答辯”形式，以鼓勵對課程設計理解深刻、愛鉆研、善于實現(xiàn)或有創(chuàng)新的學生。由成員個人或項目組提出申請，以個人為單位參加答辯并打分，不參加答辯的學生此部分無分。最終的成績由5個階段（占70%）、報告（占20%）、答辯（占10%）共同構成。

2.4教學效果

將此教學模式實施在網(wǎng)絡工程專業(yè)的計算機網(wǎng)絡課程設計教學中，從實施效果來看，要好于傳統(tǒng)模式，主要體現(xiàn)在：①學生建立了整體意識，了解到原理類課程中的理論與實驗在實際項目中該應用到何處，并通過自己的實現(xiàn)，掌握了應用方法，完善了知識結構。②教師不固定步驟，學生的設計與實現(xiàn)推動著項目的前行，形式相對自由。學生需要復習原理知識點、查找資料、提出解決方法并驗證方法的有效性，最后得出正確的結論與實現(xiàn)的項目。在設計過程中，提高了分析與解決問題的能力。③鍛煉了學生的團隊意識。項目組每名成員需要相互配合，完成各階段內(nèi)容，前一階段的結果決定了后一階段的基礎。設計過程中，學生的討論氛圍濃厚，各項目組間也有相互借鑒。④注重過程的考核方式使學生更加重視各階段任務的實現(xiàn)，提高了實踐能力，符合了課程設計的教學初衷。⑤“自發(fā)答辯”考核方式的加入作為常規(guī)考核方式的改進，促進了部分有興趣、能力強的學生的學習動力，在項目實現(xiàn)過程中增強了自我肯定。在答辯環(huán)節(jié)，提高了語言組織與表達能力。

在實施過程中也發(fā)現(xiàn)存在一些問題。首先，單個項目不可能覆蓋絕大部分原理知識點。所以在設計項目時，各個項目所涉及的知識點要盡可能不重合，并鼓勵學生思考或設計同一項目中其他學生完成的部分或其他項目。其次，這種教學模式對教師的技術能力有要求，對解決方案要思路清晰，才能及時解惑，使學生學有所得。因此教師須注重積累，不斷提高自身的專業(yè)能力。

3.結語

計算機網(wǎng)絡課程設計作為網(wǎng)絡原理類課程的后繼綜合實踐課程，其教學效果影響著學生對于網(wǎng)絡原理的理解深度及應用能力。引入項目驅(qū)動教學法對原有教學模式進行教學內(nèi)容、教學形式、考核方式的改進，改善了教學效果。進一步需要做的是增加項目的數(shù)量，并確保項目的質(zhì)量，完善項目內(nèi)容設計，細化階段任務，使之與理論內(nèi)容的結合更緊密，并及時更新實現(xiàn)技術與解決途徑。不斷地研究、改革、實施、總結，會使計算機網(wǎng)絡課程設計的教學更加符合培養(yǎng)理論基礎扎實、實踐能力強的網(wǎng)絡工程專業(yè)人才的要求。