田廣強(qiáng) 王少英
摘 要:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,當(dāng)前的教學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容與社會實際不符,教學(xué)模式脫離課程特點,實訓(xùn)教學(xué)缺乏等幾方面的問題。因此,本文探索了該課程教學(xué)改革的各項內(nèi)容,包括課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教材選擇、課程競賽、考試制度、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗室等。該探索成果應(yīng)用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論教學(xué)和實踐教學(xué),通過高校一線課堂證明,獲得了非常顯著的教學(xué)效果和教學(xué)成績。
關(guān)鍵詞:教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)模式教材選擇;課程競賽;考試制度;網(wǎng)絡(luò)資源
中圖分類號:TP3-0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 引言(Introduction)
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物,在我國局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等方面的建設(shè)取得了顯著的成績,國際互聯(lián)網(wǎng)大會永久落戶中國烏鎮(zhèn),就是一個重要的證明,社會對網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理等方面的人才需求越來越大,大家學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的情緒空前高漲。當(dāng)前,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是高校計算機(jī)相關(guān)專業(yè)必開的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程在電子信息學(xué)科中的地位和對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都擁有著非常重要的作用。但是,該課程當(dāng)前的教學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容與社會實際不符,教學(xué)模式脫離課程特點,實訓(xùn)教學(xué)缺乏等問題,對該課程教學(xué)改革的呼聲非常之大,到了必須改革的時期。筆者始終在做《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程研究和探索,取得一些教學(xué)改革的研究成果,并把這些成果應(yīng)用于理論教學(xué)和實踐教學(xué),獲得了十分可觀的教學(xué)效果[1]。
2 前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中存在的問題(Problems
existing in the teaching of computer network
course)
2.1 教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用的矛盾
在以往的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教材中,內(nèi)容多是把OSI/RM作為重點,講解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的七層結(jié)構(gòu)、每一層中的協(xié)議以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理方面的內(nèi)容,但當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的內(nèi)容則是TCP/IP參考模型。在這樣的情況下就存在著教師的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生在社會中的應(yīng)用出現(xiàn)脫節(jié),自然兩者之間產(chǎn)生矛盾,降低了教學(xué)質(zhì)量。
計算機(jī)行業(yè)發(fā)展很迅猛,通信行業(yè)更是不干落后,那二者的結(jié)合體計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)然也得與時俱進(jìn),特別是當(dāng)前新技術(shù)、新應(yīng)用、新發(fā)明的大量涌現(xiàn),就迫使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教材內(nèi)容及時更新、及時補(bǔ)充,使教師的教學(xué)內(nèi)容始終保證在當(dāng)前領(lǐng)域的前沿,有力的保證教學(xué)的質(zhì)量。
2.2 教學(xué)模式不合理
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程根據(jù)其自身特點它區(qū)別于計算機(jī)專業(yè)其他課程,它的應(yīng)用性較強(qiáng),需要計算機(jī)軟件和通信硬件的結(jié)合,教學(xué)需要與市場緊密聯(lián)系。當(dāng)前該課程的教學(xué)模式與該課程特點非常不吻合,具體體現(xiàn):教師教的比重過大,忽視了學(xué)生的主體作用,師生間、學(xué)生間缺乏互動,很大程度的降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對高校培養(yǎng)創(chuàng)造型、創(chuàng)新型人才非常不利。
2.3 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱
實踐應(yīng)用是學(xué)習(xí)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的重要目的,但該課程實踐教學(xué)存在著明顯的不足,具體體現(xiàn)在:(1)對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實驗認(rèn)識深度不夠。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實驗具有很強(qiáng)的實踐性,與市場結(jié)合很密,但好多學(xué)生都眼高手低,不重視實踐課程,造成對實驗的學(xué)習(xí)不完整,隨意性太大,使之理論與實踐脫節(jié),對學(xué)習(xí)的知識不能夠?qū)W以致用。(2)網(wǎng)絡(luò)實驗室更新慢。當(dāng)前高校中網(wǎng)絡(luò)實驗室建成已好多年,大部分硬件需要軟件升級和新添設(shè)備,由于后期維護(hù)資金不到位和設(shè)備廠家溝通不及時,造成現(xiàn)有設(shè)備不能完成許多新增的功能,如大數(shù)據(jù)、云計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)+等。(3)教師實踐教學(xué)能力不足。相當(dāng)一部分老師沒有組建網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)歷,再加上也沒有系統(tǒng)的參加過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實驗培訓(xùn),導(dǎo)致教師上課時理論和實踐的脫節(jié),降低了實驗課程的效果。
3 采用先進(jìn)合理的課程教學(xué)目標(biāo)(Adopt advanced
and reasonable course teaching objectives)
在大數(shù)據(jù)、云計算機(jī)高速發(fā)展的今天,有力的促進(jìn)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識就顯得尤為重要?!队嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程是計算機(jī)類相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,同時也是非計算機(jī)專業(yè)的通識課,確定合理的教學(xué)目標(biāo),就為學(xué)生學(xué)習(xí)該課程指明了方向,才能更好地培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)類相關(guān)人才。
4 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)改革(Teaching reform of
computer network course)
4.1 打造先進(jìn)完善的課程內(nèi)容
對于計算機(jī)類相關(guān)專業(yè)來說,就要選擇好《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的核心教學(xué)內(nèi)容,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作原理就是重點,可以從幾個方面來論述:
(1)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。
(2)數(shù)據(jù)的傳輸。
(3)TCP/IP協(xié)議的分析。
采取理論與實踐結(jié)合,使學(xué)生更好的理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,提高課堂授課的效果,與時俱進(jìn),跟上計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的步伐。
4.2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)的專業(yè)必修課,整合其教學(xué)內(nèi)容,是該課程改革的前提條件。經(jīng)過仔細(xì)查看各類計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教材之后,提出如下一些見解:
首先,整合OSI參考模型和TCP/IP參考模型的內(nèi)容,采納一種全新的層次參考模型:Andrew S·Tanenbaum參考模型。OSI參考模型對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有較高的指導(dǎo)作用,但由于種種因素,使得大而全的OSI參考模型發(fā)展緩慢,根本沒有達(dá)到它的預(yù)期目標(biāo)。由于Internet網(wǎng)絡(luò)的誕生并迅速成熟起來,促就了TCP/IP參考模型的發(fā)展機(jī)遇,它成了國際認(rèn)可的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但它的參考模型的研究又過于薄弱。鑒于以上原因,為了有效保障計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的系統(tǒng)性和先進(jìn)性,我們采納AndrewS·Tanenbaum參考模型,共分五個層次,即應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層,它繼承了OSI參考模型與TCP/IP參考模型雙方的優(yōu)點[2]。
其次,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)內(nèi)容必須與時俱進(jìn),符合當(dāng)今信息技術(shù)的高速發(fā)展,與應(yīng)用接軌。所以,就要不斷修改課程的教學(xué)大綱,把新技術(shù)、新概念充實到課程的教學(xué)內(nèi)容之中。我們的課程教學(xué)大綱經(jīng)過幾年的反復(fù)修訂,形成了自己的特點,刪除或簡化了課程中的一些老舊知識,如X 25、幀中繼、DDN等相關(guān)技術(shù),增強(qiáng)了當(dāng)前比較流行的ATM技術(shù);增加了Internet作為平臺的云計算機(jī)技術(shù);增加了已經(jīng)入戶的光纖寬帶接入技術(shù);重點講解了TCP/IP參考模型的路由技術(shù);增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全與管理方面的相關(guān)內(nèi)容[3]。
4.3 構(gòu)建具有學(xué)科特點的新型教學(xué)模式
對培養(yǎng)目標(biāo)的設(shè)計、實施是通過教學(xué)體系的構(gòu)建、教學(xué)過程來實現(xiàn)的。而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程有它自身的特點及教學(xué)模式,可以通過多個方面進(jìn)行改革,具體方法包括:
(1)創(chuàng)新教學(xué)方法
a.模塊化教學(xué)方法。按照知識的邏輯性、遞進(jìn)性的特點,打破章節(jié)的前后順序,把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容分成四個模塊,分別為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論、局域網(wǎng)技術(shù)、Internet接入、網(wǎng)絡(luò)安全管理,四個模塊之間具有很強(qiáng)的邏輯性、遞進(jìn)性,學(xué)習(xí)每一個模塊都是為后面的模塊做準(zhǔn)備,使學(xué)生學(xué)習(xí)起來思路很清晰,知道為什么學(xué)以及學(xué)習(xí)該知識的作用。
b.類比教學(xué)方法。用當(dāng)前人們通過信息化技術(shù)(電視、報紙、智能終端)獲取的人和事,同計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的概念、理論知識進(jìn)行類比,使學(xué)生更加直觀地、形象地理解和掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論知識,有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和興趣度。比如,把計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與電視劇戰(zhàn)爭片中的電臺通信進(jìn)行類比;把可靠的TCP和非可靠的UDP與使用手機(jī)、傳呼進(jìn)行類比;把多路復(fù)用技術(shù)中的頻分和時分與眾車同在高速公路和單行道上行駛進(jìn)行類比等。
c.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法。打破傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中教師是主體,學(xué)生是客體的教學(xué)方式,增強(qiáng)學(xué)生的參與意識。采用問題教學(xué),老師根據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容提出若干個教學(xué)問題,同時也吸納學(xué)生提出的有代表性的問題,針對這些教學(xué)問題在講解和討論時,讓學(xué)生充分參與進(jìn)來,學(xué)生是主體,對個別教學(xué)問題甚至讓學(xué)生來講解,老師在這個過程中充當(dāng)組織者、指導(dǎo)者和點評者。通過這種改革,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、學(xué)習(xí)能力能夠得到有效的提高。
d.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品高速發(fā)展和更新?lián)Q代的今天,如要解決學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性不高的現(xiàn)象,就要充分利用網(wǎng)絡(luò)這個平臺。如慕課,讓學(xué)生利用慕課,自己在網(wǎng)上學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)合格后,可以充當(dāng)期末考試成績;給學(xué)生提出網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具等相關(guān)的一些問題,讓學(xué)生通過上網(wǎng)查閱資料的方式去解決。通過此類教學(xué)方法,利用學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)感興趣的特點,有效的提高了學(xué)生自我學(xué)習(xí)的積極性,養(yǎng)成了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。
(2)加強(qiáng)教學(xué)實踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生動手能力
實踐教學(xué)是檢驗學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力的核心環(huán)節(jié),檢驗學(xué)生能否把課堂上學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實踐中來。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點決定實踐教學(xué)尤為重要。下面我來闡述兩種新型的實踐教學(xué)模式,可以顯著提高教學(xué)效果[4]。
a.提供真實的實訓(xùn)空間
綜合實踐教學(xué)是提高學(xué)生專業(yè)能力的最重要環(huán)節(jié),它需要大量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件來支撐,且實訓(xùn)設(shè)備必須隨時更新,好多學(xué)校受困與資金短缺,不能建成這種對應(yīng)的實驗實訓(xùn)室。為解決這種困難,一是組織學(xué)生參觀本校的網(wǎng)絡(luò)中心、校企合作單位的網(wǎng)絡(luò)中心等,邀請網(wǎng)絡(luò)中心的老師或企業(yè)工程師或聯(lián)通、移動網(wǎng)絡(luò)管理人員來講解網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、技術(shù)、管理等相關(guān)知識,學(xué)生參觀完后寫出總結(jié);二是讓學(xué)生實際參與學(xué)?;蚝献髌髽I(yè)網(wǎng)絡(luò)的改造、升級工程,讓他們真正參與進(jìn)去,實際動手,最后寫出實驗報告。通過以上兩種活動,學(xué)生既完成了綜合實訓(xùn),學(xué)校還免去了花大量資金建設(shè)實訓(xùn)基地,同時給學(xué)生創(chuàng)造一次走向社會的鍛煉機(jī)會。
b.開創(chuàng)研究型的教學(xué)空間
當(dāng)代大學(xué)生,要具有很強(qiáng)的“雙創(chuàng)”能力,對于個別能力較強(qiáng)的學(xué)生可以開發(fā)設(shè)計探索性實驗,積極引導(dǎo)他們參與教師科研項目的研究與開發(fā)。通過這種研究型的項目的鍛煉,加深加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解,掌握了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的大量概念和深奧的原理,更加有力的培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,為走向社會從事科研工作打下良好的基礎(chǔ)。
5 選擇合適的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教材和實驗教材(Select
the appropriate computer network teaching
materials and experimental teaching materials)
一般的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教材和實驗教材在內(nèi)容上與精選的教材在教學(xué)內(nèi)容上差距是很大的,因此選擇合適的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教材和實驗教材就顯著異常重要。在教材方面,選擇普通高等教育“十二五”國家級規(guī)劃教材,當(dāng)然有“十三五”出版的更好,比如對于我校的情況,選擇的是信息類專業(yè)的《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》教材;在實驗教材方面,結(jié)合本校的網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境,建議選擇一些校級教學(xué)改革教材,如《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程實驗內(nèi)容改革的研究與實踐”“信息技術(shù)類專業(yè)實驗教學(xué)改革與管理方法研究”等[5]。
6 參加競賽,促進(jìn)學(xué)生的競爭意識(Take part in
competition and promote students' competition
consciousness)
通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí),積極組織學(xué)生參加全國高職技能大賽省級選拔賽(計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用項目)和省級高等學(xué)校信息安全與對抗大賽,培養(yǎng)廣大師生的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和信息安全意識,增強(qiáng)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與信息安全的責(zé)任感、使命感,提高高校網(wǎng)絡(luò)安全防控能力,促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和信息安全學(xué)科建設(shè)和專業(yè)人才培養(yǎng),有力培養(yǎng)學(xué)生在社會實踐中的競爭意識和競爭能力。
7 改革考試制度,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和
自主性(Reform the examination system,give full
play to the students' learning initiative and autonomy)
取消筆試,用無紙化上機(jī)考試代替,采取實踐考核,實踐考核可分為行程式、期末綜合實踐、課程設(shè)計等方式進(jìn)行,充分鍛煉學(xué)生用所學(xué)知識解決實際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。課程的最終成績由平時成績(考勤、作業(yè)、實驗)、期末成績合成的辦法,其中平時成績占40%,期末成績占60%。
8 構(gòu)建豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
的習(xí)慣(Constructing a rich network of teaching
resources,cultivating students' autonomous
learning habits)
在日常計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中,充分利用網(wǎng)絡(luò)這個平臺,創(chuàng)建相關(guān)服務(wù)器,如FTP,把老師的課件、授課視頻、課堂作業(yè)放于上面,學(xué)生即可自主學(xué)習(xí),又可查缺課堂上聽講遺漏的問題,通過服務(wù)器上交電子作業(yè),也可把學(xué)生提出的一些共性問題解答后放于服務(wù)器上,供學(xué)生可以隨時查看,即鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí),又提高了學(xué)習(xí)效率。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日新月異,剛剛的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、教學(xué)方式已不能滿足學(xué)生更深層的自主學(xué)習(xí)的需要。應(yīng)使網(wǎng)絡(luò)資源更加豐富、更有深度,如加大投入,建設(shè)高大尚的精品課程,提供功能強(qiáng)大的精品網(wǎng)站,再如建立計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的MOOC課網(wǎng)站,使網(wǎng)絡(luò)資源互動性更強(qiáng),更進(jìn)一步滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要,給學(xué)生自主學(xué)習(xí)、科研提供更好的平臺。
9 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗室,為學(xué)生、老師提供網(wǎng)絡(luò)實驗、
科研的場所(Construction of network lab for
students and teachers to provide network
experiments, research places)
《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程實踐性很強(qiáng),做好實踐教學(xué)是學(xué)好該課程的保證。網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)的成敗就顯得較為突出,首先選擇的硬件要與社會接軌,符合當(dāng)前通信所需設(shè)備;其次軟件要與實驗教材匹配,通用性要達(dá)到要求。網(wǎng)絡(luò)實驗室還要考慮可擴(kuò)展性,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,硬件和軟件要便于升級。
網(wǎng)絡(luò)實驗室的硬件組成包括二層交換機(jī)、三層交換機(jī)、防火墻、路由器和相關(guān)服務(wù)器,通常每八個人分成一個實驗小組,使用一組設(shè)備,要建設(shè)的設(shè)備組數(shù)根據(jù)該課程的人數(shù)確定,如四組、六組或八組等。要使用的軟件,要選擇功能更大的仿真軟件(如Cisco Packet Tracer)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及不同的操作系統(tǒng)軟件(包括Windows Server、Linux、Unix操作系統(tǒng)平臺等)[6]。
10 結(jié)論(Conclusion)
首先給出計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中存在的問題,為解決問題,提高該課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,闡述了該課程教學(xué)改革的措施,以及在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的具體實施方法。對學(xué)生掌握知識,培養(yǎng)自學(xué)能力及分析、解決問題的能力起到了積極的作用,教學(xué)效果明顯提高。
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作者簡介:
田廣強(qiáng)(1975-),男,碩士,講師,網(wǎng)絡(luò)工程師.研究領(lǐng)域:網(wǎng)
絡(luò)工程.
王少英(1976-),女,碩士,講師.研究領(lǐng)域:計算機(jī)應(yīng)用技術(shù).