鄧海良

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應(yīng)用型本科計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革研究

鄧海良

（湖南科技學(xué)院 實驗實訓(xùn)中心，湖南 永州 425199）

計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展推動了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)也成為眾多高校計算機專業(yè)的一門必修核心課程。針對應(yīng)用型本科《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀與轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要，以教學(xué)方法改革為出發(fā)點，從理論教學(xué)、教學(xué)手段、實驗教學(xué)、考試評價等方面進行了探討。實踐表明，這些舉措對培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新能力的計算機網(wǎng)絡(luò)人才具有一定價值。

計算機網(wǎng)絡(luò)；理論教學(xué)；實驗教學(xué)；考試評價；改革

0　引　言

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前，以Internet為代表的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滲透到社會生活的方方面面，無時不刻地改變著人們的行為方式。因此，社會對熟練掌握網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)管理與維護的人才需求越來越大[1,2]。為適應(yīng)日趨激烈的人才競爭，我國各大院校都積極地進行教育轉(zhuǎn)型。怎樣培養(yǎng)出既具有扎實的理論基礎(chǔ)，同時又具有較高應(yīng)用開發(fā)能力的計算機網(wǎng)絡(luò)人才，是每一位高校計算機專業(yè)的一線教師亟待思考和研究的課題。

1　計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)狀分析

教育轉(zhuǎn)型以培養(yǎng)創(chuàng)新型的高素質(zhì)人才為目標(biāo)，倡導(dǎo)啟發(fā)式、研討式教學(xué)[3]。但長期以來受傳統(tǒng)教學(xué)觀念和教學(xué)模式的影響，目前計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)仍然停留在“一塊黑板四面墻、一本教材一人唱、一張試卷看誰強”的局面。具體來說，主要存在以下幾個方面的問題：第一，教學(xué)內(nèi)容體系不健全。由于教材本身具有滯后性和局限性[4]，很難跟上最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和知識，如果上課只是對教材的復(fù)制和繼承，是難以達(dá)到創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)的。第二，教學(xué)手段不先進。以一支粉筆一塊黑板的傳統(tǒng)教學(xué)模式依然存在，即使采用了PPT、FLASH動畫等目前普遍采用的教學(xué)手段，也不過是黑板和粉筆的一種替代，仍不能體現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膶崟r性，更不能對網(wǎng)絡(luò)中的傳輸實體進行有效的分析。第三，理論與實踐幾乎脫節(jié)。計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中仍以理論講解為主，忽視實踐教學(xué)，實驗課時所占比例較低，很難培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。第四，考核評價方式單一。一張試卷定高低的評價方式忽視了“高分”與“高能”的統(tǒng)一。即使在成績評定時加上了考勤、作業(yè)、實驗等分?jǐn)?shù)，也容易導(dǎo)致“上課來亮相、作業(yè)靠抄襲、考前搞突擊、考后易遺忘”的局面。

2　計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革

2.1 突出理論教學(xué)中的“基、精、新”

（1）“基”。基就是在理論教學(xué)中，要突出基本概念、基本原理、基本技術(shù)的講解。教材是課程教學(xué)的基本依據(jù)，教師應(yīng)當(dāng)深入挖掘教材中的基礎(chǔ)性內(nèi)容，對教材內(nèi)容進行過濾和精選，突出重點，以滿足教學(xué)目標(biāo)的需要。例如，我們在講解計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史時，要重點對分組交換網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)進行深入剖析，而不是對那些歷史階段的泛泛而談。分組交換網(wǎng)絡(luò)最基本的技術(shù)是將整個網(wǎng)絡(luò)分成了資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)；數(shù)據(jù)從資源子網(wǎng)中的節(jié)點傳輸?shù)酵ㄐ抛泳W(wǎng)中的節(jié)點時要劃分成分組；從通信子網(wǎng)中的一個節(jié)點傳輸?shù)搅硪粋€節(jié)點時采用的是先存儲再轉(zhuǎn)發(fā)[5]的工作方式。教師在講解劃分分組時可以圍繞什么是分組、為什么要劃分分組以及怎樣劃分分組進行；在講解存儲轉(zhuǎn)發(fā)時可以讓學(xué)生討論數(shù)據(jù)的傳輸方式，如“類似電話的方式”和“類似郵局寄信的方式”。通過討論得出計算機網(wǎng)絡(luò)中為什么要采用先存儲再轉(zhuǎn)發(fā)的方式進行工作。這樣既可以避免教師的“一言堂”，通過啟發(fā)和引導(dǎo)使學(xué)生充分參與到課堂中來，又可以加深學(xué)生對基本原理的理解。

（2）“精”。就是對精選的重點內(nèi)容要進行精講、講精，要透過現(xiàn)象看本質(zhì)。例如我們在講解網(wǎng)絡(luò)的分類時，主流的分類方法是將網(wǎng)絡(luò)分成局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。一般教材中通常說是根據(jù)地理范圍的大小來劃分的，但這并不是其本質(zhì)。本質(zhì)上，是這兩種網(wǎng)絡(luò)可以使用的傳輸技術(shù)不同[5]。局域網(wǎng)可以采用廣播的方式進行傳輸，而廣域網(wǎng)只能采用點到點的方式進行傳輸。只有通過對重點內(nèi)容的精講，才能引導(dǎo)學(xué)生的思維深入到知識的發(fā)現(xiàn)或再發(fā)現(xiàn)，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維打下堅實的基礎(chǔ)。

（3）“新”。新就是要緊跟學(xué)科的發(fā)展，合理補充前瞻性內(nèi)容。教材往往具有滯后性，而計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，這就要求教師能緊扣計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最前沿，及時將最新的科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，彌補教材的不足，培養(yǎng)學(xué)生跟蹤網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的意識與能力。

2.2 改革教學(xué)手段，使枯燥難懂的理論變得生動、形象

（1）理論教學(xué)中多運用類比教學(xué)法

計算機網(wǎng)絡(luò)原理中的許多思想來源于社會生活，教師在講授這些原理時，應(yīng)當(dāng)對其基本思想進行深入挖掘，回歸于社會生活。例如，數(shù)據(jù)的封裝與解封裝與日常生活中的寄信非常類似。信寫好后裝入信封，在信封上寫上收信人的地址和姓名，這類似于在數(shù)據(jù)封裝時加上目的地址；寄信時選擇的郵寄方式，如平信、掛號信等就類似于在數(shù)據(jù)封裝時加上對傳輸質(zhì)量要求的控制信息。再比如說，在講解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)時，可以用處于不同地方、使用不同語言的兩個人A、B進行交談來引入分層模型。通過這些日常生活中的例子的引入，可以加深學(xué)生對基本原理的理解，甚至有可能使學(xué)生從實際生活的某個事件中受到啟發(fā)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（2）將網(wǎng)絡(luò)仿真工具引入教學(xué)

計算機網(wǎng)絡(luò)的原理比較枯燥，對初學(xué)者較難理解，雖然不少高校教師在講解這些原理時做了較大的努力，比如說做成PPT、FLASH動畫等來演示網(wǎng)絡(luò)的工作原理，但這些動畫還是不能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶崟r性，更不能對網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)包進行捕捉和分析，仍不能使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象有深入和細(xì)致的了解。因此，教師不妨把網(wǎng)絡(luò)仿真工具引入教學(xué)。目前比較流行的網(wǎng)絡(luò)仿真工具有OPNET、NS2、Matlab等，其中NS2是一款免費的開源網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，利用NS2不僅可以將網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶崟r動態(tài)以動畫的方式展示出來，而且可以跟蹤和捕捉每一個數(shù)據(jù)包的發(fā)送情況，對數(shù)據(jù)包進行有效的分析。同時，利用NS2的開源特性，還可以修改相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，觀察不同環(huán)境對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠绊?，甚至還可以改進和重新編寫新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這樣可以使學(xué)生能透過網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象看本質(zhì)，在加強對網(wǎng)絡(luò)原理的深刻理解的同時，還可以加強學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維。

2.3 加強實驗教學(xué)，構(gòu)建多方位的實驗體系

隨著社會對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才的需求不斷增加，應(yīng)用型本科院校不僅要培養(yǎng)學(xué)生扎實的理論基礎(chǔ)，而且還要培養(yǎng)學(xué)生具有用理論來指導(dǎo)實踐的動手能力。因此，我們必須把實驗教學(xué)提升到一個新的高度。

（1）建立縱向的多層次實驗體系

從實驗層次上來說，我們可以設(shè)立基礎(chǔ)驗證性實驗、綜合型實驗和設(shè)計型實驗?；A(chǔ)驗證性實驗重點在于加強學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)基本原理的分析和理解，這部分實驗要求每個學(xué)生都能夠獨立完成。綜合性實驗重點在于加強學(xué)生對所學(xué)基本原理進行綜合和運用的能力，而設(shè)計型實驗重點在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。綜合性實驗和設(shè)計性實驗可以采用小組合作的方式完成，采取適當(dāng)?shù)姆椒▽γ總€小組及小組成員進行評價。

（2）建立橫向的多角度實驗體系

從實驗內(nèi)容上來說，我們可以從多個角度來設(shè)計實驗項目。比如說，采用課程論文、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、組網(wǎng)技術(shù)等方面來設(shè)計綜合性和設(shè)計性實驗，讓學(xué)生能根據(jù)自己的興趣和能力來選擇相關(guān)的實驗項目。課程論文重點培養(yǎng)學(xué)生的理論創(chuàng)新能力，為學(xué)生的理論研究打下基礎(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計可以培養(yǎng)學(xué)生對一個網(wǎng)絡(luò)項目全局的把握，使之有能力成為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員；組網(wǎng)技術(shù)重點在熟悉和掌握各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置與使用，為學(xué)生成為網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)。學(xué)生選取不同類型的綜設(shè)性實驗，不但可以做到因材施教，還可以避免因?qū)W生不感興趣而對計算機網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦。

2.4 改革考核機制，實施多元評價

以往的“一張試卷看誰強”的評價方式已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力在試卷中得不到充分體現(xiàn)，以至出現(xiàn)了許多靠考前突擊的“高分低能”的學(xué)生，挫敗了真正具有動手和創(chuàng)新能力的學(xué)生的積極性。因此，改革考核評價機制也勢在必行。

（1）改革筆試內(nèi)容。在理論考試中，應(yīng)該減少對基本概念、基本原理進行識記的內(nèi)容，增加具有綜合性、開放性的考題。這樣可以減少學(xué)生靠考前突擊拿高分的可能性，也可以使學(xué)生的創(chuàng)新思維具有充分展示的舞臺。

（2）提高實驗考核的比重。實驗考核采用課程答辯的方式進行。學(xué)生在考前幾周組合成小組，每小組可由4至6人組成，以小組的形式在教師規(guī)定的考核項目中選取一個項目。教師在設(shè)計考核項目時，應(yīng)考慮不同學(xué)生的能力層次、興趣和目標(biāo)，提供理論創(chuàng)新型、規(guī)劃設(shè)計型、工程施工型等多類型的項目。答辯時由小組推選的組長先進行匯報，然后進行提問。在提問的過程中，應(yīng)保證每個小組成員至少要回答一個以上的問題，以避免部分成員沒有真正參與到項目中。

（3）鼓勵學(xué)生參加認(rèn)證考試。學(xué)生可以參加軟考、思科或華為等廠商的網(wǎng)絡(luò)工程認(rèn)證考試，通過認(rèn)證考試的學(xué)生可以申請免去課程合格考試。

3　結(jié)束語

計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一門理論性、系統(tǒng)性和實踐性都很強的課程，同時新的技術(shù)又不斷涌現(xiàn)。隨著社會對計算機網(wǎng)絡(luò)人才的需求越來越大、要求越來越高，高校計算機網(wǎng)絡(luò)課程改革已經(jīng)刻不容緩。圍繞如何培養(yǎng)動手能力強的創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)人才，從理論教學(xué)、教學(xué)手段、實踐教學(xué)以及考核評價展開討論，旨在為提高應(yīng)用型本科院校計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的網(wǎng)絡(luò)人才起到拋磚引玉的作用。

[1]杜巖.教育轉(zhuǎn)型形勢下計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革實踐[J].計算機信息,2014,(9):178-180.

[2]杜經(jīng)緯.計算機網(wǎng)絡(luò)原理課程實驗教學(xué)改革探討[J].信息與電腦,2016,(18):237-238.

[3]王光霞,唐慧林.教育轉(zhuǎn)型形勢下計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革實踐[J].計算機教育,2011,(23):26-29.

[4]王勇,薛靜鋒,李鵬,劉振巖,張繼,單純.面向創(chuàng)新的高級計算機網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)化教學(xué)[J].計算機教育,2017,(4):116-120.

[5]陳妍,王志文,朱海萍,李增智.計算機網(wǎng)絡(luò)原理[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2008.

（責(zé)任編校：何俊華）

2017－02－10

鄧海良（1978－），男，湖南湘潭人，碩士，中級職稱，計算機網(wǎng)絡(luò)管理技師。研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字圖像處理。

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1673-2219（2017）06-0100-02