計算機專業“計算機網絡”課程的彈性教學模式

摘 要 本文針對計算機網絡技術飛速發展的現實，本著設立主線—寬厚概念—突顯重點—寬廣應用的思想，提出了“計算機網絡”課程的彈性教學模式，從四個角度給出了該教學模式和傳統教學模式的根本差異所在，論證了該教學模式可行的理論依據并完整地給出了該教學模式的實施參考方案。

關鍵詞 計算機網絡課程 彈性教學模式 路由機制

1 引言

目前高校計算機專業“計算機網絡”課程“照本宣科”模式大行其道，這有悖于計算機網絡技術應用性強的特點。因缺乏科學合理且可操作的教學模式，授課過程必然是概念堆砌，缺少主線，不成體系，加之實踐環節薄弱，考核方式傳統，嚴重影響了該課程的教學效果。

本文首先從計算機網絡知識體系本身所具有的彈性展開論證，對該課程教學模式的各個環節，即授課方式、實踐方式及考核方式所存在的彈性有針對性地展開論證并給出具體的實施方案，最后給出了教學效果的例證。

2 “計算機網絡”課程彈性教學模式的制定

2.1 計算機網絡知識體系的彈性

任課教師首先應對“計算機網絡”課程知識體系的彈性有充分的認識和把握。

計算機網絡技術是計算機技術與通信技術結合的產物，這一特性決定了其知識體系的寬廣性。同時，計算機網絡技術又是時代應用需求驅動的產物，這又決定了其知識體系局部的時效性，加之新型通信技術深層次的不斷融合（如IP網和3G的結合）及計算機應用技術本身的不斷深化使計算機網絡技術的發展日新月異，執眾多技術發展之牛耳，這導致計算機網絡知識體系的彈性化，其課程知識體系的彈性是其應用技術彈性的自然“鏡像”，并非故弄玄虛。

該課程知識體系的獨特性，決定了其教學模式的獨特性，即采用彈性的教學模式。

2.2“計算機網絡”課程彈性授課方式的制定

“計算機網絡”課程的彈性授課方式始于彈性授課計劃的制定，落實于彈性的課堂教學形式。

2.2.1彈性的授課計劃

彈性的“計算機網絡”課程授課計劃的制定要明顯區別于本專業其他課程，授課時應圍繞當今Internet路由體系結構的寬廣視角而展開，即當今Internet物理上由具有獨立網絡技術的局域網、廣域網、Internet骨干網組成，Internet域內路由（如OSPF），域間路由（BGP）是其主線。這種授課內容的布局模式應該適合于任何種類和層面的“計算機網絡”課程授課對象，差別僅是內容講解深淺程度的把握，計算機網絡技術更新速度快的現實特點要充分（且必須）反映到授課計劃中來。即授課計劃不能寫死，而要有核心且有空間，使其具有良好的彈性或自適應性。計算機網絡技術更新永遠遵循著“無止境地最大限度地滿足用戶的需求”的目標，這導致新技術實現的“不擇手段”性，意味著大量新網絡基礎理論“背叛”性（即有悖于設計初衷）的涌現出來，要多選擇這樣的實例使學生體會這一規律。例如，當網絡層的傳統路由協議（尤其是BGP）對在路由失效時因收斂時間過長而導致傳輸延遲的增加表現的無能為力之時（當然設法縮短收斂時間是自然的必然的研究方向，也正在進行），而另外一些研究者打破常規提出了覆蓋路由體系結構（Overlay Routing Architecture），即在原有路由層之上構建了彈性覆蓋網（Resilient Overlay Network），從應用層完成端到端（End-to-End）的路由選擇，從而大大縮短了路由的收斂時間。目前該覆蓋網絡路由理論和傳統網絡路由理論的應用并存。國內學者也提出了自己的覆蓋網體系結構BSMON及多播服務模式，從根本上彌補了網絡層多播的先天不足，使世界范圍內的多播成為可能。需總結強調的是，覆蓋網的出現有悖于計算機網絡體系結構的最初設計理念，即“層次間功能不重疊“的設計思想（但應用效果是原方案所不及的），這一直被稱為其特色的設計卻成了新理論產生的羈絆和禁錮。如果教師照本宣科，不深入追蹤思考類似的現象，不僅不能對新的網絡應用從理論上做出合理的解釋，反而會前后矛盾！這里的關鍵問題不在于大量計算機網絡新理論的出現，而在于一些新理論和原有理論的“背道而馳”。對待這樣的知識點，教師應給學生一個怎樣的交代？方法只有一個，即“留有空間”！切忌將課本中的定義規則，尤其是算法當作真理而采取“封頂”式講解、記憶和考核，這里建議采用“解釋理論產生的技術背景—解釋理論本身—探討現在和未來的技術背景—勾畫新理論”的方式組織教學內容?！肮串嬓吕碚摗本褪恰傲粲锌臻g”的具體表現，這種引導學生“勾畫新理論”的能力應該做為一個優秀計算機網絡教師的重要標志。

彈性的授課計劃要靠彈性的課堂教學落實。

2.2.2 彈性的課堂教學

彈性的課堂教學是彈性授課計劃的實施過程。需學生和授課教師共同合作完成。

這里要求學生上課之前必須進行課程預習，了解本次課程和已講的內在邏輯關系并帶著對問題的初步思考走進課堂。第一節課由教師講授，第二節課學生和教師共同討論。這對學生和老師都提出了較高的要求，老師將授課計劃中的“留有空間”、“勾畫新理論”的理念在第二節課中應充分展現出來，學生在“留有空間”中“行走”需要教師高質量的引導，教師對講授的知識“留有空間”越大，帶領學生“行走”越合理，越接近知識內核。

彈性的授課方式還需彈性的實踐環節對課堂知識給予拉動和提升。

2.3“計算機網絡”課程的彈性實踐方式

彈性的實踐方式指彈性的認識實習內容、彈性的開放式實驗內容及彈性的課程設計內容。

2.3.1彈性的認識實習內容

這里建議認識實習在開設“計算機網絡”課程的前一學期進行，認識實習要求任課教師和實習基地的網絡工程師共同切磋制定好實習計劃，并分兩階段進行，首先是網絡工程師來校講解該企業的計算機網絡應用現狀，重點在于對本單位的應用需求、網絡拓撲結構和關鍵網絡設備設置、各種服務器及防火墻等內容進行總體介紹，然后安排現場參觀及網絡工程師和學生的互動，使學生建立對計算機網絡的感性認識，為下學期的課堂學習打下一良好的基礎。

但認識實習的缺陷是學生的動手能力受條件所限未能得到鍛煉，校內網絡實驗室的開放實驗項目便可做到很好的補充。

2.3.2 彈性的開放式實驗內容

計算機網絡實驗是提升課堂知識的重要實踐環節。目前，大部分高校都建設了專用的計算機網絡實驗室，設備檔次、種類及數量都達到或超過了教學評估的基本要求，但經調研發現許多高校的網絡實驗老師對實驗內容沒有足夠的把握，實驗題目多年不變。這里建議選擇引入國內CCNA，CCNP網絡工程師教材中的一些可操作的實驗項目，在滿足配置要求時學生可以自帶題目進行驗證性實驗，也可在老師指導下進行創新性實驗，從而提高實驗內容的彈性。

實驗教師的素質應通過外出培訓、自修和部門內交流等方式予以提升，考核學生先考核實驗教師，擺脫實驗教師僅是實驗設備和上機學生管理員的次要角色。

2.3.3 彈性的課程設計內容

本著“念書不是學習的目的，而是創出新知識新體系的手段”（揚振寧教授語）的原則，課堂上的“勾畫新理論”在課程設計階段得到了落實。

目前各高校普遍開設了網絡課程設計，以鍛煉學生的設計能力，但對設計題目的選定工作量投入不夠。大多是要求學生用WinSocket 實現課本中如 ：FTP、TCP、TELENET等傳統協議的功能。原因主要是好的課程設計題目的確需要花費大量精力去總結歸納，鼓勵學生將自己在課堂上與老師爭論的內容整理成題目并建議老師量學生之力，從所從事的網絡縱向或橫向課題中精心抽取出一些“片段”，做為設計的題目，使課程設計成為“留有空間”的大膽嘗試環節，哪怕是失敗或得不出結論。好題目需要教師教學與科研的多年的沉淀，故課程設計的內容具有很大的彈性。

以上三個實踐環節是引導學生對計算機網絡知識逐步提升的自然與強行的過程。

授課和實踐的效果都需科學合理的量化評定，故該課程的考核方式也要給予特殊的考慮。

2.4“計算機網絡”課程彈性的考核方式

彈性的考核方式體現在總成績的構成及其權重。教學實踐已充分證明彈性的考核方式能從根本上打破學生應付考試的心態，使考試成為一次特殊形式的學習。

2.4.1常規成績評定

經調研發現，常規成績評定法非常不適合計算機網絡課程的考核。

常規成績評定法是：總成績 = 平時成績（20% 或30% ）+ 筆試成績（80% 或70% ）， 其中平時成績=上課出勤率+課堂提問+實驗成績。因該課程一般為合班（4-6個班）上課且采取滿堂灌的授課方式，點名和課堂提問只能是隨機幾次或沒有，加之學生缺乏預習準備，回答問題質量都不會很理想。實驗成績一般根據實驗報告來評定。因對實驗過程缺乏監控，實驗報告抄襲現象嚴重，實際成績很難采集，成績失去了意義。

2.4.2彈性成績評定

彈性成績評定反映在對實踐成績的靈活掌握。

這里建議平時成績占60%，考試成績占40%，其中，平時成績=課堂討論（10%）+實踐成績（50%），實踐成績=實習成績（10%）+實驗成績（10%）+課程設計成績（30%）。

課堂討論成績是一彈性考核點，因授課計劃中的預先合理安排，效果有底線保證。實踐成績中的實習成績為一彈性考核點，其成績根據實習報告的內容而定，強調學生的獨立思考結論。實踐成績中的實驗成績采用準備充足的實驗項目，對所做實驗項目采用抽簽選取的考核方法，要求學生在規定時間內獨立完成，可一定程度借鑒CCNA，CCNP網絡工程師實踐部分的考核方式，現場給分，保證了實驗成績的真實性。課程設計成績為原有考核點，因題目選定的原則區別于以往（如2.3.3所述），效果自然不同凡響，可根據題目設定的合理性，獨立分析解決問題的程度而定（如果授課對象是計算機碩士研究生，該考核點可設置為計算機網絡成績的全部）。同學們普遍反映，一個好的課程設計題目能夠使學生將其他各個環節所學到的計算機網絡知識迅速整合和升華。

2.5 彈性教學模式的效果例證

該彈性教學模式在東北大學總校和秦皇島分校及燕山大學計算機專業學生近幾年教學實踐中獲得了顯著的教學效果，無論是就業還是繼續深造的學生，其知識的寬厚程度和強動手能力都受到實習單位和就業單位的普遍認可，從而驗證了該教學模式的可操作性和實際效果。

3 結束語

本文以計算機專業“計算機網絡”課程的彈性教學模式為剖析對象，給出了制定該課程彈性教學模式的理論依據和教學實施方案。彈性和原則并不矛盾，兄弟院校計算機專業的計算機網絡任課教師可遵循該思想來制定出符合自己校情的“計算機網絡”課程的彈性教學方案。

參考文獻

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