關(guān)于計算機專業(yè)“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)改革的建議

趙婧如　王宣政

摘要本文從“計算機網(wǎng)絡(luò)”的課程特點和教學(xué)目的出發(fā)，就“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中存在的一些典型問題，針對計算機專業(yè)，從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩個方面展開多方位的討論，提出了若干探討性的改革建議。

關(guān)鍵詞計算機網(wǎng)絡(luò)理論教學(xué)實踐教學(xué)

計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機和通信兩個領(lǐng)域的交叉學(xué)科，涉及大量錯綜復(fù)雜、彼此交織的概念與技術(shù)，因此“計算機網(wǎng)絡(luò)”是一門公認(rèn)的較難教授的課程。隨著網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，知識點的不斷增多，使該課程的教學(xué)更添難度。近年來，很多教師和學(xué)者都致力于“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)改革，針對目前教學(xué)過程中暴露的問題，不斷探索與嘗試更好的適應(yīng)于該學(xué)科發(fā)展特點的改革方法。本文從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面對“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)提出了一些探討性建議。

1“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)目的

在進行任何具體深入的課程教學(xué)改革之前，都應(yīng)首先明確教學(xué)目的，改革的過程中，任何具體內(nèi)容應(yīng)圍繞教學(xué)目的展開。“計算機網(wǎng)絡(luò)”是各高校本科階段和研究生階段普遍開設(shè)的一門課程，該課程面向的本科專業(yè)包括計算機、通信、電氣、財經(jīng)、管理等，覆蓋面較廣。根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)，以及社會對各類專業(yè)人才綜合素質(zhì)的要求，可以將本科階段“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)目的大致分為三個層次：初級層次要求掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念和原理，掌握互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一般應(yīng)用；中級層次要求對計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等重要概念有更深入的理解，具備局域網(wǎng)組建，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝調(diào)試與基本維護的能力，以及較好的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力；高級層次要求具備完整的計算機網(wǎng)絡(luò)體系思想，對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理有較深刻的理解，能夠根據(jù)需要進行中小型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與規(guī)劃，掌握一定的網(wǎng)絡(luò)安全保證技術(shù)和綜合管理知識，具備設(shè)計與實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的基本能力。其中初級層次無需強大的理論基礎(chǔ)，強調(diào)基本的應(yīng)用操作能力，主要針對文科類的專業(yè)；中級層次要求有較好的理論基礎(chǔ)，并能將理論與實踐相結(jié)合解決某些實際問題，主要針對非計算機專業(yè)的理工科類；高級層次需要有堅實的理論基礎(chǔ)，并注重實踐中理論知識的靈活運用，以及一定的創(chuàng)造性實踐能力，主要針對計算機專業(yè)。

2理論教學(xué)與實踐教學(xué)的改革

對于計算機專業(yè)而言，“計算機網(wǎng)絡(luò)”是一門重要的專業(yè)課程，為達到教學(xué)目的，應(yīng)本著重視理論教學(xué)，加強實踐環(huán)節(jié)的原則來開展教學(xué)。就我校多年來計算機專業(yè)“計算機網(wǎng)絡(luò)”教學(xué)中存在的問題，可以歸結(jié)為以下幾點：一是學(xué)生缺乏主動學(xué)習(xí)的精神與動力，習(xí)慣于被動接受，這對于理論厚重，實踐性又很強的“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的學(xué)習(xí)十分不利，即便在教授過程中不斷加大投入，學(xué)生的收益也依然差強人意。二是教師理論講解過程中不同程度的缺乏生動的表述，以及清晰簡潔的概括，使得課程結(jié)束后，學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的理解多半是支離破碎的協(xié)議和孤立繁雜的概念原理。三是教師忽視對實踐內(nèi)容的合理安排與充實，不能達到預(yù)期的實驗?zāi)康模嬎銠C網(wǎng)絡(luò)理論知識的抽象性和復(fù)雜程度又使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，影響了理論教學(xué)效果。四是學(xué)生很難將理論知識與實際中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)系起來，致使學(xué)生只為通過考試，而從心理上不重視理論知識的理解消化，更不能將理論知識靈活地應(yīng)用于實踐。所以為了解決以上問題，重要的是注重培養(yǎng)學(xué)生獨立探索知識的能力；重視教師傳授知識的方式方法；注重實踐環(huán)節(jié)的設(shè)計與安排，加強學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)。以下分別從理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩方面提出幾點具體建議。

2．1關(guān)于“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程理論教學(xué)的幾點建議

在理論教學(xué)的過程中要注重提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，拓寬學(xué)生的思路。

(1)引導(dǎo)學(xué)生查閱資料

在課程開始前給學(xué)生推薦良好的參考書籍和文獻，并可在課程中間，對具有延展性的內(nèi)容推薦相應(yīng)的參考資料，這樣可以有效地解決課堂學(xué)時限制帶來的問題。為了促進學(xué)生養(yǎng)成主動查閱資料，拓展知識面的習(xí)慣，也為了培養(yǎng)學(xué)生初級科研能力，建議由教師設(shè)定相關(guān)的題目，讓學(xué)生自行組成課題小組，每組有1個組長負(fù)責(zé)，針對所選題目收集資料，研究討論，安排2至3次演講，提交書面報告。題目的設(shè)定應(yīng)該考慮到本科學(xué)生的數(shù)理基礎(chǔ)及現(xiàn)階段專業(yè)知識的掌握情況，應(yīng)與“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程內(nèi)容有較好的聯(lián)系，并盡可能地兼顧到計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢和技術(shù)熱點，比如系統(tǒng)集成在企業(yè)網(wǎng)中的應(yīng)用、校園網(wǎng)建設(shè)實施方案設(shè)計、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等。范圍也可以更廣泛一些，適當(dāng)包括如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的發(fā)展歷程、網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的創(chuàng)新人物介紹、流行的網(wǎng)絡(luò)管理平臺介紹等非具體技術(shù)的內(nèi)容。該方式將有利于提高學(xué)生的辨別能力和自學(xué)能力，而且學(xué)生在充分表達自己觀點的同時，可以獲得創(chuàng)造的喜悅感和成就感。

(2)重視課堂啟發(fā)式提問

在課堂講解過程中，教師要善于創(chuàng)設(shè)情景，提出啟發(fā)性質(zhì)的問題。教師可以由前述的內(nèi)容引發(fā)新問題。先讓學(xué)生積極地提出自己的想法，然后由教師給予指正和總結(jié)。或者由教師設(shè)計典型問題，給出若干提示，讓學(xué)生運用當(dāng)堂所學(xué)知識提出自己的方案。比如在講解POP協(xié)議之前，通過“我們的個人電子郵箱放在哪里合適?”這樣一個問題，讓學(xué)生各抒己見，然后針對他們的一些回答提出質(zhì)疑，從而引發(fā)新一輪的思考，而最終的答案恰恰是“需要有一個支持遠程收取信件的通信協(xié)議”。類似于這樣的引導(dǎo)方式往往可以提供給學(xué)生一個清晰的思路，對知識點理解更加透徹，記憶更加深刻。啟發(fā)式的問題不會給學(xué)生造成緊張情緒，反而能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的主動性。

(3)課件內(nèi)容要清晰簡潔，合理運用圖片和動畫說明

一堂課的內(nèi)容通常包含若干知識點，每個知識點可能包含多個要點，這些要點根據(jù)聯(lián)系性應(yīng)分頁顯示，每個頁面上較長的敘述性文字應(yīng)盡可能減少或不用，文字描述應(yīng)具有代表性、概括性。插圖對說明計算機網(wǎng)絡(luò)知識是十分重要的，比如域名解析部分，大段的文字描述無法讓學(xué)生明確域名系統(tǒng)的工作過程，而包含實物元素的圖形實例可以讓這一過程變得清晰明朗，而且通過改變圖片中的若干元素可以直接形成練習(xí)內(nèi)容。另外部分計算機網(wǎng)絡(luò)知識使用靜態(tài)的圖片仍不能很好地表述，則應(yīng)該制作動畫實例。比如滑動窗口的工作過程，制作前首先要找準(zhǔn)關(guān)鍵的描述點：接收窗口的運動驅(qū)動發(fā)送窗口的運動；什么條件觸發(fā)接收窗口動作；某個時刻發(fā)送站點應(yīng)發(fā)送哪些數(shù)據(jù)幀；接收站點采用不同的確認(rèn)方式時，發(fā)送窗口如何運動等。接下來要設(shè)計對所描述過程的表現(xiàn)方式：由于滑動窗口采用循環(huán)序號，在有限的區(qū)域內(nèi)使

用可以轉(zhuǎn)動的圓形窗口，表現(xiàn)力會更好。最后要選擇良好的動畫制作工具將其實現(xiàn)，該工具生成的動畫應(yīng)能方便地嵌入到不同的課件中，這將為以后課件的修改、擴充及再制作提供方便。總之，動畫實例的制作應(yīng)有精心的設(shè)計過程，避免做成只包含動態(tài)元素但不能說明問題的所謂動畫。

(4)舉例貼近生活，并重視舉例內(nèi)容的設(shè)計

舉例對于任何復(fù)雜抽象的內(nèi)容的講解都是至關(guān)重要的。計算機網(wǎng)絡(luò)中的許多知識點可以用生活中的例子來作比喻，如體系結(jié)構(gòu)中服務(wù)與服務(wù)訪問點的概念，可以用銀行內(nèi)部、服務(wù)窗口、客戶之間的關(guān)系來比喻，幫助學(xué)生很快地建立概念。又如發(fā)送時延和傳播時延的概念，可以用在傳送帶上傳送貨品的例子來作比喻，使學(xué)生對這兩個時延的產(chǎn)生位置以及各自的影響要素準(zhǔn)確把握。但是這些例子不能拿來就用，一個好的例子除了本身具有近似含義或相似特點以外，還需要教師對合適的例子給予條件約束，合理地進行編排，使其特點與相關(guān)知識點進一步吻合，才能具有正確和良好的說明能力。

(5)注重知識點之間的聯(lián)系

對于理論知識點之間的聯(lián)系，基本遵循“總說，分說，再總說”的原則，教師在課堂上結(jié)束一個或多個知識點的講解以后，應(yīng)有意識地闡明該知識點在知識體系中的全局位置，或者該知識點與特定范圍內(nèi)其他知識點之間的聯(lián)系。比如：在討論網(wǎng)絡(luò)協(xié)議時，首先應(yīng)強調(diào)協(xié)議是以層次形式組織在一起的，每次講解完某個協(xié)議時，應(yīng)說明它與同層次的其他協(xié)議是否有關(guān)系，它與上下相鄰層次中哪個特定協(xié)議有怎樣的關(guān)系等問題。對于理論與實踐之間的聯(lián)系，教師在課堂上要有意識地將一些理論知識與實際的某個應(yīng)用或者當(dāng)前主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，最直接的做法是可以將實驗涉及的應(yīng)用拿來舉例，幫助學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容，拓展學(xué)習(xí)思路。另外，實驗之前，教師可以事先向?qū)W生指明與本次實驗相聯(lián)系的理論知識點，幫助學(xué)生作好實驗預(yù)習(xí)。

(6)概念詞匯盡量采用英文

這在重點院校中實施情況較好，但是還有許多院校并不重視這一點，包括筆者的學(xué)校以往也是如此。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展使得“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程中包含了大量術(shù)語及縮寫，同一術(shù)語在不同的書籍和資料中的中文翻譯往往并不一致，對于中文授課環(huán)境，課堂講解中術(shù)語使用英文，并適當(dāng)提示以權(quán)威的中文翻譯，有助于學(xué)生更加準(zhǔn)確地把握概念含義，而且為學(xué)生閱讀英文資料起到一定的積極作用。

2．2關(guān)于“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程實踐教學(xué)的幾點建議

實踐教學(xué)是計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中十分重要的一環(huán)。一方面許多網(wǎng)絡(luò)理論知識只有通過實踐環(huán)節(jié)才能轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)技能，另一方面在實踐過程中能夠培養(yǎng)學(xué)生靈活運用理論知識解決實際問題的能力以及一定的創(chuàng)新設(shè)計能力。以下建議旨在合理安排實驗內(nèi)容及學(xué)時，正確引導(dǎo)學(xué)生，改善實驗條件，以做到保質(zhì)保量的完成實驗內(nèi)容，達到良好的實驗效果。

(1)注重實驗設(shè)計

應(yīng)根據(jù)學(xué)校實驗室的當(dāng)前條件，設(shè)計實驗內(nèi)容，分配實驗學(xué)時，而不是單純依賴于實驗教材的內(nèi)容安排。實驗應(yīng)盡可能包括驗證、應(yīng)用、設(shè)計、綜合多個類別，內(nèi)容應(yīng)覆蓋線纜制作，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接與配置，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安裝與配置，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置，以及網(wǎng)絡(luò)編程等多個方面。片面的實驗安排無法使學(xué)生真正鍛煉實踐能力，對理論教學(xué)的幫助也將很小。實驗設(shè)計不是一勞永逸的環(huán)節(jié)，實驗內(nèi)容應(yīng)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及實驗條件的改變及時完善和更新。

(2)安排課外實驗學(xué)時

全面合理的實驗內(nèi)容需要有足夠的實驗學(xué)時來完成，通常情況下，為計算機專業(yè)“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程安排的實驗學(xué)時占總學(xué)時的比例一般不超過30％。許多教師為了在有限的學(xué)時內(nèi)保證完成實驗的質(zhì)量縮減了實驗內(nèi)容，如此一來，只能使學(xué)生錯失鍛煉能力的良機，有悖于教學(xué)目的。所以可考慮適當(dāng)調(diào)整學(xué)時安排，或者添加課外實驗學(xué)時，如網(wǎng)絡(luò)編程部分，與其他網(wǎng)絡(luò)實驗比較，具有一定的獨立性，并可在單機環(huán)境下調(diào)試完成，所以可以安排在課外實驗學(xué)時里，讓學(xué)生在課外完成。

(3)重視實驗預(yù)習(xí)

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗過程中，以往有學(xué)生照搬實驗指導(dǎo)書的實例內(nèi)容，出現(xiàn)的問題有：發(fā)生錯誤或者產(chǎn)生與書上不同的結(jié)果時不會分析；脫離指導(dǎo)書，面對實際問題時仍然無從下手。究其原因有二：缺少實驗預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)；相關(guān)的理論知識不扎實，并不理解實驗內(nèi)容，只是為了完成任務(wù)。為了克服這些問題，首先教師要給予實驗足夠重視，開展實驗之前，應(yīng)提前為學(xué)生講解實驗原理及要點；接下來應(yīng)督促學(xué)生在實驗前做好準(zhǔn)備工作，應(yīng)明確要求學(xué)生進行實驗預(yù)習(xí)，必要時要求學(xué)生提交預(yù)習(xí)報告；實驗課上教師要分階段反復(fù)強調(diào)應(yīng)注意的問題，并且流動輔導(dǎo)。此外，在實驗中應(yīng)提出實際問題或給出新的實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生在驗證了書本的實例后，根據(jù)自己的理解來解決實際問題，并以此作為實驗成績。

(4)利用模擬軟件

由于計算機網(wǎng)絡(luò)實驗依賴于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，一組學(xué)生一次實驗可能涉及多個設(shè)備的使用，如果實驗室條件不能很好地滿足實驗設(shè)計內(nèi)容的需求，就會給部分實驗的開展造成困難。可以考慮使用模擬軟件，如用專業(yè)的虛擬機軟件VMWare來模擬一臺或多臺微機，完成網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的安裝，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置與訪問等實驗。利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬器軟件如Cisco實驗?zāi)M器來模擬真實的交換機、路由器，完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與連通測試等實驗。當(dāng)然也可以選擇購買一體化的網(wǎng)絡(luò)實驗?zāi)M系統(tǒng)，開展更多樣、更細(xì)化的實驗項目。使用模擬軟件可以降低實驗成本，以及實驗實施的復(fù)雜度。對于實驗室硬件條件欠缺，參加實驗的學(xué)生人數(shù)過多等情況，使用模擬軟件可以突破客觀條件的限制，達到較好的實驗效果。

(5)劃分實驗內(nèi)容

考慮到不同基礎(chǔ)的學(xué)生的能力差異，應(yīng)為實驗內(nèi)容劃分難易梯度，規(guī)定基本實驗內(nèi)容和選作實驗內(nèi)容。

3結(jié)束語

對于計算機專業(yè)，“計算機網(wǎng)絡(luò)”的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生具備高級層次的網(wǎng)絡(luò)技能，理論教學(xué)和實踐教學(xué)都是十分重要的。如果理論知識欠缺，會嚴(yán)重影響到學(xué)生以后實踐能力的持續(xù)增長，而實踐技能欠缺則會使學(xué)生對理論知識的理解止于表面，面對實際問題時力不從心。關(guān)于“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)改革研究近年來已被廣泛關(guān)注，本文提出的是一些探討性建議，是針對以往在教學(xué)中普遍存在的問題提出的，這些提議已逐步地應(yīng)用于我校計算機專業(yè)的實際教學(xué)當(dāng)中，并取得了較好的效果。期間不僅得到了許多專家同行的支持與肯定，而且不少學(xué)習(xí)“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的在校生和已在工作崗位或研究生階段的前屆畢業(yè)生也給與了該門課程良好的評價。正是這一點鼓舞著我們要和許多從事該課程教學(xué)的其他教師和研究人員一道，為優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量，不斷探尋順應(yīng)本學(xué)科發(fā)展特點，并適應(yīng)于學(xué)生專業(yè)需求和知識水平的新方法。