隨著計算機網絡的迅猛發展,尤其是Internet的普及和推廣,計算機網絡已成為當今最熱門的學科之一。掌握必要計算機網絡知識和技術已經成為當代大學生的一項基本技能,然而《計算機網絡》教學是計算機教學中的一大難點,需要掌握一定的教學方法和手段。本文從《計算機網絡》課程的特點出發,結合自身多年的高職教學實踐,進行了深入探討,最終總結出了一些切實可行的的教學方法與教學手段。
一、《計算機網絡》課程的特點
1.應用廣泛、實用性強、適用專業眾多。計算機網絡技術是當今計算機學科中發展最為迅速的技術之一,也是計算機應用中最活躍的領域,已深入到社會的方方面面并深刻地改變著人們的生存環境和生活方式?!队嬎銠C網絡》不但已經成為計算機類專業學生的一門重要的基礎課程,而且還是電子類、信息類、電子商務類等專業的必修課,同時也是從事計算機應用與信息技術應用的專業技術人員應該掌握的重要知識和技能。
2.概念眾多、理論復雜、技術發展迅速。計算機網絡是計算機技術與通信技術相互滲透、密切結合而形成的一門交叉科學,所涉及的概念不僅有計算機技術方面的,更有通信技術方面的,所以理論較復雜。計算機網絡又是一門實用技術,網絡技術的飛速發展使得新的技術和標準不斷問世。這就要求教師要講述目前的主流技術并能反映出最新技術的發展動態。
3.實踐性強。計算機網絡技術主要是實用技術,尤其是組網技術、安全管理技術等必須通過實地觀摩考察、親自動手實訓才能掌握。必須讓學生在掌握網絡技術的基本知識和原理的同時掌握計算機網絡的基本技能和實用技術。在《計算機網絡》教學中實踐教學的比例應達到或超過50%。
二、教學方法
1.重點概念講清講透。《計算機網絡》中的概念眾多,其中計算機網絡體系結構和同步機制無疑是兩個最基本和最重要的概念之一。為了完成計算機之間的通信合作,把每臺計算機互聯的功能劃分成明確定義的層次,并規定了同層次進程通信的協議及相鄰層之間的接口及服務,將計算機網絡的各層及其協議的集合稱為網絡體系結構。網絡體系結構是計算機網絡及其部件所應完成的功能的精確定義。計算機網絡原理主要講述的就是各層的功能及其協議和服務。最主要計算機網絡的體系結構是OSI/RM和TCP/IP參考模型。
ISO定義的開放系統互聯參考模型(OSI/RM)結構嚴密,理論性強,學術價值高,對推動網絡協議標準化的研究起到了重要的作用;TCP/IP參考模更為簡單,實用性強,Internet的廣泛應用使TCP/IP參考模型成為事實上的工業標準。這兩種參考模型都有著層次化的結構,但也都有其缺點。OSI/RM的主要問題是定義復雜;實現困難;有些功能在每一層重復出現。所以OSI/RM只是網絡設計的藍圖,并非指一個現實的網絡。TCP/IP的主要問題是網絡接口層并不是實際的一層;各層的功能定義與實現方法沒能區分開來等。因此往往采取折中的辦法,即綜合OSI/RM和TCP/IP的優點,采用一種只有五層的體系結構來闡明網絡的工作原理。但作為實用技術,應重點講解已經成為主流的TCP/IP四層網絡體系結構。此外,IEEE802標準是局域網的體系標準,學習局域網必須重點掌握該標準。
同步機制是通信技術中的重要概念也是計算機網絡中的重要概念,因為計算機網絡技術是計算機技術和通信技術的高度融合。網絡體系結構中的每一層通常所要實現的功能往往包含以下的一種或多種功能,即數據傳輸、差錯控制、流量控制、分段和重裝、復用和分用、連接建立和釋放。也就是說,網絡體系結構中的每一層都含有通信功能,其中數據傳輸、差錯控制、流量控制與同步機制有著重要關系。同步技術直接影響通信質量。常用的同步技術有同步傳輸方式和異步傳輸方式兩種。
2.實用技術牢牢掌握。計算機網絡的實用技術主要有局域網及其組網技術、廣域網及其接入技術和網絡安全管理技術等。局域網是一種應用最為廣泛的計算機網絡。以太網是基于總線型的廣播式網絡,在已有的局域網標準中,它是最成功的局域網技術,也是當前應用最廣泛的一種局域網。局域網要解決的一個核心問題是介質訪問控制方法,以太網采用CSMA/CD的介質訪問控制方法。虛擬局域網技術、無線局域網技術、虛擬專用網VPN技術是目前應用最為廣泛的幾種局域網組網技術。此外,各種應用服務器的搭建與配置也應是必須掌握的一門實用技術。
廣域網是一種應用非常廣泛的計算機網絡。Internet是其典型代表,它是目前應用最廣泛的一種廣域網,應重點講解Internet的原理及應用。IP技術是Internet的核心,在Internet中對于高層協議而言,通過統一的IP協議層(第三層)屏蔽了各種低層協議和物理網絡技術(如X.25、DDN、以太網、令牌環、幀中繼、ATM、SDH、WDM)的差異,實現了對高層提供統一接口的目標?,F在的Internet主要建立在IPv4協議基礎上,而下一代Internet的核心將是IPv6協議。在IPv6的設計過程中除了一勞永逸地解決了地址短缺問題以外,還考慮了在IPv4中解決不好的其他問題,主要有端到端IP連接、服務質量(QoS)、安全性、多播、移動性、即插即用等。ADSL是目前應用廣泛的Internet接入技術。
隨著因特網的迅猛發展,網絡防護與網絡攻擊之間的斗爭也將更加激烈,這就對網絡安全技術提出了更高的要求,因此計算機網絡安全技術已成為一種非常重要的實用技術。網絡技術發展十分迅速,知識更新快,新技術層出不窮,應讓學生了解一些計算機網絡新技術及發展趨勢。下一代網絡(NGN)將是以IP為中心,融合各種通信技術,可以支持多種業務與應用的融合網絡。它具備如下特點:IP的世界(從網絡服務層面看);光的世界(從傳送層面看);無線的世界(從用戶接入層面看)。
3.注重實踐教學。實踐教學堅持以能力為本位的設計原則,倡導以學生為主體的教育理念,把提高學生的技術應用能力放在重要位置。根據計算機網絡實踐性強的特點,實踐教學在課程體系中所占比重應達到或超過50%??山Y合所講述內容,每周做一個實訓,突出基本技能的訓練;學期末進行為期2周的集中實訓(課程設計),突出專業綜合技能培養。此外,如果有條件還可到校外實訓基地進行實地操作,與崗位對接,突出職業綜合素質培養。為了使學生更加重視實踐環節,可相應對考試方法進行改革??己顺煽儾粌H僅是期末理論考試成績,其構成為:實訓成績占25%,平時作業和課堂提問占15%,期末考試成績占60%。此外,考試成績還與職業資格證書相關聯。凡是獲得全國計算機等級考試三級網絡技術證書的學生予以免考,成績計90分;對獲得中國計算機軟件專業技術資格和水平考試網絡工程師、網絡設計師資格證的學生予以免考,成績計95分。
三、教學手段
1.制作高質量的多媒體教學課件(電子教案)。課堂教學以多媒體教學課件為主,配以必要的課堂板書。利用多媒體教學課件,可將原來抽象、復雜的協議、工作原理(如滑動窗口協議、ARP工作原理、路由表的建立等)用生動的圖像和動畫表現出來,使學生可以更直觀地理解教學內容,激發學生學習興趣。
2.利用網絡(Internet、校園網)學習網絡。在所有網絡課程中的授課和實訓中都接入Internet,即時地將講述的相關內容通過Internet來現身說法。這樣學生們切身體會到網絡的功能與應用,在實際操作中學習網絡的知識、原理、技術、應用。還可以給學生布置一個課題,讓其通過網絡查資料、進入論壇探討等方式完成任務。這樣學生們便從被動學習變成主動學習,既激發了學習興趣又提高了學習效率,也明白了學習網絡的重要性和實用性。
把有關教學資料(教學大綱、教案、習題、實訓指導、參考資料、教學課件、錄像等)放在校園網上供學生下載或在線學習;讓學生在網上提交作業;教師提供網上指導和答疑。這大大便于學生在課外自主學習。
3.在教學中采用多種實踐教學手段。在講解服務器結構時,將服務器拿到教室拆開來講解;講授網絡拓撲結構時,將學生帶到校園網或其它現場進行教學;講授光纖熔接技術時,教師做示范教學;講授網絡設備和綜合布線時,到網絡中心機房參觀考察。在網絡實驗室中,以實訓指導書為指導,完成各種網絡設備的安裝、配置與管理。為確保實訓質量,要編寫詳細的實訓指導書,這樣便有的放矢,達到事半功倍的效果。在課堂外,結合實地參觀考察完成本課程的課程設計,使最終的學習與實際環境相結合,到達學以致用的職業教學要求。加強創新和開放實訓,設置了硬件組網實訓和開放創新網絡實訓,并編寫了詳細的實訓指導書,包括實訓報告范例、難度不同的范例,便于學生從模板開始,快速入門與提高,旨在培養學生主動思考、分析問題和動手能力,將課本中講述的網絡原理應用在實踐中。
(作者單位:河南濮陽職技術學院)