《網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計》課程教學(xué)存在的問題與改進(jìn)

曾霞霞

（閩江學(xué)院 計算機(jī)科學(xué)系，福建 福州 350001）

《網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計》是高校網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程與計算機(jī)應(yīng)用等本科專業(yè)的專業(yè)必修課，是一門應(yīng)用性、實踐性很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類課程。課程教學(xué)的目的是使學(xué)生理解計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理，掌握基于不同網(wǎng)絡(luò)層次協(xié)議的編程技術(shù)，學(xué)會運用高級語言開發(fā)通信實例，再從實踐中總結(jié)原理，讓學(xué)生的邏輯思維與創(chuàng)造性思維能力得到培養(yǎng)。課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會分析問題，建立編程模型，進(jìn)行功能程序設(shè)計，以解決網(wǎng)絡(luò)通信具體問題的能力。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題

《網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計》是面向本科高年級學(xué)生開設(shè)的課程，要求學(xué)生學(xué)過《操作系統(tǒng)》、《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》以及至少學(xué)過一門“高級語言程序設(shè)計”課程。由于課程知識專業(yè)應(yīng)用深度高，學(xué)生基礎(chǔ)不一樣，教學(xué)過程出現(xiàn)如下問題：

（1）編程語言基礎(chǔ)不牢固，編程容易出錯，消弱了學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在選修網(wǎng)絡(luò)通信編程課程之前已開設(shè)過“C++程序設(shè)計”課程，但由于C++語言本身比較抽象，學(xué)習(xí)有難度，存在學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量不高的癥狀。由于語言基礎(chǔ)不扎實，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)編程課程學(xué)習(xí)中，容易出現(xiàn)程序語法上錯誤，調(diào)試程序占用較多時間，個體創(chuàng)新能力被限制，自然對課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極心理。

（2）學(xué)習(xí)方法不對，學(xué)生有死記硬背的現(xiàn)象。學(xué)生習(xí)慣性的沿用了應(yīng)試教育的思維，知識的接受上選擇被動教育的方式，采用被動記憶程序的方法。由于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及通信協(xié)議的多樣性，網(wǎng)絡(luò)通信編程有一定的靈活性，所以網(wǎng)絡(luò)通信實例的開發(fā)注重編程模型的設(shè)計、編程流程的構(gòu)思和開發(fā)方法的選擇，這些很需要學(xué)生自主思維和創(chuàng)造思維的能力。

（3）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生的實踐動手能力有待提高。目前的教學(xué)條件，實踐教學(xué)主要以開設(shè)實驗課程與上機(jī)輔導(dǎo)的方式進(jìn)行。由于實驗課程內(nèi)容任務(wù)性不強(qiáng)、實驗項目間關(guān)聯(lián)性不大，造成實驗課內(nèi)學(xué)習(xí)效果不明顯，學(xué)生抄襲作業(yè)現(xiàn)象嚴(yán)重。

（4）考核方式模式單一，缺乏評測的多面性。課程學(xué)習(xí)效果的評測仍然沿用傳統(tǒng)的試卷考核的模式，考核重理論輕能力、重結(jié)果輕過程[1]，學(xué)生的實踐能力受模式限制很難得到較好評價，這樣嚴(yán)重影響自主學(xué)習(xí)的積極性。

2 教學(xué)內(nèi)容的安排

網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計課程注重培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)通信專項應(yīng)用能力，針對不同學(xué)校不同專業(yè)的學(xué)生在課程的教學(xué)內(nèi)容安排上應(yīng)該有所不同。如果課程知識過于抽象或理論難度過深，學(xué)生學(xué)習(xí)起來會比較艱難，這樣會影響學(xué)習(xí)的積極性；若課程內(nèi)容選擇過于簡單，又達(dá)不到教學(xué)的目的，學(xué)生個體能力得不到鍛煉。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，TCP/IP協(xié)議其高效、可靠、實用等特點確立了它在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的地位，基于TCP/IP協(xié)議棧的套接字網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計的核心技術(shù)[1]。把握網(wǎng)絡(luò)編程課程的教學(xué)重點，針對不同專業(yè)不同層次學(xué)生的知識背景，合理安排該課程的教學(xué)內(nèi)容，是保證課程教學(xué)質(zhì)量的首要思考。就一般本科院校網(wǎng)路工程專業(yè)學(xué)生而言，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程課程更應(yīng)把握重點、有的放矢的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容安排以不同類型的網(wǎng)絡(luò)編程為線索，各章節(jié)以知識介紹、實例分析和學(xué)生實踐驗證的模式開展，各章關(guān)聯(lián)性小，學(xué)習(xí)過程顯得乏味。

經(jīng)過教學(xué)實踐的摸索，對教學(xué)內(nèi)容的安排進(jìn)行調(diào)整，如表1所示。改進(jìn)后的方案，舍去了應(yīng)用并不多、知識抽象的NetBIOS編程，降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度；增加了winsock編程[2]的內(nèi)容比重，更加詳細(xì)的分析Winsock編程原理及多樣性。課程的核心內(nèi)容在于介紹WinSock從低級到高級的編程，改變了原來各章知識關(guān)聯(lián)性不大的狀況，在教學(xué)進(jìn)度上可以選擇一個綜合性網(wǎng)絡(luò)通信案例教學(xué)，該案例可以囊括表1（b）中第2至6章節(jié)的知識。教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，讓教師教學(xué)更加靈活，引入“項目驅(qū)動法”[2]教學(xué)，增加師生互動，有益于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

表1 課程教學(xué)內(nèi)容的安排

3 教學(xué)方法的選擇

為改善網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計的教學(xué)現(xiàn)狀，經(jīng)過教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，選擇適合的教學(xué)方法是改善教學(xué)質(zhì)量的便捷途徑。屏棄傳統(tǒng)的以“教師為本”、“教材為中心”的講授方式，采用“學(xué)、練、新”為一體的綜合模式教學(xué)，有益于提高學(xué)習(xí)進(jìn)度的關(guān)聯(lián)性，保持學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)動手實踐和思維創(chuàng)新的能力。

3.1 “項目驅(qū)動法”引入課堂教“學(xué)”，保持學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

案例教學(xué)是程序設(shè)計類課程教學(xué)普遍采用的方法，網(wǎng)絡(luò)編程課程教學(xué)可以選擇一個綜合性的通信案例 （如多用戶的網(wǎng)絡(luò)聊天軟件、文件傳輸服務(wù)軟件），讓教學(xué)案例以項目開發(fā)的形式貫穿于課程教學(xué)的始終。選擇一個難度適中、知識點豐富的項目，是項目教學(xué)的首要任務(wù)。其次，根據(jù)知識點分解項目，生成子項目或者子任務(wù)，再把這些子任務(wù)映射到各章節(jié)的教學(xué)中。教師為教學(xué)子任務(wù)準(zhǔn)備好教學(xué)中需要的理論知識和可能出現(xiàn)的問題，搜集相關(guān)的資料向?qū)W生介紹與分析，共同探討解決問題的方法，并通過項目的進(jìn)展來驗證方法的可行性。采用“項目驅(qū)動法”[2]教學(xué)，讓學(xué)生從簡單到復(fù)雜，從零起步開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程[3]；把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)知識分解到項目應(yīng)用中，能夠幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識；通過任務(wù)驅(qū)動的方式，模塊化地進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃與設(shè)計。這樣的學(xué)習(xí)方法讓學(xué)生保持良好的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)主動思考和分析問題的能力。

3.2 以“練”為主導(dǎo)的實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力

讓學(xué)生主動思考地去寫程序是是實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的任務(wù)，經(jīng)過教學(xué)改革的探索，采用引導(dǎo)學(xué)生跟隨上課教學(xué)進(jìn)度在實驗時間自主完成項目子任務(wù)類似“舉一反三”練習(xí)的方法。教師需根據(jù)進(jìn)度設(shè)計囊括不同知識點的實驗教學(xué)用例，提出關(guān)鍵問題，讓學(xué)生思索解決問題的辦法，在實驗課上自主完成實驗任務(wù)。根據(jù)表1中教學(xué)內(nèi)容的安排，針對重要知識及疑難點制定專題實驗，其中會話套接字通信、數(shù)據(jù)報套字通信、多線程實現(xiàn)編程等必做實驗任務(wù)；異步模型通信編程，原始套接字編程等為選做實驗。這樣既讓學(xué)生在實驗練習(xí)中達(dá)到課程知識訓(xùn)練的目的，又能靈活選擇喜歡的實驗項目，提高學(xué)習(xí)的趣味性，逐步培養(yǎng)分析問題和解決問題的實踐動手能力。

3.3 注重由點及面的啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)“新”能力

“項目驅(qū)動法”教學(xué)中教師需從項目開展中歸結(jié)知識點，讓抽象的網(wǎng)絡(luò)知識具體化，使學(xué)生更容易吸收，同時在每一講結(jié)束后進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思維，跳出簡單的程序編寫細(xì)節(jié)回到項目應(yīng)用中，促進(jìn)學(xué)生自主思考、尋求推動項目進(jìn)展的方法。比如在講解數(shù)據(jù)報組播通信模式時，讓學(xué)生思考“客戶端如何加入工作組”問題。再把課堂學(xué)習(xí)來的知識，舉一反三應(yīng)用于課程大作業(yè)中，鼓勵學(xué)生大膽實踐、勇于創(chuàng)新。

“學(xué)、練、新”為一體的教學(xué)方法既要求學(xué)以致用[4]，又鼓勵推陳出新。學(xué)生在學(xué)習(xí)項目開發(fā)的過程中，教師設(shè)置問題讓學(xué)生在實驗中解決，再把學(xué)習(xí)到的方法應(yīng)用到自選主題的課程大作業(yè)中，這種方法充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)造性。

4 考核方式的改進(jìn)

由于教學(xué)方法的多樣性以及教學(xué)過程加大了實踐動手能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的以試卷考核的單一模式已不能滿足對學(xué)生能力評測的需要，經(jīng)過教學(xué)團(tuán)隊的探討決定采用實踐考核與理論考核并重的雙模式。實踐考核以課程大作業(yè)的形式，在幾次專題實驗后，大概在第7周開始就讓學(xué)生分組自主選題、老師把關(guān)，大作業(yè)的進(jìn)行模擬課堂教學(xué)“任務(wù)驅(qū)動”的方式，老師與組長共同監(jiān)督項目過程，并在期末組織教師、組長及企業(yè)導(dǎo)師共同評價的大作業(yè)考核方式。理論考核仍可以沿用試卷考試的方式。考核方式的改革是“項目驅(qū)動”教學(xué)模式的延續(xù)，課程大作業(yè)的制作并讓學(xué)生參與評價，培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)的能力，同時也促使學(xué)生在評價中深化知識的理解。

5 總結(jié)

經(jīng)過對網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個方面教學(xué)實施過程的改進(jìn)，學(xué)生對該課程學(xué)習(xí)的積極性明顯提高，大部門同學(xué)都能自主完成課程大作業(yè)并在作業(yè)答辯中準(zhǔn)確回答通信的原理，教學(xué)質(zhì)量顯著提高。通過教學(xué)改進(jìn)策略的思索，在一般本科院校中對培養(yǎng)出創(chuàng)新意識強(qiáng)、善于自主學(xué)習(xí)和實踐動手能力強(qiáng)的計算機(jī)應(yīng)用型人才進(jìn)行探索性實驗[5]。當(dāng)然，教改工作中也有很多亟待改進(jìn)和提高的地方，通過不斷改革實踐，總結(jié)教改經(jīng)驗與策略為同類課程的教育教學(xué)提供借鑒意見。

［1］陳鋒,吳明暉,顏暉.影響應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)探討[J].中國大學(xué)教學(xué),2011（5）：23-25.

［2］劉琰,常斌,羅軍勇,等.面向能力培養(yǎng)的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)課程教學(xué)方法探討[J].計算機(jī)教育，2010（18）：52-55.

［3］李鵬.網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)課程的教學(xué)改革思路[J].西安郵電學(xué)院學(xué)報,2010(2):166-168.

［4］高全芹.面向應(yīng)用型人才《測試原理與技術(shù)》課程的教學(xué)探討[J].長沙大學(xué)學(xué)報，2012（2）:115-116.

［5］劉漢興,劉才興,鄺穎杰,等.“網(wǎng)絡(luò)編程”教學(xué)方法的探索[J].計算機(jī)教育,2010(3)：91-93.