中美高校的計算機網絡課程教學對比

摘要：計算機網絡課程日益成為國內外高校計算機及相關專業的本科和碩士的必修課程。本文結合國內外高校訪學的經歷，對比分析網絡課程的教學情況，包括課程設置，課程內容，課程考核方式等。提出適合我國高校發展的網絡課程設置，希望通過這些探討，提高我們的網絡課程教學水平，促進網絡專業發展。

關鍵詞：計算機網絡；課程教學；課程對比

文章編號：1672-5913（2013）01-0058-04

中圖分類號：G642

當前，社會對熟練掌握網絡技術、網絡建設、網絡開發、網絡管理、網絡安全等技術的人才需求越來越大，它正越來越廣泛地應用于未來的崗位實踐中。因此，一方面，我國各高校相繼開設了網絡工程專業，目前全國授予網絡工程學位的院校大約有260所；另一方面，各種網絡課程深入到計算機、網絡、電子、通信、數理、管理等多個專業，網絡課程已成為計算機及其相關專業的重要專業基礎課程。計算機網絡課程的教學由于學校層次不同、所屬行業不同、教育理念不同、教學資源配置不同，使這些學校各具特色，又有眾多的共性。

在美國各高校中，電子相關專業也有大量網絡課程，本文僅以筆者訪學的伊利諾伊大學香檳分校為例，對比分析中美兩國高校的網絡課程教學方式，探討如何進行網絡課程的改革。相信隨著網絡技術的不斷發展，未來對網絡知識的需求會與日俱增，大學中網絡知識教學所占的比重也將得到提升。

1 網絡課程設置的對比

先來談談美國高校網絡課程的設置情況。伊利諾伊大學香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign，以下簡稱為UIUC）是伊利諾伊大學三所分校中最大的一所公立學校，位于厄本那一香檳兩個小鎮上。UIUC工程學院里有兩個系與計算機網絡是密切相關的，計算機科學（CS）和電氣計算機工程（ECE）。CS系偏重計算機，ECE系側重電子電氣。但兩者又是密不可分的，無論從技術上，還是從人員上都是相互交叉的。很多教授既是CS系的教授，也是ECE系的教授。CS系有4個本科學位，ECE系下有2個本科學位，我們僅討論CS系中的計算機科學學位和ECE中的計算工程學位中面向網絡方向開設的課程，在這2個學位中，都按照技術進行組合，形成了一些特殊領域的方向課程。網絡是不可或缺的一個方向。網絡課程在這2個學位課程中，課程名稱相同，課程內容相同，課程編號不同（如ECE438與CS438，課程名稱都是“Communication Networks”，同一個老師上課，因此是同一門課程）。

再來看我國高校的網絡課程設置。下面以濟南大學（下面簡稱為UJN）為例加以介紹，在信息科學與工程學院中，下面設有“計算機科學與技術”、“電子信息科學與技術”、“通信工程”、“網絡工程”、“集成電路設計與集成系統”5個本科專業。我們以計算機科學與技術的計算機科學方向（CS）和網絡工程（NE）專業為例，來進行分析。在課程編號設置上，我們采用同一門課程相同編碼的方式，即“計算機網絡原理”課程在計算機科學與技術和網絡工程兩個專業中編號都是12305030，這樣學生通過編號容易知道是開設的同一門課程。

表1所示2012年秋季UIUC和UJN兩校的本科生網絡課程設置情況。UIUC的“Communication Networks”課程與我們的“計算機網絡原理”課程大致一樣，“Distributed Systems”與“分布式系統”近似，“Wireless Networks”與“無線網絡”相似。從表中可以看出，我們開設的網絡課程相對美國高校偏少，尤其是計算機科學與技術專業的計算機科學方向，開設與網絡相關的課程太少，并且缺少與網絡的新發展和新技術相關的課程（如“Advanced Computer Networks”）。當今的互聯網社會，計算機就是網絡，沒有網絡，計算機存在的意義并不大，所以，網絡課程應該是計算機專業需要大力增加的內容。從課程的學分設置來看，美國高校的高級課程占的學分要比基礎課程學分高，而我們卻缺少高級課程，基礎課程學分有高有低，相對混亂。

2 課程內容的對比

UIUC的網絡課程在兩個系中開設雖然相同，但是不同學期由不同教授講授，一年開設兩次，春秋學期都會開設，分別由CS系和ECE的教授來講。不同系教授講同一門課程，但在內容上有較大差異。CS系教授講網絡知識多一些，而ECE教授側重電子通信方面會多一些。學生可以自由選擇不同學期的課程修學分。

以下是2012年春季CS系教授Robin Kravets與2012年秋季ECE系教授Nitin Vaidya分別講授的“Communication Networks”課程內容與我們所開設的“計算機網絡原理”課程的比較，詳細內容如表2所示。

由表2可以看出，UIUC的網絡基礎課程都是以Unix網絡編程作為課程的第一部分內容，是要求學生必須掌握的，而且是后續項目編程的基礎。這是我們“計算機網絡原理”課程存在的一大缺陷，我們的多種版本的經典網絡原理教材幾乎都是以多層體系結構的構架來分章介紹，涵蓋計算機5層體系結構，從物理層，鏈路層，互聯網層，傳輸層到應用，以及網絡管理，網絡安全等知識，很多教材根本沒有提及網絡編程部分的內容，或者放在教材的最后章節中簡單介紹。這就使得學生在學習了網絡原理后，僅僅知道網絡各層結構，沒有真正從編程角度去學習。

因為網絡工程專業的學生在后續學期會陸續學習網絡管理、網絡安全等課程，因此，在這個專業中并沒有覆蓋“計算機網絡原理”課程的相關內容。而對于計算機科學方向學生而言，因為缺少開設后續網絡相關課程，就使得網絡原理課程內容過于單薄。

再看國外大學對這一門課程的設置情況，由于不同教授的講授，學生可以自由選擇側重面不同的課程。而我們的課程內容相對固定，而且是以5層結構為核心，圍繞5層結構從下往上，或者從上往下來講解，內容相對陳舊，這些應是我們需要改進的。

3 課程考核方式的對比

以UIUC開設的“Communication Networks”本科生課程的考核方式為例，美國高校網絡課程的總成績由作業、期中成績、期末成績、項目成績4項構成，如圖1所示。在美國同一所高校中，不同的老師講授同一門課程時，評定分數的標準有差異，但是總體上分類相同，百分比略微有不同。而我們學校開設的計算機網絡原理課程的總成績由四項構成：點名、作業、實驗和期末成績。從圖1中可以看出，中美高校的網絡課程考核方式存在巨大差異。

與美國高校課程成績評定方式相比，我們的課程考核普遍缺少期中考試一項，而增加期中考，試，會在學期中間督促監控學生的學習情況，查缺補漏，也能減少學生期末臨陣磨槍的投機取巧現象。另外，從圖1中可以看出，我們的課程實驗評價占比與美國大學的項目在課程考核中所占比例是有較大差異的，我們的實驗成績占10%，而UIUC編程項目是占分值最高的，達到35%。這說明國外高校對于實驗的重視程度遠遠大于我們，我們課程的實驗是與講課內容結合，講了一章內容，然后讓學生結合本章內容去做驗證性實驗，驗證類試驗偏多，綜合設計型試驗較少。而國外的項目成績來自于開學初老師布置的編程項目，分組協作完成一個項目的編程，這個項目要求學生在課程的學習過程中不斷完善。尤其對于計算機科學方向的學生而言，程序設計是未來工作的必備工具，因此，我們應該增加網絡程序設計的內容。由上面的對比分析可以看出，我們的實驗內容過于零散，系統性不強，缺少貫穿課程的項目實現。對于計算機科學方向的學生而言，沒有后續的網絡課程內容，所以應該調整課程內容，增加網絡編程，網絡管理，網絡安全的內容。

我們課程的作業和考試內容，偏重記憶性的題目、概念性題目居多，導致一個班級的作業答案就是少數的幾個版本，無法提高學生分析問題的能力；而國外高校的作業題目則極少有概念性的，多是要求學生自己分析問題，對問題進行探討，這樣，一方面可以避免抄襲作業，另一方面，也培養了學生的創新思維能力。因此，我們在改革中，應減少客觀題所占的比重，增加主觀思維類題目所占的比重，增加期中測試，并將期中成績計入最終成績，形成較為科學的考核評價方式，側重培養學生的獨立思考能力和創新能力。

4 結語

綜合前面提到的問題，我們提出如下的改進方法：在課程設置上，計算機科學專業要適當增加網絡相關課程的開設，讓學生更多的領悟到當今的計算機不再是獨立的機器，而是通過網絡連接形成的一個整體；在課程內容上，減少過時技術的講解，而是更多地注重引導學生探索網絡領域內的熱點問題和新技術、新發展趨勢；在教學方式上，摒棄原有的填鴨式教學，提倡啟發式、討論式、引導式教學，培養學生的創新思維能力；在考核方式上，減少作業、習題和考試的客觀題，增加思考分析類題目，啟發學生的擴散性思維。通過中美兩所高校的計算機網絡課程的對比分析，希望能給高校的教學改革提供一點借鑒。

（編輯：趙廓）