計算機網絡課程教學改革探索

王曉麗

摘 要： 計算機網絡作為計算機科學與技術專業一門核心的課程，對高校應用型人才培養目標的實現起著舉足輕重的作用。在分析該課程特點和教學難點的基礎上，針對目前課程教學過程中存在的普遍問題，從課堂教學和實驗教學兩個方面提出了教學改革措施，以增加學生學習該門課程的興趣，并在一定程度上增強學生的實踐能力和創新能力。這些措施已在我院實施，并取得了較好的教學效果。

關鍵詞： 計算機網絡； 實踐教學； 教學改革； 課堂教學

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2014）10-56-03

Exploration on teaching reform of computer network course

Wang Xiaoli

（Department of Computer Science and Technology of Yuncheng University， Yuncheng， Shanxi 044000， China）

Abstract： Computer networks， as a core curriculum of the computer science and technology professional， plays an important role in achieving the goal of training the applied talents for universities. According to the characteristic and the difficulty of teaching of the vomputer Networks， some reforming measures for the classroom teaching and practicing teaching of this curriculum are proposed to increase students' interest， practical ability and innovative ability. All these measures are put into practice and obtains the better teaching effect.

Key words： computer network； practicing teaching； teaching reform； classroom teaching

0 引言

計算機網絡是計算機技術和通信技術相結合而成長起來的新興技術，并在當今社會的各個領域得到了廣泛的應用，計算機網絡課程作為高等院校計算機專業的核心課程，其重要性也愈加突出。在計算機網絡專業，該課程占有極其重要的地位，是學生學習網絡工程、網絡管理、網絡開發三個專業方向課程的基礎。如果學生學好了計算機網絡這門課程，將為后續專業課程的學習打下堅實的基礎。

1 計算機網絡課程教學中存在的問題

計算機網絡已經被納入計算機專業考研的科目，其課程地位越來越重要，但是教學過程中存在著許多實際問題。學生學習興趣不大，感覺枯燥乏味，以至于課堂氣氛不夠活躍，學習效率不高。經過課后對學生的調查，總結出問題的根源主要有以下三個方面。

1.1 教學內容與實際應用脫節

傳統計算機網絡課程教學活動中，通常都是以OSI參考模型為基礎，分層次介紹各個網絡層次的工作原理、相關協議、運行機制等，知識點較多，內容抽象，學生理解比較困難，學習興趣不高。學生在學習過程中很難將抽象的理論知識與實際網絡應用聯系起來，對計算機網絡的理解多半是支離破碎的協議和孤立繁雜的概念原理，不知道它們之同的相互關系，該怎樣組合成一個整體，不會解決所遇到的實際問題[1]。

1.2 教學方法與手段單一

計算機網絡課程包含了大量抽象的基礎理論知識，例如數據通信、體系結構、路由原理和協議等[2]。在整個理論課教學過程中，通常以教師的“教”為主，學生只能被動地接受，缺乏互動，導致學生學習興趣不大，感覺枯燥乏味，難以激發學生的學習熱情。以教師為中心的教學模式不利于學生認知主體作用的發揮，不利于培養學生的創新思維能力。

1.3 實驗教學環節薄弱

一直以來，計算機網絡課程的實驗內容以驗證性實驗為主，實驗課依附于理論教學，過于流程化和簡單化，實驗教學內容和實驗課時安排隨意性較大，形式松散，沒有突出對學生創新能力的培養，學生無法通過自己動手操作，達到更好理解和掌握計算機網絡基本原理、網絡通信技術的目的，導致學生重理論輕實踐，對計算機網絡的理論知識認識并不深刻，在實際應用中不能學以致用。

2 教學改進措施

為了提高學生的學習效率和學習積極性，本人認為可以從以下幾個方面來對教學方法進行改革。

2.1 合理安排教學內容

計算機技術和通信技術的不斷發展，使得計算機網絡的新知識不斷增長，因此在教材內容上，教師應根據行業需要和學生需求的實際，將教材內容進行重新編排，刪減一部分過時、落后的陳舊教學內容，增加一些最新的計算機網絡技術的介紹。

對于理論方面的知識，將教材中復雜的理論內容進行系統整理，突出重點和難點。教學過程放在計算機網絡的基本概念和工作原理上，講授內容以計算機網絡體系結構為主線，重點講解參考模型、分層中的協議、路由算法、路由器基本原理、差錯控制、流量控制和擁塞控制等。

對于實踐教學方面的內容，如網線制作，交換機的配置，局域網的組建，網絡服務器的配置等這些在實際工作中經常用到的比較實用的操作，可以適量增加課時[3]。在專業重心方面，要將理論教學合理搭配并適時穿插于實踐教學中。不斷優化教學內容，要將計算機網絡方面的新技術、新協議和新的科技創新成果轉化并增加到實驗教學中來，及時補充和修改實驗教程、講義和課件，根據新的內容精心選擇和設計實驗，使學生通過課程教學與大量實驗，對計算機網絡方面的新理論、新技術有全局把握。這樣，學生可以在學習過程中多掌握一些實用的技能，提高解決實際問題的能力。

2.2 采用多種教學方法，提高學生學習興趣

第一，采用多媒體教學模式。在課堂教學中充分運用現代教育技術，采用多媒體課件進行教學。在課件中盡量多采用彩色圖片和動畫，多一些形象的動畫能讓學生更容易更直觀地接受一些深奧難懂的理論知識。如將交換技術、CSMA/CD、三次握手、對等協議通信、相鄰層之間信息傳遞與服務提供、網絡擁塞的出現及對策、路由查找及數據轉發等過程用動畫展示出來，能讓學生記憶深刻且快速理解。

第二，采用課堂啟發式模式。課堂上學生是學習的主體，在授課過程中，必須讓學生能夠參與到課堂教學中來，只有讓學生積極參與，才能充分調動他們的學習積極性和主動性。教師要善于創設情景，根據教材的重點、疑點，選擇探究點，提出具有啟發性質的問題，引導學生多思考、多發現、多動手。比如在講解擁塞控制時，可以結合現實生活中的堵車現象來講，為什么會產生擁塞，如何解決擁塞，讓學生各抒己見，然后針對他們的一些回答提出質疑，甚至讓學生自己設計算法來解決。類似于這樣的引導方式往往可以提供給學生一個清晰的思路，使他們對知識點理解更加透徹，記憶更加深刻。

第三，采用案例分析教學模式。案例分析教學法是在教學中設計案例教學情景，以學生為中心，將學生組織起來，由教師提出案例，引導學生根據案例內容進行認識、討論、研究和設計，對某一問題和具體實例進行交互式探索的過程。這種安排，主要是檢驗學生對所學知識的掌握情況和應用能力。教師在課堂上進行基本原理的講述后，給出相應的實踐任務，經學生分析設計后實施，然后讓學生分析他們的實驗情況和遇到的問題。教師主要進行巡查和引導，使學生的討論范圍在主題之內，讓學生自由討論，充分發表意見，讓學生得出評價意見。例如，可設計如下的實驗場景，假設某公司有兩個主要部門：銷售部和財務部。其中銷售部門的個人計算機系統分散連接在兩臺交換機上，他們之間需要相互進行通信，但為了數據安全起見，銷售部和財務部需要進行相互隔離，現在，要求在交換機上做適當配置來實現這一目標。首先要求學生在課后自行進行分析和設計，提出整個網絡的搭建方案及實施過程中遇到的難題；然后通過在課堂上組織學生對不同方案進行分析、討論和比較，對每種方案給出相關評價并得出最優結果，讓學生真正明白如何在各種約束條件之下完成項目要求，并學會如何配置和使用各類網絡連接設備。這種案例教學方式能夠極大地提高學生的參與熱情和研究探索的興趣，有利于激發學生的求知欲，提高學生分析問題，解決問題的能力。

2.3 加強實踐教學環節

學生做實驗之前可適當講述一些基本概念和基本原理，用于輔助學生實驗。因為在學生沒有弄清基本概念和基本原理的情況下動手操作只會讓學生更加困惑。只有掌握了理論基礎，做實驗的時候才不會感到無所適從。

實驗內容的設計應根據學校實驗室的當前條件，圍繞實驗教學目標，按照驗證性實驗、設計性實驗、綜合性實驗三個層次組織實施實驗教學。盡量將社會中最新的、最實用的網絡技術融入到我們的實驗教學當中，以此來提高學生綜合實踐能力，適應社會的需要。

驗證性實驗是網絡實驗的主要內容，主要涉及制作網線、交換機的基本設置、跨交換機劃分VLAN，路由器的配置等等[4]。這類實驗的目的主要是讓學生掌握基本知識、基本技能，理解協議的實際運用，并掌握交換機、路由器等設備的使用方法和作用，積累一定的實際工程經驗，提高理論應用于實際的能力。

設計性實驗重點培養學生的操作技能、分析及綜合設計的應用能力。這類實驗往往需要結合多方面知識，可能涉及多個方面實驗的綜合應用，具有一定的難度和工作量。這類實驗可以考察學生對知識的綜合掌握情況以及分析和解決問題的能力。通過這類實驗，可以讓學生深入了解網絡協議的細節和內部實現，對網絡知識的掌握邁上一個新的臺階。

綜合性實驗需要在掌握原理的基礎上對知識進行綜合運用，內容應具有內在聯系性，將多種知識、方法與技術融為一體，有利于提高學生綜合運用知識的能力[5]。一般可由教師給出幾個典型的課題，由學生根據自己的興趣愛好選擇相關課題。這樣的實驗例如基于TCP協議的網絡聊天程序編寫、OSPF協議的仿真，電子郵件用戶代理的編程實現等。由于這種實驗比較復雜，有一定的難度和工作量，對學生的動手能力和自學能力是一個考驗，設計過程中需要教師和學生的反復論證和多次溝通。這種實驗可培養學生綜合運用知識解決問題的能力，對將來網絡編程的就業也有很大幫助。

計算機網絡實驗對實驗環境要求較高，當實驗室條件達不到實驗設計內容的要求時，就會給一些實驗的開展造成困難。如果利用仿真軟件教學，就能夠消除實驗環境所帶來的影響。如用專業的虛擬機軟件VMWare可以模擬一臺或多臺微機，完成網絡操作系統的安裝，網絡服務的配置與訪問等實驗。用Cisco實驗模擬器可以模擬真實的交換機、路由器，完成網絡設備的配置與連通測試等實驗。用Boson NetSim模擬軟件進行網絡組建的實驗教學，學生能快速熟悉交換機和路由器的配置環境及配置命令，快速掌握網絡的搭建及配置。用Packet Tracer軟件可以方便快捷地進行網絡組建、設備配置、協議測試等網絡技術實驗，可以幫助學生熟悉網絡設備的各種配置命令。使用仿真軟件可以降低實驗成本，以及實驗實施的復雜度[6]。對于實驗室硬件條件欠缺，參加實驗的學生人數過多等情況，使用模擬軟件可以突破客觀條件的限制，達到比較理想的實驗效果。

3 結束語

本文通過仔細分析計算機網絡課程在課堂教學和實踐教學中存在的問題，提出了一些改革措施，通過教學方法的改革，探索有利于調動學生積極性、主動性、創造性的教學方法和教學手段。實踐證明，這種改革激發了學生學習計算機網絡的興趣，深化了理論知識，增強了網絡應用和實踐能力；加大了對學生動手能力的培養力度，培養了學生自己發現問題、分析問題、解決問題和創新的能力，能較好地適應信息社會對創新型人才的需要。

參考文獻：

[1] 陳琳.“計算機網絡”教學改革研究[J].長江大學學報，2010.7（1）：

328-329

[2] 謝希仁.計算機網絡（第六版）[M].電子工業出版社，2013.

[3] 李娟，馬飛.計算機網絡課程實踐教學的研究與改革[J].計算機教育，

2011（23）：14-15

[4] 湛德照.“計算機網絡”實驗教學優化探索[J].現代計算機，2010.1：

84-86

[5] 李希敏.高職“計算機網絡”課程教學探索[J].中國成人教育，

2006.10：162

[6] 劉杰彥，易發勝.“計算機網絡”課程的實驗教學探索[J].計算機教育，

2008.22：57-58