計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐教學的改革探索

李國佳+楊紹禹+李秀芹

[摘 要] 針對計算機網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)實踐教學的不足的情況，探索創(chuàng)新實踐教學改革模式，結(jié)合教學案例，通過層次型的教學任務(wù)設(shè)計，仿真與設(shè)備相結(jié)合的實踐過程，網(wǎng)絡(luò)學習與互動的學習方式和過程考核機制等改革措施，促進學生自主學習能力及創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。實踐證明，學生的網(wǎng)絡(luò)實踐能力得到了進一步提高。

[關(guān)鍵詞] 計算機網(wǎng)絡(luò)；實踐教學；層次型教學任務(wù)；網(wǎng)絡(luò)學習；過程考核

[中圖分類號] G642

[文獻標識碼] A[文章編號] 1005-4634（2015）04-0106-04

0 引言

計算機網(wǎng)絡(luò)課程是高等學校計算機相關(guān)專業(yè)重要的必修課程之一，通過課程內(nèi)容的學習和實踐，使學生理解計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本原理，具備初步的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力，進而為各行各業(yè)培養(yǎng)亟需的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才。

計算機網(wǎng)絡(luò)課程涵蓋面廣，知識點聯(lián)系性相對較弱，學生學習起來普遍感覺比較困難，教師在有限時間要講好計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、原理，難以兼顧動手實踐，教學中長期存在著重理論、輕實踐的問題[1]。在具體實踐教學中，開設(shè)的基礎(chǔ)性、驗證性的實驗較多，設(shè)計性的實驗不足，實踐教學內(nèi)容缺少層次，所有學生的內(nèi)容基本一樣，缺乏強化性和拓展性的內(nèi)容[2]；教師的實踐經(jīng)驗存在著不足，部分教師不夠重視培訓學習，缺少實際中大型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署的經(jīng)驗[3]。在考核方式上，實踐教學的考核在整體成績中所占的比例較小，使得學生不夠重視實踐動手操作，在學習過程中也容易產(chǎn)生惰性，缺乏學習熱情；教師在實踐教學管理中，存在著諸多的落實上困難。在教學效果上，學生只是記住了若干模型協(xié)議算法，不能運用相應(yīng)的知識去解決實際問題[4]。

針對計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學過程中存在的問題，本文旨在創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的教學改革，通過實踐教學改革措施，激發(fā)學生學習網(wǎng)絡(luò)課程的興趣，強化學習動機，提高學習效率，全面培養(yǎng)學生自主學習能力、動手實踐能力和創(chuàng)新思維能力，為各類學生的全面成才提供沃土。實踐證明，學生的網(wǎng)絡(luò)實踐能力得到了進一步提高，實踐教學取得了良好的效果。

1 實踐教學改革

結(jié)合教學實踐案例，基于“因材施教”和“分類培養(yǎng)”的理念，通過層次型的教學任務(wù)設(shè)計，多元化的教學方法，仿真與設(shè)備相結(jié)合的實踐過程三個方面的教學改革來培養(yǎng)學生的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力。

1.1 層次型的教學任務(wù)設(shè)計

以應(yīng)用為導向，理論聯(lián)系實踐，設(shè)計層次型的實踐教學任務(wù)。筆者將實踐教學任務(wù)分為“必修”和“選修”兩部分，基于任務(wù)完成的難易程度，每一個任務(wù)都設(shè)計了“基礎(chǔ)性/強化性/拓展性”內(nèi)容，并根據(jù)任務(wù)包含的知識屬性，賦予實驗任務(wù)“實用性/設(shè)計性/創(chuàng)新性”等不同性質(zhì)。學生除完成規(guī)定的“必修”教學任務(wù)的“基礎(chǔ)性”內(nèi)容外，根據(jù)自己學習程度，還可以選擇更多更有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，嘗試完成強化性及拓展性任務(wù)，以強化實踐能力的培養(yǎng)。實踐教學任務(wù)如表1所示。在實踐教學任務(wù)表中，實驗1、2、3、5、6、7、11、13、14、15、16為必修任務(wù)，其他的實驗為選修任務(wù)。在具體操作中，根據(jù)實踐學時安排，可以將實驗1和3，實驗5和6，實驗13、14和15分別合并完成。必修任務(wù)的基礎(chǔ)性內(nèi)容要求學生必須掌握，學有余力的學生可以進一步的完成強化和拓展性的任務(wù)。例如“校園網(wǎng)建設(shè)方案的設(shè)計”的實踐任務(wù)中，要求所有學生完成小規(guī)模校園網(wǎng)組建設(shè)計外，有能力的學生可以選擇設(shè)計無線全覆蓋的校園網(wǎng)絡(luò)，將有線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計拓展到無線網(wǎng)絡(luò)，進一步地提高網(wǎng)絡(luò)綜合應(yīng)用的能力。

1.2 多元化的教學方法

傳統(tǒng)的實踐教學模式很難吸引學生興趣，筆者圍繞“講授要精確，討論要深入，課后要思考”的教學方法，融合多種形式的教學手段來實現(xiàn)教學目標。

“講授要精確”，對于重難點的知識教師要講清楚、講透徹、講明白，要結(jié)合實際應(yīng)用進行講授，達到學生“聽的懂、學得會、動得手”的教學目標；“討論要深入”，對于一些應(yīng)用性強及擴展性的實踐任務(wù)，通過組織討論，集思廣益，深入探討，激發(fā)學生的學習熱情；“課后要思考”，通過布置開放性的思考題，引導學生思考，在加深對基本知識的理解基礎(chǔ)上，進一步聯(lián)系實際，擴展學生的知識面及強化學生的應(yīng)用能力。例如，在無線局域網(wǎng)配置實驗中，首先通過無線路由器的實物演示，將課內(nèi)理論和課外生活應(yīng)用案例相結(jié)合，在完成無線局域網(wǎng)配置的基礎(chǔ)上，讓學生討論無線路由器的應(yīng)用及安全措施，使學生進一步地理解設(shè)備的使用，也激發(fā)了學習相關(guān)無線網(wǎng)絡(luò)知識的熱情。

1.3 仿真與設(shè)備結(jié)合的實踐過程

軟件學院根據(jù)實際情況，引進仿真軟件讓學生進行實踐任務(wù)的模擬操作，然后結(jié)合實際設(shè)備進行真實操作。例如，Boson公司的BosonNetSim模擬工具，華為公司的ENSP模擬器，Cisco公司的PacketTracer仿真軟件[5]，這些仿真軟件與真實設(shè)備的操作命令保持一致，在動手操作真實設(shè)備之前，教師讓學生通過仿真軟件的操作熟悉實驗流程，然后在真實設(shè)備上操作，能更好地促進學生對實踐任務(wù)的掌握，實踐中也取得了良好的效果。

在具體的教學任務(wù)實施中，通過實驗準備、實驗布置、實驗實施、實驗強化和實驗總結(jié)五個階段來展開，這樣的過程可以讓學生在完成必修的實踐教學任務(wù)的基礎(chǔ)上，有較多的精力去嘗試強化性和拓展性的內(nèi)容，指導教師也便于管理整個實踐過程。在實驗準備階段，根據(jù)教學要求選擇合適的教學任務(wù)，制定詳細的執(zhí)行計劃；在實驗布置階段，根據(jù)實驗要求安排學生采用模擬工具進行實驗的仿真，為實際設(shè)備的操作積累經(jīng)驗，并鼓勵學生提出實驗中遇到的問題；在實驗實施階段，加強實踐指導，確保學生完成“必修”教學任務(wù)的“基礎(chǔ)性”內(nèi)容，鼓勵學生積極探索強化性和拓展性的任務(wù)；引導掌握程度好的學生進入任務(wù)強化階段，并記錄完成情況；最后，在實驗總結(jié)階段，由教師進行教學的總結(jié)，并組織學生進行一定的討論。例如在虛擬局域網(wǎng)配置實驗任務(wù)中，根據(jù)任務(wù)要求，在實驗布置階段，利用仿真軟件（ENSP或者PacketTracer），讓學生先做出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，選擇相應(yīng)的設(shè)備（交換機）和線路，完成網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造，然后進行VLAN配置的模擬操作，在實驗實施階段，進行真實設(shè)備上的操作，最后由指導老師進行任務(wù)的總結(jié)，使學生基本掌握虛擬局域網(wǎng)的配置。

2 網(wǎng)絡(luò)學習與互動的學習模式

計算機網(wǎng)絡(luò)課程理論性強，知識點聯(lián)系弱，學生在學習的過程感覺比較困難，為了解決學生學習過程中遇到的問題，教師鼓勵學生在課下采用網(wǎng)絡(luò)學習和互動的學習模式，幫助學生克服各種學習困難，提高學習效率，更好的理解和掌握教學內(nèi)容。

基于學校現(xiàn)有的資源平臺，教師收集制作了一些涵括重要知識點的視頻資源，學生若遇到問題，課下可以自由的觀看學習。例如，路由配置和動態(tài)地址轉(zhuǎn)換，利用教學視頻，學生可以反復的觀看，通過這種方式，學生加深了對教學知識點的掌握和融會貫通。另外，筆者共享了一些網(wǎng)絡(luò)課程中開放的“精品課程”資源的鏈接，學生可以觀摩到其他高校網(wǎng)絡(luò)課程的教學視頻，多渠道、多方位的利用網(wǎng)絡(luò)資源進行學習。

教師通過微信，建立網(wǎng)絡(luò)討論區(qū)，進行網(wǎng)上答疑，利用微信語音服務(wù)，學生在學習過程中可以很方便的和教師和同學討論。相比傳統(tǒng)的QQ群、和電子郵件及電話等答疑方式，微信語音具有更便捷的優(yōu)勢，在學生群體廣泛使用，學生教師間互動的次數(shù)和深度要遠遠超越傳統(tǒng)方式，增強了師生間的溝通，拓寬了教學渠道，激發(fā)了學生自主學習的意識。另外，微信對教學活動的實施和管理也有很大的幫助，教師可以根據(jù)學生的學習進度，通過微信實時布置教學任務(wù)，甚至督促學生完成任務(wù)。通過網(wǎng)絡(luò)互動，學生能夠更主動的掌握課程的知識。

3 過程考核機制

實驗任務(wù)的考核采用過程考核機制，以全面衡量學生的知識掌握情況及動手實踐能力。從實踐任務(wù)的開始至結(jié)束，教師在整個過程中對學生的學習進度、學習質(zhì)量和學習效果進行跟蹤管理，記錄學生每個階段任務(wù)完成的情況，然后給予評分，具體考核分為平時成績、實踐情況和實驗測試三項。為了強化學生動手能力，引起學生對實踐教學過程的足夠重視，以及達到通過實踐教學來掌握鞏固理論教學的知識的目的，教師加重了實踐完成情況的考核比重，結(jié)合實踐經(jīng)驗，一般設(shè)置三者比例為2∶5∶3（平時成績∶實踐情況∶實驗測試）。

在具體的操作中，根據(jù)平時成績根據(jù)學生在實踐過程中的表現(xiàn)情況（例如，是否認真的完成實踐任務(wù)、有無遲到早退現(xiàn)象等）可以給予“平時成績”部分至多60%的成績；對于課堂積極參與討論，課下經(jīng)?！熬W(wǎng)絡(luò)互動”的學生，實踐中活躍程度高經(jīng)常提問的學生給予另外40%成績的加分，以引導學生自主學習積極探索；學生按照實踐教學任務(wù)的要求完成必修的基礎(chǔ)性內(nèi)容，可以給予“實踐情況”至多70%的成績，為鼓勵學生進一步探索強化性和拓展性任務(wù)，根據(jù)學生完成整個實踐教學任務(wù)的情況及學習效果，再給予另外至多30%的成績；實踐任務(wù)的最后綜合考核，采用完成指定任務(wù)的測試方式（實驗測試），根據(jù)仿真工具模擬實現(xiàn)的情況，當場打分并記錄成績，這個過程需要多位教師協(xié)作，投入較多的精力才能更好地完成，但通過面對面的檢驗，能夠真實反映出學生的知識熟練程度及應(yīng)用能力。

通過對學生整個實踐任務(wù)學習過程的考核，可以督促學生合理完成課程任務(wù)，教師也可以把握學生學習的每一個環(huán)節(jié)，及時掌握教學中學生的反饋，從而全面增強學生的學習效果。

4 改革實施效果

軟件學院2012級和2013級軟件工程專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程實踐教學進行了改革探索，通過上述的實踐教學任務(wù)設(shè)計、學習模式和考核機制的改革措施，教學取得了良好的效果，學生的網(wǎng)絡(luò)實踐能力得到了進一步提高。

1）激發(fā)了學生學習網(wǎng)絡(luò)課程的興趣。學生在學習過程中反映課程難度比較適宜，通過多元化的教學方法和分層的教學任務(wù)設(shè)計，學生都能夠完成基礎(chǔ)性的實驗任務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)課程不再望而生畏，更多學生敢于嘗試，愿意投入較多精力完成強化性實驗任務(wù)。

2）培養(yǎng)了學生自主學習的能力。通過網(wǎng)絡(luò)學習和互動，學生在學習過程中遇到了困難，會更主動地思考、探索以及交流，在這個過程，學生的思維能力、溝通能力及主動學習意識都得到了提高，對知識點的掌握得到進一步鞏固。

3）通過仿真軟件模擬和動手實踐，學生可以直觀地理解網(wǎng)絡(luò)中抽象的理論知識，能夠更好地掌握課程的重難點，結(jié)合過程考核機制，使學生更加重視平時的實踐訓練，整個實驗任務(wù)完成后，學生普遍反映收獲很大，動手實踐能力得到了提高。

5 結(jié)束語

在實踐教學中，通過層次型的教學任務(wù)設(shè)計，仿真與設(shè)備相結(jié)合，實施過程考核機制，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學習和互動的學習方式，提高了學生學習計算機網(wǎng)絡(luò)課程的興趣，全面強化了學生動手實踐能力，培養(yǎng)了學生的自主學習能力及創(chuàng)新思維能力。在未來的教學實踐中，華北水利水電大學軟件學院將進一步優(yōu)化教學設(shè)計和教學手段，深化教學改革，創(chuàng)新考核模式，更好地培養(yǎng)具有突出實踐能力的網(wǎng)絡(luò)人才，促進學校和社會在人才培養(yǎng)上的良性循環(huán)。

參考文獻

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