高校《計算機網絡》課程教學改革的探索

田廣強 王少英

摘 要：計算機網絡課程是一門專業基礎課，當前的教學存在教學內容與社會實際不符，教學模式脫離課程特點，實訓教學缺乏等幾方面的問題。因此，本文探索了該課程教學改革的各項內容，包括課程教學內容、教學模式、教材選擇、課程競賽、考試制度、網絡教學資源、建設網絡實驗室等。該探索成果應用于計算機網絡課程理論教學和實踐教學，通過高校一線課堂證明，獲得了非常顯著的教學效果和教學成績。

關鍵詞：教學內容；教學模式教材選擇；課程競賽；考試制度；網絡資源

中圖分類號：TP3-0 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

計算機網絡是計算機和通信相結合的產物，在我國局域網、城域網、廣域網等方面的建設取得了顯著的成績，國際互聯網大會永久落戶中國烏鎮，就是一個重要的證明，社會對網絡組建、網絡應用、網絡管理等方面的人才需求越來越大，大家學習網絡技術的情緒空前高漲。當前，計算機網絡是高校計算機相關專業必開的專業基礎課，該課程在電子信息學科中的地位和對社會經濟的發展都擁有著非常重要的作用。但是，該課程當前的教學存在教學內容與社會實際不符，教學模式脫離課程特點，實訓教學缺乏等問題，對該課程教學改革的呼聲非常之大，到了必須改革的時期。筆者始終在做《計算機網絡》課程研究和探索，取得一些教學改革的研究成果，并把這些成果應用于理論教學和實踐教學，獲得了十分可觀的教學效果[1]。

2 前計算機網絡課程教學中存在的問題（Problems

existing in the teaching of computer network

course）

2.1 教學內容與實際應用的矛盾

在以往的計算機網絡課程教材中，內容多是把OSI/RM作為重點，講解計算機網絡的七層結構、每一層中的協議以及計算機網絡原理方面的內容，但當前應用最廣泛的內容則是TCP/IP參考模型。在這樣的情況下就存在著教師的教學內容與學生在社會中的應用出現脫節，自然兩者之間產生矛盾，降低了教學質量。

計算機行業發展很迅猛，通信行業更是不干落后，那二者的結合體計算機網絡當然也得與時俱進，特別是當前新技術、新應用、新發明的大量涌現，就迫使計算機網絡課程教材內容及時更新、及時補充，使教師的教學內容始終保證在當前領域的前沿，有力的保證教學的質量。

2.2 教學模式不合理

計算機網絡課程根據其自身特點它區別于計算機專業其他課程，它的應用性較強，需要計算機軟件和通信硬件的結合，教學需要與市場緊密聯系。當前該課程的教學模式與該課程特點非常不吻合，具體體現：教師教的比重過大，忽視了學生的主體作用，師生間、學生間缺乏互動，很大程度的降低了學生的學習興趣，對高校培養創造型、創新型人才非常不利。

2.3 實驗教學環節薄弱

實踐應用是學習計算機網絡課程的重要目的，但該課程實踐教學存在著明顯的不足，具體體現在：（1）對計算機網絡課程實驗認識深度不夠。計算機網絡實驗具有很強的實踐性，與市場結合很密，但好多學生都眼高手低，不重視實踐課程，造成對實驗的學習不完整，隨意性太大，使之理論與實踐脫節，對學習的知識不能夠學以致用。（2）網絡實驗室更新慢。當前高校中網絡實驗室建成已好多年，大部分硬件需要軟件升級和新添設備，由于后期維護資金不到位和設備廠家溝通不及時，造成現有設備不能完成許多新增的功能，如大數據、云計算機、互聯網+等。（3）教師實踐教學能力不足。相當一部分老師沒有組建網絡、管理網絡的經歷，再加上也沒有系統的參加過計算機網絡課程的實驗培訓，導致教師上課時理論和實踐的脫節，降低了實驗課程的效果。

3 采用先進合理的課程教學目標（Adopt advanced

and reasonable course teaching objectives）

在大數據、云計算機高速發展的今天，有力的促進了計算機網絡的發展，掌握計算機網絡的基礎知識就顯得尤為重要?！队嬎銠C網絡》課程是計算機類相關專業的專業基礎課，同時也是非計算機專業的通識課，確定合理的教學目標，就為學生學習該課程指明了方向，才能更好地培養網絡類相關人才。

4 計算機網絡課程的教學改革（Teaching reform of

computer network course）

4.1 打造先進完善的課程內容

對于計算機類相關專業來說，就要選擇好《計算機網絡》課程的核心教學內容，計算機網絡的工作原理就是重點，可以從幾個方面來論述：

（1）網絡體系結構。

（2）數據的傳輸。

（3）TCP/IP協議的分析。

采取理論與實踐結合，使學生更好的理解網絡體系結構、網絡數據傳輸、網絡協議，提高課堂授課的效果，與時俱進，跟上計算機網絡技術高速發展的步伐。

4.2 優化教學內容

計算機網絡課程是計算機相關專業的專業必修課，整合其教學內容，是該課程改革的前提條件。經過仔細查看各類計算機網絡教材之后，提出如下一些見解：

首先，整合OSI參考模型和TCP/IP參考模型的內容，采納一種全新的層次參考模型：Andrew S·Tanenbaum參考模型。OSI參考模型對計算機網絡的發展有較高的指導作用，但由于種種因素，使得大而全的OSI參考模型發展緩慢，根本沒有達到它的預期目標。由于Internet網絡的誕生并迅速成熟起來，促就了TCP/IP參考模型的發展機遇，它成了國際認可的工業標準，但它的參考模型的研究又過于薄弱。鑒于以上原因，為了有效保障計算機網絡教學的系統性和先進性，我們采納AndrewS·Tanenbaum參考模型，共分五個層次，即應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層，它繼承了OSI參考模型與TCP/IP參考模型雙方的優點[2]。

其次，計算機網絡的教學內容必須與時俱進，符合當今信息技術的高速發展，與應用接軌。所以，就要不斷修改課程的教學大綱，把新技術、新概念充實到課程的教學內容之中。我們的課程教學大綱經過幾年的反復修訂，形成了自己的特點，刪除或簡化了課程中的一些老舊知識，如X 25、幀中繼、DDN等相關技術，增強了當前比較流行的ATM技術；增加了Internet作為平臺的云計算機技術；增加了已經入戶的光纖寬帶接入技術；重點講解了TCP/IP參考模型的路由技術；增強了網絡安全與管理方面的相關內容[3]。

4.3 構建具有學科特點的新型教學模式

對培養目標的設計、實施是通過教學體系的構建、教學過程來實現的。而計算機網絡課程有它自身的特點及教學模式，可以通過多個方面進行改革，具體方法包括：

（1）創新教學方法

a.模塊化教學方法。按照知識的邏輯性、遞進性的特點，打破章節的前后順序，把計算機網絡課程教學內容分成四個模塊，分別為計算機網絡概論、局域網技術、Internet接入、網絡安全管理，四個模塊之間具有很強的邏輯性、遞進性，學習每一個模塊都是為后面的模塊做準備，使學生學習起來思路很清晰，知道為什么學以及學習該知識的作用。

b.類比教學方法。用當前人們通過信息化技術（電視、報紙、智能終端）獲取的人和事，同計算機網絡課程中的概念、理論知識進行類比，使學生更加直觀地、形象地理解和掌握計算機網絡課程理論知識，有效地提高學生的學習效率和興趣度。比如，把計算機網絡的體系結構與電視劇戰爭片中的電臺通信進行類比；把可靠的TCP和非可靠的UDP與使用手機、傳呼進行類比；把多路復用技術中的頻分和時分與眾車同在高速公路和單行道上行駛進行類比等。

c.翻轉課堂教學方法。打破傳統的課堂教學中教師是主體，學生是客體的教學方式，增強學生的參與意識。采用問題教學，老師根據課程的教學內容提出若干個教學問題，同時也吸納學生提出的有代表性的問題，針對這些教學問題在講解和討論時，讓學生充分參與進來，學生是主體，對個別教學問題甚至讓學生來講解，老師在這個過程中充當組織者、指導者和點評者。通過這種改革，學生的學習主動性、學習能力能夠得到有效的提高。

d.網絡教學方法。在網絡技術、網絡產品高速發展和更新換代的今天，如要解決學生學習自覺性不高的現象，就要充分利用網絡這個平臺。如慕課，讓學生利用慕課，自己在網上學習，學習合格后，可以充當期末考試成績；給學生提出網絡產品、網絡應用軟件、網絡管理軟件、網絡開發工具等相關的一些問題，讓學生通過上網查閱資料的方式去解決。通過此類教學方法，利用學生對網絡感興趣的特點，有效的提高了學生自我學習的積極性，養成了學生主動學習的好習慣。

（2）加強教學實踐環節，提高學生動手能力

實踐教學是檢驗學生知識結構、能力結構、素質結構和創新能力的核心環節，檢驗學生能否把課堂上學到的理論知識應用到實踐中來。計算機網絡課程的特點決定實踐教學尤為重要。下面我來闡述兩種新型的實踐教學模式，可以顯著提高教學效果[4]。

a.提供真實的實訓空間

綜合實踐教學是提高學生專業能力的最重要環節，它需要大量網絡設備和軟件來支撐，且實訓設備必須隨時更新，好多學校受困與資金短缺，不能建成這種對應的實驗實訓室。為解決這種困難，一是組織學生參觀本校的網絡中心、校企合作單位的網絡中心等，邀請網絡中心的老師或企業工程師或聯通、移動網絡管理人員來講解網絡設備、技術、管理等相關知識，學生參觀完后寫出總結；二是讓學生實際參與學?；蚝献髌髽I網絡的改造、升級工程，讓他們真正參與進去，實際動手，最后寫出實驗報告。通過以上兩種活動，學生既完成了綜合實訓，學校還免去了花大量資金建設實訓基地，同時給學生創造一次走向社會的鍛煉機會。

b.開創研究型的教學空間

當代大學生，要具有很強的“雙創”能力，對于個別能力較強的學生可以開發設計探索性實驗，積極引導他們參與教師科研項目的研究與開發。通過這種研究型的項目的鍛煉，加深加強了網絡理論知識的理解，掌握了計算機網絡課程中的大量概念和深奧的原理，更加有力的培養了學生的創新能力，為走向社會從事科研工作打下良好的基礎。

5 選擇合適的《計算機網絡》教材和實驗教材（Select

the appropriate computer network teaching

materials and experimental teaching materials）

一般的《計算機網絡》教材和實驗教材在內容上與精選的教材在教學內容上差距是很大的，因此選擇合適的《計算機網絡》教材和實驗教材就顯著異常重要。在教材方面，選擇普通高等教育“十二五”國家級規劃教材，當然有“十三五”出版的更好，比如對于我校的情況，選擇的是信息類專業的《計算機網絡》教材；在實驗教材方面，結合本校的網絡實驗環境，建議選擇一些校級教學改革教材，如《計算機網絡》課程實驗內容改革的研究與實踐”“信息技術類專業實驗教學改革與管理方法研究”等[5]。

6 參加競賽，促進學生的競爭意識（Take part in

competition and promote students' competition

consciousness）

通過計算機網絡課程的學習，積極組織學生參加全國高職技能大賽省級選拔賽（計算機網絡應用項目）和省級高等學校信息安全與對抗大賽，培養廣大師生的網絡應用和信息安全意識，增強學生網絡應用與信息安全的責任感、使命感，提高高校網絡安全防控能力，促進網絡應用和信息安全學科建設和專業人才培養，有力培養學生在社會實踐中的競爭意識和競爭能力。

7 改革考試制度，充分發揮學生的學習積極性和

自主性（Reform the examination system，give full

play to the students' learning initiative and autonomy）

取消筆試，用無紙化上機考試代替，采取實踐考核，實踐考核可分為行程式、期末綜合實踐、課程設計等方式進行，充分鍛煉學生用所學知識解決實際問題的能力，培養學生自主學習的良好習慣。課程的最終成績由平時成績（考勤、作業、實驗）、期末成績合成的辦法，其中平時成績占40%，期末成績占60%。

8 構建豐富的網絡教學資源，培養學生自主學習

的習慣（Constructing a rich network of teaching

resources，cultivating students' autonomous

learning habits）

在日常計算機網絡課程教學中，充分利用網絡這個平臺，創建相關服務器，如FTP，把老師的課件、授課視頻、課堂作業放于上面，學生即可自主學習，又可查缺課堂上聽講遺漏的問題，通過服務器上交電子作業，也可把學生提出的一些共性問題解答后放于服務器上，供學生可以隨時查看，即鍛煉了學生自主學習，又提高了學習效率。

計算機網絡的發展日新月異，剛剛的網絡教學資源、教學方式已不能滿足學生更深層的自主學習的需要。應使網絡資源更加豐富、更有深度，如加大投入，建設高大尚的精品課程，提供功能強大的精品網站，再如建立計算機網絡課程的MOOC課網站，使網絡資源互動性更強，更進一步滿足學生自主學習的需要，給學生自主學習、科研提供更好的平臺。

9 建設網絡實驗室，為學生、老師提供網絡實驗、

科研的場所（Construction of network lab for

students and teachers to provide network

experiments， research places）

《計算機網絡》課程實踐性很強，做好實踐教學是學好該課程的保證。網絡實驗室建設的成敗就顯得較為突出，首先選擇的硬件要與社會接軌，符合當前通信所需設備；其次軟件要與實驗教材匹配，通用性要達到要求。網絡實驗室還要考慮可擴展性，隨著網絡技術的發展，硬件和軟件要便于升級。

網絡實驗室的硬件組成包括二層交換機、三層交換機、防火墻、路由器和相關服務器，通常每八個人分成一個實驗小組，使用一組設備，要建設的設備組數根據該課程的人數確定，如四組、六組或八組等。要使用的軟件，要選擇功能更大的仿真軟件（如Cisco Packet Tracer）、網絡管理軟件及不同的操作系統軟件（包括Windows Server、Linux、Unix操作系統平臺等）[6]。

10 結論（Conclusion）

首先給出計算機網絡課程教學中存在的問題，為解決問題，提高該課程的教學質量和教學效果，闡述了該課程教學改革的措施，以及在計算機網絡課程教學中的具體實施方法。對學生掌握知識，培養自學能力及分析、解決問題的能力起到了積極的作用，教學效果明顯提高。

參考文獻（References）

[1] A.Mateos-Papis.A Method with Node Autonomy to Preserve QoS in Networks with Per-Route Admission[J].Journal of Applied Research and Technology，2013，11（1）：49-52.

[2] Y.Chen，et al.The Convergence Scheme on Network Utility Maximization in Wireless Multicast Networks[J].Journal of Applied Research and Technology，2013，11（4）：118-221.

[3] Addison Wesley.Firwalls and Internet Security：Repelling the Wily Hacker[M].Professional Computing，2014.

[4]王亞俊.探析計算機網絡技術及在實踐中的應用[J].才智，2015，23：339-340.

[5] 謝希仁.計算機網絡[M].北京：電子工業出版社，2014.

[6] 金永濤，等.基于項目的網絡工程專業教學模式探究[J].中國大學教學，2013（12）：30-32.

作者簡介：

田廣強（1975-），男，碩士，講師，網絡工程師.研究領域：網

絡工程.

王少英（1976-），女，碩士，講師.研究領域：計算機應用技術.