基于學生認知的模塊化計算機網絡原理課程體系構建

馬慧　張志立

[摘 要] 通過對計算機網絡原理課程教學現狀分析，在應用型人才培養轉型背景下，結合學生對網絡的認知情況，對計算機網絡原理教學內容按職業崗位需求與學生認知進行模塊重構，提出基于學生認知的模塊化計算機網絡原理課程體系，該課程體系包含知識、能力多方面的要求，同時闡述了該體系在執行過程中應注意的事項。經過兩年的探索與實踐，學生更好地掌握了計算機網絡基礎知識與工作原理，同時，學生實踐能力有了明顯提高。

[關 鍵 詞] 學生認知；模塊化；課程體系；計算機網絡原理

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）24-0052-02

計算機網絡原理是我校面向計算機學科開設的專業基礎課，該課程以計算機網絡體系結構為主線，講解計算機網絡的基礎概念、工作原理與主流網絡技術。通過本課程的學習，使學生掌握計算機網絡的基本知識、基本工作原理，了解主流與最新網絡技術，掌握基本組網技術，具有計算機網絡思維方法和解決問題、分析網絡問題的能力，能夠跟蹤計算機網絡新知識與新技術，具有一定溝通能力與團隊合作能力。計算機網絡原理總學時72，其中理論學時54，實驗學時18，面向信息工程學院四個專業的大二學生開設，涉及面廣，影響范圍較大，是學生學習專業課程的基礎。

作為一門專業基礎課程，計算機網絡原理具有概念多、知識點多、原理性強的特點，同時計算機網絡原理又是一門實踐性與應用性很強的課程。學生在學習過程中，由于不能很好地把所學知識放在計算機網絡大環境下認識與理解，學生普遍反映課程知識點過于雜亂，學習有一定難度，同時由于學生對實踐環節不夠重視，解決實際網絡問題的能力有待提高。作為一所應用型大學，在學校轉型發展的大背景下，探索計算機網絡原理課程改革成為擺在課程組面前的一項緊迫任務。本文結合自身多年的教學實踐，采用模塊化教學理念，探索模塊化課程教學改革，就課程體系、教學方法等方面進行研究和探索。

一、計算機網絡原理教學中存在的問題

（一）教學內容不能與社會需求相適應

作為一門快速發展的學科，計算機網絡具有知識更新快、新技術不斷出現的特點。但在教學過程中，由于課時壓縮，教師在規定的課時內講完計算機網絡基礎知識、基本技術與技能已感到時間緊迫，新的網絡知識與技術不能及時傳授給學生，造成學生知識與技術陳舊，不能很好地滿足社會需求。

（二）教學體系不能適應學生的認知需求

國內很多高校的計算機網絡課程采用的是電子工業出版社謝希仁編著的《計算機網絡》，該教材按五層體系結構自下向上逐層講解相關知識與技術，因此很多高校計算機網絡基本也是采用該體系講授課程。該體系從物理層開始講起，一直到應用層，部分內容比較抽象，按這種方法講解，學生普遍感到比較枯燥、抽象，不容易接受。

（三）學生實踐能力不足

計算機網絡原理是一門應用性、適用性很強的課程，但學生在學習過程中，普遍重視理論知識的學習，對于實踐教學，部分學生抱著應付的態度，最終造成學生實踐能力缺乏，不能解決實際網絡問題，同時，實踐教學沒能很好地支撐理論教學，學生對網絡協議、網絡技術的理論沒能真正掌握。

二、基于學生認知的模塊化課程教學設計

計算機網絡原理內容多、知識點零碎、知識更新快，集理論與應用于一體。為提高課程教學效果，課程組根據學生對網絡的認知情況及網絡發展現狀重新構建知識體系。計算機網絡原理課程在大二上學期開設，學生對網絡的認識除了能夠在網絡上做什么，接觸最多的就是IP地址的配置與機器上連接的雙絞線，學生在配置IP地址的過程中經常會遇到各種問題，如IP地址應該怎么配、子網掩碼是什么、網關怎么設置等，這部分內容是學生在日常學習過程中急需解決的，同時，在講授網絡概述時，因特網分組交換的大致過程及特點學生已掌握。因此，新的課程體系在增加網絡新知識與新技術的基礎上，按學生網絡認知情況、網絡工程的系統性對教學內容進行重構，使其與學生認知相符、與職業崗位需求相符，同時兼顧知識的系統性。基于學生認知的計算機網絡原理課程體系如下圖所示。

該課程體系具有以下特點：

（一）基于學生認知重構知識模塊

基于學生認知的計算機網絡原理課程體系在網絡概述之后，首先引入網絡層的IP編址部分，進而講解IP協議、分組交換的詳細過程及NAT等內容，因為解決了自己在網絡中遇到的問題，同時又與前面所學內容緊密相連，學生學習具有一定主動性，網間通信講完以后再講解一個網絡是如何工作、組建與管理的。在講解局域網相關知識與技術的過程中，會把用到的抽象物理層相關知識穿插進來，放在實際環境下講解，便于學生對知識與技能的學習掌握。

計算機網絡原理所涉及的內容很多，基于學生認知的課程體系重點關注計算機網絡基本工作原理、常用技術及網絡設計的基本思想。同時，面對快速發展的網絡技術，又把一些新技術融入相關章節，讓學生在掌握計算機網絡基本原理的前提下，了解計算機網絡最新發展，如在講解網絡地址與IPv4時，會穿插IPv6的知識；分組交換部分會引入現有網絡使用比較廣泛的多協議標記交換協議MPLS；有線局域網后面會講解無線網絡。

（二）能力與知識并重

計算機網絡原理是一門實踐性、應用性很強的課程，同時作為許昌學院卓越試點專業網絡工程專業的專業核心課程，該課程在傳授基礎理論知識的同時，培養學生掌握網絡基本技能，具有分析、解決實際網絡問題的能力。基于學生認知的課程體系在傳授學生理論知識的同時，重視對學生能力與綜合素質的培養，開設有計算機網絡原理實驗課程，實驗課程包含有IP組網、局域網組建與管理、服務器搭建與維護三方面的內容，課程18學時。通過18學時的學習與實踐，學生能夠掌握基本的網絡組建與管理技術，同時通過實驗課程又能加深學生對網絡理論、協議與算法的理解與掌握。計算機網絡原理實驗課程與理論課程不是依附關系，而是并列關系，兩者相輔相成，實現知識與能力的培養。

三、基于學生認知的模塊化課程體系在教學過程中應注意的問題

（一）改革教學模式、教學方法

現有“滿堂灌”的教學方式重在知識傳授、輕視問題思考，學生普通缺乏提出問題、解決問題的能力，知識與能力的獲取完全跟著老師走，沒有自己思考，很少問為什么。改革現有教學模式與教學方法，通過探究式、案例式教學引導學生多思考，多問為什么，提高學生對教學過程的參與度。實施以問題與案例為主線的教學過程，實現由教師主導的課程教學向以學生為主的課程教學轉變，學生由被動接受知識到自覺學習的轉變、由追求成績到注重學習興趣與學習能力的轉變。

（二）采用過程考核機制，激發學生自主學習

基于學生認知的計算機網絡原理課程體系實現了學生知識、能力的綜合培養，現有課程考核主要由期末考試成績、平時成績兩部分組成，期末試卷主要考查學生對知識的掌握情況，平時成績一般包含考勤、作業與實驗成績，考勤與作業如果學生不是太過分，教師一般都會給高分，實驗成績一般根據實驗報告打分，不能真正反映學生實踐能力，該考核體系不但不能正確衡量學生對知識掌握、能力的培養情況，同時也會影響學生學習的方式與主動性。基于過程的考核方式應包含期末考試成績、學生課堂表現、分組討論、實踐考核等部分，真正實現學生知識、能力的綜合考評。

基于學生認知的模塊化課程體系充分考慮學生對計算機網絡的認知，結合職業崗位需求，在實時引入新技術的基礎上，構建便于學生學習的模塊化課程體系，實現計算機網絡知識、能力的全面培養。該課程體系經過兩屆學生的實踐，學生反饋效果良好，比較容易切入網絡知識的學習。但因沒有與該知識體系對應的教材，學生剛開始覺得有點亂，但當一個模塊講授結束時，因為所有知識、能力都是圍繞解決一個問題展開的，學生這時對知識會有比較深刻的認識，會有一個比較清晰的知識鏈，并且知道所學解決的問題是什么。該課程體系執行重點在于問題的設計、課堂的組織與案例改造的適應性，這也是我們以后需要進一步研究的內容。

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