《數據通信》課程教學改革的研究與實踐

李杰 武志剛 張晨光 王學靜

摘要：本文通過研究《數據通信》課程的教學特點，提出了針對該課程的理論和實踐結合的教學方案，搭建了《數據通信》課程的實訓室。并將改革方案應用于實際的教學中，獲得了明顯的教學效果。

關鍵詞：數據通信;網絡;教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）42-0140-02

數據通信與網絡技術的飛速發展，數據通信網絡已成為人們生活的必需品，需要學習這門課程的人也在不斷地增加。而目前傳統的數據通信課程的教學通常以理論課為主，與實際數據通信網絡運營狀況脫節。學生無法將學到的網絡基礎知識和實際的數據通信網絡結合起來。為了使學生在掌握通信基本原理和技術的前提下，掌握數據通信網絡實際運行機理，本文提出了結合企業級數據通信網絡平臺的《數據通信》課程教學改革方案，建立《數據通信》課程教學實踐課程體系，使理論教學與實踐教學相結合的教學改進措施，在具體的教學實踐中，取得了較明顯的效果。

一、教學現狀

《數據通信》課程通常以理論教學為主，常選用的經典參考教材有Berouz A. Forouzan編著的《Data Communications and Networking》和William Stallings編著的《Data and Computer Communications》等。主要講述數據通信的基礎知識，包括網絡模型、數據傳輸、編解碼技術、交換、復用等;網絡協議各層功能;局域網、廣域網的工作方式和原理等。學生在學習該課程時，感覺知識點繁多，內容瑣碎，無從下手，學習效果較差。由此可見，積極進行教學改革，引入實踐教學機制，引發學生的學習興趣，幫助學生理解和掌握課程中的各種網絡原理，提高學生分析問題和解決問題的能力，迫在眉睫。

二、優化教學內容

《數據通信》課程的內容可以分為兩部分，一部分是數據通信基礎理論和知識，這部分內容具有概念抽象、專業術語過多等特點;另一部分為數據通信網絡技術，這部分內容具有更新換代快，新概念、新技術層出不窮的特點。首先，針對本課程的特點和學生學習時遇到的問題，需對原有教學大綱進行調整，增加數據通信基礎理論和知識的講解，并增加對當前采用的最新數據通信網絡技術的內容。其次，在對數據通信基礎知識和協議的講解中，內容較為抽象，學生不容易理解，需輔助動畫。動畫是理解網絡協議的復雜機制的強有力的工具，能夠使學生在協議交換的每一步直觀地觀察到協議的工作原理。最后，增加實踐和討論課等調動學生興趣的內容，使學生增加學習的主觀能動性。

本課程內容雖然很多，但是很多內容具有連貫性和相似性，通過有重點、有層次的學習，更利于學生做到融會貫通，節省學習時間。通過這些方法，不斷整合優化教學內容，適時調整教學重點，鼓勵學生發揮想象力和創造力，提高學生時間動手能力。

三、更新教學手段

目前，各高校對理論課程的講解多采用多媒體教學的方法，教師準備課程主題相關的ppt文檔，通過在文檔中集成圖像、文字、聲音和動畫技術，使抽象的內容形象化、生動化，易于理解和接受，教學效果較好。但是僅采用幻燈片的方式，學生反映對一些公式推導和分析效果不好，對某些抽象概念理解不深入。針對這類問題，本文采用板書教學和多媒體教學相輔助的原則，并引如對時間問題解決方法的實際操作演示。例如：在講解基于TCP協議的進程的通信過程時，通常根據圖1，用語言來描述。這種講解，學生只是從概念上明白了，但還是無法深入理解，也很難著手自己去實現。如果教師在課堂上，直接通過編寫一個簡單的基于TCP的進程通信的程序，可以直接有效地讓學生理解整個通信過程，并且為后面自己動手設計通信程序奠定了基礎。

四、增加實踐教學

實踐教學是教學的重要環節，可以增加學生的見識，培養學生的動手能力，是應用型人才培養的重要手段。但傳統的實踐教學通常側重于實驗教學，由于實驗設備相對落后，實驗學時數有限，實驗內容驗證性較多等，很難達到預期效果。為了改善教學中的這一問題，本課程對實踐教學進行了改進。

首先，增加案例實踐。案例教學主要指在教學過程中以典型的案例為對象，教師和學生共同參與分析，并尋求解決辦法。這種教學可以充分調動學生的主觀能動性，加強師生之間的互動，培養學生分析問題和解決問題的能力，具有良好的教學效果和教學價值。

其次，引進三層交換機、全千兆匯聚交換機、企業路由器、企業語音路由器和網絡語音終端等設備，搭建數據通信實訓室，以“分-總”的方式提供數據通信技術實訓。所謂“分”是指學生可以通過實訓室組內的設備進行分項技術的實訓。例如：在VLAN技術實訓課程中，學生只使用交換機設備進行VLAN技術方面的實訓;在OSPF課程上，只使用路由器設備進行學習實訓。教師可以通過配套的實訓課程搭建實驗，也可以根據具體需求靈活搭建實驗網絡。“總”是指學生在了解并掌握數據通信網絡各個層級技術基礎上，在網絡架構上形成整體概念，能夠把握高層技術，通過對企業網絡的模擬實訓，對各個層級技術的融會貫通，使學生掌握數據通信網絡的規劃及搭建技能。實訓室網絡設備總體拓撲圖如圖2所示。

五、考核辦法

傳統的考核辦法以試卷考核為主，這種方法只適用于基礎理論課的考核，對于《數據通信》課程這類理論與實踐相結合的課程不適合。為了激勵學生更好地掌握這門課程，提高動手能力，考核需分為2步完成：一部分以試卷的方式考核理論部分，占總成績的50%;另一部分由教師師根據學生對實踐部分的完成情況，給出成績，占總成績的50%。

本文提到《數據通信》課程的教學改革內容和方法已應用于具體的教學實踐中，取得了較明顯的教學效果，學生們的學習熱情明顯提高，自主思考和動手能力也有所提高。

參考文獻：

[1]William Stallings. Data and Computer Communications[M].New Jersey：Pearson Education，Inc，2011.

[2]Behrouz A.Forouzan. Data Communications and Networking[M].New Jork：McGraw-Hill，2013.

[3]李琦，等.“數據通信與計算機網絡”精品課程建設的思考[J].中國電力教育，2013，（7）.

[4]左春波.大學課堂教學質量管理探析[J].哈爾濱師范法學社會科學學報，2012，（5）.

The Research and Application on the Improved Teaching Methods of Data Communication

LI Jie，WU Zhi-gang，ZHANG Chen-guang，WANG Xue-jing

（School of electronics and information Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）

Abstract：The improved teaching methods of the Data Communication course are proposed in this paper，which combine the theory and the practice.The laboratory of Data Communication was built.The improved teaching methods have been applied to the teaching，which has obtained good effect.

Key words：data communication;network;improved teaching methods