以職業能力為導向的《網絡協議分析與開發》課程教學改革

[摘 要] 針對計算機網絡協議課程教學內容和方法中存在的問題，進行了以職業能力為導向的網絡協議分析與開發課程教學模式改革，設計了以學生能力成長為目標的教學內容與教學方法，并運用于學校網絡協議與分析的課程教學中，取得了較好的效果。

[關 鍵 詞] 職業能力導向；網絡協議；教學模式；協議實現與編程

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）16-0099-01

當前互聯網絡技術的飛速發展極大地推動了各行業應用的開發和部署，而這都離不開互聯網協議強有力的支撐。企事業單位對計算機網絡人才的要求不僅僅是解決一般的網絡設備和組網問題，而且需要深入互聯網協議棧內部去分析網絡問題、對算法調優以及進行應用項目的編程。然而，傳統的計算機網絡或網絡協議課程教學模式往往只重視一般性網絡協議理論的講解和進行相關驗證性實驗，輕視了協議各層所含具體協議的實現方法和代碼的解析，導致學生在畢業后的相關工作中不懂如何解決實際網絡設備性能調優、進行異常數據包的檢測分析以及開發相關網絡項目等，從而使學生難以勝任企業對更高層次的網絡協議分析與開發人才的要求。因此，必須從社會對人才職業能力需求的實際出發，進行教學模式改革，設計新的網絡協議課程教學內容和教學方法，以適應當前網絡技術發展對人才更高的要求。

一、以網絡協議的實現與應用編程為核心進行課程教學內容改革

網絡協議課程一般以當前TCP/IP協議簇為主要內容進行講解，該協議是以網絡層IP協議為核心，涵蓋ARP、ICMP、IGMP等其他網絡層協議、傳輸層TCP和UDP協議以及眾多應用層協議，同時協議按層次組成較龐大的棧結構，因此，對協議原理的講解變得較為復雜，需要從協議框架總體到各層細節的順序進行闡述，同時還要對各層次進行串解，使學生明白各協議之間的關系，從而領會和掌握各層協議報文結構及數據包傳遞原理。然而，當前大多數網絡協議授課內容僅限于此，最多增加一些協議抓包的驗證性實驗作補充。這樣學生只對協議報文發送和接收只知其結果，卻不懂各類數據報文在操作系統中如何構造以及如何用代碼實現。這將使學生對概念的理解不夠深刻，過后易忘且難以應用在具體協議編程項目中，導致真正的動手能力不夠。

為此，對網絡協議課程的教學內容進行改革。首先，將網絡協議課程名稱進行了調整，修改為《網絡協議分析與開發》，并重新編寫了教學大綱，重點強調TCP/IP協議的實現分析與應用編程，以提高學生今后在職業中的協議分析與編程能力。其次，參考現有教材并結合國外教材，依據新大綱重新編寫了教學計劃和教案。對每個協議原理的講解內容精簡，留下核心協議的報文結構以及數據包發送和接收的主要內容，配以每個協議對應的核心代碼實現和操作。最后，設計若干課堂講解過的主要協議報文構造、發送和解析實驗。通過對網絡協議教學內容的改革，使學生更加直接清楚地學習和體驗到TCP/IP協議核心內容，并可應用到實際編程項目中，以進一步增強學生實踐動手能力的培養。

二、以職業能力成長為目標進行網絡協議課程教學方法改革

網絡協議教學內容更新修改后，下一步就是如何在實際教學中貫徹執行。強調學生職業能力的培養，學生的理論和實踐學習都以能力成長為目標，因此，在課程的教學方法上必須突破傳統的模式，增加學生的課堂討論和實踐，以及時消化教學內容，尤其是TCP/IP協議簇中的協議類型眾多，要求學生在課后一周內快速掌握。為此，需改革教學模式、創新教學方法。

首先，根據教案和授課計劃，在32學時的課堂教學中，設計了本課程三分之二學時量的網絡協議主要內容講授和動畫演示，如，地址解析協議及核心代碼實現原理、IP協議及核心代碼實現原理、IP路由協議及核心算法實現原理和TCP、UDP協議原理及核心代碼實現原理等。每個知識點采用理論梳理、重點代碼分析和代碼調試演示等方法進行講授。其次，針對以上核心協議，安排課程三分之一學時量的討論課，如，地址解析協議實現的討論、IP協議應用與實現的討論、IP路由協議典型應用案例講解與討論以及TCP及UDP協議應用與實現的討論等。在學期末安排一次項目編程課，如，網絡協議項目設計與編程。最后，配以大約16課時的實驗課，如，地址解析協議（ARP）分析、網際協議（IP）分析、路由信息協議（RIP）分析等。通過以上課堂要點講授、演示、討論、項目編程以及實驗等整個教學環節設計，可使學生較好地理解和掌握TCP/IP協議的基本原理和實現的核心代碼流程，并可初步應用在實際項目開發中，有力地促進學生動手能力和今后職業能力的成長。

網絡協議課程的教學一直以來都偏重于傳統的理論講授模式，通過作者在教學過程中的實際做法，改革現有的教學模式，設計了新的以職業能力為導向的《網絡協議分析與開發》課程教學內容和方法，達到了較好的效果。

參考文獻：

[1]王小剛.應用型本科網絡工程專業實踐教學模式的改革與探索[J].現代職業教育，2016（5）.

[2]劉廣鐘，高軍，劉旻，等.報文分析技術在計算機網絡教學中的應用[J].計算機教育，2014（1）.