優化理實融合：計算機網絡教學模式創新與實踐

摘要：針對計算機網絡課程中理論與實踐教學分離的問題，探索了理實融合教學模式。通過精心挑選知識點構建教學內容，將理論教學與實踐操作有機結合，增強學生對抽象概念的理解和實踐能力。研究結果表明，理實融合教學模式顯著提升了學生的學習興趣和參與度，提高了實踐技能和考試成績，可為相關教學改革提供參考。

關鍵詞：理實融合；計算機網絡；教學模式；教學設計；教學實施；效果評估

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）14-0177-04

0引言

計算機網絡課程是計算機科學專業的核心課程，涵蓋各種網絡協議和標準。由于概念抽象、內容復雜，學生常感到理解困難[1]。傳統的理論與實踐分離的教學模式，導致學生在實際操作中難以將理論與實踐有效結合。受限于設備不足和實驗時間有限等因素，教學效果受到影響。為此，許多教育者提出了創新教學方法[2-5]。本研究探討理實融合教學模式在計算機網絡課程中的應用，旨在將理論教學與實踐操作有機融合，提升教學效果。

理實融合通過在課堂講授中穿插實操演示，幫助學生直觀理解計算機網絡課程中的抽象概念和技術原理，調動其學習興趣，營造生動活潑的課堂氛圍。

1教學內容設計：構建理實融合的教學內容體系

1.1理論教學內容的選擇與組織

在設計教學內容時，教師需要根據課程目標，精選適合實操演示的知識點，并設計相應的實踐活動。理論教學內容的選擇應注意以下幾點。

1）突出重點和難點。例如，重點講解TCP/IP協議棧、IP地址與子網劃分、路由選擇等核心概念。

2）確保理論的系統性和完整性。在融入實操的同時，保持理論知識的完整，避免忽視基礎。

3）結合實際應用。在講解時，多引用網絡應用實例，增強教學的實用性。

4）與實踐操作相呼應。理論講解應為實操提供鋪墊，或用于解釋實踐結果。

1.2實操演示內容的設計與開發

實操演示的設計需緊密結合理論教學，確保學生在學習理論的同時，通過實踐加深理解。具體策略包括：

1）理論與實踐對應。針對每個知識點，選擇相應的實操內容。例如，在講解網絡層時，通過配置IP地址和使用PING、tracert命令，直觀理解相關概念。

2）精選工具。運用網絡模擬器、Wireshark、命令行工具等，直觀展示理論內容。

3）多樣化實踐。包括命令操作、軟件配置、協議分析等，全面展示理論應用。

4）問題導向。設計基于問題的學習任務，讓學生在解決實際問題中掌握知識和技能。

1.3教學內容設計示例

表1給出了計算機網絡課程理實融合知識點設計示例，主要知識點都配有相應的實操內容。例如，在第一章講解RTT時，使用PING測試某網站的往返時延；講解網絡五層體系結構時，通過抓包分析講解報文的五層結構。這種設計既能讓學生直觀理解抽象概念，又能體驗網絡協議的運行過程。

2教學過程實施：理實融合的課堂教學

2.1教學資源準備

為了有效實施理實融合教學模式，需要準備相應的軟硬件環境，本設計主要涉及的教學資源如圖1所示。

1）硬件資源

網絡設備：如交換機、路由器、雙絞線等實物，用于實物講解和搭建實驗網絡環境。計算機：用于進行各種網絡配置操作和測試。

2）軟件資源

網絡模擬器：如GNS3、PacketTracer、eNSP和OPNET等，用于仿真多種網絡設備以及搭建模擬網絡環境，可視化網絡操作和協議。網絡工具：如Wireshark等，用于捕獲和分析真實網絡數據。常用應用軟件：如瀏覽器、FTP客戶端、郵件客戶端等，用于模擬網絡應用場景。虛擬機軟件：如VMware、VirtualBox等，用于模擬真實主機，配合進行NAT、DHCP等原理演示。開發環境：提供網絡編程實踐的平臺。

3）輔助資源

課內教學：教材、課件、實驗指導書、慕課等，提供豐富的授課手段，為學生課前預習、課中學習、課后復習提供配套資料。課外實踐：網絡應用案例、技術開發文檔等，與實際應用相結合，為學生的網絡編程實踐提供指導和參考。前沿技術：網絡技術前沿的研究論文、科研資料等，提供計算機網絡技術的最新發展情況。為提高教學資源的共享性和可擴展性，根據教學需要及時進行更新和拓展，加強資源的交流與傳播。

2.2理論講授與實操演示的有機結合

在課堂教學過程中，教師需要合理安排理論講授和實操演示的時間和順序，確保兩者的有機結合。一般有以下三種方式：

1）先理論，后實操。教師在講解完理論知識后，通過現場演示進行鞏固和深化。例如，在講解完子網劃分的理論后，配置設備的IP地址進行不同子網間通信，展示子網掩碼的設置如何影響設備間的通信，讓學生預測通信結果。

2）先實操，后理論。然后講解理論教師先通過直觀的操作演。例如，通過Wireshark工具捕獲、分析網絡數據包，然后講解網絡協議分析的重要性、不同協議字段的含義，以及如何通過分析結果診斷網絡問題。這種方式適合那些便于操作演示但背后原理較為復雜的知識點。

3）邊理論邊實操。教師將實操融入理論講授的各個階段，循環進行。例如，講授RIP路由協議時，講解RIP算法的運行過程與抓包演示交替進行，直到算法講解結束，讓學生更清楚地觀察到RIP協議如何運行。

2.3課堂教學組織策略

為有效實施理實融合教學，可采取以下課堂組織策略：

1）合理安排教學時間。制定詳細的教學計劃，確保教學目，根標的實現。如難度較高的內容，安排60%的時間進行理論講授，40%的時間進行實操演示。

2）角色扮演等互動形式互動啟發式教學。通過提問，激發學生的主動性和創、小組討論、案例造性。如實操環節之前提出問題，讓學生猜測操作的結果及其背后的原因，之后教師進行實操演示，邀請學生上臺復現該過程。

3）鼓勵學生動手操作。在條件允許的情況下，組織學生同步操作，或分組實踐，采用“教師演示-學生操作-小組討論”的模式，設置特定的“問題解決”環節，讓學生討論操作過程中遇到的問題和解決方案，培養自主學習能力。

4）實時反饋與調整。通過小測驗、作業，及時調整教、課堂表學策略和節奏，如增加難度較高知識點的實操演示次數，或對理解不足的知識點進行額外講解和練習。此外，定期地進行一對一輔導，針對學生提供個性化指導。

2.4實施示例

在具體的教學過程中，應當靈活地將理論講授與實操演示結合起來。下面以第五章“傳輸層”的TCP連接建立與釋放為例，展示理實融合模式的實施過程：

1）理論講解。教師簡要介紹，使用動畫展示握手和揮手TCP三次握手和四的過程，解釋每一步的作用。

2）實操演示.baidu.com。），教師使用瀏覽器訪問某網站同時運行Wireshark工具進行抓包。

3）學生實踐。學生在自己電腦上重復教師的演示步驟，教師巡視指導，幫助解決技術問題，鼓勵學生相互協助。

4）“討論分析為什么需要三次握手。師生共同分析抓取的數據包？”“四次揮手中最容易，提出出現問題的是哪一步？”，討論SYN、SYN+ACK、ACK等標志位與TCP連接建立、釋放的關系，強化對理論知識的理解。

5）總結提升。教師總結TCP連接建立與釋放的關鍵點，引導學生思考實際網絡中可能出現的各種情況（如連接超時、RST復位等）。

3理實融合教學模式的應用效果評估

3.1學習效果評估

研究團隊在本科二年級班次（共49名學生）的教學中進行了理實融合實踐，通過多元化方式對教學效果進行評價，評估方式如圖2所示。

評估結果如下：

1）學習興趣與動機的提升。理實融合將抽象的網絡原理與實操演示結合，吸引了學生的注意力，調動了學習積極性。調查顯示，84%的學生認為課堂“活”起來了，與上屆相比，學生課堂上的參與度從原來的70%提升到85%，積極參與討論和提問的學生人

2）學生理解和掌握能力增強21%。。實操演示直觀展示了網絡原理的應用，加強了學生對知識的消化吸收。期末考試成績顯示，學生對重點知識的掌握程度有明顯提高，正確率從上屆的65%提升到76%。

3）學生實踐技能提升。在課堂演示和動手實踐中，學生獲得了配置、分析網絡的操作經驗，應用能力得到鍛煉。通過對實驗成績的分析，94%的學生能夠在課內完成實驗任務（上屆為83%），90%在實驗報告中展示了較高的分析和解決問題能力。

4）學生考試成績進步。學生的期末考試平均分為78.1，明顯高于上屆的71.3分，優秀率從15%提升到了24%，及格率從90%提升到了98%，這反映了學生在概念理解、問題分析等能力上的進步。理實融合教學法的效果評估是一個長期過程。教師要持續關注學生的反饋根據實際情況進行優化調整，，定期檢查教學效果讓理實融合更加高效，并，提升教學質量。

3.2教學反思

盡管理實融合教學法取得了不錯的效果，但在實施過程中也面臨一些挑戰

1）教學設計和實施難度加大：。與單純的理論講授相比，理實融合教學對教師的備課和授課提出了更高要求。教師需要投入更多精力設計教學環節，將理論講授、實操演示、師生互動等有機結合。此外，教學實施對教師的組織協調能力也提出了更高要求。為應對這一挑戰，建議定期組織教學培訓，建立教學資源共享平臺，引入團隊協作分工，減輕單個教師的負擔。

2）教學耗時增加。將實踐環節融入理論教學，不可避免地會占用更多課堂時間。這對教師在有限課時內合理安排教學內容提出了挑戰。針對這種情況，建議優化教學內容，突出重點，合理精簡次要內容，或延長課時安排。鼓勵學生在課外進行實操復現，利用實驗室開放時間或在線資源進行自主學習。

3）教師實踐技能要求高。教師需要具備扎實的理論功底和豐富的實踐經驗，這對教師的實踐動手能力提出了較高要求。為提升教師的實踐技能，可鼓勵教師參與實踐項目，提升實操能力，定期舉辦教學經驗交流會，支持教師參加專業培訓和進修，不斷提升自身的理論和實踐水平。

4結論

本研究探討了理實融合教學模式在計算機網絡課程中的應用。結果表明，該模式有效促進了學生對抽象概念的理解，提升了實踐技能和學習興趣。實踐證明，理實融合教學為計算機網絡教學提供了一條可行的改革路徑。未來，應進一步完善教學模式，如優化教學內容設計，探索新技術的應用，評估對學生長期能力發展的影響，以推動計算機網絡課程的持續改進和創新發展。

參考文獻：

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[4]袁競.理實一體化教學模式在《計算機網絡》課程中的應用研究[J].電腦知識與技術，2024，20（17）：131-133.

[5]劉瑜，杜晶，楊玫“.理實一體，德智共育，三方聯動”的計算機網絡課程建設研究與實踐[J].計算機教育，2024（3）：41-46.

【通聯編輯：王力】