教學與科研的互動促進計算機網絡課程教學質量與水平的提高

文章編號：1672-5913(2008)05-0065-03

摘要：本文首先討論了計算機網絡的發展與網絡課程的目的；然后從計算機網絡技術快速發展的角度，討論了怎樣科學地設計與選擇計算機網絡課程體系；最后對實現教學與科研的互動來促進計算機網絡課程教學質量與水平的提高進行了探討。

關鍵詞：網絡課程；教學；科研；互動；質量與水平

中圖分類號：G64

文獻標識碼：B

1 科學地設計與選擇計算機網絡課程體系

隨著計算機網絡技術的發展，計算機網絡課程體系也在相應地變化。現在，計算機網絡課程有多種課程體系，主要有以下五種：

(1) 以TCP／IP協議為主線的網絡課程體系。主要優點是實用性強，而且具有發展遠景。但以協議為主線就意味著有一定難度和深度，因此比較適合于本科和研究生教學。

(2) 以局域網為主線的網絡課程體系。主要優點是針對性與實用性強，除了介紹局域網基礎知識外，一般還包括局域網組網技術。但這種網絡課程體系知識的完整性略有欠缺，因為網絡的概念不僅僅是局域網，局域網只是網絡技術的一個分支。

(3) 以Internet網為主線的網絡課程體系。主要優點是簡單易懂，但內容過于淺顯，且知識不夠全面，比較適合于專科的網絡課程教學。

(4) 以OSI協議為主線的網絡課程體系。主要優點是條理性好、系統性強，但難度較大，而且知識趨于落后，過于強調理論。

(5) 概論性的網絡課程體系。其主要優點是網絡知識比較全面，網絡課程內容比較系統，既具有一定的理論基礎，又可以掌握一定的網絡應用知識和技能。因此，這種網絡課程體系適合于本科計算機科學與技術專業的網絡課程教學，下面就以此為例進行討論。

概論性的網絡課程內容主要包括以下幾個方面：

(1) 計算機網絡概述，包括計算機網絡的發展、作用與功能、分類、組成與體系結構以及應用等內容。

(2) 數據通信基礎，主要介紹網絡物理層，包括數據通信系統、信號、編碼、數據傳輸、傳輸媒介、數據通信指標、數據通信方式、分組交換、多路復用等內容。

(3) 計算機網絡體系結構，主要介紹網絡數據鏈路層，包括協議、協議分層、協議數據傳輸、服務、協議標準、網絡各層的功能以及常用協議等內容。

(4) 局域網，包括局域網特點、共享介質訪問、局域網標準、局域網擴展與虛擬局域網、以太網協議、以太網發展和無線局域網等內容。

(5) 廣域網，包括電話網(PSTN和ISDN)、DDN專線、低速分組交換網(X．25和FRN)、寬帶骨干網(5DH、ATM和寬帶IP網)和寬帶接入網等內容。

(6) 網絡互連與運輸層，主要介紹TCP／IP協議，包括IP地址、IP數據報、端口、TCP協議、客戶／服務器應用模式以及各應用層協議等內容。

(7) 網絡應用層，主要包括網絡操作系統與Internet網、DNS、FTP、Telnet、E-mail、萬維網WWW和網管協議等內容。

(8) 計算機網絡安全，包括計算機網絡面臨安全性威脅、密鑰密碼體制與信息加密、防火墻、防病毒和防御黑客攻擊等內容。

2 教學與科研的互動促進網絡課程教學質量與水平的提高

當今，計算機網絡技術發展非常快，過時的技術就沒有必要再詳細討論。現在大學生對先進科學知識的學習欲望越來越高，從而導致高校教育模式、教學方式等都發生了一系列的變化，這對高校教師的教學與科研提出了更高的要求。賦教學于科研，在科研中開展教學，以科研成果支持現有的教學改革力度，實現教學與科研互動。但是，怎樣利用教學與科研的互動來促進網絡課程教學質量與水平的提高呢？

2.1通過科研來提高教師自身學術水平

計算機網絡課程涉及的知識面比較廣，而計算機網絡技術發展又非常快，如何與時俱進，在課堂教授科學而先進的內容呢？這就必然要求教師本身要及時更新知識，掌握本學科的前沿，只有這樣才能在課堂上拓寬學生知識面，培養學生的創新能力。

在近10年的時間里，超高速、大容量、網絡化、高可靠、智能化、個性化等仍然是計算機科學技術追求的目標。為了追求這一目標，高性能網絡技術與網絡安全的研究是世界新的熱點方向，特別是網絡信息安全，這是一門交叉學科，要研究出成果來，難度非常大。筆者在完成國家民委與學校的科研項目過程中，圍繞其核心科學問題與關鍵技術，進行了原創性、基礎性、前瞻性和交叉性的研究，探索了計算機網絡學科交叉領域中的新概念、新理論、新技術和新方法，主要的科研項目有以下三個。

其一，“Intranet網關鍵技術研究”是國家民委重點科研項目之一(項目批準號：MZY0008)，是高性能網絡研究方向之一。該項目于1999年12月立項，2003年12月結題。

該項目開展Intranet網關鍵技術的研究，旨在跟蹤技術的最新發展趨勢，不失時機地對新技術進行開發和應用，促進企業和校園信息化的進程，充分發揮該技術在國民經濟和社會發展中的重要作用。在研究的過程中，我們教師的計算機網絡課程的教學質量與水平也得到了促進和提高。為了開展項目，我們成立了以3名教授、4名副教授和3名講師為主的課題組，按計劃任務書開展了Intranet基本技術、Intranet數據庫訪問技術、Intranet網絡管理技術和Intranet網絡安全技術幾方面的研究工作。該項目培養了碩士研究生15名，共發表學術論文54篇，其中核心期刊14篇，被EI收錄5篇。Intranet網項目不僅獲得了具有創新意義的理論成果，還開發完成了3項實用成果：中小學校園服務網絡系統、醫院管理信息系統和基于Netfilter的VPN網關原型系統。

其二，“網絡信息安全——數字水印理論與技術的研究”是國家民委重點科研項目之一(項目批準號：MZY02004)，是網絡信息安全的研究方向之一。該項目于2002年12月立項，2005年6月結題。

該項目開展數字水印技術的研究，旨在跟蹤技術的最新發展趨勢，不失時機地對新技術進行開發和應用，促進網絡信息安全化的進程，充分發揮該技術在國民經濟和社會發展中的重要作用，同時促進和提高我們教師的計算機網絡課程的教學水平。為了開展項目，我們成立了以3名教授、2名副教授、2名講師和4名研究生為主的課題組，按照計劃任務書開展了數字水印方案三個基本要素研究、數字水印模型與算法研究、數字水印整體方案的研究和數字水印的攻擊方法與防護技術等幾方面的研究工作。該項目培養碩士研究生4名，共發表有價值的科學研究學術論文36篇，其中核心期刊25篇，被EI收錄8篇。數字水印項目不僅獲得有創新意義的理論成果，還開發完成了1項實用成果：多功能圖像數字水印軟件。該軟件正在申報軟件著作權。

其三，“基于本體和多級地理格網的空間信息語義網格研究”是國家自然科學基金面上項目(項目批準號：40571128)，其研究屬性是基礎研究，是高性能網絡與空間信息網格研究方向之一。該項目是筆者與武漢理工大學崔巍副教授申報的，于2006年1月立項，2008年12月結題。

以上科研工作和科研成果毫無疑問能夠提高我們教師自身的學術水平，從而奠定了教學與科研的互動促進網絡課程教學水平提高的基礎。

2.2具有科研高水平的教師要站在本科教學第一線

教師通過科研項目及科研工作提高教師自身學術水平，是奠定教學與科研的互動，促進網絡課程教學質量與水平提高的基礎。因為，具有科研高水平教師不站在本科教學第一線，我們的本科學生就不能“享受”到高水平教師所掌握的科學知識，也就不能產生教學與科研互動的效果。為此，教育部最近要求高校教授必須要用一定時間站在本科教學第一線，為本科學生教授先進和前沿的科學知識。

2.3高校教學與科研管理機構要互相協調管理

教學與科研是一個具有內在聯系的不可分割的統一體，教學與科研既不互相矛盾，也不能互相代替。沒有科研的教學是不完整的教學，沒有教學的科研不是高校中的科研。在教學實踐中，我們就是根據計算機網絡課程教學發展需要來進行科學研究立項。高校的教學與科研作為一個整體，共同構建了高校的教書育人環境。高校的一切工作都應以培養人才為中心，在教書育人這個目標下看教學和科研承擔的功能，才能找到教學與科研的最佳結合點。高校教學與科研管理機構要互相協調管理好，才能幫助教師找到教學與科研的最佳結合點。

3 結束語

現在，人們對知識的概念有了新的理解——知識是動態的，例如計算機網絡快速發展就會產生許多新的知識，而這些新的知識大多產生于具有科學研究能力的高校和其他專業研究機構，產生于科學家和研究人員的創造。隨著時間的推移和教育的作用，由科學家和研究人員將其掌握的新知識轉化為公共知識。因此，真正推動歷史進步和人類文明發展的是科學發明和創新。高校是集科學與人才為一體的有機體，我們將高校的教學、科研、人才和知識之間的關系可以表述為：教學與科研是手段，培養人才和創造知識是目的，受過教育的人才推動科學的研究，科學研究創造的知識反過來支持人才培養，其內在的聯系形成一個良性循環，構成高校的整體環境。由此可見， 要賦教學于科學研究，在科學研究中開展教學活動，以科研成果支持教學改革，提高教學質量和水平。教學與科研互動，教學與科研相長，越來越成為高校發展以及提高教學水平的戰略。

參考文獻

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