計算機網絡課程教法研究及應用實踐

摘要：本文對計算機網絡課程的教學進行了有益的探討，提出教法應用一定要落實到教學內容上，不能只停留在思想、觀點層面上。為此，在仔細分析課程內容和教學方法之后，指出了課程內容和各種教法的特點，找到了各種教法的適應性。并給出了課程內容的分塊劃分示例，對每一塊內容提出了適合的教學方法。

關鍵詞：計算機網絡；內容分塊；教學方法

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)33-1435-03

The Study of Teaching Method and Application Practices for Computer Networks Course

CHEN Xiao-feng，ZHONG Jing

(College of Mathematics and Computer Science， Chongqing Three Gorges University， Chongqing 404000， China)

Abstract: This article discuss about teaching and learning for Computer networks course， putting forward the application for teaching method in according with the content of course，not limitted in thought or standpoint level.For this，after careful analysis course contents and teaching method， we point out some characteristics about the course contents and all kinds of teaching methods， founding out the adaptability of every kind of method. give some examples to divide into parts according to course contents，and put forward some useful teaching method to the each part of contents.

Key words: Computer networks; Contents cent piece; Teaching method

1 引言

有關教法研究、教學改革、教學大觀點、教學大思想的文章不少，而課程內容的全面而細致地劃分，教法具體應用實踐的文章還不多見，尤其是高校的課程。要想全面提高計算機網絡課程的教學效果，應做好兩件事：一是對《計算機網絡》課程內容的全面分塊劃分，二是教法具體的、合適的應用實踐。

2 計算機網絡課程的特點

計算機網絡是高等學校計算機專業及相關專業（例如計算機科學與技術、信息與計算科學、軟件工程）學生必修的一門專業基礎課和核心課程。本課程的任務是使學生充分掌握和理解計算機網絡的基本概念、基本理論、網絡體系結構和網絡協議、網絡應用技術等知識，為將來從事計算機網絡應用和研究打下堅實的基礎。計算機網絡課程主要有下列特點：

1) 概念、原理多，記憶難，但應用范圍廣；

2) 與計算機技術和通信技術有關；

3) 層次性和實用性強；

4) 需要理論和應用（實踐）的結合；

5) 需要軟件和硬件的相關理論，并且軟、硬件更新非?？欤?/p>

6) 網絡體系及層次等內容較抽象；

7) 教學離不開課堂和實驗兩個環境；

8) 要培養學生獨立解決問題的能力；

9) 教學與市場發展變化密切聯系。

從計算機網絡課程的內容和以上特點可以看出，采用單一的教學方法進行教學是不行的。必須靈活應用多種教學方法才能提高本課程的教學質量。

3 常用教法分析

3.1 講授教學法

講授法在教學內容、課堂編排、教學時間編排等方面比較嚴格，從而使教學工作具有嚴密的組織性和計劃性，使教學秩序、教學任務及教學質量有可靠的保證。對一些新的、難度大的理論知識來說，講授法是一種好方法，它可以節約大量時間用于其他教學活動。在沒有投影設備的情況下也可進行教學。

3.2 啟發式教學法

就是教師啟發、學生摸索、整理提高、發展深化的教學過程，是師生互動的教學過程，與“注入式教學法”根本對立。此法適用于較為復雜的教學內容，它能有效培養學生的學習主動性和首創精神，激發其學習興趣。提高學生自主學習、自行發現問題、獨立解決問題的能力。在整個教學內容劃分成了若干個小塊后，非常有利于進行啟發式教學。

3.3 任務驅動教學法

任務驅動法是實施探究式教學模式的一種教學方法，它的主要優點是：任務與實際問題相結合，有利于激發學生求知欲；任務注重理論聯系實際，使學生更易掌握教學內容，有利于深化理論學習；注重教學過程中的交流，有利于學生能力的培養；它既符合計算機網絡的層次性和實用性，也便于學生循序漸進地學習計算機網絡技術和技能?？傊蝿镇寗咏虒W法，是一種以學生為主導，教師加以引導的教學方法，它有益于培養學生的動手能力、創新能力、獨立發現問題、分析問題和解決問題的能力。適用于學習實踐性強的知識和技能，尤其適用于學習計算機網絡應用方面的知識和技能。

3.4 談話法

這種方法在目前的教學活動中是很常見的方法之一，能很好地體現學生的主體性；有利于學生養成思考問題和討論問題的習慣；能促進學生思維發展，鍛煉其語言表達能力；對學生掌握知識的情況可以及時得到反饋，及時解疑；可以更好地活躍課堂氣氛，調動學生學習的積極性。在計算機網絡課程教學中，編程部分較適于用談話法；在網絡實驗中，由于實現談話法的形式更加多樣化，實驗中的疑問也可用談話法得到迅速解決。

3.5 討論法

這種方法是體現學生合作學習的方法之一。學生在討論過程中可以充分發表自己的看法和認識，有助于集思廣益、取長補短、互相啟發、加深理解、提高認識，開闊思路。這種方法也充分體現了學生的主體性。對于較難理解和操作中易出現多種問題的計算機網絡教學內容可采用此法。

3.6 自學指導法

學生由于采取獨立的自學方法，對自己的學習明顯地負有主要責任，這就迫使他們不得不深入地鉆研某一問題，綜合地運用已經學過的知識對問題進行解答。學生在自學過程中會不自覺地培養自信心、責任心、忍耐力和獨立思考的習慣。自學指導法的特點是既強調學生的“自學”，又強調教師的指導。它的優點是靈活，學習的環境可由學生自己掌握，適合于智力和學業較好的學生。此法可用于課程中簡單的和雷同的或比較困難的有關內容。 此法還可充分利用網絡環境，包括網站、課件、學習軟件進行自主學習，有利于計算機網絡開放式教學體系的形成。

3.7 直觀展示教學法

直觀展示教學法就是教師通過實物本身的展示或利用投影機、軟件系統將實物的圖片、系統和設備的工作過程進行展示，使學生更直觀、更深刻地理解和掌握教學內容的一種教學方法。計算機網絡課程有一個最顯著的特點，就是它的理論性和實踐性。展示教學法能消除學生對計算機網絡的理論體系的抽象感和網絡硬件的模糊感，直觀展示教學法的優勢就充分體現在這一點上。它特別適用于計算機網絡課程中硬件部分的教學，能更快地使學生掌握計算機網絡設備的應用。

3.8 演示教學法

這種教學方法在計算機網絡實驗教學中是一種經常采用而且非常有效的教學方法。教師可以借助投影機或網絡教學系統針對計算機軟件和硬件的使用、配置方法和操作步驟進行一步一步地演示。這種教學法能夠很直觀地讓學生從教師的示范操作中學到操作方法，從而完成學習任務?？沙浞职l揮多媒體設備的優勢，特別針對實踐性、操作性強的的教學內容，如對較為簡單的、容易理解的、操作步驟不算復雜的計算機網絡軟件、網絡設備的安裝和配置，演示教學的效果就比較好。

3.9 同步示范教學法

教師在教師機上邊操作邊講解，通過計算機、投影機展示給學生看，學生則跟著教師的操作和講解一步一步地操作，直到完成整個操作過程。對操作步驟比較多，界面不斷變化的過程，教師講解難，學生聽得湖涂。如果采用同步教學法，教師講解一步，操作一步，學生跟著操作一步，學生邊聽邊操作，能很快掌握全過程。此法主要用于較復雜的計算機網絡軟件、網絡設備的安裝和配置的教學。

3.10 同步指導教學法

應用這種教學模式進行教學，教師一定要搞好課堂紀律，控制好操作進度，找好進程中每一步操作的關鍵點。講解和操作同步，決不能出現一些學生操作在前，一些學生操作在后。在講解時，除了講解具體功能及作用外，還要強調每一步操作鼠標所指向和點擊的具體位置。此法主要用于較難理解的、演示又不合適的（如時間不夠用、操作平臺變化多）計算機網絡實驗的教學。

除以上幾種教學方法外，還有許多方法，比如探究法、參觀法、觀察法、角色扮演法、調查法等等。課程中不同的內容，不同的環節，不同的情況（理論和實驗課不同）可以選擇不同的教法。在選擇時要充分考慮計算機網絡課程的特點、教學目標、教學內容、學生特點和教學條件等因素，注意調動學生的學習積極性和主動性，最大限度地提高教學質量。

4 課程內容劃分及教法應用

4.1 計算機網絡概述

內容劃分：

1) 網絡基本知識，包括計算機網絡定義、分類和發展；

2) 重要網絡術語，包括網絡性能指標、網絡體系結構、分層、協議及服務。

內容特點：這部分是計算機網絡中最基本的一些概念、術語和知識，內容安排的目的是通過學習使學生對計算機網絡有一個基本的了解和認識。第1點的內容雖然是新知識，但相對簡單，第2點的內容是新知識，而且較抽象，有一定的難度。

適用教法：第1塊適用自學指導法；第2塊適用講授教學法。

4.2 物理層

內容劃分：

1) 基本知識，包括物理層基本概念、數據通信的基本知識及信號、信息傳輸速率公式；

2) 常見傳輸媒體，包括雙絞線、同軸電纜、光纖和非導向傳輸媒體；

3) 傳輸技術，包括調制技術、MODEM、PCM同步光纖、同步數字網絡、頻分、時分、統計時分、波分及碼分復用技術；

4) 物理層常用標準，包括EIA-232-E，RS-449。

內容特點：這部分涉及計算機網絡層次結構中最底層，即物理層的基本概念、數據通信的基本知識、信號傳輸媒體及通信標準。是網絡中信息傳輸快與慢、遠與近、準確與錯誤關系最直接的軟硬結合部，既有理論，又有硬件實體，還涉及少量數學計算。內容屬于中等難度，但對第1次接觸物理層的同學來所有點抽象，所以還需要適當指導和講授。

適用教法：

第1)塊適用講授教學法和自學指導法；

第2)塊適用直觀展示教學和講授教學法；

第3)塊適用講授教學法；

第4)塊適用直觀展示教學法和自學指導法。

4.3 數據鏈路層

內容劃分：

1) 數據鏈路層基本概念，包括鏈路、數據鏈路的概念及數據鏈路層的功能；

2) 數據鏈路層協議，包括停止等待、連續ARQ、選擇重傳ARQ、HDLC及PPP協議的基本概念和工作原理；

3) 協議幀結構、狀態及性能分析，包括HDLC和PPP幀結構，協議工作狀態，滑動窗口大小， 協議的吞吐量及信道利用率；

內容特點：這部分主要講數據鏈路層的基本概念和協議，本層比較抽象，多數內容是協議原理和協議性能分析，是學習和研究實用網絡協議的重要基礎。其中協議性能分析需要高等數學知識，難度較大。

適用教法：第1)、3)塊適用講授教學法和啟發式教學法；第(2)塊適用自學指導法和講授教學法。

4.4 局域網

內容劃分：

1) 局域網基本概念和技術，包括定義、特點、拓撲結構、分類及媒體共享技術；

2) 以太網，包括以太網的標準、LLC和MAC層，以太網卡，CSMA/CD協議，信道利用率及幀格式；

3) 擴展的局域網，包括集線器、網橋、交換機等網絡擴展設備的工作原理、連接方法及虛擬局域網；

4) 高速局域網，包括100BASE-T以太網、吉比特以太網、10吉比特以太網、100VG-AnyLAN、FDDI、HIPPI、光纖通道；

5) 虛擬和無線局域網，包括無線局域網組成，802.11標準，CSMA/CA協議。

內容特點：局域網是計算機網絡的基礎，直接聯系網絡用戶，在企業、機關、學校等各種單位都有廣泛的應用，內容較具體、實用。教學時應充分利用這一特點，理論聯系實際。其中局域網的參考模型、協議分析和無線局域網等內容難度較大。

適用教法：

第1)、4)塊適用自學指導法；

第2)塊適用講授教學法；

第3)塊適用直觀展示和演示教學法；

第5)塊適用講授教學法、討論法和演示教學法。

4.5 運輸層

內容劃分：

1) 運輸層概述，包括運輸層所處的網絡層次以及與上、下層的關系，運輸層的作用及與網絡層的區別，運輸層中的兩個協議TCP、UDP，端口和插口的概念。

2) 用戶數據報協議UDP，包括用戶數據報協議UDP概述，UDP的優點，UDP數據報格式。

3) 傳輸控制協議TCP，包括傳輸控制協議TCP概述，TCP數據報格式，TCP的數據編號和確認、流量與擁塞控制、重傳機制、隨機早期丟棄策略、運輸連接管理及有限狀態機。

內容特點：運輸層是整個網絡體系結構的關鍵層次之一，主要討論TCP和UDP，TCP比UDP復雜許多，理解和掌握TCP的各種機制比較困難，如面向連接的可靠服務、序號、窗口、擁塞控制等。其中(1)、(2)點的內容比較簡單，最難的是第⑶點。

適用教法：

第1)、2)塊適用任務驅動教學法、談話法和自學指導法；

第3)塊適用講授教學法和啟發式教學法。

參考文獻：

[1] 謝希仁. 計算機網絡[M]. 4版. 北京：電子工業出版社，2003.

[2] 仲紅. “計算機網絡”課程的教學改革與實踐[J]. 安徽理工大學學報，2007(1):89-91.

[3] 肖來勝， 王鄭霞. 計算機網絡課程教學改革與實踐[J]. 電腦知識與技術，2007(16):133-134.

[4] 曹紅玲. 《計算機網絡》課程教學改革之我見[J]. 科技信息，2008(7:)221-224.

[5] 滕步煒. 高職院校計算機網絡課程教學方法探討[J]. 科技廣場，2007(12):212-213.