“計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)”教學(xué)中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育方法探討

王國才 施榮華 李玲芝

摘要:本文針對“計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué),介紹了在該課教學(xué)中結(jié)合課程專業(yè)知識教學(xué),開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的意義及其實(shí)施方法,并進(jìn)一步探索了以應(yīng)用為背景、以競爭為目的和以產(chǎn)品創(chuàng)新為基礎(chǔ)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。

關(guān)鍵詞:本科專業(yè)課程;創(chuàng)新教育;創(chuàng)業(yè)教育;計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

在全面實(shí)施素質(zhì)教育的過程中,創(chuàng)新教育和創(chuàng)業(yè)教育得到了各個(gè)學(xué)校的重視,但是,在專業(yè)課程的教學(xué)中,如何應(yīng)用創(chuàng)造原理與創(chuàng)造技法方面知識,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,掌握專業(yè)課程的知識,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力尚無成熟的模式和方法。我們在通信工程專業(yè)的主干課“計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)”課程中作了一些探討和研究。

1在專業(yè)課程中開展創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育的意義

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造精神,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo)的教育,既是一種教育理念,也是一種教育活動、教育過程。而創(chuàng)業(yè)教育是指提供人們以概念和技能,辨別他人忽略的機(jī)會,具備洞察力、自我評估能力和知識技能,在他人猶豫不決時(shí)果斷地行動的過程。它包括機(jī)會辨識、面對冒險(xiǎn)時(shí)的資源調(diào)度以及進(jìn)行商業(yè)冒險(xiǎn)諸方面的教育。同時(shí),它也包括商業(yè)管理運(yùn)作過程中的教育,例如商業(yè)計(jì)劃、資本開發(fā)、市場營銷和資金流動分析等。大到創(chuàng)辦一個(gè)公司和企業(yè),小到提出一個(gè)“點(diǎn)子”或新想法等,均屬創(chuàng)業(yè)教育的范疇。開展創(chuàng)業(yè)教育的過程,是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)業(yè)思維、創(chuàng)業(yè)品質(zhì)和創(chuàng)業(yè)技能的過程,是促進(jìn)大學(xué)生的全面發(fā)展的過程。

創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育可以有機(jī)地結(jié)合起來,因?yàn)閯?chuàng)新和創(chuàng)業(yè)是可以有機(jī)地結(jié)合的。這可以從兩個(gè)方面說明:第一,創(chuàng)業(yè)是創(chuàng)新成果實(shí)現(xiàn)其價(jià)值的一條重要途徑。一項(xiàng)新技術(shù)需要轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品,再進(jìn)入市場,進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域或消費(fèi)領(lǐng)域,并滿足應(yīng)用需求,才可實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。新技術(shù)如何轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品,新產(chǎn)品如何進(jìn)入市場并實(shí)現(xiàn)其價(jià)值,可以通過一個(gè)新企業(yè)來實(shí)現(xiàn),創(chuàng)業(yè)是其中一條重要途徑。第二,創(chuàng)新能力促進(jìn)創(chuàng)業(yè)成功,創(chuàng)業(yè)推動創(chuàng)新。企業(yè)要發(fā)展,獲得新的市場機(jī)會,需要解決新的應(yīng)用新的需求,需要開發(fā)滿足市場的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新服務(wù),從而推動技術(shù)創(chuàng)新。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的內(nèi)容圍繞專業(yè)科技進(jìn)步,結(jié)合社會發(fā)展和市場經(jīng)濟(jì)來展開,可以突出專業(yè)性,獨(dú)特性。在專業(yè)課程中開展創(chuàng)新教育與創(chuàng)業(yè)教育能有效地強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識,提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2以滿足應(yīng)用為背景的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

通過對多種教材和技術(shù)文獻(xiàn)的研究,筆者認(rèn)為,現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展都是為了滿足應(yīng)用需要而發(fā)展起來的。這種發(fā)展貫穿了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的整個(gè)過程。

因此,我們在教學(xué)中,注意以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新思路來介紹。在每一個(gè)知識點(diǎn),注意講解應(yīng)用背景,把學(xué)生帶到當(dāng)時(shí)的應(yīng)用現(xiàn)場,分析存在的問題探討問題的解決方法,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)創(chuàng)新能力。將重要知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)變成一個(gè)小案例的分析。

例如,在介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程時(shí),指出,計(jì)算機(jī)應(yīng)用的早期階段,沒有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念,為了解決“數(shù)據(jù)的傳送”,開始了引入“電話通信”的技術(shù),發(fā)展了遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。以后又有面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)互連的過程,就是一個(gè)為了滿足應(yīng)用需要,不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的過程。

每一個(gè)階段,通過網(wǎng)絡(luò)示意圖、特點(diǎn)、目的、解決的主要技術(shù)問題、缺點(diǎn)和新的應(yīng)用問題及解決思路進(jìn)行介紹。使學(xué)生從沒有網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代,概觀地飛躍到現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,并且進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生展望未來的網(wǎng)絡(luò)圖景:移動設(shè)備入網(wǎng)、汽車入網(wǎng)、火車入網(wǎng)、家電入網(wǎng)等。發(fā)揮學(xué)生的想象能力和創(chuàng)新能力,更進(jìn)一步地掌握了教學(xué)內(nèi)容。

本研究受中南大學(xué)精品課程“計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)”建設(shè)項(xiàng)目(校2007-13)資助。

作者簡介:王國才(1963-),湖南冷水江,碩士,中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院信息與通信工程系副主任,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)通信保密、網(wǎng)絡(luò)與信息安全。

在介紹具體的技術(shù)時(shí),先分析普通的熟悉的技術(shù),再介紹網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)——提出技術(shù)問題,啟發(fā)學(xué)生鉆研解決方法。例如,介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文交換方式,我們先以電話網(wǎng)絡(luò)中的語言傳輸為背景,先讓大家分析一下打電話時(shí)語音信息的傳輸情況,并對此過程進(jìn)行總結(jié)。數(shù)據(jù)可以用這種方式傳輸,比如遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)階段就曾用過。這種方式叫做線路交換方式。過程描述:這種方式與打電話時(shí)一樣,從源端至終端由中間的交換機(jī)建立起一條物理通路,然后送數(shù)據(jù),傳送完畢后,拆除通路連接,同時(shí)用圖示意線路交換原理。然后分析數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的傳輸特點(diǎn):

(1) 突發(fā)性。即發(fā)送期間的速率可以很高,但兩次發(fā)送間的間隔時(shí)間可能很長,也就是說,峰值傳輸速率與平均傳輸速率之比很大,而對語音傳輸來說,這個(gè)比值就相對很小。例如文件的傳輸,一般計(jì)算機(jī)至終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯蹬c平均值之比為100∶1,而語音傳輸中為3∶1,因此,在數(shù)據(jù)傳輸中根據(jù)它的特點(diǎn)研究如何充分提高通道傳輸效率,是一個(gè)很重要的問題。

(2) 正確性。數(shù)據(jù)傳輸不同于語音傳輸?shù)牧硪粋€(gè)特點(diǎn),是它對傳輸正確性的要求較高。在語言傳輸中,不大的失真或個(gè)別聽不清一般靠人的判別仍能正確收聽,實(shí)在不清楚時(shí)可由人要求再說一遍。但在數(shù)據(jù)傳輸中,一個(gè)碼元(一位)的錯(cuò)誤都可能使接收發(fā)生錯(cuò)誤,因此在數(shù)據(jù)報(bào)文中必須增加檢錯(cuò)碼,報(bào)文被對方收到后必須回答確認(rèn)報(bào)文(ACK),如果超過一定時(shí)間無ACK回答,或者收端因接收錯(cuò)誤而發(fā)回否認(rèn)回答(NAK)時(shí),發(fā)送端必須重發(fā)原來的數(shù)據(jù)報(bào)文。這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中廣泛采用的一種差錯(cuò)控制方法。

所以,數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸時(shí)既要便于檢錯(cuò)重發(fā),又要便于提高通道傳輸效率。這又為介紹其他各種報(bào)文交換方式的報(bào)文交換過程作好了鋪墊。

這時(shí)指出目前采用的一些方法,如當(dāng)有報(bào)文到達(dá)集中器(或通信處理機(jī))時(shí),若出線空閑,隨即發(fā)送出去,若出線忙,報(bào)文暫時(shí)存貯于緩沖區(qū)中,等待線路空閑時(shí)再發(fā)出。指出這種方式稱“存貯-轉(zhuǎn)發(fā)”,再分析其優(yōu)點(diǎn),并以實(shí)例說明這種方式能平滑通道的負(fù)荷,特別適合于間歇性的數(shù)據(jù)傳輸。

再分析“存貯-轉(zhuǎn)發(fā)”交換的兩種方式的交換過程。

最后,總結(jié)各種報(bào)文交換的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。激發(fā)學(xué)生提出新問題和解決問題的欲望。

再例如,講述高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),給學(xué)生設(shè)計(jì)了這樣的一種背景:

分組網(wǎng)絡(luò),1000個(gè)網(wǎng)上工作站的用戶傳送文件的情況,讓學(xué)生想象上網(wǎng)的感覺,10000個(gè)網(wǎng)上工作站的用戶傳送文件又如何?如果傳輸聲音、數(shù)據(jù)和圖像等多媒體信息又如何?再換用前面章節(jié)的其他網(wǎng)絡(luò)速度網(wǎng)絡(luò)時(shí)又如何?

這時(shí),學(xué)生總結(jié)出新的應(yīng)用需求——要求網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的速度必須大大提高,才能提高網(wǎng)絡(luò)效率,克服阻塞現(xiàn)象,并能在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速通信以滿足大量用戶的上網(wǎng)要求;要求拓寬網(wǎng)絡(luò)頻帶,改進(jìn)單一頻帶的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。滿足多媒體技術(shù)的普及與應(yīng)用。

然后介紹分析或者討論各種提速的思路:簡化協(xié)議,改變現(xiàn)行的傳輸與交換機(jī)制,采用高速光纖傳輸系統(tǒng)等方面著手研究與實(shí)施。

這種設(shè)計(jì)背景的方法有助于培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力、技術(shù)分析能力和技術(shù)預(yù)測能力,從而提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)。

3以產(chǎn)品創(chuàng)新為基礎(chǔ)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

筆者認(rèn)為,產(chǎn)品創(chuàng)新也是一個(gè)很重要的方面。因?yàn)閷τ诠た茖W(xué)生來說,除了將來創(chuàng)業(yè)要開發(fā)產(chǎn)品以外,創(chuàng)業(yè)和應(yīng)用中也需要選擇產(chǎn)品的能力。

網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用需要各種設(shè)備,為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提供了大量的基本素材。論述產(chǎn)品創(chuàng)新問題時(shí),對于一些典型產(chǎn)品,在介紹了產(chǎn)品的基本原理后,討論其基本的實(shí)現(xiàn)方法并列舉一些設(shè)備生產(chǎn)商;對于一些競爭性產(chǎn)品,是以當(dāng)時(shí)的典型同類產(chǎn)品的使用方式和功能為背景,分析其功能及其限制,然后分析解決的思路和方法,并分析其成功的因素。

例如網(wǎng)絡(luò)路由器,是一種典型的設(shè)備,在介紹了工作原理和有關(guān)協(xié)議后,讓學(xué)生思考實(shí)現(xiàn)途徑,再指出華為、思科等廠商生產(chǎn)的系列產(chǎn)品應(yīng)用的廣泛程度。

例如網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),介紹NETWARE時(shí),在介紹了當(dāng)時(shí)有關(guān)的資源共享方式及其企業(yè)、產(chǎn)品后,然后指出文件共享方式的優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式,討論其受到的限制及其原因,指出NOVELL公司的解決辦法——文件服務(wù)器概念及文件服務(wù)器操作系統(tǒng)。這種操作系統(tǒng)曾占有世界市場2/3。然后介紹NETWARE產(chǎn)品性能,分析其中創(chuàng)新的技術(shù),最后要求學(xué)生思考NOVELL的成功對我們的啟示。

這樣可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新產(chǎn)品的能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。

在介紹Windows網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)時(shí),先介紹當(dāng)時(shí)的技術(shù)背景:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)機(jī)型更多,硬件性能更高,硬件發(fā)展很快;計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)更多,都難以充分發(fā)揮硬件性能;資源共享要求更高(對等服務(wù),分布計(jì)算,安全等);圖形界面得到用戶喜歡;Internet的普及。

然后對比NETWARE的特點(diǎn),指出為開發(fā)圖形界面的支持多種網(wǎng)絡(luò)平臺、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供了市場。這就是Microsoft公司為什么要開發(fā)Windows NT網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

以上述技術(shù)背景來介紹Windows NT的體系結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)和創(chuàng)新之處。然后要求學(xué)生總結(jié)NT對比NETWARE的創(chuàng)新之處和NT的成功對我們的啟示。使學(xué)生對新產(chǎn)品的開發(fā)不感到神秘,了解新產(chǎn)品的創(chuàng)新角度,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新信心和創(chuàng)業(yè)信心。

再比如,多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù),首先介紹多媒體及多媒體網(wǎng)絡(luò)的概念,再以一個(gè)具體的多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)為例,分析其功能要求,在一般網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)需要解決的技術(shù)問題,然后分析和討論解決的思路和一些具體的技術(shù)。既介紹了多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù),又體現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新的思路、產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用的要求。使學(xué)生對新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用不感到陌生,擴(kuò)大學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的視野。

4結(jié)束語

盡可能使學(xué)生了解更多的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用背景知識、分析創(chuàng)新思路,有助于學(xué)生掌握專業(yè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與素質(zhì)。應(yīng)用背景知識可分為實(shí)際的(歷史的)、舉例型的、借鑒型的。要求教師了解技術(shù)發(fā)展史和豐

富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

開展專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能處理好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育與專業(yè)課程教育的關(guān)系,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育與專業(yè)教育等有機(jī)地結(jié)合起來,既達(dá)到了專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育與專業(yè)課程教育的目標(biāo),又提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神、培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提高了教學(xué)質(zhì)量。近年來,后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,學(xué)生的思路開闊,能提出幾種解決方案進(jìn)行選優(yōu)分析。在求職供需見面會后,不少學(xué)生反饋,計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)課程對他們的幫助很大。

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