計算機網絡課程教學實踐與探討

戴振華 王建新

(1.中南大學 信息科學與工程學院，湖南 長沙 410083；2.湖南科技學院 計算機系，湖南 永州425100)

計算機網絡課程教學實踐與探討

戴振華1，2王建新1

(1.中南大學 信息科學與工程學院，湖南 長沙 410083；2.湖南科技學院 計算機系，湖南 永州425100)

文章以計算機網絡課程為例，圍繞教學內容、教學方式、教學互動過程等幾個方面，深入探討了教學改革和教學互動的實現形式，以幫助學生提高其實踐和就業能力。

計算機網絡；教學改革；教學互動

計算機網絡是一門理論性、實踐性和應用性都很強的課程，對于信息學科專業的學生學習計算機網絡課程，不僅要求了解和掌握計算機網絡的基本概念、原理、組成、協議和設計方法，重點掌握計算機網絡通信協議以及層次設計原則的基本思想和方法，而且還應了解網絡系統的安全和計算機網絡技術發展的前沿技術，以及數據通信和計算機網絡。然而，對于非信息學科專業的學生，計算機網絡課程的教學目標則是使學生能夠了解并掌握計算機網絡的基本概念、工作原理、網絡組成和網絡協議，同時能夠使學生應用所學知識進行計算機網絡系統的組網、管理和維護，并在掌握網絡基本概念的基礎上，學會網絡知識的應用，為本專業服務。

隨著人類社會進入以網絡為特征的信息時代，面對計算機網絡課程的重要地位，搞好計算機網絡課程的教學有極為重要的意義，但是，現行計算機網絡教學存在著許多不足，主要有以下幾點：不少學校采用傳統的計算機網絡教學模式，理論脫離實際，教師教學內容陳舊；實驗內容往往過多地依附于理論教學，實驗課的內容多以了解性和驗證性實驗為主，導致學生對計算機網絡的認識和理解停留在書本上；部分教師在講授計算機網絡課程的時候過多的講授理論，照本宣科，讓學生感到很迷惑；忽視了學生的認知主體作用，缺乏與學生的互動教學，難以激發學生的學習熱情；一些學校的教師教學水平有限，導致了不能很好地引入計算機網絡雙語教學，學生不能很好的理解計算機網絡知識等等。因此，教師要努力轉變以往課堂教學中以教師為主、學生為輔；講授為主、實踐為輔的教學理念，通過各種可能的方式轉變課堂教學過程中的角色定位，讓學生從被動的接受知識者逐漸轉變為主動的知識利用者和創造者，而老師則由純粹的知識傳授者變為知識講解兼啟發者，讓學生在課堂學習和互動中發揮主觀能動性。

一 更新教學內容

計算機網絡技術是計算機技術和通信技術相結合的產物，短短幾十年的時間里，技術的不斷成熟和進步，使得越來越多的應用方向和應用領域不斷地在擴展，網絡課程的教學也不能僅僅局限于一本教材和一套教學內容，需要根據實際應用情況進行不斷調整和更新。以講解網絡參考模型為例，由于 OSI參考模型的提出時間較早、模型層次結構較為系統和完整，因此大多數計算機網絡課程的教材及相關學習資料都以該參考模型作為典型實例，來介紹計算機網絡的體系架構、協議分層及相關原理。但隨著Internet網絡在各行業應用的日益廣泛和深入，TCP/IP模型目前已成為計算機網絡應用中的事實標準，因此在兼顧理論體系完整性的基礎上，還需要及時更新和補充教學內容，以彌補計算機網絡領域中這種理論與實際相矛盾的情況，從而保證學生在學習過程中能將抽象的理論知識與實際應用聯系起來，并始終與計算機網絡的發展保持同步。

為適應計算機網絡新技術、新概念和新應用不斷涌現和快速發展之特點，我們應不斷修訂教學大綱，并引入重要的新知識。新教學大綱可以去掉已經被淘汰的網絡知識內容，增加作為網絡骨架的路由器技術、虛擬局域網技術，增強了網絡安全與網絡管理技術等內容。對于一些實踐性內容，如虛擬子網技術、服務器的配置、交換機和路由器配置等技術，則采用實驗來代替純粹的課堂講授的方式，讓學生以實踐的方式來學習。在講授過程中，注重融入新技術的講解，比如在講述網絡層的同時，還融合進了近年來迅速發展起來的各種網絡技術，如無線傳感器網絡和移動網絡等。由于計算機網絡課程所涉及的內容太多，課堂教學應突出重點，結合計算機網絡的主要應用和未來發展方向，考慮實用性和技術前瞻性，以主流局域網、廣域網技術為重點。

二 加強實驗環節

在傳統的計算機網絡課程實驗環節中，實驗內容往往過多地依附于理論教學。因受到課程總學時的限制，實驗課的內容多以了解性和驗證性實驗為主，缺乏對計算機網絡的核心原理和應用方法更充分的融合和擴展，這樣使得學生雖然了解了一些關于網絡交換設備如交換機、路由器等的基本功能和配置方法以及一些網絡管理軟件的使用方法，但當面對一個具體的大型網絡組網和管理實例時卻無從下手，由此也體現學生對計算機網絡的認識和理解停留在書本上，沒有將理論知識和實際操作結合起來，不能做到學以致用。針對這種情況，教師一方面可以對實驗課內容進行精心安排，通過在課堂上增加網絡實踐方面的案例如企業和家庭組網、網絡協議分析等內容，深入剖析計算機網絡的整體構成及運作方式以及相關軟件的支撐作用，讓書本理論知識從抽象變為具體；另一方面，可以與相關企業建立網上實驗室，通過搭建一個交流和互動的平臺，讓企業根據自身需求提出各種網絡建設的課題，讓學生提交各種網絡建設方案，并從中選擇最優方案讓學生來親自搭建。此外，教學單位還應該建立自己的網絡實驗室，供學生進行網絡實驗。

三 采用案例教學

案例教學法也叫實例教學法或個案教學法，它是在教師的指導下，根據教學目標和內容的需要，采用案例組織學生進行學習、研究、鍛煉能力的方法。它能創設一個良好的寬松的教學實踐情景，把真實的典型問題展現在學生面前，讓他們設身處地的去思考、去分析、去討論，對于激發學生的學習興趣，培養創造能力及分析、解決問題的能力極有益處。實踐證明，運用“案例教學法”能收到良好的教學效果。

上好案例教學課，教學案例的選擇至關重要，一個好的案例能促使自己進行教學的反思和幫助學生“學有所獲”。在選擇案例時需要注意：第一，注重時效性。引用的案例應緊跟形勢，引進新的實例。只有這樣，才能使學生感興趣，有新鮮感。例如講解廣域網時不要過多的講解已經過時的網絡。還有鏈路層的協議，不要講解 HDLC協議，即復雜，有難懂；第二，注重趣味性。所舉案例應生動有趣，生活化、通俗化，適應學生的接受水平。只有這樣，才能引發學生興趣，幫助學生輕松掌握知識。例如在講解ARP協議時，可以講解ARP攻擊原理和實例，很容易引起學生的興趣；第三，注意精確性。引用的案例應盡量真實具體，不宜胡編亂造；第四，難易合適。需要注意案例的難度。沒有難度，學生會沒有興趣；難度太大，學生又容易喪失信心，這些都對授課不利。

案例教學可以通過以下兩種類型得以實施：一是從理到例型，即給出基本概念，啟發學生運用基本概念，發散思維，以例釋理，以例證理，從而獲得解決實際問題的能力。二是從例到理型，即引導學生運用案例，經過自主合作，群體思維撞擊，尋找知識形成規律，發現基本概念并運用掌握的規律和概念去解決實際問題。但不管采用哪種類型，在授課過程中都要注意案例與授課內容的結合，以達到預期效果。

四 采取各種形式的教學互動

針對學生能力培養的要求，可以在每個點上增加互動環節，以此來改善教學效果，提高學生掌握知識的水平及運用知識的能力。下面結合作者的教學實踐，從以下幾個方面討論實現教學互動的形式和方法。

（一）知識上的互動

隨著Internet網絡技術的飛速發展及其在日常學習和生活中的廣泛應用，學生對各門課程的學習不再僅僅局限于教材和書本，作為介紹網絡理論基礎的計算機網絡課程尤其如此。具有豐富的教學內容在目前的教學過程中顯得格外重要，這需要教師在教學內容上通過一定方式的師生交互來滿足學生在學習過程中對于書本外知識的渴求。譬如，在介紹面向連接和無連接的網絡傳輸方式以及客戶、服務器和點對點的傳輸模式時，可以在理論知識介紹后擴充一些常用網絡通信或傳輸軟件如即時聊天工具 QQ、P2P網絡視頻軟件PPLive等的底層通信模式和機制，這些軟件的實現方法一般都是在基本通信原理的基礎上應用一些新的技術和方法，做一些通信功能上的補充和改進，這些知識的補充能讓學生加深對理論及其應用方法的認識和了解，同時也將當前的新技術、新方法及新的應用領域知識帶入到課堂教學內容中，縮小了書本知識與當前網絡技術發展之間的差距。

（二）課堂中的互動

利用多媒體教學手段及各種實物，將抽象的知識變直觀；通過網絡案例分析，讓學生了解真正的網絡實例，做到學以致用；通過網絡興趣小組帶動課堂學習與思考的氣氛。

（三）教案上的互動

教案互動包括動態教案、課堂互動和教案更新。目前的計算機網絡教學多用靜態教案，而計算機網絡技術、實現和操作都處于動態狀況，如對等協議通信、相鄰層之間的信息傳遞與服務提供、網絡擁塞的出現及對策、路由查找及數據轉發等。如果能設計相適的動態教案，展示其重要環節與原理機制，更容易讓學生理解、掌握和應用知識。

（四）實驗中的互動

目前許多高校都建立了獨立的網絡實驗室，通過配備路由器、交換機并安裝一些網絡協議分析軟件來搭建一個系統的、完整的網絡操作環境，在這種實驗設施配備較為齊全的條件下，教師除了對實驗過程有明確要求并給出一定的規范之外，還需要對實驗內容進行精心設計并增加互動環節，這樣才能充分發揮實驗課給學生動腦練手的作用。例如，可以給出一個實際的企業網絡架構，要求學生在盡可能保持原有網絡結構的基礎上，通過利用一些路由器和交換機的組合來實現網絡內外互訪的安全設計，并設立臨時網絡管理員，讓學生借助網絡抓包軟件對出入防火墻的數據進行分析，并實現一定的包過濾功能等等。類似的這種實驗能夠涵蓋傳統網絡實驗中的各個片斷，并結合了一定的防火墻配置知識、實現技術以及網絡數據包和協議分析軟件，對于提高學生的綜合研究能力、動手實踐能力、程序分析能力以及網絡編程能力都有很好的幫助，尤其是對實踐能力更為重視的軟件工程專業的學生。在此過程中，教師可以通過現場提問和答疑方式了解學生在每個環節的設計思路，發現問題時及時作提醒和解答，并結合實驗報告的內容來掌握學生對知識理解和應用的程度。

（五）基于網絡平臺的互動

除了以上與課程內容和教學方式相關的互動形式，還可以充分利用Internet網絡本身的各種應用實現師生之間課堂以外的知識交流與互動。例如，可以利用校園網絡實現課件資源共享、課程作業批改、答疑等來實現課程內容的交互。這樣的網站既方便學生在網上開展有關他們日常學習和生活管理的通知或其他活動，同時也為老師提供了與學生一對一、一對多甚至是多對多的溝通渠道，這種方式使得師生之間的知識交互和討論相比在課堂上進行得更為順暢和活躍。

（六）采用計算機網絡課程雙語教學

目前，各個高校都在探討和推行雙語教學，掀起了關于“雙語教學”的模式探討、師資準備、實踐及推廣的高潮。實踐證明，使用英文版教材、英漢交替講解、采用多媒體教學、及時復習鞏固、在實驗課中提高創新能力和英語應用能力、注重中英文科技寫作能力的培養是行之有效的雙語教學方法，這些對于提高學生的研究學習的能力非常有效。

總之，當今的中國大學生正面臨歷史性的難關，提高自身實踐能力和綜合素質，盡早和企業實際需求對接，是突破就業重圍的一條較好途徑。良好的教學方法和手段對培養學生的動手能力有極大的幫助，教學互動應滲透到包括計算機網絡課程在內的很多課程教學過程中，讓學生真正學到有用的知識，以提高學生將來的就業率，促進社會發展。

[1]劉彥保.計算機網絡課程教學改革與實踐[J].黑龍江高教研究,2006,(2).

[2]黃敏,劉瓊.“計算機網絡”課程教學改革與教學互動的研究[J].計算機教育,2009,(13).

[3]王玉磊,黃照鶴.計算機網絡課程教學改革的探索[J].南陽師范學院學報,2009,(9).

[4]路來智,蘇英.案例教學法在計算機網絡教學的應用[J].科技信息,2009,(25).

[5]趙立江.本科院校軟件工程人才教育改革的實踐研究[J].計算機教育,2006,(11).

[6]劉素芹,肖軍弼,曹紹華.“計算機網絡”課程雙語教學模式的探討[J].計算機教育,2009,(10).

（責任編校：周欣）

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1673-2219（2010）02-0171-03

2009－11－26

戴振華（1981－），男，湖南衡陽人，中南大學計算機應用技術研究生，湖南科技學院計算機系講師，研究方向為嵌入式及網絡應用；王建新（1969－），男，教授，博士生導師，主要從事計算機網絡研究。