非計算機專業計算機網絡課程教學研究

[摘 要]計算機網絡課程已經成為高校非計算機專業的一門新興的技術性強、地位性很高的計算機類課程。針對非計算機專業計算機網絡教學的特點，從實際教學工作經驗總結出發，將非計算機專業進一步按照計算機網絡課程的教學目的進行分類，論述不同類型專業的計算機網絡教學內容、教學方法以及實驗教學課程的設計。

[關鍵詞]計算機網絡 非計算機專業 教學方法 教學研究

[中圖分類號] TP393 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）17-0119-02

目前非計算機專業的計算機網絡課程已被教育部非計算機專業的計算機基礎課程教學指導分委員會列為計算機基礎課程體系的六門核心課程之一。在這種背景下，需要我們對非計算機專業計算機網絡課程教學的教學內容、教學方法制訂相應的教學計劃。

近年來，隨著各個高校非計算機專業計算機網絡課程教學的開展。這方面的研究人員趨于增加。如鄭良斌等[1]從優化教學內容、改革教學方法、加強實驗教學和改革考試形式四方面討論了非計算機專業計算機網絡課程的教學改革；馮俊青[2]從實用性、趣味性出發，探討了如何培養學生的學習興趣以提高教學質量的問題；樸燕、王宇等編寫了《數據通信與計算機網絡（非計算機專業）》教材；西安交通大學馮博琴等建設的國家級精品教材《計算機網絡》，提出了非計算機專業（理工科類）的計算機網絡課程體系和教學內容，制訂了大綱，設計了部分實驗。

此外，隨著我國信息化的建設，計算機網絡在各個行業中扮演了越來越重要的角色。為了適應信息社會對人才培養的需要，“計算機網絡”已不再只是計算機專業，而是許多非計算機專業的一門重要課程。[3]對于非計算機專業的學生而言，計算機網絡課程的部分內容晦澀難懂，理解起來比較吃力，學生普遍反映比較難學。因此有必要在教學內容、教學方法、教學手段以及實驗教學等方面進行深入的研究和探索，以切合實際地培養學生的思維能力和實際解決問題的能力，為培養綜合素質高的復合型人才打下良好的基礎。

筆者在林學、農學、測繪、地理信息、信息管理等非計算機類專業的教學中，發現非計算機專業學生對網絡課程教學有不同的內容需求和學習目的，而計算機網絡課程具有知識更新快、信息量大、多學科交叉等特點，教學難度大。而對于非計算機專業來說，又存在教學學時偏少、實驗條件不足的問題。基于此，筆者在總結以往授課經驗的基礎上，從教學內容、教學方法和實驗設計三方面展開論述。

一、教學內容

針對現在絕大多數計算機網絡教材都是從計算機網絡的發展、通信基礎知識、網絡體系結構、協議、局域網組網等方面進行深入講解。這些內容的理論性非常強，對于非計算機專業的學生而言，教材內容過于枯燥，學生看不到又摸不著，自然對計算機網絡的學習失去興趣。而非計算機專業的計算機網絡的教學內容，根據專業的不同也存在一定的差異，根據近年的教學，大致將非計算機及專業的教學分為兩類：一類為電氣、自動化、信息管理、地理信息及信息計算等專業，這些專業與計算機專業關系緊密，理論性要求相對較強；一類為林學、農學等專業，其教學的主要目的是學生在今后專業應用上具備基本計算機網絡使用技能。針對這些具體情況，非計算機專業計算機網絡課程教學必須針對不同類型的專業制訂詳細的教學內容及教學計劃。根據計算機網絡課程教學的目的，可將非計算機專業分為兩類：

（一）信息處理相關類專業

對于信息處理相關專業的計算機網絡教學，需要優化教學內容，特別是理論教學。第一，必須簡化OSI參考模型的內容，以實際標準TCP/IP為基礎，將計算機網絡的基本原理和技術講解清楚。在實際教學中，采納了Andres S.Tanenbaum（實質上，我國的計算機網絡教學都是從研讀Andres S.Tanenbaum的《Computer Networks》教材起步的，該教材目前已經更新到了第五版[4]）建議的5層參考模型，即應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層和物理層；第二，結合教學專業，新增計算機網絡和所講授專業明顯相關的新技術、新應用。如對信息管理專業增加網絡管理內容，對信息計算專業增加網絡安全內容等。

（二）計算機網絡應用為主類專業

對于以計算機應用為基礎的專業的計算機網絡教學，在教學內容設計方面要做到：第一，突出計算機網絡文化的教學，讓學生從文化的角點而非技術的角點看計算機網絡，認識計算機網絡的發展過程，多講網絡發展中的故事，激發學生的學習興趣；第二，簡單講解計算機網絡的整個原理，通過原理的講解介紹概念、專有名詞，使學生對計算機網絡有一個基本的理解；第三，強化實踐教學環節，特別是計算機網絡的應用技術，提高學生使用網絡的能力，如電子商務技術、Internet應用技術及網頁制作技術等教學內容。

二、教學方法

對于非計算機專業而言，教學過程不能再以每層協議的方式進行課程的講解，不能講完計算機網絡的發展史就直接講數據通信的知識，講解專業的層次協議。通過長時間的教學過程，筆者發現針對非計算機專業的計算機網絡教學，往往需要用一次課程講解計算機的基礎、信息理論知識及通信的物理基礎知識，這些知識貫徹于高中、大學低年級的教學過程中。在講解這部分內容時一定要緊緊抓住很多學生不知道的知識，通過這些知識的講解，首先解決學生們平時使用電腦和使用網絡時遇到的實際問題，激起學生的學習興趣。其次可以把網絡操作系統的內容提到前面來講解，同時可以幫助學生們解決電腦硬盤的分區、操作系統的安裝與備份、操作系統一鍵還原、病毒防護、數據恢復等問題，解決學生使用電腦時出現的軟件方面的問題。即先把學生的興趣和積極性調動起來，然后再由淺入深、循序漸進地講解其他理論內容，盡可能地將理論聯系學生的生活、工作實際，增強實用性和趣味性。

在整個教學過程中，教師一方面要繼承傳統教學手段的優勢，即在教學過程中，對于計算機網絡知識的難點、重點采用推演性教學方法，如對于不同網絡層次數據封裝、網絡信道復用、子網劃分等一定要有詳細的推導過程，使學生順利掌握；另一方面要注意吸收其他如多媒體教學、網絡答疑等教學手段，如對于ARP協議講解，可以在教學中直接使用ARP指令模擬ARP攻擊過程[5]，使學生輕松理解協議的工作過程。此外，可以引入新的教學方法，比如動畫演示，增加課堂的趣味性。

三、實驗設計

計算機網絡課程的講解必須要理論與實踐相結合，所以實驗課是不可或缺的。而非計算機專業由于對學生的理論知識掌握要求較低，同時需要根據新的情況研究新的實驗內容，對于不同的專業需要回答“本專業的計算機網絡實驗需要讓學生掌握哪些技能”的問題，進而考慮“用什么方法實現以上目的”的問題。基于以上考慮，我們需要對信息處理相關類專業及以計算機網絡應用為主類專業制訂不同的實驗課教案。首先建立非計算機專業網絡課程基本實驗內容，實驗內容側重于兩個方面：一方面側重于網絡實驗環境的建設，包括各類網絡傳輸介質（雙絞線、同軸電纜或光纖等）的設計、網絡互聯設備（集線器、交換機或路由器等）的認識、局域網內打印共享及網絡環境的搭建；另一方面，注重應用類實驗的安排，具體包括FTP服務器、個人網站的建設，網絡搜索技能等大學生必須具備的網絡應用能力的實驗內容的教學。其次設計綜合性、設計性實驗內容，類似于文獻[6]中的設計性學習的實驗內容，這部分內容對學生基礎知識要求較高，包括網絡管理、路由分析、網絡編程應用及先進網絡技術的應用等，可以作為選做實驗，使對計算機網絡具有很大興趣的學生能夠進一步深入理解網絡協議的原理，增強操作網絡設備的工程實踐能力。

四、結束語

計算機網絡課程在高校非計算機專業的教學體系中已經具有十分重要的地位，特別是隨著Internet的快速發展，計算機網絡技術已經成為所有專業人員獲取信息的主要途徑。很多專業在要求學生掌握計算機網絡應用技能的基礎上，還要具有計算機網絡的綜合分析設計能力。這就要求教育工作者在非計算機專業的計算機網絡課程教學中確立“從提升興趣出發，依據計算機網絡理論，立足應用能力、提高實際動手能力”的教學定位，讓每一個學生都能高效利用網絡為自己的專業服務。因此，我們必須積極地探討和研究非計算機專業計算機網絡教學的方法，提高非計算機專業計算機網絡課程的教學質量。

[ 注 釋 ]

[1] 鄭良斌，何薇.非計算機專業“計算機網絡”課程教學改革與實踐[J].計算機教育，2005（8）：33-34.

[2] 馮俊青.高校非計算機專業計算機網絡課程教學探索[J].出國與就業（就業版），2011（22）：212-213.

[3] 馬軍，李玉林.非計算機專業《計算機網絡》教學改革研究[J].計算機光盤軟件與應用，2010（6）：189-190.

[4] Andrew S.Tanenbaum，David J.Wetherall.Computer Networks.5th Edition.Upper Saddle River，NJ：Prentice Hall，2010.

[5] 強振平，陳旭，狄光智.《計算機網絡》課程教學方法探討[J].計算機現代化，2013（13）：40-43.

[6] 丁美榮，陳壹華.基于設計型學習的計算機網絡實驗教學研究[J].計算機教育，2011（1）：47-51.

[責任編輯：覃侶冰]