“現代通信網”教學體系改革及考試評價

王新強 廖亮

摘 要：該文針對現有通信網教學中存在的問題，例如技術更新快，網絡體制混雜，理論抽象，知識點多等問題，提出在通信網絡教學和實驗中改革的方法.通過教學內容的選擇和調整，注意新舊內容的銜接對比，在教學方法上也進行一定的改變，主要采用引導式教學法讓學生掌握協議設計思想并結合使用OPNET網絡仿真軟件，使學生更容易理解和比較相關協議和網絡的性能，教學效果良好。在對學生的考核當中，采取閉卷筆試結合實驗操作的考核體系，通過實踐促進學生對理論的掌握。

關鍵詞：通信網 課程 教學改革 OPNET

中圖分類號：TN915.02 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

隨著通信技術和計算機技術的快速發展，兩者之間的聯系也越來越緊密，因此國內外大多數高校的電子信息類專業和通信工程專業都開設了現代通信網這門課程。對于這些學生來講，通信網本身就是一個概念比較廣，涉及專業知識比較多的內容。學好這門課能夠很好的幫助學生更進一步的系統掌握專業。

1 課程特點及難點

第一，目前的通信網技術已發展了很多年，他的發展是以一種循序漸變的方式進行的，因為其體系結構及硬件的發展涉及面廣、規模龐大、技術復雜，并且由于各地區經濟技術發展不平衡，對于通信網性能要求有所不同，會不斷出現新技術新標準，為了使新出現技術保持與原有技術的兼容性，又常會導致網絡體系結構進一步復雜化，并且目前為止通信網技術仍在不斷發展更新。基于這些現實因素，現代通信網形成目前多種網絡技術體制并存的混合式結構，而大部分學生所能接觸的只是一些主流技術和標準，這增加了通信網課程的講授和學習難度。

第二，現代通信網課程主要涉及的都是關于網絡體系結構的理論內容，其特點主要是繁雜抽象。雖然平時我們都在使用網絡，但是絕大多數使用者都無法看到整個網絡運行的機制和原理，而通過課程所了解的內容都是細致冗長的協議、規則、語法、語意等，抽象無法與實際聯系起來，因此學生在學習這門課程時，由于沒有切實的環境和動手機會，對通信網很難有一個完整而深入的理解，面對眾多的網絡實現技術感到無所適從，

第三，課程相關的實驗設備技術含量較高，系統復雜，且價格一般較為昂貴，學生在實驗過程中可能面臨專業系統知識掌握不夠熟練，操作和理解實驗較為困難的局面。目前很多上機實驗無法真正做到能讓學生看到并且理解協議在網絡中的運行機制和狀態。

針對以上主要問題，該研究結合自身具體情況討論了現代通信網課程的教學體系改革，從授課內容和教學方法上加以調整，將OPNET仿真軟件和傳統的通信網實驗室結合起來，有效改善了課程的教學效果。

2 課程教學體系改革

2.1 教學內容的選擇

電子信息類專業是一個寬口徑的專業，和其他非計算機專業相比，電子信息類專業與計算機網絡技術的聯系最緊密，很多學生將來都會從事相關工作。因此，電子信息類專業的學生都要求掌握一定的相關知識和技能。計算機網絡是計算機與通信技術結合的技術，對于電子信息專業的學生來說，他們對計算機網絡的知識有較高的要求，根據該校該專業前導課程和后續專業課的安排，對現代通信網課程的教學內容作如下安排，主要內容集中在計算機網絡，所以采用目前各高校普遍使用的本科教材電子工業出版社謝希仁的《計算機網絡》.可根據課時合理安排重點。比如，新版教材中對于數據鏈路層中的比較老舊的協議HDLC幾乎忽略不計，但是為了能讓學生對計算機網絡中的體系結構以及協議有個更加清楚深入的了解，可以適當添加其相關的部分內容，特別是該協議幾個重要的控制思想定時超時、序號解決重復幀等，這部分內容對于后面傳輸層的教學也很有幫助[1].在講述這部分內容時，重點應該讓學生掌握協議的設計思想。

2.2 教學方法的改進

為了能讓主講教師的教與學生的學充分的結合，在教學過程中應將理論授課內容和實驗環節緊密結合起來，適當減少授課學時，增加實驗環節在整個課程當中的比重。其中實驗內容的設置可以有幾種選擇。一個是使用現有的局域網，讓學生直接在計算機和網絡上利用Packet Tracer 和Serv-U等仿真軟件實現交換機和服務器的仿真配置，或者進行網絡常用測試命令的實驗，這些實驗對實驗環境和學生的基礎能力要求不高便于開展，但是大部分內容和計算機網絡的相關協議結構聯系不夠清楚明確，無法讓學生通過實驗對理論內容有更深更透徹的理解，所以效果可能不夠好[2]。另外一種方案就是讓學生利用專門的網絡仿真軟件比如OPNET進行實驗，這種方案由于OPNET自身的優點可以讓學生更加深入的掌握網絡體系結構的含義，了解協議在網絡通信中的作用[3]。

2.3 實驗教學方案

在教學過程中通過實踐比較目前主要采用上機的的方式，利用OPNET仿真軟件常有三種實驗方案可以選擇：（1）直接仿真簡單的網絡協議，比如CSMA/CD協議。建立一個簡單的以太網模型，仿真分析數據長度、網絡拓撲等因素對網絡性能的影響；（2）網絡的優化設計，設計一個較為復雜的校園網模型，有子網且子網所用業務模型可以選擇多種，通過對比得出設計方案對網絡性能的影響；（3）擁塞控制仿真研究，讓學生利用C或者C++編寫擁塞控制算法的進程程序，并適當進行調整，比如通過改變慢啟動閾值（ssthresh），仿真比較網絡性能的好壞，從而能夠使學生對擁塞控制算法有一個較為深刻的認識。這三個方案難度依次加大，可以根據課時和學生的程度靈活應用，相比于其他的試驗方法，采用OPNET軟件仿真有較多優點，不容易受實驗環境的限制，最重要的是能夠使學生對抽象的理論協議在網絡當中的應用運行進行較明確的認識[4]。

3 考核評價

通信網這門課的特點就是理論抽象，知識點繁雜，但是其理論涉及到很多實際內容的應用，因此單純的對理論知識進行考核并不能真正達到教學的目的，還要對其應用也做出考核，從而促使學生對理論應用實踐能力的提高，加深對理論的理解和掌握。所以，采取閉卷筆試結合實驗操作的考核體系能起到很明顯的效果，

4 結語

通過現代通信網課程體系改革，該研究提出了若干教學內容、教學方法上的改進意見，將OPNET仿真軟件和傳統的通信網實驗相結合的改革思路，有效解決傳統網絡實驗存在的抽象難懂、內容復雜、技術更新快和實驗設備陳舊等問題，使 學生對通信網的基本概念、組成，各類協議的設計目標和工作原理，以及他們之間的共性和個性差異有了了解和掌握，調動了學生的研究興趣。

參考文獻

[1] 謝希仁.計算機網絡[M].北京：電子工業出版社，2013.

[2] 孫強.“現代通信網”課程實驗教學研究[J].電氣電子教學學報，2009，12（6）：66-68.

[3] 張占強.現代通信網工程實踐中心建設與教學改革研究[J].中國電力教育，2014，6（301）：141-142.

[4] 陳敏.OPNET網絡仿真[M].北京：清華大學出版社，2004.