基于網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程的教學(xué)模式改革

彭勝 丁雷

基金項目：吉首大學(xué)“網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計”教學(xué)改革項目（項目編號：2012JSUJGB13）；湖南省高等學(xué)校教學(xué)改革研究立項：信息技術(shù)環(huán)境下西部高校成人教育模式的研究。

作者簡介：彭勝（1974-），男，土家族，湖北潛江人，講師，吉首大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教師，主要從事教學(xué)與研究。

丁雷 （1972-），男，漢族，湖南臨湘人，教授，吉首大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教師，主要從事教學(xué)與研究。

摘要：為了切實有效提高學(xué)生實際網(wǎng)絡(luò)編程能力，本文鑒于《網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計》這門課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，從分析該課程本身的獨有特征出發(fā)，在充分考慮了如何與相關(guān)課程有機銜接與配合、如何有效保證學(xué)生充分動手實踐、以及如何有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性等問題的基礎(chǔ)上，提出了合并該課程理論教學(xué)與實踐教學(xué)場地、合理規(guī)劃教學(xué)流程、高效答疑解惑、完善考核激勵等一系列教學(xué)模式改革措施。實際教學(xué)試驗結(jié)果表明，新的教學(xué)模式具有較好的效果。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式 教學(xué)流程 教學(xué)考核 網(wǎng)絡(luò)編程能力

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

當(dāng)前，社會上既懂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，又能深入?yún)f(xié)議內(nèi)部從事網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的人才仍然非常缺乏。很多高校為此專門開設(shè)《網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計》這門課程，以加強學(xué)生網(wǎng)絡(luò)編程能力培養(yǎng)[1]。

然而《網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計》有其自身獨特性[2]，涉及的知識面非常廣，不但涉及到網(wǎng)絡(luò)方面的基礎(chǔ)知識，而且涉及操作系統(tǒng)以及具體編程語言等多方面知識。受到教學(xué)時數(shù)的限制，不可能將這些知識全部在課堂上講授。因而，如果按照傳統(tǒng)的那種“以課堂教學(xué)為中心、實驗圍繞課堂教學(xué)驗證其內(nèi)容”的教學(xué)模式來實施教學(xué)，必然會造成教學(xué)內(nèi)容之間有機聯(lián)系割裂，與其他課程知識不能有效銜接，從而導(dǎo)致提不起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，不利于學(xué)生編程能力培養(yǎng)的結(jié)果[3]。

因此，加強課程分析和研究，探索和實踐新的適用教學(xué)模式，是當(dāng)前迫切需要解決的問題。

1 課程特征分析

教學(xué)模式通常指的是一組有固定程序的教學(xué)方法，其主要任務(wù)就是形成一種學(xué)習(xí)環(huán)境，以最適宜的方式促進(jìn)學(xué)習(xí)者的發(fā)展[4]。因而研究教學(xué)模式，就是通過分析各教學(xué)要素的特征及相互作用關(guān)系，有效把握教學(xué)過程的本質(zhì)和規(guī)律，從而避免教學(xué)實踐中的盲目性。具體就《網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計》課程的教學(xué)而言，具有以下幾個方面的特征：

1.1 課程的實踐性強

該課程實踐性非常強，僅僅掌握課堂上講授理論知識是無法形成實際的動手編程能力的，因此必須高度重視實踐教學(xué)，增大實踐教學(xué)資源投入力度，促進(jìn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)進(jìn)一步有效結(jié)合。而這一切都得從實際的教學(xué)條件出發(fā)，深入分析和討論影響實踐教學(xué)效果的各方面要素及其關(guān)系，才能逐步找到有效的解決手段和辦法，使教學(xué)目標(biāo)通過編程實踐落到實處。

1.2 課程的內(nèi)容豐富

該課程涉及的內(nèi)容多，綜合性強，需要許多前期課程配合支持，如《高級語言程序設(shè)計》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《操作系統(tǒng)》、《計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》、《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計》等等。這些課程以前在教學(xué)上基本是各自為政，缺少配合與協(xié)調(diào)，以至于在《網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計》教學(xué)中往往還要花許多時間去學(xué)習(xí)那些在其他前期課程中已學(xué)的知識，這容易導(dǎo)致本課程教學(xué)內(nèi)容過度膨脹，極大影響本課程的教學(xué)效果和核心教學(xué)目標(biāo)的完成。因此，需要站在大課程群的角度，以切實提高學(xué)生實際網(wǎng)絡(luò)編程能力為總目標(biāo)，綜合考慮，使各門課程有機聯(lián)系起來，相互配合，讓有限的課時能夠盡可能集中在核心內(nèi)容的教學(xué)上。

1.3 課程內(nèi)容的模塊

該門課程的核心內(nèi)容，一般來說，大致可以劃分為兩大塊：一是數(shù)據(jù)流、異常處理和多線程編程等高級編程技術(shù)；二是包括互聯(lián)網(wǎng)工作原理、因特網(wǎng)尋址、UDP和TCP套接字編程以及一些常見應(yīng)用協(xié)議編程的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)。其中，套接字編程要用到高級編程技術(shù)和尋址編程技術(shù)，應(yīng)用協(xié)議編程要用到套接字編程技術(shù)，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。這些內(nèi)容，理論和實踐要求都很高，必須細(xì)致地分析各知識點之間聯(lián)系，合理安排學(xué)習(xí)次序和學(xué)習(xí)進(jìn)度，充分考慮學(xué)生實際知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力，準(zhǔn)確地把握每一次教學(xué)中重點難點，靈活采用多種教學(xué)方法和手段，才能取得一個比較好的效果。

1.4 課程的程序設(shè)計復(fù)雜

網(wǎng)絡(luò)編程中的程序設(shè)計，不同于一般程序設(shè)計課程中那些比較簡單的程序設(shè)計。網(wǎng)絡(luò)程序一般劃分為客戶程序和服務(wù)器程序兩類，這兩類程序之間要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，共同完成某項任務(wù)。與簡單程序設(shè)計相比，網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計規(guī)模大，復(fù)雜度高，編程難度大。因此，網(wǎng)絡(luò)編程中的程序設(shè)計，不再是一般意義上簡單程序設(shè)計，而是與小型軟件系統(tǒng)開發(fā)更接近。實驗設(shè)置上應(yīng)以綜合性、設(shè)計性實驗為主，并提倡小組協(xié)作。這同時也涉及到如何組織學(xué)生分組，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性，以及如何針對部分學(xué)生偷懶“搭便車”，設(shè)計合適的考核和激勵措施等方面的問題。

2 研究內(nèi)容

要確實有效提高學(xué)生網(wǎng)絡(luò)編程能力，關(guān)鍵是要研究如何網(wǎng)絡(luò)編程理論與動手編程實際切實有機結(jié)合起來，具體的研究內(nèi)容有以下三個方面：

2.1 理論教學(xué)內(nèi)容的合理安排

針對社會上對網(wǎng)絡(luò)編程人才的實際需求，結(jié)合我院學(xué)生的實際基礎(chǔ)水平和實際學(xué)習(xí)能力，對與網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計相關(guān)各門課程作一個全面的調(diào)查研究，合理地整合網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計這門課程的教學(xué)內(nèi)容。對理論教學(xué)內(nèi)容，要分清課堂必需講授的內(nèi)容和課堂不必需講授的內(nèi)容，安排學(xué)生自己學(xué)習(xí)課堂不必要講授內(nèi)容；實踐教學(xué)方面，要從切實提高學(xué)生實際動手編程能力的角度出發(fā)，緊密結(jié)合課堂教學(xué)實際，精心設(shè)計實踐項目內(nèi)容。

2.2 理論教學(xué)和實踐教學(xué)緊密結(jié)合的具體方法

要提高學(xué)生的實際編程能力，必需保證具體的理論教學(xué)與實踐教學(xué)緊密結(jié)合。具體說來，在理論教學(xué)方面，需要對本課程的核心知識點深入分析和研究，弄清它們之間的相互關(guān)系，要設(shè)計和安排一個合理的教學(xué)順序和教學(xué)進(jìn)度安排，對教學(xué)中的各種重點難點環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和預(yù)測，采用多種教學(xué)手段和方法，讓學(xué)生在盡可能短的時間解決理論方面知識學(xué)習(xí)，留出更多的時間從事編程實踐方面的訓(xùn)練。在實踐教學(xué)方面，要采取多種有效措施，激發(fā)學(xué)生對實際編程的興趣，同時適當(dāng)引導(dǎo)，增強學(xué)生對實踐學(xué)習(xí)的主動性、積極性。

2.3教學(xué)實施的具體方法

要分析和研究影響實踐教學(xué)效果各方面的因素，弄清楚它們之間的相互聯(lián)系和制衡關(guān)系，探討實踐教學(xué)運行的規(guī)律，改革和探索適合網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計實踐教學(xué)的實施流程和管理措施，加強實踐教學(xué)的輔導(dǎo)力度，改革該課程的評分和考核辦法，將學(xué)生們對學(xué)習(xí)積極性、主動性，以及組織、協(xié)作以及團隊奉獻(xiàn)等方面的因素都納入考核指標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生各方面綜合能力的全面提高。

3 具體的改革措施

為了實現(xiàn)我們的改革目標(biāo)，我們在大量的調(diào)研基礎(chǔ)上，同時參考了許多好的經(jīng)驗和做法[3，8]，進(jìn)行了一系列教學(xué)改革，主要集中在合并理論教學(xué)與實踐教學(xué)場地、規(guī)劃教學(xué)流程、高效答疑解惑、完善考核激勵等方面。

3.1教學(xué)內(nèi)容和流程合理規(guī)劃

在教學(xué)實踐中，我們逐步摸索出并實踐了一套新的授課模式，即按“課前準(zhǔn)備與預(yù)習(xí)，課中交互式實施，及時討論與總結(jié)”的教學(xué)流程授課。每一次課事先將要完成的任務(wù)、涉及的知識（包括已學(xué)過的需要復(fù)習(xí)的知識以及本次需要重點掌握的知識）、常見問題解答發(fā)布給學(xué)生先預(yù)習(xí)，課堂中只講必須要講的那一小部分，其余大部分時間留給學(xué)生上機實踐與師生互動，最后教師要收集典型問題組織大家展開討論并及時總結(jié)。相比較其他教學(xué)方式，課前準(zhǔn)備階段非常重要，一定要高度重視切實落實，這樣在課堂實施階段才有足夠時間幫助同學(xué)們完成核心的學(xué)習(xí)任務(wù)。

3.2 理論與實踐教學(xué)場地合并

為了進(jìn)一步加強實踐教學(xué)，我們將理論教學(xué)與實踐教學(xué)全部安排在實驗室。不同于傳統(tǒng)的理論課堂，基本完全由教師一個人在講授，學(xué)生們主要是被動地聽。將理論教學(xué)與實踐教學(xué)全部安排在實驗室后，教師講授理論的時間大大縮短，留給學(xué)生們進(jìn)行實踐和獨立思考的時間大大增多。實踐表明這種授課模式有利于兩者更加緊密的結(jié)合，共同促進(jìn)學(xué)生實際動手編程能力的有效提高。 此外理論教學(xué)采取彈性制，以前其他課程中學(xué)過的內(nèi)容，主要放在課前準(zhǔn)備階段，在課程實施階段不講或少講，給同學(xué)們以更多的時間上機實踐。

3.3 高效答疑解惑

為了提高教師答疑解惑的效率，減少教師學(xué)生上機實踐時在低層次、重復(fù)性問題上花費過多的時間，我們提出了建設(shè)性常見問題解答的做法，即通過網(wǎng)絡(luò)建立一個問題論壇平臺，學(xué)生一旦遇到問題，可以直接在平臺上發(fā)布，等待其他同學(xué)回答。學(xué)生也可以通過因特網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)論壇、搜索引擎等工具去尋找答案，學(xué)生們找到答案后也可以將遇到的問題和解答方法發(fā)布在論壇上，以供其他同學(xué)參考。一般情況下，學(xué)生們的大多數(shù)常見問題都可通過這種方式解決，于是教師們有更多的時間和精力去處理一些難度較大的問題。

3.4 改革了學(xué)生平時成績和期末成績考核辦法

將學(xué)生主動提問、嘗試解答問題、分享經(jīng)驗體會等積極學(xué)習(xí)因素納入平時成績積分范疇之內(nèi)。整個課程的成績不再僅僅依賴于最后一次考試或考核，引導(dǎo)學(xué)生們更加關(guān)注平時學(xué)習(xí)和積累，另外也給學(xué)生與學(xué)生之間的互動創(chuàng)造了更多的機會，更有利于學(xué)生積極性和主動性的激發(fā)。

期末考試由傳統(tǒng)的試卷筆試改成了組團做項目、然后各自提交課程論文的考核方式，項目可以幾個人共同完成，但論文是學(xué)生個人的，即每個學(xué)生負(fù)責(zé)一個項目的一部分。實踐表明這種共同完成項目、各自寫作論文的方式，能更好的反映學(xué)生分析解決問題的能力、實際動手編程能力、團隊組織與協(xié)作溝通能力以及寫作表達(dá)能力等在內(nèi)各方面綜合能力的實際。

4 教學(xué)效果

到目前為止，我們已經(jīng)在吉首大學(xué)信息與計算機科學(xué)學(xué)院的09級、10級和11級網(wǎng)絡(luò)工程班完成了三輪新模式教學(xué)試驗。按新的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)后，同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情高漲，主動性、積極性大大加強，學(xué)生之間溝通與協(xié)作也頻繁許多。從最后提交的項目來看，學(xué)生實際動手進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程的能力確實得到了很大的提高，寫作能力和表達(dá)能力也得到了不少鍛煉。學(xué)生們自信心也大大增強，許多同學(xué)到畢業(yè)論文選題時踴躍報選網(wǎng)絡(luò)編程相關(guān)的選題。

5 結(jié)束語

本文從《網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計》在整個課程體系中的地位和作用出發(fā)，通過訪談與調(diào)研等工作，進(jìn)一步明確了該課程的目標(biāo)、重點和難點，結(jié)合學(xué)生的實際情況和現(xiàn)有的現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)手段，探索出了一套比較符合實際的教學(xué)模式。教學(xué)試驗表明，該模式確實在加強理論與實踐相結(jié)合，提高學(xué)生實際動手能力方面確實有著比較明顯的優(yōu)勢，同時在提高教育教學(xué)效率、促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)積極性、協(xié)調(diào)合作能力以及寫作能力等諸多方面能力培養(yǎng)都有著比較好的促進(jìn)作用。

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