“網絡編程”課程教學改革與實踐

鄭秋華等

摘要：本文分析了“網絡編程”課程教學中存在的問題，針對相關問題提出了具體的教學改革措施，編寫了合適的教材，引入了“演示過程，講練結合”“案例引導，任務分解”和“設疑自學，設錯分析”等教學模式，并針對前期教學過程中考核評價出現的問題進行了改進。實踐證明，上述教學模式比原有教學方法能讓學生得到更多的動手操作鍛煉，提高了網絡編程能力。

關鍵詞：網絡編程；講練結合；案例引導；教學改革

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2016）10-0083-03

引言

隨著計算機技術和通信網絡技術的迅速發展，社會對網絡人才的需求越來越強烈，網絡編程在程序設計開發領域變得越來越重要。“網絡編程”課程已成為計算機專業人才培養過程中的關鍵課程之一。[1-2]

目前，杭州電子科技大學計算機學院在計算機科學技術、網絡工程和物聯網工程三個專業開設了“網絡編程”課程，該課程是計算機類專業中重要的專業課程，每學年選課學生有200多人。

現狀分析

杭州電子科技大學計算機學院的“網絡編程”課程，主要講述基于C和C++語言利用socket API實現網絡客戶端和網絡服務器編程，著重于底層socket接口的關鍵細節講解和各種模型的服務器設計和實現。筆者所在學校的“網絡編程”課程組的教師具有個人能力較強、理論基礎扎實、知識面廣、項目實踐經驗豐富和大型服務器程序開發經歷的特點。在教學過程中，任課教師對課程的內容和知識點講授比較到位，課堂內容設計也較符合社會實際需求，學生在學習過程中可以更深入地理解網絡理論，熟悉各種網絡編程技術，提高實踐動手能力。但是，在教學實踐過程中，筆者也發現了許多問題。主要有以下幾個方面。

1.學生興趣不持久

網絡編程的學習在初期很容易引起學生的興趣，但由于網絡編程對學生的基礎課程要求較高，隨著學習的深入，學生所遇到的困難也越來越多。與其他課程相比，網絡編程的程序代碼量較大，普通的一個程序就可能在千行以上。而且很多大三學生僅僅具有程序設計的基礎知識，沒有編寫過大型程序，解決實際問題的能力還很弱。程序過大，就會出現各種編程問題，這讓很多學生產生了畏難情緒，使得他們不愿意更加深入地去學習。

2.缺乏合適的教材

市面上各種編程類書籍內容參差不齊，如何從中選擇合適的教材是一件困難的事情，這個現象在“網絡編程”課程中特別嚴重。總的來說，目前網絡編程類書籍可分為以下幾類。

（1）高校教師為了評職稱或其他原因而編寫教材。此類教材價格相對比較便宜，難度較為適合“網絡編程”課程，但也存在許多問題，主要有：①內容過全、過多，重點不明確；②編寫者缺乏工程經驗，思維落伍，教材中所用技術已經淘汰。

（2）業界人員編寫的網絡編程書籍。此類書籍對編程者來說，有較強的工程實際經驗，思維較先進，所用技術符合當前技術發展潮流，重點內容突出。但因為其面向對象不同，也存在一些問題，主要有：①價格高；②內容過全、過多；③內容過難，不適合初學者。

3.課時設置不合理

目前，“網絡編程”課程雖然在網絡工程專業中被列為專業核心課程，但課時只有48學時，因課程涉及簡單TCP客戶服務器模型、簡單UDP客戶服務器模型、多路復用客戶服務器模型、多線程客戶服務器模型、WSAAsyncSelect客戶服務器模型、WSAEventSelect客戶服務器模型、高級IO模型、協議設計、套接字選項設置等多項內容，教學課時明顯不夠，學生缺乏足夠的課內學習時間。

網絡編程教學改革實踐

鑒于目前“網絡編程”課程存在的上述問題，筆者提出對其教學模式進行改革，主要改進之處有以下幾點。

1.結合各教材優勢，自編教材

教材的選用，直接影響學生的興趣和教學質量。因此，要盡量選用注重實踐、有較多實例的教材。筆者發現目前并沒有很適合筆者所在學院學生的教材，因此筆者通過借鑒《Windows Sockets網絡編程》《UNIX網絡編程》和《TCP/IP網絡編程》等書籍，綜合各家之長，結合學院學生的實際進行內容篩選，目前已經完成了自編教材的初稿，并在這學期進行了試用，效果較好。

2.優化教學模式

教學中要注重培養學生的實踐能力、創新能力，因此必須要創新教學方法，采用多種教學手段，以達到良好的教學效果。在幾年的網絡編程教學中，筆者主要采用了以下教學模式。

①演示過程，講練結合。在“網絡編程”課程中，教師不僅要對知識內容進行講授，而且還要對IDE環境和UI開發進行講解。對用于演示知識點的系統代碼，也在課堂上進行現場編寫，從而提高了學生的動手能力和思考能力。

②案例引導，任務分解。[3]教學過程中多采用實例，利用step by step的方式來培養學生解決問題的能力。目前“網絡編程”課程設計采用的主案例是C/S模式的聊天室開發。講解簡單的UDP客戶服務器模型時，利用UDP方式實現相關程序；講解多線程客戶服務器模型時，則通過將UDP方式實現的聊天室程序修改為利用TCP和多線程方式；講解多路復用客戶服務器模型時，則將多程序TCP實現方式修改為多路復用方式實現，并加入多數據包重組功能；WSAAsyncSelect客戶服務器模型階段，則將聊天室程序客戶服務器端都改為WSAAsyncSelect模型方式實現；講解WSAEventSelect客戶服務器模型知識時，則將服務器改為用WSAEventSelect實現。使用上述方式，讓學生能學會用多種技術模型來實現系統，并了解它們之間的優缺點，同時使得學生在學習每個知識點時工作量不太大，能將精力集中在模型知識本身。

③設疑自學，設錯分析。在教學過程中，教師要求學生實現上述所有編程模型，并通過上機驗收。與此同時，在程序實驗中，教師人為加入一些Bug，要求學生進行改進并實現私聊、文件傳輸等其他功能。利用這些方式培養學生的自學能力，讓其進行自學摸索。

3.完善考核評價體系

教學過程中的一個重要環節就是教學效果評價，教師對學生能否做出正確、客觀、科學的評價，將在很大程度上影響學生的學習態度和學習興趣。[4]

為了保證學生在課后主動動手編程，課程組設置了6個知識點的編程小作業，并要求對各知識點的程序進行上機驗收。在前期實踐過程中，筆者由于沒有規定驗收截止時間，導致很多學生在后期才完成實驗，使知識點的銜接不連貫，給課程講解帶來了一定的困難。

為了解決這個問題，課程組在后續教學實踐中加入了驗收截止時間，并在課程學習群中及時公布驗收情況。

參考文獻：

[1]吳博.“任務驅動教學法”在“網絡編程”課程教學中的應用[J].中國大學教學，2010（7）.

[2]鄭秋華，胡維華，姜明.基于復雜網絡的課程體系分析方法[J].計算機教育，2014（20）.

[3]高應波.《計算機軟件技術與應用基礎》教學中案例任務驅動教學法的應用研究[J].軟件導刊：教育技術導刊， 2007（04）：23-25.

[4]鄭秋華，張禎，姜明，徐明.基于項目驅動的“網絡編程”教學模式[C].浙江省計算機教學研究與實踐2015學術年會論文集.

項目資助：本文為浙江省“十二五”新興特色專業“網絡工程”（重點方向：網絡安全）建設項目（編號：GK140105205048）研究成果。