計算機網絡原理課程中 提高學生綜合能力的研究

許翔 王秀敏

摘要：本文分析了計算機網絡原理課程的教學特點，并以該課程為例，通過理論分析和教學實踐相結合的方法開展教學改革研究，得出了具體的教學方案，以期能夠有效提高學生的綜合能力。

關鍵詞：計算機網絡原理；綜合能力

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）06-0098-02

當前，多數高校計算機專業學生的能力與社會需求存在明顯差距，且差距有不斷擴大的趨勢。因此，如何科學地設計計算機專業的教學內容和培養模式，提高學生的綜合能力和創新能力，更好地服務國家社會是重要的研究方向。實踐中，筆者以計算機網絡原理課程教學為研究對象展開了教學實驗研究。

研究的主要內容

計算機網絡原理課程教學分為理論授課和實驗教學兩部分。理論授課是按照原版教科書的章節順序，圍繞計算機網絡五層模型展開教學，使學生掌握理論基礎；實驗教學是幫助學生加深對理論教學的理解和掌握，培養初步的工程項目能力。兩部分相輔相成，有機結合，培養學生理論聯系實際、解決問題的能力。

筆者在“計算機網絡原理”課程的教學實踐研究中，有效地運用了其他課程的知識，如高等數學、概率統計、英語、程序設計，目的是加深學生對計算機網絡原理的理解，提高學習興趣，培養綜合能力。另外，實施研究過程中遵循“理論研究→教學改革方案的設計→相關數據分析→完善教學方案→成果總結”的思路。

教學改革方案

為了培養學生的綜合能力，筆者在“計算機網絡原理”課程學習中融入了不同課程的知識，主要體現在以下三個方面。

1.數學知識的運用

計算機網絡原理課程中的一些概念知識較為抽象，并涉及到數學分析和概率論等數學知識。例如，其中的一道習題是：“Suppose that x bits of user data are to be transmitted over a k-hop path in a packet-switched network as a series of packets，each containing p data bits and h header bits，with x>>p+h.The bit rate of the lines is b bps and the propagation delay is negligible.What value of p minimizes the total delay？”[1]該題要求學生在理解“傳輸延遲”的基礎上，建立數學方程，并使用高等數學中導數知識，求最小值。因此，筆者在設計的小班討論中，積極地引導學生分析求極值的條件。

2.英語使用貫穿教學過程

全英語授課是評估高校國際化的指標之一。[2]筆者面向計算機中外合作辦學班開展了計算機網絡原理課程的全英語教學。在全英文授課外，還制作了全英文授課的教學視頻，提供給學生復習使用。教學中，筆者選擇的是國際上廣泛使用的具有權威性和時代性的英文原版教材——第五版Computer Network。使用該教材進行教學不僅能夠提高學生的英語水平，而且加速了教師信息知識的更新。另外，筆者也將課后作業改為英文習題。考試也使用全英文，要求學生用英文答題。通過這種方式，引導學生主動學習原版教材，并使用英語交流。由于期末考試全為英文試題，因而學生不僅要能看懂英文，而且還要有基本的英語表達能力。這樣學生就開始重視英語的使用，并使用英語交流，從而提高了語言能力，并鞏固了專業課程的學習深度。

3.引入編程

計算機網絡五層原理性體系的理論對學生來說過于抽象，他們很難理解這些理論在實際網絡中是如何應用的。因此，筆者要求學生使用面向對象的程序設計語言，來編寫程序原型。

例如，在TCP建立連接中three-way handshake的方式，在傳統的教學中，學生單純記憶，就會感到枯燥，并且容易忘記。因此，筆者要求學生使用JAVA實現程序原型。這樣通過具體的編程，學生就能夠熟悉所涉及到的基本概念，并能夠較為熟練地運用這些概念與原理。學生在問題或任務的驅動下，原理、工具、技術的使用變得有目的，有需求，學生也能將具體學科的情境與工程實踐情境相聯系，實現跨領域間知識的遷移。編程使得本來枯燥的原理學習，變得生動有趣，提高了學生的學習興趣。

研究結果

采用上述教學改革措施后，學生將要投入更多的時間和精力自主學習。那么，如何貼合學生的實際生活，采用學生容易接受的方式開展教學呢？

筆者選用的是小組討論方式。教師注重培養學生團結友愛、取長補短的團隊精神和合作意識，引導學生充分討論，并聽取別人的意見和建議。每位學生投入的時間較為合理，也不容易產生抵觸情緒。教師注意討論主題的選取，把握和引導討論主題的發展方向，設計合理的考核機制，鼓勵學生積極思考，暢所欲言。教師根據學生在討論課上的表現打分，將打分的結果作為討論課成績的判定依據。期末試卷設計中，教師要加強對學生綜合能力、創新能力的考查。另外，要根據學生的特點分組，將喜歡編程的學生分到網絡軟件開發團隊中，使其在編程中加深對計算機網絡原理的理解，提高學習興趣。對于有數學天賦的學生，可以指導他們使用數學的方法分析問題，進行計算機網絡學科前沿的研究。同時，在解決問題的過程中，讓學生學會承受挫折，適應環境，培養學生不斷探索、勇于創新的精神和能力，這也有利于學生身心健康發展。

結語

筆者主要通過理論分析和教學實踐相結合的方法開展教學改革的研究，分析了學生平時成績、期末考試成績，追蹤了學生畢業后的就業、留學、考研的情況，并通過訪談、座談會、生成教學數據等形式，收集學生的反饋意見。對于收集到的樣本和數據，采用人工智能的方法進行分類、回歸以及預測，保證研究結果的科學性和應用價值，最終得出了教學效果顯著的研究成果。