計算機網絡課程教學改革研究

蔡成欣，王 雪，秦 瑤，李明星

（河南工業大學信息科學與工程學院，河南 鄭州 450001）

1 計算機網絡發展現狀

計算機網絡是當今計算機科學與技術學科中發展最快的技術之一，也是計算機應用中前所未有的活躍領域。它的應用對當今的科學技術、經濟、政治和軍事發展產生了重大影響[1]。同時，該課程已成為計算機專業學生的一門基礎課，也是電子、信息、電子商務等非計算機專業學生以及從事計算機應用和信息技術應掌握的重要技能和知識的專業人員的必修課。從事網站建設、網絡管理、網絡安全、移動通信、分布式軟件開發的人員，必須具備扎實的計算機網絡理論知識和靈活的實踐能力。目前，由于大綱設置、實驗環境、師資配置比例等原因，普遍存在理論教學過重、實驗不足、課件演示不足的現象。因此，有必要對計算機網絡教學進行有針對性的改革，加強實踐建設滿足學生對理論知識的需求，為今后的工作和科學研究奠定堅實的實踐能力[2]。

2 計算機網絡實踐教學中存在的問題

計算機網絡是理論與實驗于一體的課程，具有理論性強、系統性強、實踐性強等特點。然而，目前大多數高校在計算機網絡課程教學中存在明顯的理論與實踐脫節問題，具體如下：

2.1 參考教材定位模糊

教材是教師備課和學生學習的基礎。教材選擇應根據各個高校的辦學和培養目標進行有針對性的選擇。目前高校在教材選擇方面存在教材內容相對保守，難以適應新的計算機網絡技術和相關標準的發展，不利于學生開闊視野，掌握最新的網絡技術[3]；同時，教師在教學時往往更注重教材知識的解讀，忽略新技術的引進和實踐知識的延伸。

2.2 實驗重視不夠，實驗設備落后

傳統的計算機網絡實驗概念主要是驗證性實驗，依附于理論教學，導致實驗內容不系統，形式松散，理論與實踐脫節，無法在實際環境中研究應用。如果教學不當，很難達到預期的目的和效果。同時，大多數本科院校的相關教學設備仍處于落后階段，這給計算機網絡的實踐教學帶來了更多的麻煩，學生不能清楚地理解一些網絡協議系統的構建過程。例如，本科院校在本課程教學中使用的大多數設備都是計算機，沒有建立真正的多層中央交換機；此外，計算機網卡、雙絞線、CPU、聲卡等組裝和維護工具相對落后，不能為學生的實踐學習提供良好的環境。

2.3 理論教學與實際脫節

本科院校在計算機網絡技術課程教學中過于注重理論知識的講解，導致學生實踐能力的缺乏。例如，大學教師在解釋TCPIP和OSI七層模型的體系結構時，大多直接根據教科書進行解釋。他們只解釋TCPIP的含義和組成部分、OSI七層模型的內容、每個層次和相對應協議的功能等，沒有找到實際案例供學生展示。學生們只知道GTP是一個通用的數據傳輸平臺，FTP是一個文件傳輸協議，HTTP是超文本傳輸協議，PPP是一個點對點協議等等，但他們不能手工構建這些協議。當一些老師講解路由器和交換機的使用時，學生只知道相關的理論知識，但老師很少提到如何在現實生活中使用它們。理論與實踐的脫節也是當前計算機網絡實踐教學面臨的問題之一，教師在教學中應充分認識到理論與實踐相結合的重要性。

2.4 評價方式缺乏多樣性

課程評估是對知識掌握程度的衡量。計算機網絡是理論與實踐知識并重的知識領域，要全面評價知識的掌握情況，必須理論與實踐相結合。而傳統的考試成績不能更好地平衡自學能力、實踐能力和創新能力，在教材內容上更加注重記憶能力，容易產生重理論輕實踐的問題，不利于調動學生的學習積極性和主動性。

因此，有必要對計算機網絡教學進行有針對性的改革，加強實踐建設，以滿足學生對理論知識的需求，為今后的工作和科學研究奠定堅實的實踐能力。

3 完善計算機網絡課程教學改革的策略

3.1 課程內容設置調整

以謝希仁編著的第六版《計算機網絡》為例，該教材內容包含計算機網絡概述、數據通信基礎知識、計算機網絡五層體系結構、網絡安全、因特網、無線網絡和移動互聯網絡等十章內容。所有這些都符合TCPIP的教學大綱。理論性很強，知識點較為瑣碎，學生在學習各章節內容時難免會產生枯燥乏味的感受，因此，可在滿足課程目標的前提下，穿插進行各章節的綜合實驗和創新實驗。例如：在學習各個層次結構對應的網絡設備時，學生對網絡設備對應的工作原理、功能及其特點只停留在理論層面的了解，此時可以通過結合網絡設備配置實驗使學生既能熟悉網絡設備的操作，又能了解網絡協議的工作機制，激發學習網絡的興趣。滿足學生的不同需求，從簡單應用網絡到理解網絡協議，應用和建立簡單的網絡協議[4]。

3.2 實驗教學改革

計算機網絡實驗教學的目的是在驗證課堂教學理論的同時，培養學生網絡分析、設計、管理和實際應用的能力，加深對網絡理論知識的理解。目前，計算機網絡實驗教學主要圍繞課堂教學理論展開，設置實驗項目幫助學生理解課堂教學內容。因此，許多學生無法將理論與實踐聯系起來。一些學生在完成課程后獲得了高分，但他們無法深入理解計算機網絡的理論知識，尤其是不能將其知識應用到實際應用中，更不用說培養創新能力了。這說明在提倡素質教育、強調能力建設的時代，傳統的實驗內容已不能適應新時代的新要求[5]。因此，首先，要以學校人才培養目標為導向，按照分層網絡結構設置設計實驗項目，優化整合傳統實驗內容，根據具體情況增加設計性實驗和綜合性實驗，按照課程的實驗難度從低到高順序開展。此外，對實驗項目進行分類和評分，使學生能夠根據自己的特點和程度進行學習，即個性化學習。

與此同時，一些高校由于經費短缺和實驗室技術人員缺乏等因素，無法建立專業的網絡實驗室，導致許多網絡實驗無法開展。如實驗規模有限，不利于學生課前準備，課后反復思考和鍛煉。為了彌補硬件條件的不足，我們可以在實驗室現有環境條件下設計基于仿真軟件的網絡實驗教學方案，并將基于仿真軟件的方案與其他教學方案相結合，構建新的網絡實驗方案，使學生能夠輕松參與實驗和合作研究。

3.3 課程評估改革

計算機網絡課程評估可分別采用在線評估和離線評估兩種方式，并且應包含實踐操作和理論知識兩種評價內容。理論知識的考試與傳統的考試方法相同，采用試卷考試。實際操作考試要求學生通過Cisco Packet Tracer模擬器完成相關實驗，通常需要完成一些驗證性實驗。最后，可以分組完成綜合實驗，通過小組的共同努力完成整個實驗，然后根據組長對每個人的分工和個人完成程度進行評分，并且采用組間互評以及教師評價相結合的方式完成他人對小組整體表現的評價，最后將線上和線下的平均分數匯總為學生的最終評估分數。該評估方法實現了對學生理論知識和實踐能力的聯合評估，有助于計算機網絡實踐教學的發展。

4 結語

隨著計算機網絡技術的飛速發展，計算機網絡實驗教學的改革還有很長的路要走。本科院校必須注重理論與實踐的結合，培養多功能人才，實現計算機網絡教學改革。為了跟上時代發展的步伐，為社會培養更多實用型、創新型的計算機人才，我們必須樹立新觀念，不斷學習和探索。