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中图分类号:G64 文献标识码:A
收录日期:2012年5月11日
传统的理论教学方式是“以教师为中心”的课堂讲解分析,教学内容主要围绕网络体系结构,按照自顶向下或自下而上的顺序,逐层讲解相关理论知识。由于知识点抽象、概念多,学生普遍感觉内容枯燥,难以掌握。
由于网络实验室具有专用性,实验室设备除微机外,主要是交换机、路由器等网络设备,其价格昂贵,淘汰更新较快。不少学校鉴于资金不足,设备使用率相对较低等因素,对网络实验室的投入不足,甚至没有专用网络实验室,这直接影响了实验课的正常开设和实验效果。
教学过程中大多数学生和教师对实验的认识不足,以为网络实验主要是验证性实验。实验教学和理论教学联系不够紧密,分析实验现象不到位。实验教学内容一般主要涉及以下两个方面:一方面内容主要是各类网络服务器(如Web、FTP、DNS、DHCP、E-mail等)的设置和常用网络设备(如交换机、路由器)组网配置等工程类实验。实验内容比较直观、实用,学生兴趣相对较高。但是,实验对网络数据通信过程和网络协议的工作原理涉及较浅,致使学生对原理性知识的理解仍然比较模糊。再加上设备不足,实验通常以分组方式进行,每组配备一套实验设备,这样在有限的课堂学时中,就不能满足每位学生都能实际操作;另一方面实验内容强调学生网络编程能力的训练,内容涉及CRC校验模拟编程、Ethernet帧发送模拟编程、IP数据包解析编程、TCP和UDP数据包发送模拟编程、IP地址检查和路由模拟编程等方面。由于实验学时的限制、学生编程能力、学习积极性和自觉性的差异,实际操作过程中,教师一般是将具体的模拟程序编印在实验指导书上,由学生在实验中上机输入、完善、调试实验程序。另外,这类程序规模较小,一般只有几十行,很少涉及综合性大规模程序。因此,多数学生无法通过实验真正锻炼出将来在实际工作中所需的项目设计管理经验和团队协作能力。
二、计算机网络课程教学改革
1、更新教学内容。为适应计算机网络新技术、新概念和新应用不断涌现和快速发展之特点,我们应不断修订教学大纲,并引入重要的新知识。新教学大纲可以去掉已经被淘汰的网络知识内容,增加作为网络骨架的路由器技术、虚拟局域网技术,增强网络安全与网络管理技术等内容。对于一些实践性内容,如虚拟子网技术、服务器的配置、交换机和路由器配置等技术,则采用实验来代替纯粹的课堂讲授的方式,让学生以实践的方式来学习。在讲授过程中,注重融入新技术的讲解,比如在讲述网络层的同时,还融合进了近年来迅速发展起来的各种网络技术,如无线传感器网络和移动网络等。由于计算机网络课程所涉及的内容太多,课堂教学应突出重点,结合计算机网络的主要应用和未来发展方向,考虑实用性和技术前瞻性,以主流局域网、广域网技术为重点。
2、加强实验环节。在传统的计算机网络课程实验环节中,实验内容往往过多地依附于理论教学。因受到课程总学时的限制,实验课的内容多以了解性和验证性实验为主,缺乏对计算机网络的核心原理和应用方法更充分的融合和扩展,这样使得学生虽然了解了一些关于网络交换设备如交换机、路由器等的基本功能和配置方法以及一些网络管理软件的使用方法,但当面对一个具体的大型网络组网和管理实例时却无从下手,由此也体现了学生对计算机网络的认识和理解停留在书本上,没有将理论知识和实际操作结合起来,不能做到学以致用。针对这种情况,教师一方面可以对实验课内容进行精心安排,通过在课堂上增加网络实践方面的案例,如企业和家庭组网、网络协议分析等内容,深入剖析计算机网络的整体构成及运作方式以及相关软件的支撑作用,让书本理论知识从抽象变为具体;另一方面可以与相关企业建立网上实验室,通过搭建一个交流和互动的平台,让企业根据自身需求提出各种网络建设的课题,让学生提交各种网络建设方案,并从中选择最优方案让学生来亲自搭建。此外,教学单位还应该建立自己的网络实验室,供学生进行网络实验。
3、采用案例教学。案例教学法也叫实例教学法或个案教学法,它是在教师的指导下,根据教学目标和内容的需要,采用案例组织学生进行学习、研究、锻炼能力的方法。它能创设一个良好、宽松的教学实践情景,把真实的典型问题展现在学生面前,让他们设身处地的去思考、分析、讨论,对于激发学生的学习兴趣,培养创造能力及分析、解决问题的能力极有益处。
实践证明,运用“案例教学法”能收到良好的教学效果。上好案例教学课,教学案例的选择至关重要,一个好的案例能促使自己进行教学的反思和帮助学生“学有所获”。在选择案例时需要注意:第一,注重时效性。引用的案例应紧跟形势,引进新的实例。只有这样,才能使学生感兴趣,有新鲜感。例如,讲解广域网时不要过多的讲解已经过时的网络。还有链路层的协议,不要讲解HDLC协议,即复杂,有难懂;第二,注重趣味性。所举案例应生动有趣,生活化、通俗化,适应学生的接受水平。只有这样,才能引发学生兴趣,帮助学生轻松掌握知识。例如在讲解ARP协议时,可以讲解ARP攻击原理和实例,很容易引起学生的兴趣;第三,注意精确性。引用的案例应尽量真实具体,不宜胡编乱造;第四,难易合适。需要注意案例的难度。没有难度,学生会没有兴趣;难度太大,学生又容易丧失信心,这些都对授课不利。
三、结束语
计算机网络是一门不断创新、实践的课程。明确实验教学目标,合理设置、优化整合实验教学内容,积极探索行之有效的教学方法,培养学生独立思考、综合分析、善于观察、勤于实践等方面的能力,是计算机网络实验教学改革与发展的长远主题。教学实践过程中,我们还将继续不断地努力探索、改革创新,充分发挥实验课在培养学生实践能力和创新能力中的积极作用。
主要参考文献:
一、引言
CDIO理念代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate),其主要以产品研发到产品运作的生命周期为主要载体,让学生在计算机网络课程学习过程中更具主动性、实践性。而基于CDIO理念的培养大纲中将毕业生的能力分为基础知识、个人能力、人际团队能力、计算机网络系统能力四个层面,是对学生综合性能力的培养要求。
二、基于CDIO理念构建计算机网络课程教学目标
CDIO教学大纲的首要教学目标便是建立原理清晰的教育结构,在获得高级目标集的同时可提供完整、清晰的主题集,并最终实现评估。计算机网络专业的学生日后是要进行工程业、计算机网络业的工作,因此学生必须具备工程师的基本技能,即在现代运作团队中可进行构思、设计、实现、运作较为复杂的工程产品、系统。第一,要求学生能对网络应用的优缺点进行整体性的评价。第二,要求学生运用计算机网络基本原理、技术设计网络应用,并可对网络进行良好评估。第三,要求学生以设计好的计算机网络硬件框架为基础,可设置良好软件环境,其中包含系统软件与应用软件两种,从而维持网络可正常运行并对网络性能进行合理评估。第四,要求学生可以对网络进行管理,其中包括文档管理、系统中软硬件管理、网络安全管理,同时也要对网络运行情况进行正确评估。
三、基于CDIO理念设计计算机网络课程教学内容
在制定教学目标之后,要结合课程实际内容以及学生的认知特点来设计教学内容,主要可划分为四个教学模块即网络系统评价、技术原理应用、网络软件环境构建、网络管理。第一,网络系统评价:该模块的主要教育核心便是培养学生对计算机网络的感性认识,教师在对学生讲授计算机网络课程的原理之前,由于其具有极强抽象性,因此首先要对学生的计算机网络认识进行全面调查,以保证学生在学习之前可以对计算机网络课程知识形成初步的感性认识。再通过学生正确对网络系统进行评价之后,便在其脑海中构建起网络的基本雏形框架。其中主要内容例如计算机网络历史变迁、网络应用、计算机单机形式、网络环境、文件处理、远程电子邮件发送等基本应用。让学生从对计算机网络初步了解进而逐渐提升层次深度,最后延伸到对网络成本、经济效益方面的分析。第二,技术原理、应用:学生对计算机网络形成初步认识之后,教师要引导学生在脑海中构建计算机网络体系结构概念,帮助学生对计算机网络形成理性认识。主要内容可涵盖:OSI7层模型、网络拓扑结构、通信设备、网络协议、常用协议等。根据CDIO理念,教师可以将模型中知识点顺序由高到低来进行讲解,帮助学生完成从应用层到物理层的知识跨越,因此教材编排的顺序也应符合这一顺序规律。第三,网络软件环境构建:该模块主要是要求学生对计算机网络系统环境软件与应用的设置办法进行掌握,需要学生加深对网络原理的理解程度,同时要基于项目应用为标准来进行网络软件环境设置。其中主要内容包括路由器信息设置、服务器端网络操作、应用软件系统服务等。第四,网络管理:网络管理模块中需要学生掌握的主要是网络资源的管理,其中主要包括网络硬件、软件、数据资源等的日常维护管理工作,例如资源的控制、使用、跟踪、监控,同时也包括打印机队列管理、外部网络连接、防火墙等知识。
四、基于CDIO理念设计计算机网络课程实践活动
在基于CDIO理念设计计算机网络课程实践活动之前,首先要制定系统性、实用性、实践性、发展性四项基本原则。首先要保证学生在实践活动中设计的实践项目要具备极强关联性,并最终可形成较为完整的整体。虽然实践项目来源于实际应用,但并不是对实际工程项目的施工,要允许学生对项目进行反复实验以期在失败中不断累积经验。同时实践项目的延伸性可通过学生自身发挥想象、技术来实现,例如在对学生配置子网划分的任务过程中,可以要求学生必须将一级子网进行划分,但对多级子网的划分可以按照自身的兴趣来发挥,以此来提升学生在实践项目操作设计中的积极性。对于网络应用评价方面,首先在学生了解计算机网络相关设备性能、价格、安全性的基础上,来对计算机网络应用系统的优缺展开讨论,通过收集计算机网络操作系统类型之后可以描述出它们工作时的基本过程。在培养学生构建网络系统软件的实践项目过程中,可以从系统环境设计、网络环境设计、用户环境几个方面来要求学生,例如WEB服务器、FTP服务器、邮件服务器等。五、结束语综上所述,基于CDIO理念的计算机网络课程教学设计要从教学目标确立、教学内容设计、实践活动设计三方面来进行全方位的教学设计,让学生从掌握计算机网络的基础原理提升到可以实际对计算机网络硬件、软件进行开发、设计层次,从而有效提升学生的计算机网络课程学习能力、技能掌握程度,是培养优秀计算机网络人才的有效举措。
参考文献:
[1]杨运涛.基于CDIO理念的计算机网络技术课程实训教学模式探讨[J].科技与企业,2014,15(05):244-245.
0 引 言
对网络工程专业的学生来说,计算机网络技术是本专业最重要的基础课,其内容比较繁杂[1-2],直接关系到后续课程,如网络安全、网络系统集成与管理、网络编程和网站开发等课程的学习效果[3-4]。作为网络工程专业的基础教学内容,需要安排较多的学习时间,才能将知识点讲清楚、讲透彻。
在多年的教学实践中,笔者发现安排两个学期来学习计算机网络中从底层到上层的知识较为合适,有利于学生充分理解网络的理论知识点,并有足够多的时间参与实验。当前主流的计算机网络教材主要围绕OSI七层模型与TCP/IP协议栈四层模型组合后的五层模型来讲述,比如谢希仁教授编写的《计算机网络(第六版)》。在使用该教材的过程中,笔者发现了一些问题,其中主要问题是教学内容的选择与课时的分配。
在教材提出的五层模型中,物理层涉及较多的通信网内容,知识点多且分散,但该部分并非计算机网络的核心点,可以不作为教学的重点。随着网络技术的推陈出新,数据链路层和网络层在内容上有较多变化:旧版教材中数据链路层和网络层包含的一些网络技术已被逐步淘汰,教材仅以PPP协议和以太网协议作为代表协议进行介绍;网络层也仅限于与IP协议相关的内容;运输层内容变化不大;应用层的一些非主流协议(如FTP、TELNET)也逐步减少了篇幅,同时引入了应用进程跨网络通信内容的介绍。在介绍完整体模型后,教材还引入网络安全、无线网络、通信网络等其他内容。
1 课程群结构
经过几年的教学尝试,笔者发现将计算机网络技术拆成几门课,以小型课程群的方式进行教学,获得的教学效果比较好。小型课程群包括计算机网络、计算机网络实验课程、互联网原理与应用、现代通信网概论。这4门课不仅涵盖了传统计算机网络的内容,还包含了一些主流的网络技术,同时能实现理论与实践的紧密结合。其中,计算机网络、互联网原理与应用在内容上完整地包含整个TCP/IP协议栈的内容,这部分是整个网络工程专业知识体系结构的基础,为学生后续学习网络编程、网站开发、网络安全、网络系统集成或管理奠定了坚实的基础。在内容分布上,计算机网络强调底层通信协议,互联网原理与应用强调对高层应用的理解和开发能力,现代通信网概论从横向角度对网络技术进行了?U展。计算机网络实验课程是计算机网络的配套实验课,将理论知识应用在实验中,加强了学生的应用能力。课程群的课程内容对培养“具有较强的网络工程专业知识和工作能力的高级专门人才”起到打基础、长内功的作用,其基石作用在专业培养中不可欠缺。
1.1 课程学时学分与内容分配
建设网络工程专业小型课程群的过程中,在学分设置上,计算机网络、计算机网络课程实验、互联网原理与应用属于专业核心课程,分别占4学分、0.5学分和3学分;现代通信网概论属于专业方向课程,占2学分;每个学分分配18个学时。在课程安排上,第4学期开设计算机网络、计算机网络课程实验,第5学期开设互联网原理与应用,第6学期开设现代通信网概论。
课程的具体内容分配如下:计算机网络讲述五层模型中的物理层、数据链路层、网络层中的IP协议、运输层;计算机网络实验课程在前者的基础上,完成5个验证性实验;互联网原理与应用除了讲述五层模型中的IP路由、应用层协议,还强调基于SOCKET API的网络编程、基于RPC和RMI的互联网应用开发,配合3个课程实验;现代通信网概论作为知识点的衔接课程,介绍当前或曾经出现过的通信网技术,比如通信网中的传送网、信令网、传统电话网、IP电话网、移动通信网、ATM、接入网技术等内容。
1.2 教材选定情况
在教材选择上,谢希仁教授编写的《计算机网络(第六版)》虽然对底层协议讲解较多,但应用层协议方面不够深入。Comer D E编写的《计算机网络与因特网(第六版)》对应用层协议介绍较多,但在章节安排上没有完全按自底向上的方式编排。Tanenbaum A S编写的经典巨著《计算机网络(第五版)》,对每部分都有详细介绍,但全书知识点太多,接近800页,不太适合作为师范院校的教材。
当前的解决方案为:计算机网络继续使用谢希仁教授编写的《计算机网络(第六版)》,但互联网原理与应用使用Comer D E编写的《计算机网络与因特网(第六版)》。对课本中不够详细的内容,应通过教学课件进行补充介绍。主讲教师在课堂上给出足够的解释,同时标注参考书籍和参考网页内容,让学生课后自行查阅。现代通信网概论使用杨武军副教授编写的《现代通信网概论》。计算机网络实验课程使用学院自行编写的实验讲义。
1.3 教学新形式
从课程群的内容可以看出,整个课程群其实围绕着“如何将信息从一台计算机传输到另一台计算机”这一问题逐步展开。重点内容体现在TCP/IP协议栈中的数据链路层、网络层、运输层和应用层的协议及相关技术。难点在于学生学完所有内容后,如何将这些知识有机地联系起来,完整地回答前面那个看似简单却十分复杂的问题。
为了让学生对问题和问题的答案有清晰的理解,在计算机网络的第一堂课中,任课教师抛出这个问题,然后让学生带着问题听课。教师每讲到一处知识点的时候,适时地将问题结合起来,提示学生当前知识点与问题的关系,该知识点解决了问题中哪个细节,从TCP/IP协议的底层一直到应用层,层层强化内容与问题的关系。在讲授现代通信网概论的时候,从横向角度扩展,向学生解释在不同环境下通信网络或计算机网络如何根据不同环境不断变化技术手段,进而解决这个最基本问题。
通过几年的教学尝试笔者发现,采用这种小型课程群组课的方法,结合现代多媒体教学手段和上机实验操作,学生能够较牢固地掌握这些课程的关键内容,并对网络工程的全局架构有一个整体认识,为学习其他专业课程打下良好基础。
2 ?n程群实验教学内容
作为理论的实践部分,计算机网络实验课程是网工专业的核心课程之一,其设计初衷是让学生有更多的动手机会,并在动手过程中提出问题,鼓励实验者自行寻找答案并进行理论解释,从而加深其对理论知识的理解。此门课程共包含5个实验,覆盖课程的主要理论知识,分别是以太网抓包实验及网线制作、小型局域网设计与VLAN配置、静态路由配置、ARP抓包及ARP欺骗设计、TCP协议的工作原理和分析。
互联网原理与应用课程中包含3个课程实验,与前者不同,实验是课程的一部分,不单独计学分。3个实验分别是SOCKET网络编程设计、应用层TELNET和FTP协议分析、应用层HTTP协议分析,要求学生完成一个网络编程程序和3个协议的抓包分析实验。
实验配备专门的网络工程实验室。实验室共有5个机架,每个机架安装2台二层交换机、1台三层交换机、4台路由器、4台电脑。在保证人手一机的前提下,每次能容纳20名学生完成一个批次的实验。
实验前,教师提供实验指导供学生预习,一些稍难的内容(比如机柜中网络环境的搭建、如何用PC机配置网络设备等)会在实验前进行简单讲解。实验过程中,主讲教师和2~3名研究生在现场辅助学生,解决学生在实验过程中遇到的问题。常见问题包括抓包软件无法捕获数据包、ARP欺骗实验无法实现欺骗、添加路由后网络无法连通等。对于遇到问题无法继续实验的学生,指导者会先进行原理分析,启发学生找到问题的根源,然后找出相应的解决方法。实验完成后,学生需要提交实验报告并分享自己的实验心得,重点分析实验中遇到的问题以及解决方法。
一、计算机网络技术课的教学现状
随着现代通信技术和计算机技术的飞速发展,信息技术正在给人类带来一场新的产业革命,信息已成为人类赖以生存的最重要资源。而信息的社会化、网络化、全球经济的一体化,都受到计算机网络技术的巨大影响,这对高校计算机网络技术专业的教育提出了更高的要求。“计算机网络技术”专业是信息技术通信领域的重要支柱,然而,调查发现目前在计算机网络技术课程的教学中,网络技术飞速发展与师资老化的矛盾日益严重,这将从根本上制约教育质量的发展。另外,一些学校的现行教材中教学内容滞后,以学科为体系的痕迹明显,教学内容偏多偏深,实践与能力培养不够突出,教学要求与培养“以能力为本位”的教学目标存在一定的差距,而且专业实习、实训的设备与计算机技术的发展有一定的差距,学生实验教学往往不能按要求进行,从而对教学改革的进程起到消极影响。
二、计算机网络技术课程教学的优化
1.优化课程体系
在课程设置上,学校应当坚持应用能力“宽窄”结合的方针,使学生逐步深人全面地掌握网络知识,培养学生各个方面的网络应用能力,同时适当兼顾计算机其它应用能力的培养,使学生毕业后能适应多种职业岗位群的需要,按照网络集成、网络管理和网络软件开发三个方向成组设课,强化这三个方面的应用能力。让学生根据自己的兴趣、发展方向和接受能力自主选择相应课程。学校在制定教学计划时应该根据实际情况和社会需求安排四大类课程的教学内容和学时比例。技术基础课以教会学生掌握从事职业岗位所必须的科学原理、方法和使用这些原理和方法去分析、判断、解决生产第一线或工作现场实际问题的能力,技术技能课是以行业的职业技能为目标,将职业理论知识应用于实际岗位操作能力的训练,这两类科目的学时数可以适当减少;公共基础课应满足学生学习和应用职业岗位技能所必备的基本概念、基本原理和基本方法的需要,培养学生掌握科学思维及解决实际问题的方法,课程的学时数比例可以适当加大;而选修课是以跨专业或高新技术等课程为主,以培养学生的就业适应能力、专业技能综合能力,门数尽可能多、范围要广些。
2.丰富教学内容
计算机网络技术主要是关于计算机网络的基本理论,比如有网络的拓扑结构、网络体系、网络设备以及网络应用等,重点是相关内容的理论阐述,网络设备中的网卡主要介绍网卡的结构及工作原理、分类情况以及性能指标等纯理论的知识。教师在教学过程中要注重理论与实践的互相结合,可以结合网卡的性能指标以及分类情况介绍网卡的选型以及网卡的安装等实用知识,将网卡相关的理论与实际结合起来,激发学生的学习动力和学习兴趣。网络应用技术主要介绍电子邮件系统的工作原理、使用的协议等枯燥难懂的内容,教师则可以结合电子邮件的收发工具进行教学,这样既有助于学生对基本原理的理解,提高对实际应用的认识,又能结合相应的社会实践活动。在实验、实训教学中,教学目的是验证理论知识,培养学生的动手操作能力和解决实际工作问题的能力,这就更需要将理论教学和实践教学结合起来,培养学生面对具体问题独立分析、解决的能力,教师应该适当增加专业基础课的实验比例,加强学生的职业技术、技能培养,加强技能实验和设计型实验,扩充专业实训科目,使课堂教学与社会实践有机结合,要求学生独立理解实验、实训任务,自选仪器材料,自行设计方案,独立完成,从而培养学生的创造力。
3.优化教学方法
传统的教学往往是以教师为主,学生则是处于被动学习的状态,整个教学过程体现为学生听、老师讲的单方面交流,学生的认知主要表现为记忆的形成,教师和学生之间缺乏交流。这种学生被动接受的方式是一种静态的教学方式,阻断教师在教学过程中的激情和创造,而使授课平淡、乏味、呆板,严重影响教学效果。因此,现在应采取现代化教学手段进行交互式的教学,采用项目设计制作、现场模拟、社会调查、案例分析等多种多样的教学方式,比如组建网络教室的组建、建设小型校园网的建设、改造小型办公室网络改造等等实践活动,从而丰富整个教学过程,发挥网络通信及网络资源共享的特征,进行网上教育,包括电子教案、电子阅览、电子作业,这将有效缩短教师与学生的距离,加强教学交流,提高教学效果。4.改革考核方式
考核方式应该可以充分发挥考试的教学功能、教育功能、督促和引导功能、检测、鉴定与评价功能等,使教学内容、教学方法与人才培养模式相一致,促进人才培养质量的提高。在对学生进行考核时,可以沿用传统的试卷考核与社会实践相结合,要求学生完成社会调研报告、市场调研分析等。在考核内容上,要坚持以知识的应用、技能与能力的掌握为主,注重检测学生创新意识和思维水平。确立考试是重要教学环节,充分发挥考试的多种功能,摒弃一次考试下定论的不科学做法,坚持平时考核与期末的总结性、鉴定性考试相结合。而且对于不同的课程可以采用不同的考核方式,如采用职业技能鉴定、完成课程项目、编写项目计划等形式代替课程的考核。这样既有利于提高学生的综合素质,又可以培养学生适应不同的需求,增加工作经验。比如程序设计课,可以要求学生既熟练掌握数据库管理系统的基本知识与使用方法,又具有熟练使用一种中文平台及相应数据库管理系统进行数据处理工作的能力,采用平时考核(如作业与实习报告、阶段测验、课程设计等)和鉴定性考试并用,主要考核基本知识、概念的掌握程度和简单的应用能力等。总之,要改变单一指标评价学习效果为多次考核综合评定成绩,树立高职高专实用型人才的素质教育思想,树立全面考核的思想,构建考核方式多样化。
参考文献:
[1]蔡开裕.计算机网络[M].机械工业出版社,2001.
中图分类号:TP393-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 12-0000-02
目前各大高校的计算机专业在进行《计算机网络课程》的教学中的成绩不理想,主要是因为高校在教学时使用的教学内容相对陈旧,且理论性知识占据了大部分的课堂课时,为充分关注学生的实践应用技术的实际增长,使得学生在以后的操作中无法解决实际的问题,不能满足学生毕业后的工作需要。有鉴于此, 高校在进行《计算机网络课程》教学时,需要慎重考虑该课程的现实意义以及学生实践能力的培养问题,为社会造就所需的专门人才。
一、计算机网络课程主要教学内容及特点
(一)计算机网络课程的主要教学内容
计算机网络是计算机科学与技术、网络工程专业的专业核心课程,它主要讲述计算机网络的发展历史、基本概念、体系结构、基本原理与技术。在计算机科学专业,特别是网络工程专业课程体系中起到重要的理论支撑作用。它涵盖了网络基础知识、数据通信基础知识、网络体系结构、局域网技术、广域网和 internet应用等基础知识。前导课程有计算机操作基础,后续课程有局域网构建技术、网络安全技术、网络管理、综合布线工程等。这些教学内容的学习,能够使学生增强对网略技术的了解,熟悉网络应用技巧,及时学习新的网络技术, 使学生达到具有独立设计、组装、调试维护中小型局域网的能力。学生毕业后可从事网络施工员、综合布线员、网络工程师等工作岗位。
(二)计算机网络课程的特点
这门课程涉及到的专业技术比较多,并且需要学生具备相关的数学知识以及较强的逻辑思维能力,对学生的要求比较高;并且课程中的专业技术学习时也不容易掌握,往往需要实际的操作,才能有所进益。随着计算机技术的不断地发展,学生的学习任务不断增加,任务越来越繁重,加之理论性的内容较多,使得学生的课业繁重,学习起来比较吃力。
二、从计算机专业毕业生的能力看当前高校计算机网络课程教学存在的突出问题
计算机技术的普及和发展,使得就业市场上对专门计算机应用人才的需求越来越多,但是鉴于相关专业的学生的实际能力问题,这几年却出现了生源质量越来越差的情况。许多计算机网络技术专业的毕业生,学完了这门课程后仅知部分支离破碎的知识层面和简单的OSI七层模型,无法形成完整的网络知识体系和结构,不能将所学内容应用于实际。比如:学生的理论知识虽然达标,但是实际的动手操作技术却仍落后;有的学生仅仅具备理论上的知识,未进行过相关的计算机技术实践;还有的学生,计算机基础技能方面尚有欠缺,无法操作工作中的相关软件。这些不足严重制约了学生毕业后的就业去向。因此在今后的计算机网络教学中必须对现行的教学方法、教学模式进行必要的改变。
三、当前计算机网络课程教学效果欠佳的原因分析
(一)课程设置上
很多院校受制于硬件设备或师资力量,都偏重于理论,上机实践课程偏少,在实验内容的安排上主要以验证性的实验为主,如制作网线、接水晶头、交换机或路由器的简单配置等等,这样的实验内容设置很难锻炼学生的实际网络组建能力,在网络遇到故障时无法及时解决。在老师课堂讲授后,学生无法进行学习和测验。这样就偏离了计算机网络课程本身的教学目的, 未能让学生在实际生活中将所学的知识加以应用。
(二)教学方法上
当下的计算机专业教学主要采用的方法是课堂集中讲授和实验室实际操纵两类课程,一般是第一堂课教师在课堂上讲解书本知识,下一堂课学生在实验室中实际操作上节课所学的内容。这样一来,就将教学彻底的割裂成了理论和实践两个过程,而不是一个过程的两个方面。学生在课堂上的理论学习时,会遇到很对的专业术语,以及难理解的相关概念,容易使学生产生厌倦心理,所以课堂上常出现学生走神、睡觉的现象;而在实验室里,学生则经常需要再利用时间去回顾上节课的专业理论知识,并且需要厘清复杂的概念问题,同时教师的实验操作不能保证每一位同学都学会操作过程,学生听不懂时,经常会弃而不学,如此恶性循环下去,学生的实际水平并未得到切实的提高,预期的教学目标也没有实现。
(三)考核方式上
目前,计算机网络教学的考核方式还比较落后。计算机网络课程的教学成果的评估人仍然沿用考试的方式,尤其是笔试,考理论性知识的内容较多,而忽视对学生的实践知识和计算机网络的应用技巧的实绩考核。这种考核方式,使得学生在实际的学习中也会出现偏离现象,有的学生为了取得好的考试成绩,重点学习课本上的理论知识,有的甚至完全不仅学校的计算机实验室。同时这种评估方式,使得计算机教育的实际的目的完全偏离了预定的目标,所培养的学生无法满足未来实际工作所需要的操作技能,使得专业人才不足,抹杀了专业的特点,没有与社会市场进行充分的接轨。
中图分类号:TP393 文献标识码:B 文章编号:1673-8454(2012)19-0070-02
计算机网络课程已成为计算机及相关专业非常重要的一门专业基础课程。现在各高校的计算机网络课程教学基本上是由理论课程和实验环节两部分构成。在教学方式上基本采用课堂教学方式,以多媒体课件为主,适当使用一些板书。
一、存在的问题
目前,各高校计算机网络原理课程的实际教学工作中主要存在以下几方面问题:课程涉及知识广泛、重点不明显;与网络发展的现状有较大的偏离;理论介绍和网络的实际使用出现脱节现象等。这些问题在教学过程中只能由教师根据自己对网络的了解来进行取舍,而很多教师由于没有自己建网的实际经验,难以把握教学内容,难免会出现纸上谈兵的现象。
1.理论基础问题
计算机网络原理课程主要以TCP/IP参考模型为理论基础,虽然TCP/IP协议获得了广泛应用,同时也是目前Internet的理论基础,但该协议本身仅提供TCP/IP协议簇的相关应用,协议本身不是通用的。另外,该协议层次划分不合理,未能明确区分数据链路层和物理层,也不利于作为网络教学的理论基础。
2.教学内容与实际应用脱节
计算机网络技术发展迅速,但目前各院校计算机网络课程所选教材大同小异,都以理论为主,教学内容更新缓慢,无法适应当前日新月异的网络应用。授课教师知识更新不及时,在授课过程中,未能融合主流技术,讲授内容仅仅局限于书本,甚至讲授内容还是多年前的知识。目前计算机网络原理教学大纲要求学生掌握网络的基本原理,主要讨论OSI/RM 7层体系结构和TCP/IP体系结构。计算机网络课程的教学核心是协议,包括协议的基本功能和内容,但协议间的联系、协议采用的方法、技术与应用等内容比较缺乏,学生的理解也就停留在各种协议的具体内容的记忆上。
3.教学模式不合理
学校教学内容主要针对OSI和TCP/IP的体系结构,特别是关于计算机网络体系结构的描述,是不易理解的难点。在教学过程中还存在着“从概念到概念”的传统教学模式,这既不适合讲授网络知识,又缺乏实践操作,不利于学生网络层次化知识体系的构建和对实际网络环境分析能力的提高。计算机网络是一门集理论性、系统性和实践性于一身的课程,需要软件和硬件的结合,需要理论和应用的结合,需要课堂和生活的结合,需要教学和市场的结合。目前的计算机网络课程的教学模式以教师为中心,简单的以灌输方式传授知识,忽略了学生认知的主体地位,更忽略了学生课外的学习过程,不仅缺乏互动,难以激发学生热情;更磨灭了学生课后进一步学习的兴趣和动力。
4.实践教学薄弱
计算机网络作为一门应用学科,特别强调知识的应用性。但是,教师往往更注重计算机网络理论教学轻视实验教学,认为计算机网络的实践主要是验证性实践,实践课依附于理论教学,从而导致实验内容不系统、形式松散,甚至没有实践课,不能满足学生的就业需求。薄弱的实践教学使得学生对网络原理知识感到抽象和空洞,难以理解和掌握,教学效果不佳。[1]
上述情况造成学生对计算机网络的认识仅仅局限于理论层面,而对身边无处不在的网络环境缺乏认识,更谈不上与课程教学的计算机网络相结合进行实际应用,解决实际问题。
二、改革方案
1.优化课程内容设置
调整优化计算机网络的授课内容,是计算机网络课程改革的核心,只有内容符合计算机网络的特点,教学方法与教学手段才能良好应用并达到预期效果。
我们通过计算机网络国家精品课程、美国伊利诺伊大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign,简称UIUC)以及济南大学的2011年秋季计算机网络课程内容对比分析,[2]如表所示:各高校的计算机网络原理课程内容近似,涵盖计算机五层体系结构、TCP/IP协议和网络管理、网络安全等知识。济南大学的计算机网络课程因为大部分是针对网络工程专业开设,这个专业学生在后续学年会陆续开设网络管理、网络操作系统、网络安全课程,因此在内容设置上没有覆盖此内容。但是对于计算机科学专业学生而言,后续没有对应课程,所以要调整课程内容,增加网络管理和网络安全的内容。而网络程序设计的内容也是济南大学欠缺的部分,国内各高校中西安交大课程中涵盖此内容。对比国内高校,国外高校非常重视网络程序设计。在此课程中,程序设计占最后课程评定分数的30%-35%,如下图所示。在美国同一所高校中,不同的老师讲授同一门课程时,评定分数的标准有差异,但是总体上分类相同,百分比略微有不同。对于计算机科学专业信息方向的学生而言,程序设计是未来工作的必备手段,因此应该增加网络程序设计的内容。
2.采用多种教学方法
结合计算机网络课程自身特点,经多年实践,笔者认为针对不同的教学内容应该采取不同的教学方法,只有这样才能做到因材施教,达到教学目的。第一,丰富教学素材,多用图片、视频等多媒体手段,既简单直观,又能提高课堂效率。第二,针对协议应用,引入案例教学法,通过帮助学生分析协议在案例当中的应用过程,能够形象化协议的概念和理论。第三,实行仿真环境实践教学。可以依靠网络设备仿真软件进行相关实验操作,并配合以具体案例,可以极大地调动学生的学习积极性,而且能够加强学生对网络知识的理解,提高学生的动手能力。第四,结合国外高校网络课程教学的先进经验,采用启发与自主学习相结合的教学模式。国外高校教授在上课时,会不断启发学生思考,并不断问学生对所讲内容是否有疑问,有疑问可以随时提出并给予解答。还在课程讲授过程中,要求学生看不同专题的文献,并在课上进行讨论。因此,我们也探讨启发式学习的课堂教学,希望在教师的启发诱导下,以学生的独立自主学习和合作讨论为前提,以现行的教材为基础研究内容,以学生的周围环境和生活实际为参照,为学生提供质疑、探讨问题和表达他们想法的机会,使学生不仅能学到知识并能利用这些知识解决实际问题,最终形成综合运用的能力。
三、结束语
随着网络技术应用的普及,社会对专业的计算机网络人才的需求日趋增加,作为计算机人才培养基地的大学,更应加强相关专业课程的教学创新,以适应社会需求。除了教学内容与教学模式的改革外,计算机网络实践教学环节的建设也是整个课程建设中尤为重要的部分,开设何种试验,如何开发试验将是学校下一步进行重点改革的内容。?
(1)计算机网络实验课程不是一门独立的课程。网络工程专业中的计算机网络原理课程是网络安全、网络工程、网络编程等专业核心课程的前导课程,在网络工程专业的课程体系中属于专业基础核心课程。同理,计算机网络实验课程也是上述专业核心课程的实验前导课程。因此,计算机网络实验课程在课程内容的设置上,应摒弃大而全的指导思想,重点在于引导学习者理解计算机网络原理中体系结构思想,了解网络工程专业的课程体系结构。
(2)计算机网络的实验课程应协调与相应原理课程的衔接,在内容和模式上辅助学习者加深对网络原理的认知和理解。当前,计算机网络原理课程在教学模式与内容上主要采用“自顶向下”和“自底向上”两种方式,如果计算机网络实验课程同样在内容与模式上与原理课程相对应,实验课程的设置紧跟原理课程需求,不仅可以消除对计算机网络原理的抽象感,还可以使原理课程教学达到最好的效果。
1计算机网络实验课程在专业课程体系中的地位
计算机网络实验课程是培养技能型、应用型人才的基础,也是网络工程专业所有专业核心课程实验的基础。通过对大多数应用型本科院校关于计算机网络实验教学改革方面的文章进行分析,可得出以下结论:应用型高等院校在如何搞好计算机网络实验教学的过程中,大多采用建立宽口径、分层次、突出前沿的实验教学体系思路,将实验类型设置成基础验证型实验、配置操作型实验、编程设计型实验、综合提高型实验四大类,详见表1。在计算机网络实验课时非常有限的情况下,做到面面俱到是一件艰难的任务,即使采用网络仿真模拟器的形式来增加学生课后练习的时间,也很难保证达到所要求的实验效果。因此首先应明确,无论是原理课程,还是实验课程,高等院校网络工程专业的计算机网络课程都属于该专业的核心基础课程,一般开在第二学年的第四学期,或者第三学年的第五学期。它为后续学期的专业核心课程(如网络工程技术、网络安全技术、网络编程技术、网络操作系统等)打下坚实基础。仔细分析表1不难发现,第一大类基础验证型实验中,部分实验内容可以放在网络操作系统实验课程中;第二大类配置操作型实验中,部分实验内容可以放在网络工程技术实验课程中;第三大类编程设计型实验,部分实验内容可以放在网络编程技术课程中。许多应用型本科院校在第四学年专门开设了一门综合实训课程,表1中的第四大类实验更是可以放在网络工程专业的综合实训课程中进行。计算机网络原理课程的教学目的是使学习者了解计算机网络的基本概念、网络体系结构模型以及网络协议工作原理等。因此,计算机网络实验课程的设置,首先应明确该门课程在整个网络工程课程体系中的位置与作用;其次,应结合该门课程原理课程的教学模式与内容,以达到通过实验辅助理论教学,提高学习者动手能力的目的。
2“自底向上”的教学模式与实验课程的结合
目前,计算机网络原理课程普遍采用两种教学模式:“自底向上”和“自顶向下”,即基于OSI参考模型和TCP/IP参考模型的混合层次结构,由底层(物理层)向高层(应用层),或者由高层(应用层)向底层(物理层)展开讲解。两种教学模式各有特点。“自底向上”教学模式一般采用Tanenbaum编著的教材《ComputerNetworks(4thEdition)》是计算机网络的经典教材之一,属于典型的“自底向上”教学组织形式。该模式的特点在于强调通信原理,注重物理层与数据链路层的具体实现技术,注重计算机网络发展历史,内容包含较为全面。因此,在此基础上的计算机网络实验课程的内容设置,从底层的基础实验作为起点较为符合原理课程的需求。“自底向下”的教学模式对学习者的基础理论要求较高,强调通信原理基础理论的重要性。网络工程专业学生尚未学习过,或者刚刚开始学习通信原理课程,在对底层基础技术细节理解中感觉难度较大,实验验证的难度也较大。因此,第一次实验内容建议以增强学生的自信心和兴趣为主,例如网线制作与网络连接实验,鼓励学生大胆尝试用自己动手制作的网线进行电脑间的连接。实验虽然简单,但却非常容易激发学生的兴趣,同时也引导学生了解计算机网络诞生的目的。第二次实验开始于原理课程讲解数据链路层的知识,重点在于理解数据帧的概念以及了解网络中间设备的知识。建议实验内容以计算机网络的中间设备以及数据帧的概念为主,例如采用多台电脑通过网线接入集线器或交换机,进行交换机配置。使学生了解到数据帧既可以在总线结构的网络上进行总线广播,使总线上所有的终端都可以接收到数据帧;也可以通过网络中间设备进行转发,使互连的多台电脑可以接收到数据帧。当原理课程进入到网络层知识的讲解时,协议分析的重要性凸显出来。第三次实验内容建议以使用协议分析器进行数据包捕获、流量监控、IP报头分析为主,直观地将复杂与抽象的网络协议展现在学生面前,强调网络协议在计算机网络体系结构中的重要性,加深对计算机网络理论知识的理解。当“自底向上”的原理课程讲解到网络传输层时,原理课程重点在于介绍TCP协议与UDP协议的各自特点,因此,第四次实验设置建议使用协议分析器捕获HTTP协议,分析其中的TCP三次握手的连接过程的,以及四次握手的关闭过程,帮助学生理解TCP协议与UDP协议二者之间的相同与不同之处。计算机网络的最后一层是应用层,建议第五次实验内容重点分析应用层的协议,例如通过Socket的基本知识与某种高级语言结合,去实现某个经常使用的应用软件或命令,比如实现Ping命令。鼓励学生通过实验了解如何用程序实现Ping命令的运行过程,尤其是实现Ping请求与应答报文,进一步加深理解网络通信的具体实现过程。通过上述每一层的实验内容设置,可以较好地帮助学生从底层开始,逐步向上深入理解计算机网络的体系结构与协议的重要性,理解计算机网络的基本知识与工作原理,使实验课程和原理课程的教学模式达到良好契合。
3“自顶向下”的教学模式与实验课的结合
“自顶向下”的教学模式从计算机网络的体系结构上来看,内容组织形式正好相反,从网络的体系结构概述开始,依次到网络的应用层、运输层、网络层、数据链路层、物理层,较为经典的教材是Kurose&Ross编著的《ComputerNetworking:ATop-DownApproach(5thEdition)》,属于典型的“自顶向下”教学组织形式。“自顶向下”教学模式的特点是注重应用,以Internet为对象,强调理论联系实际应用,内容重点突出。实验内容的设置以结合Internet应用为主,教学方式以激发学生热情,提高学生学习热情为目的。本着实验的目的是为了理论知识学习服务的指导思想,笔者所在学校的网络工程专业,在采用“自顶向下”的教学模式前提下,第一次实验内容的设置通常是利用某种高级语言,结合Socket函数,设计大多数学生在Internet应用中曾经用过的应用软件。例如用于文件处理的FTP客户端应用程序设计,实验题目看似较难,但对于已经是本科三年级的学生来说,在学习计算机网络课程之前通常已经学过高级语言程序设计、面向对象程序设计、操作系统、数据库原理等课程,只需在实验课上稍微补充一些Socket函数的知识,并且不需要复杂的网络底层知识,在简单的硬件设备(例如PC)上,就可以实现该实验。在实验教师的指导下,学生们自己动手设计并实现了一个网络应用程序,并且该网络应用与现实生活中的网络应用结合,极大地激发了学生对计算机网络后续课程学习的热情与兴趣。通过第一次实验,学生对网络应用层的理论知识也有了初步理解,例如学生们在设计FTP客户端程序时,注意到FTP服务器使用熟知端口来提供服务,而客户端使用临时端口来发送请求,在程序设计过程中,需仔细设计不同的端口号。同时,对应用层的其他协议也能很好地掌握,学习能力较好的学生甚至利用课余时间练习设计其他协议的客户端,如HTTP、POP3等。随着原理课程的逐步深入,同第二节中“自底向上”的教学模式一样,每一层设计一个实验内容,紧随原理课程的进度与要求。实验内容的设置遵循3个原则:①实验不求多而全,但要力求使每个实验有代表性和启发性,能够启发学生解决一类问题或能触类旁通,促进学生思考;②每个实验都紧紧围绕原理课程的知识进行设计,争取做到边讲解边做实验验证;③实验项目的设计虽然有一定的难度,但能增加学生学习的自信心与兴趣。
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)33-9472-01
Research on Computer Network Course Teaching in Higher Vocational Collage
XU Jiang-tao
(Department of Electronic Information Engineering. Ankang Collage, Ankang 725000, China)
Abstract: This paper analyses some of the problem about computer network course teaching in higher vocational collage, In view of the existing problems, some good suggestions are proposed.
Key words: computer network;higher vocational;practical teaching
高职教育以培养应用型人才为主要目标,因此高职计算机网络课程的培养标就是要培养基本理论扎实、实际动手能力强的网络建设规划人才和网络管理维护人员。然而实际情况却是很多学生学过计算机网络课程之后,只是记了一些枯燥的概念、原理,并且不能真正理解,实际动手能力也很差。本文结合教学实践,分析了计算机网络课程教学中普遍存在的问题,并针对所存在的问题提出了自己的一些改进建议。
1 计算机网络课程教学中存在的问题
1.1 教学内容陈旧、理论性太强,不能与时俱进
计算机网络课程是一门非常复杂的学科,它是计算机技术和通信技术的结合。传统的计算机网络教学中,教师主要是在介绍计算机网络基本知识的基础上,围绕OSI模型及TCP/IP模型来讲述,整个内容理论性很强,学生感到很枯燥、很难学。一般教材都以介绍理论为主,很少涉及具体的应用,比如在讲交换机及路由器这些关键内容时仅是介绍基本的工作原理,具体配置一般都不讲,学生学完之后只是知道基本的理论,具体到应用的时候就什么都不会了。这样以来就违背了高职教育的主要目标了。另外,近几年计算机网络发展非常迅猛,前些年主要是发展有线网络,现在无线应用也已非常普遍,以前对计算机网络安全考虑较少,现在越来越重视安全了,这些内容在现今的计算机网络教材中很少讲到。由于高职在校时间较短,课时有限,很多教师一般都围绕教材来讲,所以教学内容就显得比较陈旧,不能够与时俱进。
1.2 教学方法和手段单一
传统的计算机网络教学主要是教师采用黑板加粉笔,或是采用简单的电子课件将书本上内容投影出来。教学是以教师传授知识为主。方法和手段比较单一,学生学习起来感觉比较吃力,特别是对于一些较为复杂原理理解尤其困难,实践性比较强的部分听完以后很快又忘掉了。这样就不利于学生很好的掌握所学知识。
1.3 实践环节薄弱
一般高职院校由于资金等问题在实验室投入上相对较少,路由器、交换机等比较贵的实验设备数量不足或缺少,所以选取的实验课题往往都比较简单,课题数量也少,有的对路由器、交换机实验只是讲基本的配置,有的甚至不讲。学生学完之后只能做一些非常基本的网络设置,面对稍微复杂的网络就束手无策了。另外,传统实验室的管理是封闭性的,学生只能实验课时间来做实验,其它时间就不能进入。有的同学还想再熟练一下操作或是想做一些综合性的实验提高自己就没有机会了,这样很不利于提高学生的实际操作能力。
2 计算机网络课程教学改进建议
2.1 选取合适教材,合理取舍内容
高职教育应当以应用技能教育为主,培养社会需要的职业技术人才。传统的计算机网络课程教学由于理论性太强,内容陈旧等问题的已经不能适应新时期高职教育的需求了,因此我们必需选取版本较新合适的教材,在此基础对其内容进行合理取舍。比如对数据通信基础部分可以简单的讲,而应该侧重于网络规划及如何组网和管理网络,重点介绍路由器及交换机的配置使用。另外由于网络技术发展非常快,应适当加入无线网络及网络安全等相关新知识,要做到与时俱进。
2.2 采用多样的教学方法和手段,提高教学效果
计算机网络课程实践性很强,原理又比较抽象,传统的教学方法和手段效果较差,因此我们必需要在教学方法和手段上做一些改进。除了精心制作多媒体课件以外,比如在讲传输介质的时候,可以带上双绞线、光纤等实物。讲网络命令的时候,将网络开通,教师直接在教师机操作给大家看。讲服务器配置的时候现场演示。讲路由器、交换机的时候可以借助Packet Tracer 等软件进行模拟演示。在讲信息流动过程的时候通过动画来模拟。通过采取这些多样的方法和手段,能够帮助学生较好的理解和吸收教学内容,掌握相关的网络知识,从而大大提高教学效果。
2.3 加强实践环节教学
实践教学对于计算机网络课程来说非常重要,然而由于种种原因,实践教学做的往往不够好。然而高职教育又强调应用能力的培养,因此必须加强实践教学环节。笔者认为可从以下几个方面入手:1)加大资金投入,增加实验设备。尤其是要有交换机和路由器这些比较贵重而以必须有的设备。2)精心选取实验课题,数量至少应在十个左右,加强路由器和交换机的相关实验。3)开放网络实验室,学生不但可以在上课时间做实验,在课后也可以做一些提高性的实验。4)改革考试方式,将传统的理论考试变为理论加实践考试的方法,甚至是直接考查实践。
3 结束语
近年来,笔者在高职计算机专业的网络课程教学过程中,不断总结经验,对教学内容、教学方法和手段以及实践教学方面做了一些改革。实践证明是有效的,改革对于提高学生学习网络知识的兴趣,培养学生计算机网络的应用能力都起到了积极的作用。
参考文献:
中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)11-037-02
一、引言
计算机网络是现代通信技术和计算机技术密切结合的产物,而且随着现代通信技术的快速发展,计算机网络中新技术、新名词层出不穷,实践性非常强。为了适应当前社会信息化建设的需要,中职学校计算机的相关专业普遍开设了计算机网络这门课程,以培养大批懂网络会管理的技术型人才。而由于中职学校的培养日标及学生的理论基础等的因素,在计算机网络课程的教学不可能照搬高职院校的教学内容及模式,所以中职学校的计算机网络课程除了要求学生掌握一些计算机网络的基础知识和基本技能外,更需要注重培养学生结合专业知识熟练应用计算机网络的能力。
二、当前中职计算机网络的教学中存在的普遍问题
1、仍然使用传统的理论教学方法
目前,很多学校计算机网络课程采用传统的理论教学方法,还基本以老师讲授为中心,而学生只是作为观众,忽视了学生的认知主体作用,整个教学过程不能较好的激发学生的学习兴趣。
2、实验条件跟不上技术的发展
目前大部分学校的计算机网络实验基本上是验证性实验,与网络应用实际结合得不够紧密,不利于应用型人才的培养。例如计算机网络的安全性、局域网的设置、服务器的调整、网络设备的配置等。
3、网络理论不能很好地与应用结合
传统的计算机网络教学内容以OSI模型为基础,讲解各层结构和通信协议的原理,而实际的网络应用中却是以TCP/IP协议集为主,这样导致教学内容不能与实际应用相结合。
三、提高计算机网络教学效果的几点建议
1、优选教材、优化教学内容
在选择教材时务必仔细、科学,务必根据中职教育的特点来科学选择教材,在选择教材时要求具有针对性和实用性,应遵循“淡化理论,够用为度,突出应用”的原则。
在课程的教学内容的选择上应根据“实用性”原则而有所增删,例如传统的计算机网络教材均以OSI七层体系结构为基础内容,实际上,OSI在网络应用中是很少见的,它只是描述了计算机之间通信的方法和规则。其参考价值远大于实用价值。因此,在规划教学内容的过程中应将重点放在更加具有实用性的TCP/IP体系结构上。
另外,由于计算机网络技术的发展日新月异,新的网络应用不断涌现。因此,在制订教学大纲时应将比较前沿的网络技术引进到教学内容中,并删除一些已经过时的知识。例如将已经不太常用的集线器(HUB)、X.25等内容删除,增加网络安全和网络管理方面的内容,再引进一些更前沿的知识(包括物联网、云计算等),供学生参考。
2、尽可能多的采用以任务驱动的教学方法
“任务驱动”教学法最根本的特点就是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”,以教定学的被动教学模式,创造了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。在计算机网络的课程中引入任务驱动教学方法不仅可以缩短课堂教学与实际情景的差距,还可以提升学生分析问题和解决问题的能力,培养其创造性思维。任务驱动教学方法有以下几个注意点:
(1)设计好任务完成的步骤。在对学生进行任务教学的时候,教师的身份是点评者。例如当所举的任务进行到需求分析这个步骤时,教师可以把学生作为课堂的主体,让学生成为一名分析人员,去思考要向客户询问什么。这是整个任务驱动教学过程的关键与中心环节。教师除了对方向性进行修正之外,不要随意将自己的观点强加给学生。否则,任务教学将流于形式。
(2)正确处理任务中会产生的错误。任务之所以称之为任务,就是因为在其中包含了众多的问题、矛盾以至冲突,即便是最成功的任务,在其形成的过程中也不可避免地会出现偏差。但是这些错误也是学生应掌握的知识。所以,将任务中这些问题在课堂上暴露出来将有助于学生对教学内容的掌握和运用。
(3)角色扮演。在网络任务教学实践中,学生可以扮演不同的角色,包括工程商、客户、供应商等,不同的角色有不同的思考角度,大家共同讨论、协作,从成本、收益、工程难度、进度等各个方面思考该如何相互配合,共同完成任务。
3、加强计算机网络实验室的建设,重视仿真技术在实验中的应用
首先,要加强计算机网络实验室的建设。完成计算机网络实验不能仅仅为了验证理论内容的正确性,更重要的是要达到学以致用和扩展学生的视角的目的。要达到这个目的必须以完善的实验设备及实验方案为前提,同时可以采用仿真实验。例如利用交换机模拟软件,通过仿Web界而来模拟一层/三层交换机的基本配置。包括基本的IP设置、VLAN设置、路由设置等,可以进行基本的局域网模拟实验。学生通过这些模拟操作,增强了他们对网络设备的配置与管理的感性认识和动手能力。
其次,规范实验教学内容。学生在进行实验的时候是以实验教材为参考的,实验教材的质量直接影响到学生对实验内容的理解和操作。所以,在编定实验内容时应对每一次实验的目的、要求、实验背景、注意事项作出明确的说明。
4、做好高质量的多媒体教学课件
与传统教学模式相比,多媒体教学具有明显的优点:教学形象生动,把大量的图表提前准备好可以节省课堂时间,同时还可以给学生展示更多的信息,还可以提高学生学习的主动性、积极性,有利于发展学生的智能。然而,很多所谓的多媒体课件只是简单的文字加图片,这样等于把多媒体课件变成了电子讲稿,失去了它本来应有的意义。
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
随着网络技术的迅猛发展及网络应用系统的普及,网络人才需求倍增,越来越多的高校开设了网络工程本科专业。在网络工程人才的培养体系中,计算机网络类课程是其中的主体和关键。传统的计算机网络类课程普遍存在实验教学薄弱、与实际应用脱节的问题,如何开展实验教学,使实验教学发挥出其应有的作用,是计算机网络类课程教学工作中必须解决的问题。既有助于学生理解和掌握相关理论知识,又能够让学生学到实用技能,是网络工程专业计算机网络类课程实验教学的基本原则。结合近年来网络工程专业教学过程中对计算机网络类课程实验教学的实践和认识,我们进行了计算机网络类课程实验教学的相关研究。
2网络工程人才培养目标
网络工程本科专业人才的培养目标是培养具有网络工程专业宽厚的基础理论,较广泛的专业知识,较好的外语运用能力,较强的动手能力,系统地掌握计算机科学、计算机网络的基本理论和网络工程的应用技术,并具有一定创新精神和研究开发能力的高级技术人才。合格的网络工程专业毕业生应当掌握计算机网络的基本理论及网络工程的应用技术,了解网络协议体系、网络互联技术、组网工程、网络性能评估、网络管理等相关知识,具有较强的分析问题、处理问题的能力,了解与计算机网络有关的法规和信息科学与技术的发展动态。能够从事计算机网络规划设计、研究,网络运行管理和性能分析、网络工程设计及维护等工作。
3课程体系结构
网络工程专业教学所包含课程的种类较多,明确各门课程间的支撑关系是开展理论教学和实验教学的前提。对于我国的高校来说,网络工程本科专业是一个全新的专业,不同高校在进行网络工程本科人才培养时所开设的计算机网络类课程的名称也不尽相同。根据具体课程的教学内容,把计算机网络类课程进行分类,分类结果如表1所示。
在表1所示的各类课程中,网络基础类课程的教学内容基本固定,是计算机网络类课程的基础;网络技术类课程的教学内容有较大的弹性,其目的主要是为了拓展学生的知识体系;网络工程类、网络管理类、网络安全类和网络编程类课程则分别针对网络工程专业不同的研究和应用方向。以上各类课程所讲授的知识既有区别又存在一定的支撑关系,各类课程间的关系如图1所示。
从图1中可以看到,网络基础类课程是其他各类课程的基础;网络管理类课程需要从网络工程类课程中得到知识点的支撑;同样,网络安全类课程需要从网络编程类课程中得到知识点的支撑;而网络管理与网络安全类课程间又存在相互补充的情况,例如:安全管理是网络管理的基本功能之一,网络安全又与具体的网络管理方式密切相关。
明确了计算机网络类课程间的相互关系,就可以更好地制定专业培养计划,在教学中根据各门课程的支撑关系,按顺序开展理论教学和实验教学,得到更好的教学效果。
4实验教学内容的特点和分类
4.1实验教学内容的特点
通过研究计算机网络类课程的体系结构可以发现,计算机网络类课程的方向和种类较多,涉及到的实验教学内容则更为繁杂。计算机网络类课程的实验教学有以下特点:
(1) 实验方式不同。计算机网络类课程实验教学的开展有多种形式,包括:演示类实验,例如网络设备认知实验;操作类实验,例如物理线缆制作与设备连接实验;设计类实验,例如网络协议编程实验;综合类实验,将以上几种方式结合起来进行的复杂实验。
(2) 实验设备不同。计算机网络类课程的不同实验需要使用不同的实验设备,例如:网络应用系统编程类实验只需要网络环境内的计算机;网络操作系统配置实验则需要性能更好的服务器;而某些网络管理和网络安全类实验需要在三层交换机、路由器、防火墙等核心网络设备上进行操作。实验设备的不同除了需要学生学习和掌握不同设备的使用方法外,还对实验教学过程中的设备使用方式提出了新的要求,例如,网络编程类实验可以采取每名学生一台计算机的方式进行,而某些网络管理和网络安全类实验需要多名学生以小组的形式进行实验。
(3) 实验的复杂程度不同。由于计算机网络类实验的实验方式和实验设备差别较大,因此实验的复杂程度也存在较大差别。某些实验只需进行相对简单的操作,例如网络常用命令的使用实验、双绞线的制作等;某些实验需要在深入研究网络协议的基础上,在核心网络设备上进行实验,例如防火墙和IDS的配置实验。
4.2实验教学内容的分类
经过分析可以发现,计算机网络类课程的实验具有实验方式不同、实验设备种类繁多和实验的复杂程度差别较大的特点,因此需要对实验进行分类,以便在实验教学过程中选取合适的实验内容。这里把计算机网络各类课程的实验分为基本和提高两大类,如表2所示。
由于网络基础类课程主要讲解计算机网络的基本理论知识,因此这类课程的实验内容较少,且都属于基本类实验。网络技术类课程的教学内容多为新型网络或热点技术,因此这类课程的实验内容没有在表中给出。实验分类的基本原则是:把每类课程中与重点教学内容对应、具有代表性、实际应用中较为广泛的实验内容列为基本类实验;把每类课程中难度较大、涉及的技术和设备专业性较强的实验内容归入提高类实验。需要说明的是,表2中所给出的分类只是一种参考形式,不同高校在组织教学时可以根据各自的培养方向、师资特点、实验室条件等进行相应的调整。
5实验的开设和考核方式
5.1网络实验的特点
传统的实验教学只包括课堂实验方式。随着高校教学的发展,原有的教学方式已经不能满足计算机网络实验教学的需要。首先,某些计算机网络的理论知识较难理解,不同学生对于理论知识和实验技能的掌握有着较大差别,如果仅限于规定时间的课内实验教学,则会出现部分学生通过做实验达到了帮助理解理论知识和掌握实用技能的目的,而另一部分学生没有完成实验的情况;其次,有些计算机网络类实验,如交换机、路由器、防火墙等网络设备的配置,需要在精密、昂贵的网络设备上进行操作,由于价格等方面的原因,交换机、路由器等网络设备不可能做到人手一台,需要分组使用,这样同一组学生中,有的学生操作较多,得到了较多的实验机会,而有些学生操作较少,没有达到实验目的。基于以上原因,在计算机网络类课程的实验教学中,不应仅限于课内实验,应该对原有的方法进行改革。
5.2实验的开设方式
课内实验教学与课后开放实验相结合的实验开设方式是提高计算机网络类实验教学质量的有效方法。表2中的基本类实验是各类课程中的重点实验,要求学生能够熟练掌握,适合采用课内实验的方式进行;对于提高类实验,可以根据具体的培养方向和实验室条件,采用课外开放实验的方式进行。
对于基本类实验中某些难度较大或重点的实验,可以采取以课内实验为主,以课后开放实验为辅的方式进行。
采用这种方法时,计算机网络类实验教学包括以下步骤:
(1) 教师在课内实验中通过提问、检查等方法了解学生对实验内容和相关知识的掌握情况,关键是学生在实验过程中存在的主要问题
(2) 教师在下一次的课堂教学中纠正和总结实验中存在的问题,并在课后通过预约的方式与学生和实验室管理人员共同确定开放实验的时间、人数和实验内容
(3) 预约过的学生在指定的时间内完成课外的开放实验,教师进行相应的检查和指导
另外,在阶段性教学结束和考前复习等教学阶段,可以安排针对特定知识点,面向全体学生的开放实验。这样可以使学生更好地掌握实验技能,提高实验教学效果。
5.3实验的考核方式
在实验成绩考核方面,可以规定学生在完成每门课程中的课内基本类实验的基础上,以开放实验的方式选作规定数量的提高类实验,即基本类实验为必修实验,提高类实验为选修实验。学生的实验成绩由必修实验和选修实验两部分构成。这样既可以保证学生完成必需的实验,又为学有余力的学生提供更多的实验机会。这种实验的考核方式既保证了实验教学的质量,又能够客观地反映学生的实验能力。
6结论
网络工程人才培养基于帮助学生理解掌握理论知识和能够让学生学到切实可用的网络实用技能这两个原则。理清计算机网络类课程的体系结构,合理地选取实验项目并分配到相应的教学环节中,将对提高教学效果和培养学生的动手能力起到重要作用,既有利于学生对课堂所学知识的掌握,又可以提高学生在就业中的竞争力。课内实验教学与课后开放实验相结合的实验教学和考核方式可以解决实验过程中实验课时和实验设备受限的问题,经过改革后的计算机网络类课程实验教学方式能够有效地提高实验教学的效果。
参考文献:
[1] 郝继升. 加强实践教学体系的建设,努力提高计算机专业学生的综合素质[J]. 计算机教育,2007(6):25-27.
[2] 张铮. 专业实验教学改革的探索[J]. 实验技术与管理,2003(10):163-166.
中图分类号:G643文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)24-5853-03
Teaching Analysis and Discussionin the Course of Computer Network
WANG Zhong-yi,YU Xiao-kui
(Institute of Information and Technology,HenanUniversity of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou 450045,China)
Abstract:To improve teaching quality of the computer network course, in view of the characteristics of the computer network, it is ana? lyzed and discussed from teaching content, teaching method, teaching means, practice steps, and assessment method in this course, and forms a complete teaching system of the computer network course. After a few years,teaching practice has proved that students’ enthusiasm for study and teaching efficiency is greatly improved, and the teaching effect is remarkable.
Key words:computer network;teaching model;practical steps;network technology;construction of a course
随着计算机技术和通信技术的高速发展,以因特网为代表的计算机网络已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础,是衡量一个国家发展水平的重要标志。计算机网络的发展给人们的工作和生活创造了巨大的利益,从此进入一个以网络为核心的信息时代。作为培养高素质人才的高等院校也将计算机网络这门课程的教学放在了重要的位置,但目前,各高校对计算机网络课程的教学仍然采用传统的教学模式,过于侧重理论教学,理论与实践脱节,导致学生学习效果不理想。因此,作为计算机网络课程的专业教师,经过几年的教学实践,从以下几方面对本课程的教学进行分析与探讨。
1优化教学内容,转变教学理念
计算机网络作为计算机专业的核心课程,其教学内容的优化,是教学改革的基础和前提。对此,在认真分析现有各类计算机网络教材的基础上,凭借本身的知识结构和教学经验,提出了以下思路。
1.1合理组织课程内容
从学生的实际情况出发,针对教学内容多、课时紧张的特点,在讲授过程中应从基本概念和原理出发,采用由表及里、由此及彼的逻辑思维能力,精心设计教学内容体系,夯实基础。按照“实例教学、任务驱动”的指导思想设计和组织课堂知识结构,简化不重要和过时的知识,重点讲授实用内容。例如OSI参考模型内容在理论分析问题时能很好的处理,但是实用效率很低,应重点讲授TCP/IP协议内容。在教学过程中,将一些知识和问题以课下作业的形式布置给学生,给学生自主学习提供空间,既能调动学习积极性又能达到良好的效果。合理安排理论课时与实践课时的比例,重在培养学生对知识的综合应用能力。
1.2适当引入新技术
众所周知,计算机网络发展速度快、知识更新快,新概念、新应用不断涌现,因此在教学过程中需要更新内容,适当引入新技术。目前,许多高校选用的教材主要是谢希仁编著的《计算机网络》,但是这本教材的理论性很强,对新技术的补充不够及时。因此,在教学过程中应把握计算机网络技术的发展方向,调整教学内容,实现教学与当前社会对计算机网络技术的需求相一致。在课堂教学过程中,适时引入当前流行的新技术(如3G、WLAN、蓝牙和云计算等),让学生了解比较前沿的知识,既提高兴趣,又开阔视野。
2改进教学方法,激发学习兴趣
传统的以传授知识为主的教学模式已经不能适应现代教育的需求,因此以传授学习方法为主的教学模式登上了教学舞台,形成“以学生为主体,以教师为主导”的新型教学模式,在发挥教师主导作用的同时,充分发挥学生的主体作用,为学生的积极参与创造
条件,鼓励学生发现问题、提出问题,引导学生思考问题、探索问题。
2.1任务驱动教学法
任务驱动教学法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法,强调学生在真实情境中的任务驱动下,在探究完成任务或解决问题的过程中,在自主和协作的环境中,在讨论和会话的氛围中进行学习活动[1],适用于培养学生独立探索、分析问题、解决问题的能力[2]。
计算机网络是一门理论性和实践性都很强的课程,这就要求学生既要掌握理论知识,又要具备一定的应用实践能力,同时计算机网络技术发展迅速,更加需要培养学生自主学习的能力。应用任务驱动教学法的理念,教师按照任务情景设计教学内容,让学生思考和提出完成任务的方法,从而使学生掌握教学内容,并达到教学目标。
2.2类比教学法
计算机网络中许多概念和理论苦涩、抽象,教师可以采用类比的教学方法使学生对知识有较深的理解。在讲到计算机网络OSI参考模型时,这部分内容比较抽象,教师可以通过一封信的传递过程,以多媒体动画的形式展示在学生面前,理解每一层都有其特定的功能与作用,每一层只与上下层有联系等等,然后再讲解OSI参考模型,学生会对其有较深刻的认识与理解,同时增强学习的趣味性。
2.3案例教学法
在教学过程中,当计算机网络知识与能力达到一定程度时,把网络工程案例引入到课堂教学中,留出一定时间给学生思考与分析,让运用所学知识和技术回答问题,然后教师对学生的回答进行评价与指导,并给出合理的结果。如让学生对交换机、路由器设备互连,vlan和IP地址进行规划等,全面调动已学知识,提高学习积极性和知识应用能力,达到教学目标。
2.4教学方法多样化
除以上教学方法,还有提问、启发式、讨论式、引导式等教学方法,教师可以采用多种教学方法组织课堂教学,改变传统的填鸭式、满堂灌的教学方式,活跃课堂气氛,提高学生的学习积极性和主动性,培养学生的发散性思维、批判性思维和创造性思维。
3更新教学手段,提高教学效率
现代化的教学手段可使教学内容更加直观地展示在学生面前,提高学生学习的积极性和教学效率。
3.1多媒体教学
多媒体教学信息量大,信息传递便捷,能突出教学的重点和突破教学的难点。利用多媒体技术制作计算机网络课件进行教学,可将网络拓扑结构、抽象和复杂的协议与概念利用生动的图像和动画展示出来,使抽象的理论形象化、复杂的过程简单化,使学生更好的理解和掌握教学内容,提高学习兴趣和教学效率。
3.2网络教学
计算机网络是一门实践性很强而且广泛应用的技术,为说明某些原理在实际中的应用,在教学过程中接人Internet,随时将相关知识通过网络来说明和解释,这样学生就不觉得枯燥和乏味,也使学生明白学习网络的重要性和实用性。
3.3教学网站
利用教学网站平台可以充分实现师生互动,及时解答学生疑惑和收集学生意见,调整教学方法和节奏,使教学有的放矢,同时将计算机网络课程教学大纲、课件、教案、习题等资料放在网站上面。这样,学生不仅可以通过网络获取课堂教学的全部内容,还可以适度增加学生的自学材料,扩充学生的知识结构,满足学生自主学习的需要[3]。
4强化实践环节,突出创新能力
只重视计算机网络知识的理论教学已经不能适应现代市场对应用型、创新型人才的需求,计算机网络课程的实验教学应受到足够的重视。
4.1重视网络实验环境建设
计算机网络课程的实验不同于其它计算机课程的实验,需要相关的硬件设备和软件配置,而计算机网络设备种类繁多、价格高昂、更新速度快,建设设备种类齐全的网络实验室需要大笔的开销,这就需要学校积极配合,投入资金,加强计算机网络实验室的建设[4]。有了实验环境,应该在课堂外开放一定的时间给学生自由做实验。
4.2优化实验内容,规范实验指导书
根据计算机网络教学的培养目标,结合教学实际,优化设计实验内容,既要有验证型实验、设计型实验、研究型实验,更要有综合型实验,因为综合型实验更能培养知识结构和实践能力。
目前,市场上的计算机网络实验教材较少,适合自身的就更难找到。因此,教师可以根据自身网络环境和实验内容的设置情况编写自己的实验指导书。这样,随着网络设备和技术的更新与实验内容的调整,也可以做到随时更新,提高教师对网络实验环节的重视。
4.3培养创新能力和团队精神
计算机网络技术发展迅速,网络实验内容也要不断更新以适应社会发展的需要。由于网络工程的特性,一个工程往往需要多人合作才能完成,因此在实验教学中,采取分组实验,一方面能够加强学生之间的相互学习研究、协调沟通能力,另一方面更能培养学生的创新能力和团队合作精神。
4.4与网络工程实践相结合
网络实验教学要从网络的工程实践出发,结合学校网络的特点进行,让学生了解园区网络的拓扑结构和建设发展情况。条件允许时可组织学生对学校网络中心进行参观,了解软硬件设备,从而建立大网概念。
鼓励学生参与社会实践,承担一些学院管理部门或企业小型网络项目管理与维护工作,如参与校园的管理工作、参与校企合作项目等,提高学生的职业素质。同时,也鼓励学生参加与计算机网络相关的认证考试,如思科认证、华为认证、锐捷认证等。
5调整考核方式,推进考试改革
传统的一张试卷定终身的考试制度不利于学生综合素质的培养和创新能力的提高,因此要构建全方位的评价体系,加强对学生平时学习的督促和考核。评价体系包括课堂提问、实验报告、课程设计和期末试卷,成绩评定百分比是1:2:1:6。
1)课堂提问成绩。在授课过程中,教师要根据学生课堂回答问题的表现给分,并将提问制度化,提高学生对课堂提问的重视程度;
2)实验报告成绩。根据学生实验报告完成情况给定成绩,尤其实验小结里面学生发现问题、分析问题和解决问题的能力给予重视;
3)课程设计成绩。课程设计是在课程内容基本结束时给定学生题目,根据完成情况给定成绩。计算机网络课程实践能力要求很强,课程设计可以将课程所学知识全面调动起来,既提高理论知识的理解和掌握程度,又能培养创新意识,提高学生实践和创新能力;
4)期末试卷成绩。
6结束语
通过对算机网络课程教学内容、教学方法,教学手段、实践环节、考核方式等方面的分析与探讨,提高了学生的学习兴趣和积极性,达到了教学目标。课程的教学目的不仅是网络技术知识的学习,更重要的是学习方法的获取,培养学生在学习、工作与生活中发现问题,分析问题,解决问题的能力,培养更多适应社会需求的高素质人才。
参考文献:
[1]张军季,伟东.计算机网络课程教学模式创新及实践[J].计算机教育,2010(22):71-73.
目前,计算机网络基础知识的掌握已成为当代大学生迫切需要的基本技能之一,计算机网络课程是计算机专业必修的一门非常重要的基础课程,计算机网络是计算机技术和通信技术相结合产生的一个新的科学技术领域。由于计算机网络课程涉及的理论、技术和方法来自于多个学科,同时该领域的发展可谓日新月异,新理论、新技术、新标准、新服务层出不穷,这些都给计算机网络课程的教学工作带来了很大的难度。如何在有限的课时内,让学生打好坚实的理论基础,掌握熟练的实用技术,增进良好的科研素质,进而培养出符合社会需求的高素质网络人才,这对广大计算机专业教师来说,无疑是一个很大的挑战。
1.计算机网络技术课的教学现状
计算机网络综合了计算机技术和通信技术两个学科的概念和方法,需要软件和硬件的结合,需要计算机技术和通信技术的结合,需要理论和应用的结合,需要课堂和特殊实验环境的结合,需要教学与市场的密切联系。而目前计算机网络课程的教学模式无法适应课程本身特点的要求,以教师为中心的传统的教学模式忽视了学生的认知主体作用。在教学的过程中,绝大多数教师以“教”为主,缺少师生间的互动环节,枯燥的内容很难激发学生的学习热情,更谈不上对学生创新思维能力的培养。传统的课程体系是“学科本位”,课程以学科形式出现,过于强调理论的指导性,这种模式培养出的人才理论基础扎实,适合于学术型、研究型人才,但工作适应性差,工程能力不足,不能满足用人单位对工程师的需求。结果造成一方面社会需要大量的网络人才,另一方面许多IT专业毕业生就业难的尴尬局面。
学生普遍认为,该课程内容比较枯燥、抽象,内容基本依靠记忆,很难整体把握计算机网络的全局。虽然目前学生均在使用因特网和一些网络工具,例如网页浏览、BBS、FTP、QQ等软件,但是他们却无法规划一个简单的网络,不知道如何利用理论知识解决实际问题。对于教师来说,多数教师都是高校毕业后直接进入高校从事计算机网络课程的教学,没有从事过具体的网络设计、网络规划等工作,缺乏对大型网络形态和网络设备的感性认识,很难做到理论联系实际。这些都对计算机网络课程的教学提出了挑战。
2.理论教学内容的适当调整
为加强培养学生的工程素质,实现理论与实践并重的计算机网络课程教学理念,计算机网络理论教学内容设计的指导思想是,跟踪计算机网络发展动态,将重于理论的国内外计算机网络优秀教材与重于实践的国内外网络公司的培训教材相结合,设计计算机网络课程的教学大纲、组织教学内容,使得教学内容更科学、更合理。国内外网络公司,比如H3C、锐捷等国内大公司,都建有网络学院,它们不仅拥有强大的网络技术研发实力,而且拥有完善的网络技术培训认证体系,还依托其强大技术实力,在认真研究和分析了国内高校网络与信息专业教育现状和企业实际用人需求的基础上,在全国范围内与高校广泛合作。
计算机网络是发展最快的一个技术领域,该课程必须不断跟踪先进技术,不断修订教学教材,删减过时、过深的内容。比如,简化目前已经基本淘汰的如X.25、帧中继技术等部分内容,增加当前主流的物联网、路由器技术、无线局域网,以及网络安全与大中型网络构建和管理等内容。
为了使学生在课程的开始就提起兴趣,理论课将一些因特网应用作为“概述”内容部分讲述,其余的课程内容仍然遵循传统方式以层次协议顺序讲授,以国内外优秀教材为基础,在相关的部分增添公司网络学院所使用的培训教材所涉及的新技术、新内容,以及比较简化、形象的论述。
3.注重实验教学环节
“实践性和理论性都很强”是计算机网络课程的鲜明特色。一方面,计算机网络学科是一门直接来源于实践需求、服务于实践需求的应用型学科,因此它对学生的实际动手能力有较高的要求。另一方面,在计算机网络课程的教学内容中包含了很多理论性内容,这些内容往往比较抽象、不好理解,而课程实验是理论与实践相结合的重要手段,它有助于学生对概念和原理的深入理解,有助于培养学生分析和解决实际问题的能力。因此,课程实验是计算机网络课程教学中必不可少的重要环节。
计算机网络实验作为单列实验课,就必须有一套完整的实验教学大纲、实验教学计划、实验教材,以及实验教学参考书,单独设定学分,规定计划实验学时。按照大纲,根据现有的实验条件,制订出切实可行的实验教学内容。实验教学过程设计,实际上就是实验教学实施流程的设计,不同类型的实验项目其实验教学过程的组织方式不同。实验类型一般有:演示实验、验证实验、操作实验、综合实验、设计实验、研究实验,其中演示、验证、操作实验为基础性实验,完成较低层次的目标;综合实验、设计实验为高级实验,完成高层次的大目标以至总目标。探索性实验是引导学生进行探索,以培养学生的综合素质,开拓创新精神与科研能力。
4.计算网络教师的继续教育
从事计算机网络课程教学的教师多数不具备工程实践能力,这对计算机网络的有效教学是一个很大的限制。因此,在条件允许的情况下,要加大在校教师的再培训力度。计算机相关专业学生将来的就业要求他们在毕业前必须具有一定的工程实践能力,如果教师本身都不具备这种能力的话,很难要求学生达到相应的技能水平。所以,非常有必要让一线的专业教师到企业中去,锻炼他们的实操能力和工程实践能力。如果有可能的话,实行学校和企业的联合办学,将能更加有效地提高学生的工程实践能力和动手能力。
5.结语
随着计算机网络应用的迅速扩大,无论大型企业还是小规模公司,以及各种行政事业单位,对于网络管理人员的需求都与日俱增,从事计算机网络工程及系统设计、维护和管理的高级工程技术人才也随之走俏。计算机网络专业就业前景如此广阔,如果高职院校能够做到充分调研,合理设置专业的教学体系,不断创新教学方法,其培养出来的学生就能够符合社会的需要,实现对口就业。
参考文献: