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淺談“計算機網(wǎng)絡”課程的改革與實踐
論文關鍵詞：發(fā)現(xiàn)式教學 網(wǎng)絡技術 工程應用 論文摘要：介紹了桂林科技大學在網(wǎng)絡課程教學改革方面的具體措施和方法。結合實際情況提出堅持“教師為主導、學生為主體，因材施教”的教學模式；采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學方法，引進多媒體教學，網(wǎng)絡教學；重視實踐環(huán)節(jié)，以網(wǎng)絡技術構建網(wǎng)絡課程教與學的互動平臺，理論與工程應用并重。
一、教學目標定位
“計算機網(wǎng)絡”課程是桂林電子科技大學計算機科學技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè)的核心專業(yè)技術基礎課之一，也是電子信息工程、自動化、智能科學等專業(yè)的專業(yè)限選課或任選課之一，通過該課程的教學使學生懂得網(wǎng)絡的總體框架結構，能建立網(wǎng)絡的概念，重點是使學生掌握網(wǎng)絡基本原理和核心協(xié)議，并熟悉最常用的網(wǎng)絡服務和網(wǎng)絡工具，了解網(wǎng)絡技術的新發(fā)展。
教學目標的正確定位是教學改革行之有效的前提和保障，即明確教學是為培養(yǎng)什么類型人才而服務。計算機網(wǎng)絡的教學目標大致可分為三個層次：[1]網(wǎng)絡基本應用、網(wǎng)絡員或網(wǎng)絡工程師、網(wǎng)絡相關科學研究。其中，網(wǎng)絡基本應用目標要求掌握計算機網(wǎng)絡的基礎知識，在生活、學習和工作中可熟練利用各種網(wǎng)絡資源，如瀏覽、收發(fā)電子郵件和查找資料等，適合于電子信息工程、自動化、智能科學等非計算機專業(yè)；網(wǎng)絡管理員或網(wǎng)絡工程師目標要求掌握網(wǎng)絡集成、網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專長，可以勝任如網(wǎng)絡規(guī)劃設計、網(wǎng)絡管理與維護、架設各種服務器和網(wǎng)絡軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)等工作，適合于計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè)；網(wǎng)絡相關科學研究要求具備深厚的網(wǎng)絡及相關學科的理論基礎，今后主要從事科研和深層次開發(fā)工作，適合網(wǎng)絡相關的研究生。本文主要研究第二層次的改革與實踐。
二、“計算機網(wǎng)絡”課程教學中存在的問題
傳統(tǒng)的“計算機網(wǎng)絡”課程教學模式不利于提高學生的學習興趣，對新形勢下的培養(yǎng)目標有一定的制約作用，主要問題表現(xiàn)在幾個方面。[2]
1.教材知識結構理論性偏強，教學內(nèi)容偏離實際應用
目前國內(nèi)的大多數(shù)計算機網(wǎng)絡教材都是以OSI/RM為索引，分層次展開，全方位介紹各個網(wǎng)絡層次的工作原理、相關協(xié)議、運行機制等，知識點較多且內(nèi)容抽象，學生理解起來比較困難，難以提高學習興趣。OSI體系結構是一個較為全面的網(wǎng)絡層次結構，但是在實際中并沒有得到廣泛應用，實際中的網(wǎng)絡案例又不完全符合OSI體系結構，這往往會使學生對網(wǎng)絡結構感到困惑。
2.教學模式落后
最初的教學模式是以教師為中心，通過黑板板書和描述向?qū)W生傳授網(wǎng)絡知識。這種方式有利于教師組織和監(jiān)控整個教學過程，便于系統(tǒng)地傳授知識，但不利于學生認知主體作用的發(fā)揮，不利于學生自主學習能力的培養(yǎng)。對于網(wǎng)絡協(xié)議這類較為抽象的理論知識，單純的板書和描述難以幫助學生對學習內(nèi)容進行深入理解。
3.實踐環(huán)節(jié)薄弱
一方面，計算機網(wǎng)絡實驗室的建設相對薄弱，實驗設備落后，與實際應用的網(wǎng)絡設備具有較大差距，且數(shù)量不足，無法保證每名學生具有較好的實驗。另一方面，實驗課程的內(nèi)容過于流程化和簡單化，沒有突出對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
4.忽視工程應用
課程的綜合性、設計性實驗缺乏與工程應用相結合的內(nèi)容，與之相適應的軟件建設滯后，難以將工程應用融入到課堂。
三、“計算機網(wǎng)絡”課程的改革與實踐
針對以上不足，我們主要在五個方面進行了改革和實踐。
1.教材選用與內(nèi)容優(yōu)化
不同的專業(yè)有不同的教學目標，必須選擇相對應的教材。對桂林電子科技大學計算機科學與技術、網(wǎng)絡工程、信息安全等專業(yè)而言，“計算機網(wǎng)絡”課程是專業(yè)技術基礎課之一，除了要掌握一定的基本網(wǎng)絡理論和核心協(xié)議，還要求掌握更高一等的技術和技能。經(jīng)過課題組成員比較，選擇謝希仁教授主編的《計算機網(wǎng)絡》；在外文教材和雙語授課時選擇Andrew S.T.的《computer network》英文教材。
對電子信息工程、自動化、智能科學等專業(yè)而言，“計算機網(wǎng)絡”課程是專業(yè)限選課或任選課之一，側(cè)重于網(wǎng)絡基本理論與應用。經(jīng)過課題組成員比較，擬選擇喬正洪的《計算機網(wǎng)絡技術與應用》。
針對教材內(nèi)容太多、偏重于介紹理論、欠缺實踐環(huán)節(jié)、與工程聯(lián)系不夠緊密等問題，在講授的時候略去了部分內(nèi)容，比如安全方面的內(nèi)容（另外一門課講授），增加了一些實踐相關的內(nèi)容，如WinSock編程、路由器基本操作等。在教學內(nèi)容上力求推陳出新，引進和精選當代網(wǎng)絡技術新發(fā)展及新應用作為網(wǎng)絡基礎的指向，在不斷更新教學內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎知識與現(xiàn)代技術緊密結合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和發(fā)展意愿。
2.堅持“教師為主導、學生為主體，因材施教”的教學模式
（1）貫徹基礎課的教學必須和科學技術同步發(fā)展的教學觀念，[3]建立終身的觀念�？茖W發(fā)展與基礎課程的教學改革相結合，以學科建設推動基礎課程教學的改革�；A課程教學的改革又支撐新型專業(yè)建設與學科的發(fā)展，推進人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
更新教學內(nèi)容的同時優(yōu)化課程體系，將基礎知識與現(xiàn)代技術緊密結合，將專業(yè)基礎知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育融為一體，實施知識結構合理、基礎扎實、適應能力強、有創(chuàng)新精神和實踐能力為基本內(nèi)容的人才培養(yǎng)模式。
（2）教師為主導，學生為主體，因材施教。改進課堂的教學方法，以人為本，因材施教，充分發(fā)揮學生的潛力，提高教師的授課質(zhì)量。教師努力研究課程的基本知識點以及這些知識點之間的相互關系，處理好信號、數(shù)據(jù)、信息之間的關系和傳輸特點；研究重點理論和實踐知識點的教學方法，使教學內(nèi)容更貼近學生，引導和幫助學生掌握基礎知識和基本技能。
教師采用“發(fā)現(xiàn)式”互動教學方法，通過精心設計教學過程，采用“提出問題+要求解決方法”、“引導思考+適當提示”、“找出學生思路正確部分引申”、“擴充認識解決問題的條件”等方式，把握課程的進度，活躍課堂氣氛，開發(fā)學生的潛能，使學生在獲得知識的同時能從應用的角度思考網(wǎng)絡中的問題和解決問題的思路，使學生建立科學的思維方法與創(chuàng)新意識。
3.采用先進的教學手段
（1）把多媒體技術引入課堂教學中，使理論和協(xié)議架構分析變得生動、形象、具體，同時解決了傳統(tǒng)教學中課堂畫圖既費時效率又低的問題。再輔以現(xiàn)場概要線圖等，讓學生在學習具體知識時心中有網(wǎng)絡體系大框架，便于知識定位。
（2）建立網(wǎng)絡教學。目前桂林科技大學已有四個相關網(wǎng)上資源供學生使用：“網(wǎng)絡”課程網(wǎng)站，使師生在任何時候都可以利用網(wǎng)絡資源學習；網(wǎng)絡輔助教學平臺（Blackboard）：向?qū)W生提供資源下載口、作業(yè)提交口、討論區(qū)等；思科網(wǎng)絡技術培訓網(wǎng)站（http：//cisco.netacad.net）作為思科網(wǎng)絡技術培訓基地之一，目前為部分優(yōu)秀學生開放思科培訓網(wǎng)站，讓學生參與全球交流，直接接觸最新網(wǎng)絡技術；教師FTP：作為系統(tǒng)冗余，從教師FTP中學生也可以下載課件等。
4.加大實踐教學環(huán)節(jié)，重視實踐能力培養(yǎng)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力
計算機網(wǎng)絡是理論和實踐結合非常緊密的一門課程。目前國內(nèi)外計算機網(wǎng)絡相關教材一般都偏重于理論的講授，而忽視了動手實踐方面的引導，為此應實驗單獨設課，獨立考試。實驗課學時占總學時的25%，并要求課外1∶1配套。實驗內(nèi)容根據(jù)學生的層次、學生的興趣分為基礎層、提高層、綜合應用層三個層次。同時，補充了教材上沒有的相關內(nèi)容，如利用套接字進行網(wǎng)絡通信編程，培養(yǎng)實踐動手能力。而且把原來以教師為中心的實驗教學變成了以學生為中心，積極開展開放性實驗，延長實驗室開放時間，增加大量的設計性或綜合性實驗，為學生近一步提高動手能力奠定了良好的基礎，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
5.在課程教學的各環(huán)節(jié)中大力開發(fā)和應用網(wǎng)絡技術，以網(wǎng)絡技術構建網(wǎng)絡課程教與學的互動平臺，理論與工程應用并重
計算機網(wǎng)絡是一門理論和實驗實踐相結合的專業(yè)基礎課程，教師在講授的過程中貫徹教學理念，引用網(wǎng)絡發(fā)展背景故事和實際應用具體案例來幫助學生理解理論知識，引導學生形成提出問題、分析問題和解決問題的思維模式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和綜合專業(yè)素養(yǎng)。教學采用理論結合實踐教學法，通過實驗課程開設、實際網(wǎng)絡系統(tǒng)參觀和課程設計三個渠道將相關網(wǎng)絡技術的應用充分融合到課程教學之中，使同學們接觸到真實的網(wǎng)絡世界，提高實踐運用能力，理論與工程應用并重。
實驗課程通過綜合設計性實驗，充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)新能力，是使學生獲得對網(wǎng)絡的工作原理與操作方法的感性認識，加深理解、驗證、鞏固課堂教學內(nèi)容的最佳途徑。
實際網(wǎng)絡系統(tǒng)參觀是在課程講授過程中安排并帶領學生參觀校園網(wǎng)、學院局域網(wǎng)和企業(yè)的網(wǎng)絡系統(tǒng)，使學生對計算機網(wǎng)絡有感性認識。
課程設計要求學生獨立設計一個網(wǎng)絡應用系統(tǒng)或者分析企業(yè)已有計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中存在的問題，提出改進方案，為企業(yè)設計滿足實際需求的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，使學生理論聯(lián)系實際，加深對計算機網(wǎng)絡課堂教學內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學生靈活運用所學知識的能力。
四、結束語
本課程已建立課堂教學、實驗教學、網(wǎng)絡教學和工程應用交叉融合的教學結構，各教學環(huán)節(jié)相輔相成、互相交融，實現(xiàn)“加強基礎，注重實踐，因材施教，促進創(chuàng)新”的目標，形成了立體化的教學模式。通過這樣的互動平臺，使教與學進入互動溝通的最佳狀態(tài)。不僅使教師實現(xiàn)了教懂、教準、教活，學生達到了樂學、善學、活學，而且增強了學生日常使用網(wǎng)絡的能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
參考文獻：
[1]王紹強.應用型本科計算機網(wǎng)絡教學改革的研究與實踐[J].計算機,2009,(18):16-18.
[2]李津蓉,蔡偉建.面向應用型人才培養(yǎng)的“計算機網(wǎng)絡”教學研究[J].中國教育,2010,(21):72-73.
[3]蔣天發(fā),晏軻.教學與科研的互動促進計算機網(wǎng)絡課程教學質(zhì)量與水平的提高[J].計算機教育,2008,(5):65-67.
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