計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革探討

1、發(fā)表時間 2021-2-29 13:19:23 閱讀422劉彥保 延安大學(xué)數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)學(xué)院摘 要：目前計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中存在著教學(xué)內(nèi)容與實際脫離、教學(xué)模式不適應(yīng)課程特點、實驗教 學(xué)環(huán)節(jié)薄弱等諸方面的問題。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革應(yīng)從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建新型教學(xué)模式和強化實驗教學(xué)等三個方面著手進(jìn)行。 關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革實驗教學(xué)教學(xué)模式計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合生長起來的一個新的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，當(dāng)前,我國在局域網(wǎng)、校園網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)和 Internet 等方面建設(shè)取得了很大的進(jìn)展，社會對熟練掌握計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)管理的人才的需求越來越大，人們學(xué)習(xí)

2、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的熱情日益高漲。因此 ，計算機網(wǎng)絡(luò)就成為高等學(xué)校計算機專業(yè)開設(shè)的核心課程之一，計算機網(wǎng)絡(luò)課程在整個學(xué)科中的重要地位以及影響社會經(jīng)濟(jì)開展的現(xiàn)實意義已經(jīng)成為不爭的事實。但是，在計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)中存在著教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實的脫離、教學(xué)模式不適應(yīng)課程特點、實驗教 學(xué)環(huán)節(jié)薄弱等方面的問題。因此 ，對計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的改革勢在必行。一、現(xiàn)行計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中存在的問題一 教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用的矛盾傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)活動中，多以 OSI 參考模型為根底，講述網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、協(xié)議和計算機網(wǎng)絡(luò) 原理，而目前廣泛應(yīng)用的那么是 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這樣在計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中存在著理論內(nèi)容與實際應(yīng)用的

3、矛 盾，即在理論方面的 OSI/RM 的七層協(xié)議和實際廣泛應(yīng)用的 TCP/IP 協(xié)議。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難將學(xué)到的 抽象理論知識與實際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用聯(lián)系起來。另外，從計算機網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)體系開始建立到現(xiàn)在的20 多年間，計算機技術(shù)和通信技術(shù)在各自的迅速發(fā)展中進(jìn)一步融合，新技術(shù)逐步成熟并不斷涌現(xiàn)，新應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展和深入。但是，在教學(xué)中很多新技術(shù)、 新應(yīng)用領(lǐng)域并不能及時地在教材內(nèi)容出現(xiàn)，這就要求對原來的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行及時更新和補充。二 教學(xué)模式不合理計算機網(wǎng)絡(luò)是一門集計算機技術(shù)和通信技術(shù)為一體的綜合性交叉學(xué)科，它綜合應(yīng)用這兩個學(xué)科的概念和方法，形成了自己獨立的體系。 它與計算機專業(yè)的其他課程不同：需要軟件和

4、硬件的結(jié)合，需要計算機技術(shù)和通信技術(shù)的結(jié)合，需要理論和應(yīng)用的結(jié)合，需要課堂和特殊實驗環(huán)境的結(jié)合，需要教學(xué)與市場的密切 聯(lián)系。目前計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式無法適應(yīng)課程本身特點的要求，主要表現(xiàn)在：以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式無視了學(xué)生的認(rèn)知主體作用，在整個教學(xué)過程中，以“教為主，缺少師生間的互動，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不利于具有創(chuàng)新思維能力的創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)。三 實驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱實驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的認(rèn)識缺乏。一直以來，人們觀念中的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗主要是驗證性實驗，實驗課依附于理論教學(xué)，實驗內(nèi)容不系統(tǒng)，隨意性大，形式松散，結(jié)果使學(xué)生普遍存在理論與實踐脫節(jié)，不少學(xué)

5、生修完了課程，拿到了高分，但對于計算機網(wǎng)絡(luò)的理論 知識認(rèn)識并不深刻，尤其在實際應(yīng)用中不能學(xué)以致用；2缺乏計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)環(huán)境。目前高等院校中，網(wǎng)絡(luò)實驗平臺根本上有兩種：一種是將數(shù)十臺計算機通過網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備連接的小型局域網(wǎng)；另一種是只提供簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機、路由器等和計算機。學(xué)生無法通過自己動手組建網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)更好地理解和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)根本原理、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用能力的目的；3教師缺乏實踐經(jīng)驗。 計算機網(wǎng)絡(luò)是一個特殊的領(lǐng)域，當(dāng)前并不是每個教師都具備了設(shè)計、管理大型網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗和能力。沒有參與過大 型網(wǎng)絡(luò)組建、管理的教師，必定缺乏對大型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的感性認(rèn)識，導(dǎo)致教學(xué)中理論與實

6、踐相脫離。二、計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)改革一 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容作為計算機專業(yè)的核心課程，計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化，是教學(xué)改革的根底和前提。對此 ，在認(rèn)真 分析現(xiàn)有各類計算機網(wǎng)絡(luò)教材的根底上，提出了以下思路：第一，簡化 OSI 參考模型的內(nèi)容，擴(kuò)充事實標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 的內(nèi)容，采納 Andrew S Tanenbaum 建議的一 種層次參考模型講授計算機網(wǎng)絡(luò)的根本原理和技術(shù)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO 本來方案通過推動 OSI 參考模型與協(xié)議的研究來促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化，但由于 OSI 參考模型要照顧各方面的因素，使 OSI 參考模型變得大而全，效率很低。盡管這樣，它的很多研究結(jié)果、方法以及提出的概念對今后網(wǎng)絡(luò)

7、開展還是有很高的指導(dǎo)意 義，可它并沒有流行起來，事實上它的目標(biāo)沒有到達(dá)。TCP/IP 利用正確的策略，抓住了有利的時機，伴隨著 Internet 的開展而成為目前公認(rèn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ，其協(xié)議應(yīng)用廣泛，但它的參考模型的研究卻很薄弱。因此，為了保證計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的科學(xué)性與系統(tǒng)性，我們在教學(xué)中采納 AndrewS Tanenbaum 建議的一種層次參考模型，它吸取了 OSI 參考模型與 TCP/IP 參考模型二者的優(yōu)點，是一種折中的方案，自上而下包括 5 層， 即應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。與OSI 參考模型相比少了表示層與會話層，用數(shù)據(jù)鏈路層與物理層取代了 TCP/IP 參考模型主機與

8、網(wǎng)絡(luò)層。第二，不斷跟蹤先進(jìn)技術(shù)，以適應(yīng)計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新概念、新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)、快速開展之特點。 為此，必須不斷修訂教學(xué)大綱和充實新的教學(xué)內(nèi)容。經(jīng)過多年的修改，我們教學(xué)大綱的主要特定是：簡化了目前已經(jīng)根本淘汰的如X，25、幀中繼技術(shù)等局部內(nèi)容，增加了如先進(jìn)的 ATM 技術(shù)等；增加了已經(jīng)走向人們身邊的接入技術(shù)；增加了作為 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)骨架的路由器技術(shù)；增強了網(wǎng)絡(luò)平安與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等內(nèi)容。二 構(gòu)建具有學(xué)科特點的新型教學(xué)模式教學(xué)體系的建構(gòu)是對培養(yǎng)目標(biāo)的概念設(shè)計，教學(xué)過程和實踐是培養(yǎng)目標(biāo)的具體實施，因此，探索適合 實際需求的先進(jìn)科學(xué)的教學(xué)模式是改革成敗的關(guān)鍵。基于計算機網(wǎng)絡(luò)課程自身的特點和目前在

9、教學(xué)模式中 存在的問題，通過長期一線教學(xué)實踐的經(jīng)驗總結(jié)，我認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個方面進(jìn)行改革。1、 教學(xué)方法的創(chuàng)新1多媒體教學(xué)方法。利用多媒體課件將很多難以理解的知識點以直觀形象的方式演示出來。如用PowerPoint 等課件將線路交換、報文交換、分組交換等知識點制作成動畫，可大大提高課堂效率。2類比教學(xué)方法。用實際應(yīng)用和生活中人們熟悉的事物與枯燥、抽象的計算機網(wǎng)絡(luò)中的概念、根底理論進(jìn)行類比，幫助學(xué)生直觀、形象化地理解和掌握計算機網(wǎng)絡(luò)理論知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，講計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議時用人們熟悉的郵政系統(tǒng)進(jìn)行類比；講TCP 和 UDP 時用打和打傳呼來進(jìn)行類比；講 FDM和 TDM

10、寸用多車同在高速公路和單行道上行駛進(jìn)行類比等。3參與式教學(xué)方法。改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)中以教師為主、學(xué)生為輔的“你教我學(xué)的被動方式，激發(fā)學(xué)生的主動參與意識。為此在教學(xué)中嘗試了多種不同的教學(xué)方式。主題教學(xué)和問題教學(xué)就是在教學(xué)實踐中所采用的較為有效的授課模式，由教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容設(shè)置假設(shè)干個教學(xué)主題或問題，同時也有選擇地接受學(xué)生在課堂中提出的問題將其作為新的討 論主題，圍繞對主題或問題的講解和討論讓學(xué)生充分參與到教學(xué)過程中來。另外， 鼓勵學(xué)生就某些主題進(jìn)行課堂講解，變“我來講為“你來講，在這種教學(xué)模式中，教師主要組織現(xiàn)場的點評和討論。在這樣 教學(xué)氣氛中，教師與其說是知識的傳授者，不如說是學(xué)生學(xué)習(xí)

11、的指導(dǎo)者和組織者。積極有效的參與明顯提 高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)能力。4網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法。針對局部學(xué)生自我學(xué)習(xí)的自覺性不高、新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)的特點，在教學(xué)中要求學(xué)生查閱常用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品如網(wǎng)卡、交換機、路由器、防火 墻、無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品等、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件以及網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具等的性能、相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域；也可提出一些與實際結(jié)合比擬緊密的問題，讓學(xué)生通過上網(wǎng)查閱資料的方式去解決。通過這種方法，不僅極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且加強學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)知識的理解 ，培養(yǎng)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣 ，提高了學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。2、 強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)實踐教學(xué)之

12、目的是優(yōu)化學(xué)生的素質(zhì)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識、應(yīng)用知識和創(chuàng)新知識的能力。對于應(yīng)用性和實踐性很強的計算機網(wǎng)絡(luò)課程，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)顯得尤為重要。通過積極營造工程實訓(xùn)、研究型學(xué)習(xí)教學(xué)空間，可以收到良好的教學(xué)效果。1營造工程實訓(xùn)的教學(xué)空間。綜合性實驗教學(xué) 是提高學(xué)生工程實踐能力的過程，涉及到不同設(shè)備和軟件的安裝、配置方法，由于其需要大量的網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備，且設(shè)備的更新又非常迅速，所以大局部學(xué)校建不起這樣的實訓(xùn)基地，局部已建起實訓(xùn)基地的學(xué)校又面臨不斷更新設(shè)備的巨大壓力。面對這一矛盾，一是組織學(xué)生參觀校園網(wǎng)絡(luò)中心、企事業(yè)單位網(wǎng)絡(luò)中心等，邀請網(wǎng)絡(luò)中心的技術(shù)管理人員講解他們選用的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)

13、技術(shù)和采用的網(wǎng)絡(luò)管理等方面的知識，要求學(xué)生參觀后寫出總結(jié)報告；二是讓學(xué)生參加實際工程工程的建設(shè)與開發(fā)活動，在工程實際中完成工程 作業(yè)，并以實訓(xùn)報告作為這一環(huán)節(jié)的考察依據(jù)。這樣做的好處是：學(xué)校不需要建立實訓(xùn)基地，無須大量資 金投資，學(xué)生就可以看到、了解到許多新的技術(shù)和設(shè)備；同時給學(xué)生創(chuàng)造一次走向社會的鍛煉時機。2營造研究型學(xué)習(xí)教學(xué)空間。以知識經(jīng)濟(jì)為特征的時代，要求每一個人都要具有創(chuàng)新能力。為此，把探索性實驗開發(fā)環(huán)節(jié)設(shè)計成一個研究型學(xué)習(xí)的知識與能力培養(yǎng)的空間。積極引導(dǎo)能力較強的學(xué)生參加教師科研項 目的研究與開發(fā)，通過實際的開發(fā)與研究活動，一方面加深了學(xué)生對枯燥、深奧難懂的網(wǎng)絡(luò)理論知識的理 解，穩(wěn)固

14、了計算機網(wǎng)絡(luò)中的大量的根本概念和原理，同時拓寬了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的實際應(yīng)用能力培養(yǎng)了學(xué)生科研創(chuàng)新的素質(zhì)，為將來學(xué)生走向社會進(jìn)行實際開發(fā)和科學(xué)研究奠定良好的根底。三實驗教學(xué)的改革實驗教學(xué)不僅是理論教學(xué)的深化和補充，對于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，解決實際問題，加深對網(wǎng) 絡(luò)理論知識的理解與應(yīng)用起著非常重要的作用。為此，從加強實驗室建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)、合理設(shè)置實驗內(nèi)容出發(fā)，對計算機網(wǎng)絡(luò)的實驗教學(xué)進(jìn)行改革。1加強計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的建設(shè)。 目前許多高校沒有獨立的、綜合的專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室，有的學(xué)校實驗條件落后只有幾臺交換機、路由器等，不能滿足計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的要求。這就需要學(xué)校積極配合，投入

15、資金，加強計算機網(wǎng)絡(luò)綜合實驗室的建設(shè)。2標(biāo)準(zhǔn)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。教師對每一局部實驗要有明確的要求，對每一次實驗的目的是什么，實驗中應(yīng)該注意什么，會遇到什么問題，應(yīng)如何解決等，都要在學(xué)生的實驗報告中得到表達(dá)。3加強實驗內(nèi)容的設(shè)計。過去，許多計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗內(nèi)容簡單，有的學(xué)校只就局域網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 如 W indows 2000 Server的安裝、配置進(jìn)行實驗，甚至把 Internet 的使用作為實驗內(nèi)容，這樣遠(yuǎn)不能滿足計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的要求。 隨著高校綜合計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的建設(shè)，計算機網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容的設(shè)計應(yīng)從實驗室實際出發(fā)，圍繞實驗教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)進(jìn)行。從根本技能訓(xùn)練、中級技能訓(xùn)練、高級技能訓(xùn)練三個層次出發(fā)，包括網(wǎng)絡(luò)組建、效勞器操作系統(tǒng)的安裝與配置、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的配置與安裝、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由器、交換機等的安裝與配置等方面的實驗工程。具體內(nèi)容可以包括 ：綜合布線系統(tǒng)； W indows 2000 Server 系統(tǒng)的安裝與管理；在 W indo ws 2000 IIS效勞器上創(chuàng)立和配置 Web 效勞器、創(chuàng)立和配置 FTP 站點；在 W indows 2000 DHCP 效勞器的上， 為域中的 DHCP 艮務(wù)器授權(quán)、創(chuàng)立作用域、創(chuàng)立 DHCFffi 戶類、創(chuàng)立 DHCFB 務(wù)器中繼代理