緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇計算機網(wǎng)絡(luò)實驗總結(jié)范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
二、職業(yè)院校計算機教學(xué)方法的革新
1、案例教學(xué)。案例教學(xué)方法就是運用成功的案例完成教學(xué)活動的一種方法。采用這種方法可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。比如講計算機網(wǎng)絡(luò)的連接時,可以以學(xué)校機房或網(wǎng)巴的網(wǎng)絡(luò)實例進行講解,學(xué)生對這類網(wǎng)絡(luò)都比較熟悉,接受起來就比較容易。作為教師在教學(xué)中就應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)上多收集些實例,然后在課堂上圍繞實例進行講解,實踐課上教師盡量為學(xué)生制造實驗條件,讓學(xué)生參與其中,這樣就容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
2、應(yīng)用PacketTracer模擬器進行教學(xué)。在進行計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的時候,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、路由器和交換機的使用是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要的教學(xué)內(nèi)容。但在實踐操作時,很多學(xué)校由于條件的限制,沒有過多的網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備,這給教學(xué)也帶來一大難題。因此我們可以利用PacketTracer模擬器進行教學(xué),PacketTracer軟件是Cisco公司開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)仿真工職業(yè)院校計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)改革初探王偉明衡陽技師學(xué)院【摘要】計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這門課程,理論性很強,但更注重實驗,如何進行計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這門課的教學(xué),使學(xué)生產(chǎn)生興趣,達到良好的教學(xué)效果。本文就是從這個思路出發(fā),對計算機網(wǎng)絡(luò)課程現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐方法等進行全方位的教學(xué)改革。
3、使用任務(wù)驅(qū)動化進行教學(xué)。任務(wù)驅(qū)動的教與學(xué)的方式,能為學(xué)生提供體驗實踐的情境和感悟問題的情境,圍繞任務(wù)展開學(xué)習(xí),以任務(wù)的完成結(jié)果檢驗和總結(jié)學(xué)習(xí)過程等,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),使學(xué)生主動構(gòu)建探究、實踐、思考、運用、解決、高智慧的學(xué)習(xí)體系。當前學(xué)校傳統(tǒng)的實驗教學(xué)以教師為中心,由教師進行實驗的講解后,學(xué)生再進行實驗的驗證,學(xué)生實驗時按部就班,缺乏思考,在學(xué)習(xí)中缺少主動性和創(chuàng)新意識。通過我多年的教學(xué)總結(jié),計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為一門實踐性強的科目,應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動化進行教學(xué)其教學(xué)效果尤其顯著。例如在講WWW服務(wù)器的架設(shè)與配置時,教師布置實驗任務(wù)和實驗?zāi)康模缓髮⑺牡轿鍌€學(xué)生分成一組,互相協(xié)作完成這一實驗任務(wù)。在完成這一實驗任務(wù)時,學(xué)生作為主體,教師只起輔助作用。
三、職業(yè)院校計算機實驗的改革
在信息時代,各行各業(yè)都亟需大量掌握計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計:建設(shè)、維護和應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)人才。因而,社會對高校在計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和人才培養(yǎng)方面提出了更高的要求。作為計算機及相關(guān)專業(yè)的必修課程,計算機網(wǎng)絡(luò)具有實踐性強、概念理解抽象等特點,傳統(tǒng)的教學(xué)體系無法適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和社會的需要。如何設(shè)置計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)體系,研究理論教學(xué)和實踐教學(xué)的內(nèi)容、方法手段,提高教學(xué)效果,是值得高校探討和研究的問題。
1 計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)現(xiàn)狀分析
1.1 計算機網(wǎng)絡(luò)理論教學(xué)
當前計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)方面存在諸多問題,在學(xué)生和教師兩方面都有反映。一些學(xué)生在學(xué)過多門計算機網(wǎng)絡(luò)課程(如計算機網(wǎng)絡(luò)、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編程等)之后,似乎才弄懂計算機網(wǎng)絡(luò);而一些學(xué)生則認為“計算機網(wǎng)絡(luò)就是些概念,太簡單”,但一接觸實際,很多概念又不大清楚,動手能力極差。教師則深感在有限時間(例如48學(xué)時)講清楚計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、原理,同時還要兼顧動手實踐,并非易事。
1.2 計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學(xué)
在教學(xué)實踐中,計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的最大誤區(qū)是將其教學(xué)降低到單純網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的介紹和配置、使用以及操作的應(yīng)用培訓(xùn)課程。此外,網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)置和實驗辦學(xué)條件(實驗室),也是目前阻礙學(xué)生計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力提高的一大瓶頸。
2 計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革研究
2.1 精選教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建完善的課程體系
2.1.1 采用英文原版教材,全英文電子課件
在教材方面,自2003年開始,我們使用國外著名大學(xué)普遍采用的全英文教材《Computer Networking-A Top-Down Approach Featuring the Internet》,教學(xué)內(nèi)容的組織由“自底向上”改為“自頂向下”,采用全英文電子課件。在教學(xué)形式上要求采用啟發(fā)式講課,使學(xué)生能夠參與到教學(xué)中來,課堂互動氣氛活躍,教學(xué)的信息量大大增加,教學(xué)質(zhì)量明顯提高。期中期末考試試卷均為全英文試卷,進一步強化學(xué)生的英語水平,提高學(xué)生獲取和理解英文網(wǎng)絡(luò)科技文獻的能力,使學(xué)生具備跟蹤網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)前沿發(fā)展的能力。
2.1.2 教學(xué)內(nèi)容緊隨網(wǎng)絡(luò)前沿,引入最新科研成果
由于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的最大特點是速度快,而且計算機網(wǎng)絡(luò)是一門實踐性很強的課程,因此,課程的內(nèi)容必須與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展同步且與實際應(yīng)用相結(jié)合。課程講授內(nèi)容如表1所示。此外,在教學(xué)過程中引入主講教師最新的教學(xué)及科研成果,以確保教學(xué)內(nèi)容先進,能及時反映計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的最新科技成果。
2.2 實驗教學(xué)體系構(gòu)建
2.2.1 建設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)與信息安全實驗室,搭建實驗教學(xué)平臺
2007年,我們利用中央與地方共建實驗室的方式建設(shè)了“網(wǎng)絡(luò)與信息安全實驗室”,配備80臺套網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備,有課程專用服務(wù)器、路由器、交換機、工作站等硬件設(shè)備,能夠滿足80名學(xué)生同時實驗教學(xué)需要。軟件方面,選擇合適的模擬實驗軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及不同的操作系統(tǒng)軟件。
2.2.2 獨立開設(shè)實驗課
原來的計算機網(wǎng)絡(luò)是由理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩部分組成??倢W(xué)時56學(xué)時,其中理論教學(xué)44學(xué)時,實驗教學(xué)12學(xué)時(只包含表2中的2,4,14三個實驗)。顯然,這樣的課程設(shè)置并沒有突顯實踐教學(xué)在網(wǎng)絡(luò)課程體系中的真正地位。在多方調(diào)研和論證的基礎(chǔ)上,我們將理論教學(xué)和實踐教學(xué)分離,對網(wǎng)絡(luò)實驗獨立設(shè)課,使學(xué)生認識到實驗課程的重要性,改變過去重理論、輕實驗的思想:大大深化了學(xué)生理論與實踐的結(jié)合,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識和參與實驗的主動性與積極性。
2.2.3 在原有實驗基礎(chǔ)上,引進課程同步原版實驗
為配合理論教學(xué)內(nèi)容,引進與教材相符外原版課程同步實驗,更好地幫助學(xué)生理解和掌握教學(xué)中的重點和難點。如表2中的實驗3所示。
2.2.4 實驗教學(xué)形式方法、實驗內(nèi)容
在實驗課上,教師首先講授該實驗相關(guān)的理論知識點、實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容、實驗重點和操作難點,再以小組為單位,安排學(xué)生進行實驗,布置實驗進度。每次實驗后,要求各小組做小組小結(jié),再由教師作整體總結(jié),使學(xué)生從實驗中不斷積累經(jīng)驗,獲得更多的實驗技能。
分組時,教師要注意學(xué)生之間搭配的合理性,實驗過程中鼓勵能力差的同學(xué)積極參與。對于實驗?zāi)芰姷膶W(xué)生,可以指定他們擔任一些實驗輔導(dǎo)工作,負責(zé)所在小組的實驗,并協(xié)助教師開展工作。這種變教師指導(dǎo)實驗為學(xué)生協(xié)助指導(dǎo)實驗的教學(xué)方式,充分調(diào)動了學(xué)生參加實驗教學(xué)的積極性,發(fā)揮了學(xué)生的實驗特長,同時也增強了學(xué)生的協(xié)調(diào)能力和合作精神。
2.2.5 實驗內(nèi)容設(shè)計
實驗有必修和選修兩種類型。其中必修實驗為32學(xué)時,要求在實驗課內(nèi)完成,選修實驗在課下自主完成,如表2所示。
3 結(jié)語
通過課程實踐教學(xué)體系的建立,學(xué)生學(xué)會了解決實際問題的思路和方法,掌握了設(shè)計和完善網(wǎng)絡(luò)的方法。通過這一系列措施的實施,學(xué)生普遍感受到計算機網(wǎng)課程教學(xué)內(nèi)容新、知識量大,自學(xué)能力有所提高:計算機網(wǎng)絡(luò)課程把相關(guān)的多門課程聯(lián)系起來,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)的興趣和積極性,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。當然,教學(xué)改革是長期的實踐過程,在以后的教學(xué)中,仍然需要不斷完善課程教學(xué)體系,豐富和改進實驗內(nèi)容和實驗方式,以期能對提高學(xué)生的能力、增強就業(yè)競爭力起到更大的作用。
參考文獻:
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【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)09―0143―03
引言
高校的許多非計算機專業(yè)的培養(yǎng)方案中要求開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程,如信息管理管理與信息系統(tǒng)、電子商務(wù)、圖書情報學(xué)等專業(yè),一些高校還開設(shè)了計算機網(wǎng)絡(luò)公共選修課[1]。計算機網(wǎng)絡(luò)是一門既重理論更重實踐的課程,實驗教學(xué)是幫助學(xué)生理解原理、加深認識而達到學(xué)以致用的必要環(huán)節(jié)。然而眾所周知的是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器一般是比較昂貴的,且更新較快,因此建立完備的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境是比較困難的。一些高校尤其是文科類院校,開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程的專業(yè)少,出資建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗室顯然是投資回報率非常低的。所幸近些年來,隨著虛擬硬件的軟件(部分免費)有了顯著的發(fā)展并普及,越來越多的高校利用這一契機建立了虛擬實驗室,部分還開發(fā)了配套的實驗課程設(shè)計。虛擬實驗室既節(jié)省了資金,又可突破傳統(tǒng)實驗室在時間、空間上的限制,同時還能激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,并可融合E-learning的優(yōu)點[2]。然而虛擬環(huán)境畢竟不能代替真實環(huán)境,部分實驗內(nèi)容必須有真實的設(shè)備為輔方可順利進行。為避免出現(xiàn)學(xué)生只會操作軟件、一旦碰到實際問題卻無從下手的情況,必須在利用虛擬實驗室的優(yōu)點的同時配備符合一定要求的真實實驗環(huán)境。
本文首先分析了計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗教學(xué)的內(nèi)容和要求,總結(jié)了三類實驗室的特點,提出可整合校內(nèi)外資源、網(wǎng)絡(luò)資源,揚長避短建立以虛為主、以實為輔、“虛實結(jié)合”的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室及課程教學(xué)設(shè)計。
一 計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗教學(xué)的內(nèi)容及特點
計算機網(wǎng)絡(luò)課程講授內(nèi)容的范圍及深度主要包含以下7點:(1)從總體上了解計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、發(fā)展史、應(yīng)用領(lǐng)域、功能和特點、掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu),了解OSI與TCP/IP體系結(jié)構(gòu);(2)掌握數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識,弱化通信技術(shù)理論;(3)掌握局域網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識及基本原理,強化簡單的局域網(wǎng)組網(wǎng)方法;(4)掌握網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)的基本知識及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的使用,強化交換和路由的概念;(5)掌握TCP/IP協(xié)議各層協(xié)議及其基本工作原理,立足端到端通信;(6)了解網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的基本知識;(7)了解網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的基本知識,掌握簡單的保護網(wǎng)絡(luò)安全方法。
計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用繁多、知識面廣連貫性弱,實驗操作能夠幫助學(xué)生加深對網(wǎng)絡(luò)原理的理解,提高應(yīng)用能力,促進創(chuàng)新性思維??蓪⒂嬎銠C網(wǎng)絡(luò)實驗分為3種類型:原理驗證型實驗、綜合應(yīng)用型實驗和探索研究型實驗。(1)原理驗證型實驗借助PC機、網(wǎng)絡(luò)基本設(shè)備、協(xié)議分析儀和流量發(fā)生器等軟件幫助理解復(fù)雜的計算機網(wǎng)絡(luò)工作原理。實驗可以在基本網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進行,也可以在仿真實驗環(huán)境下進行。目的是幫助學(xué)生提高計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和維護的技能,為服務(wù)社會做好準備,同時有助于深入理解網(wǎng)絡(luò)原理。(2)綜合應(yīng)用型實驗應(yīng)在真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由學(xué)生實際操作完成,如設(shè)計并安裝局域網(wǎng),配置交換機和路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,配置、應(yīng)用和維護各種應(yīng)用服務(wù)器,如DNS服務(wù)器、web服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器、媒體服務(wù)器等,這類實驗需要有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的硬件基礎(chǔ)。(3)探索研究型實驗主要用于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)新知識、驗證協(xié)議或某種猜想等,這是專家或研究生要從事的工作[3]。
根據(jù)不同的教學(xué)層次,可將實驗內(nèi)容劃分為五大類別:
二 計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗室的分類
不同的院校及不同專業(yè)對計算機網(wǎng)絡(luò)課程的定位不同,造成了他們對課程實驗的要求不同。一些專業(yè)的學(xué)生可能今后大部分將直接從事計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)工作,而一些專業(yè)可能更偏重于了解原理懂得操作但不會直接從事相應(yīng)工作。課程要求不同將造成他們所使用的實驗設(shè)備也不同。根據(jù)課程所使用的實驗設(shè)備可將實驗室分成3類:
1 傳統(tǒng)實驗室
實驗設(shè)備就是各大廠商生產(chǎn)的設(shè)備,其中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括主流的思科、華為、H3C、銳捷等產(chǎn)品,服務(wù)器則可以是IBM、HP、DELL等品牌的。一些高校是自行購置設(shè)備,而不少學(xué)校則是通過與設(shè)備廠商或者是外部培訓(xùn)學(xué)校合作的方式建立實驗室,以達到節(jié)省資金并提高教學(xué)效果的目的。
真實的實驗環(huán)境是學(xué)生驗證知識、學(xué)習(xí)技能的絕佳環(huán)境,但是設(shè)備昂貴、種類眾多、維護困難,隨著學(xué)生不斷增多,要達到人手一套,無論是自行購置還是與外部合作都有較大困難。
2 虛擬實驗室
實驗設(shè)備為軟件虛擬而來。許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司為推廣其產(chǎn)品和技術(shù),開發(fā)出免費的模擬硬件設(shè)備的軟件以供技術(shù)人員使用。流行的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有思科公司的Packet tracer和Dynamips、Boson公司的NetSim等,虛擬計算機硬件的主要有VMware公司的VMware workstation、微軟的Virtual PC等[4]。教育界逐漸將這類軟件引入到計算機網(wǎng)絡(luò)的實驗課程中,并有一些高校自行研發(fā)了具備系統(tǒng)教學(xué)功能的虛擬實驗平臺,如北京郵電大學(xué)研制了Linux操作系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗系統(tǒng),浙江大學(xué)計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)國家重點實驗室開發(fā)了虛擬環(huán)境行為仿真系統(tǒng)等[5]。
虛擬實驗室具有如下主要優(yōu)點:
軟件即設(shè)備,安裝方便,節(jié)省了購置和管理維護硬件的成本和時間。
哪里安裝哪里使用,突破了傳統(tǒng)實驗室在時間、空間上的限制。
操作簡便,無需擔心操作失誤、破壞設(shè)備,具有可再生的等能力。
實現(xiàn)E-learning,網(wǎng)絡(luò)上豐富的學(xué)習(xí)資源、技術(shù)支持,可充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,為今后的進一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
在前面列出的5類實驗中,除基礎(chǔ)實驗的識別設(shè)備和制作線纜外,虛擬設(shè)備幾乎可以滿足全部驗證性的實驗要求。但同時也應(yīng)該認識到虛擬設(shè)備有其局限性,一般只能虛擬部分類型的設(shè)備,同時許多操作特性兩者不一致,軟件也可能出現(xiàn)小Bug。現(xiàn)實中的小問題也可能成為阻礙學(xué)生進步的絆腳石。
3 “虛實結(jié)合”的實驗室
即既配備真實設(shè)備,也有虛擬的實驗環(huán)境。“虛實結(jié)合”的實驗環(huán)境中,其中“實”的部分是一套或多套典型的目前流行的硬件設(shè)備,“虛”的部分包括即可以使用已有的虛擬軟件,也可以自行開發(fā)的虛擬平臺?!疤搶嵔Y(jié)合”的實驗室需要教師在課程演示中即提供真實的操作又教會學(xué)生在軟件上的操作,使得學(xué)生更能體會虛擬軟件的優(yōu)點,達到實戰(zhàn)的效果。
三 整合各種資源,構(gòu)建“虛實結(jié)合”的計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗室
將虛擬技術(shù)用于構(gòu)建計算機網(wǎng)絡(luò)課程實驗室既是方法和理念的創(chuàng)新,目前已有廣大院校專業(yè)建立了虛擬實驗室。然而這也引起了另一種做法的出現(xiàn),即認為實驗室里使用虛擬硬件可以完全滿足實驗需求,無需再購置任何硬件資源[6]。事實上,通過上文對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)內(nèi)容的分析以及對廣大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員的實際經(jīng)驗的總結(jié),可以知道虛擬和現(xiàn)實是存在差異的,虛擬設(shè)備可以用以驗證原理和練習(xí)部分操作命令,但是學(xué)生如果僅僅掌握軟件的使用很可能連基本的網(wǎng)線都不會制作。我們必須本著以“實”為目標、“虛”為手段,揚各自的長處,避他們的短處,建立以“虛”為主、以“實”為輔、“虛實結(jié)合”的實驗室[7]。
構(gòu)建“虛實結(jié)合”的實驗室必須要避免“實”的部分的缺點。通過分析可知,與傳統(tǒng)實驗室的“實”不同的是,“虛實結(jié)合”的實驗室只需要少數(shù)幾套硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備即可,主要用于幫助學(xué)生區(qū)別“虛”和“實”的差別。各院校專業(yè)可充分利用校內(nèi)、外及網(wǎng)絡(luò)上的各種資源以建立高性價比的“虛實結(jié)合”的實驗室。一般情況下,這些潛在的資源包括:
四 “虛實結(jié)合”實驗室的應(yīng)用
1 “虛實結(jié)合”的實驗教學(xué)設(shè)計
各院校專業(yè)可根據(jù)開課的教學(xué)層次、要求,開發(fā)配套的實驗教學(xué)設(shè)計和考核方式。
一種可行的教學(xué)設(shè)計將實驗內(nèi)容分為三個部分:課前基本實驗、課堂實驗和課后發(fā)散實驗。
課前實驗是指在教師在講授完相關(guān)知識點后,進行課堂實驗前,先布置一個簡單的實驗供學(xué)生理解原理。實驗提供詳細的實驗步驟、操作命令及網(wǎng)絡(luò)拓撲圖等。
課堂實驗是指在計算機房,教師當場布置一個與課前實驗類似當難度相對較大的實驗,要求學(xué)生在課堂即完成,可提交實驗結(jié)果文件或當場要求學(xué)生操作相關(guān)命令,以檢驗學(xué)生理解原理、掌握命令的程度。課堂實驗可作為學(xué)生實驗課程評分主要部分。如果沒有緊迫感和時間限制很多學(xué)生將不會完成課前實驗,課堂實驗效果也不會理想。這樣方式可以提高學(xué)生的實驗積極性和成就感,避免學(xué)生因為無監(jiān)督而恍然學(xué)過本課程。
發(fā)散實驗有兩方面的內(nèi)容,一是指在實物設(shè)備上進行操作,而是指創(chuàng)新性實驗。完成虛擬實驗訓(xùn)練以后,教師設(shè)計具體現(xiàn)實問題,組織學(xué)生再進行實際實驗操作。由于有了前面虛擬實驗的基礎(chǔ),學(xué)員進行實物實驗時不能和虛擬實驗完全一樣,所以實物實驗要加大難度,可以事先由教師人為設(shè)置實驗故障,教學(xué)中適時啟發(fā)學(xué)生的思維、巡視檢查學(xué)生的排查故障情況、及時發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)出現(xiàn)的錯誤,最后進行實驗總結(jié)。創(chuàng)新性實驗可以是綜合性實驗的全部或者部分。它是在前面三個部分基礎(chǔ)上的又一次的提升,教師提出創(chuàng)新實驗課題,讓學(xué)員充分運用各種資源,進行網(wǎng)上討論和實驗設(shè)計,利用課外時間成立實驗小組來開展創(chuàng)新實驗。
2 “虛實結(jié)合”的考核方式
不同院校專業(yè)根據(jù)各自的教學(xué)目的和教學(xué)要求決定考核方式?!疤搶嵔Y(jié)合”的實驗課程考試要求檢驗學(xué)生在虛擬環(huán)境和現(xiàn)實環(huán)境中解決問題的能力,因此考試要求包括虛、實兩部分內(nèi)容,均要求學(xué)生在課堂上規(guī)定的時間內(nèi)完成。
五 結(jié)語
“虛實結(jié)合”的實驗環(huán)境及課程設(shè)計有利于提高實驗教學(xué)質(zhì)量有利于激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性,可節(jié)省投入,對培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力有較大的幫助。各院??筛鶕?jù)掌握的資源條件建立最高性價比的實驗室,并設(shè)計配套的教學(xué)方案和考試方式。同時院校間可加強合作、共享資源,不斷吸收企業(yè)、培訓(xùn)機構(gòu)的先進技術(shù)和教學(xué)經(jīng)驗,推進“虛實結(jié)合”的實驗室建設(shè)及教學(xué)模式的發(fā)展。
參考文獻
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(一)提高計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)質(zhì)量目前許多高?;蛘呗殬I(yè)教育學(xué)校開設(shè)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程由于缺乏必要的實驗室練習(xí)與操作,使學(xué)生的知識掌握與動手能力不能很好地結(jié)合在一起,影響了教學(xué)水平,教學(xué)評估的結(jié)果與理想目標相差甚遠。因此建設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室,指導(dǎo)學(xué)生進行實訓(xùn),對提高計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)質(zhì)量具有很大的幫助。此外,網(wǎng)絡(luò)實驗室實訓(xùn)教學(xué)是對教師教學(xué)水平的考驗,使教師不再安于現(xiàn)狀。在實訓(xùn)過程中,教師能夠接觸到比較先進的、位于科技前沿的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),也對網(wǎng)絡(luò)理論的革新有一定的把握,教師的學(xué)科素質(zhì)得到了提高。通過網(wǎng)絡(luò)實驗室的實訓(xùn)教學(xué),教師可以與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的廠商進行技術(shù)上的溝通與交流,以此為紐帶,了解更多的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的新的科研成果,與時俱進,使教授的課程內(nèi)容緊跟時代步伐,使教學(xué)更加適應(yīng)社會需要。
(二)網(wǎng)絡(luò)實驗室實訓(xùn)使學(xué)生的實踐能力增強,有利于就業(yè)開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程的目的就是培養(yǎng)這方面的專門人才,現(xiàn)代社會需要的人才不僅有扎實的知識基本功,還要有動手實踐的能力,紙上談兵的不是人才。因此,通過計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室實訓(xùn),學(xué)生掌握的理論知識在實踐中得到了驗證,鞏固了知識,動手能力也提高了。學(xué)生與學(xué)校都明白用人單位更加看重學(xué)生的實踐經(jīng)驗和實踐操作能力,但是目前學(xué)校教育中的弊端之一就是“重理論、輕實踐”,而計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室實訓(xùn)就能夠很好地改善這一現(xiàn)象。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是模擬真實的,學(xué)生們能夠在這里親手進行網(wǎng)絡(luò)的搭建、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計以及網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試和網(wǎng)絡(luò)的配置,體會理論應(yīng)用于實踐的這個過程,使學(xué)生能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,學(xué)生的專業(yè)技能和經(jīng)驗、實戰(zhàn)能力都得到了很大程度的提高,是課堂教學(xué)不能比擬的。通過實訓(xùn),學(xué)生在實際操作運用中了解了所學(xué)知識的原理,又積累了經(jīng)驗,在將來的就業(yè)中會占有一定的優(yōu)勢。
二、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的標準
現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)所需要的實驗室已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的計算機實驗室了,傳統(tǒng)計算機實驗室往往只具備演示功能和驗證功能,沒有研究開發(fā)的功能,顯然已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對于人才的需要?,F(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室應(yīng)當具備以下標準才能夠培養(yǎng)現(xiàn)代所需要的專門人才。
(一)設(shè)備必須先進。理應(yīng)根據(jù)當代計算機發(fā)展的最先進水平來配置設(shè)備,比如硬件和軟件的配置,應(yīng)當選擇穩(wěn)定而新近的產(chǎn)品,并且應(yīng)該根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的形勢進行相關(guān)設(shè)備的更新。因此,在設(shè)備配置之前,就應(yīng)該事先考慮到將來的升級管理。
(二)計算機網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議以及接口要向國際標準看齊。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的設(shè)備必須與國際通用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相匹配,這樣做是為了和其他網(wǎng)絡(luò)之間實現(xiàn)平滑連接互通。
(三)設(shè)備具有實用價值。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的設(shè)備配置考慮的首要原則就是要滿足實訓(xùn)的需求。在此基礎(chǔ)上,網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)過程應(yīng)該本著簡易化的原則,即容易安裝和操作,管理方面力求不繁瑣;要購置性價比較高的設(shè)備,以便充分利用其多種功能,快要淘汰的設(shè)備堅決不要選購,這樣會浪費資金。
三、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的功能
(一)網(wǎng)絡(luò)實驗的功能。為了培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力以及動手實踐的能力,學(xué)生在掌握了一定的理論知識后,理應(yīng)進行網(wǎng)絡(luò)實驗,比如網(wǎng)絡(luò)組建和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。因此計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室必須具備網(wǎng)絡(luò)實驗的功能,才能夠進行實訓(xùn)練習(xí)。
(二)一般實驗室的功能。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室是在一般計算機實驗室的基礎(chǔ)上建立的,除了重視其網(wǎng)絡(luò)實驗功能外,也應(yīng)該包含一般實驗室的功能,比如數(shù)據(jù)庫建設(shè)的實驗、編程實驗等。
(三)多媒體教學(xué)功能。網(wǎng)絡(luò)實驗室需要配備多媒體設(shè)備,教學(xué)用的電腦以及投影設(shè)備等,方便教師講解設(shè)備選型、組建網(wǎng)絡(luò)的知識,以及任務(wù)引入和任務(wù)拓撲等。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室完全可以承載教學(xué)的整個過程,講課以及實訓(xùn)都可以在此完整進行。
(四)計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的科研功能?,F(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室都配備了先進的設(shè)備,除了教學(xué)和實訓(xùn)的功能,還可以為科研提供必要的環(huán)境和所需的條件??蒲械某晒梢暂o助實訓(xùn),使實訓(xùn)更有價值和意義。
四、充分發(fā)揮計算機實驗室的實訓(xùn)功能
現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室除了具備以往實驗室的演示功能和驗證功能外,還應(yīng)具備研究開發(fā)功能,這也是當代企業(yè)對人才的基本要求。學(xué)校本著對學(xué)生負責(zé)的態(tài)度,培養(yǎng)人才的標準應(yīng)當和社會需求相統(tǒng)一,因此,應(yīng)當充分發(fā)揮計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的實訓(xùn)功能,基于此,可以選用在實訓(xùn)中模擬某個企業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)的管理流程及方式。在實訓(xùn)過程中,教師可以充當企業(yè)的管理者,根據(jù)管理的要求,教師應(yīng)當擔負起組織、協(xié)調(diào)、控制和評價的工作。在實訓(xùn)前,教師組織學(xué)生團隊依據(jù)當今企業(yè)的實際情況設(shè)計實訓(xùn)方案,然后進行細致的分工,每個成員都掌握一項具體的任務(wù),彼此分工協(xié)作。學(xué)生是實訓(xùn)的主體,因此實訓(xùn)應(yīng)當圍繞提高學(xué)生的能力素質(zhì)展開,為此教師應(yīng)該嚴格要求,要求每個成員獨立完成任務(wù),并規(guī)定時間期限。經(jīng)過這樣的實訓(xùn),使學(xué)生在操作的過程中培養(yǎng)了思考以及解決問題的能力,并學(xué)會合作,不懂的問題可以大家進行討論解決。這種實踐使學(xué)生了解了企業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)管理的流程和原理,通過這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計可以達到那些目標,在此基礎(chǔ)上還可以進行哪些技術(shù)的改造等問題。通過實訓(xùn),學(xué)生掌握的計算機網(wǎng)絡(luò)知識和社會具體運用的環(huán)節(jié)實現(xiàn)了有效的銜接,大大提高了學(xué)生將知識轉(zhuǎn)化成能力的效率。教師應(yīng)當做的是,及時進行評估和總結(jié),將發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來師生討論解決,解決不了的,尋求他人以及組織的幫助。
五、計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的具體實訓(xùn)項目
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的學(xué)生,除了應(yīng)該會應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方面的工作外,還應(yīng)該練習(xí)承擔網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體設(shè)計與維護任務(wù),下面從綜合布線、交換機和路由器的相關(guān)任務(wù),無線網(wǎng)絡(luò)的配置和服務(wù)器的配置等方面來介紹具體的實訓(xùn)項目。
(一)綜合布線展示。綜合布線系統(tǒng)聯(lián)系起數(shù)據(jù)、信息管理系統(tǒng),而且和外部的通信網(wǎng)絡(luò)連接,是一個建筑物的基本通信設(shè)施。在實訓(xùn)中,首先,由老師講解,然后老師進行現(xiàn)場的演示;其次,學(xué)生要了解展示臺上的綜合布線產(chǎn)品,比如各種類型的通信電纜和必須的安裝工具等;第三,進行管槽安裝練習(xí),可以參照展示的模型;第四,綜合布線中的鏈路安裝練習(xí);第五,進行故障測試;最后,進行實訓(xùn)的驗收工作。
(二)網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的實訓(xùn)。為了實現(xiàn)信息交換和網(wǎng)絡(luò)資源共享,連接幾個計算機網(wǎng)絡(luò)或者通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)被稱作網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù);而在高速網(wǎng)絡(luò)中,這一技術(shù)就被稱作“網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)”。平時所說的網(wǎng)絡(luò)交換機就是進行網(wǎng)絡(luò)交換的設(shè)備。在對這一模塊的實訓(xùn)中,學(xué)生小組應(yīng)該先設(shè)計繪制拓撲圖,教師再對圖進行點評,學(xué)生再去改進,然后就是組裝;在交換機、路由器和防火墻等布局上,應(yīng)該考率其合理性,并按照需要添置零件,盡量使用節(jié)約資源且優(yōu)質(zhì)的方案。
(三)配置無線網(wǎng)絡(luò)的實訓(xùn)。無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越普遍,在實訓(xùn)中應(yīng)該加強練習(xí),了解無線網(wǎng)絡(luò)的配置原理,在此基礎(chǔ)上掌握技能。
(四)配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室都有服務(wù)器區(qū)域,可以加以利用,進行訪問權(quán)限設(shè)置等實驗。
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)25-7172-02
Integration and Practice of Computer Network Experimentation
WANG Kun
(College of Computer Science and Technology, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China)
Abstract: Computer network experimentation is a key point of the course of Computer Network, Aim to the problems existed in the computer network experimentation, Some assumed designs and raise practice proposals are put forwardto surround experimental teaching objectives and Combine the characteristics of network Courses in order to integrate the items of other network experimentations. Then general experimentation course are build to improve the abilities of students.
Key words: integrate the experimentation ability of practice teaching methods
計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機發(fā)展和通信技術(shù)緊密結(jié)合并不斷發(fā)展的一門學(xué)科。它的理論發(fā)展和應(yīng)用水平直接反映了一個國家高新技術(shù)的發(fā)展水平,并是其現(xiàn)代化程度和綜合國力的重要標志。計算機網(wǎng)絡(luò)是理論性與實踐性都很能強的學(xué)科,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必須在學(xué)習(xí)原理和算法的基礎(chǔ)上,通過嚴格的實驗訓(xùn)練和實踐演練才可能掌握。計算機網(wǎng)絡(luò)從硬件、軟件和通信幾個方面來講都是一個復(fù)雜的系統(tǒng),學(xué)生需要綜合各門課程的知識和實驗技能,結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)的知識,才能做好有關(guān)計算機網(wǎng)絡(luò)的實驗,從而獲得系統(tǒng)的分析、設(shè)計、管理網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能力。所以,如何開展實驗教學(xué)課程體系、內(nèi)容、方法的研究,規(guī)范實驗教學(xué),建立與理論教學(xué)改革相協(xié)調(diào)的實驗教學(xué)體系,保證和提高實驗教學(xué)質(zhì)量,是值得探討和研究的問題。
1 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)現(xiàn)狀
一般高校的計算機專業(yè)除開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)外還開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)工程、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計等實驗課程,每門課程都有相應(yīng)的實驗,這些實驗課程的開設(shè)都是獨立進行的,學(xué)生很難對幾門課程聯(lián)系起來形成系統(tǒng)認識,主要有以下幾點:
1) 每門實驗課程的基礎(chǔ)部分大同小異,存在許多交叉點,沒有一個綜合的、全面的實驗體系。
2) 對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實現(xiàn)缺少具體的感受。
3) 教材介紹的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品落后于實際應(yīng)用的主流產(chǎn)品,造成學(xué)生選用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品類型與實際脫節(jié)。
4) 綜合性、設(shè)計性實驗項目偏少,學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)認識不深。
針對以上情況,針對目前計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀,對網(wǎng)絡(luò)實驗課程必須積極地探索實驗教學(xué)的改革,整合資源,提出一些實驗教學(xué)體系的改革設(shè)想和具體的實驗內(nèi)容、方法的實踐方案。
2 網(wǎng)絡(luò)實驗的整合思路
計算機網(wǎng)絡(luò)類實驗課程不僅要向?qū)W生傳授網(wǎng)絡(luò)知識、驗證網(wǎng)絡(luò)理論、培養(yǎng)實驗技能,更重要的是引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的思維方式、系統(tǒng)地提高他們的綜合分析問題和解決問題的能力,獨立從事網(wǎng)絡(luò)工程實踐。為了提高學(xué)生的實際工程能力,增強學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)工程的整體認識,必須對實驗教學(xué)內(nèi)容進行整合。
2.1 獨立開設(shè)實驗課程
開設(shè)獨立實驗課程,有利于形成完整、科學(xué)的實驗教學(xué)課程體系。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗作為單列實驗課,就必須有一套完整的實驗教學(xué)大綱、實驗教學(xué)計劃、實驗教材,以及實驗教學(xué)參考書,單獨設(shè)定學(xué)分,規(guī)定計劃實驗學(xué)時。按照大綱,根據(jù)現(xiàn)有的實驗條件,制定出切實可行的實驗教學(xué)內(nèi)容。
2.2 整合實驗內(nèi)容
為了加強學(xué)生的基礎(chǔ)訓(xùn)練,注重能力培養(yǎng),強調(diào)素質(zhì)培養(yǎng),系統(tǒng)的訓(xùn)練學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)工程能力。通過設(shè)置一些基本的、綜合的、以及探索性的實驗項目,培養(yǎng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的分析、設(shè)計、管理與應(yīng)用的實驗技能,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力。在具體實現(xiàn)方面,將多門實驗課程調(diào)整為一門大實驗課程,獨立考核,將為課程服務(wù)的實驗改向為專業(yè)服務(wù)的實驗,大力提升實驗課程在學(xué)科專業(yè)中的重要地位。
2.3 實驗教學(xué)的組織和管理
在實驗教學(xué)過程中,教師需要通過對學(xué)生的引導(dǎo)和幫助,增強他們的積極性和主動性。教師在實驗教學(xué)中的主導(dǎo)地位需從三個方面落實:
1) 教學(xué)前備課時,教師應(yīng)該對實驗的重點和難點、實驗設(shè)備的情況、學(xué)生在實驗過程中可能遇到的問題、實驗的數(shù)據(jù)和結(jié)果做到心中有數(shù)。
2) 實驗過程中,教師根據(jù)學(xué)生的具體操作情況,對遇到問題的學(xué)生進行引導(dǎo)、提示,啟發(fā)學(xué)生自主解決問題。
3) 實驗完成后,教師對學(xué)生提交的實驗報告要認真審閱和批改,并對實驗報告進行分析、評定。從每次實驗完成情況和學(xué)生的實驗報告得到反饋信息,總結(jié)、改進實驗。
3 實驗內(nèi)容整合方法的改革
計算機網(wǎng)絡(luò)類實驗課程盡管強調(diào)的重點有所不同,但它們之間有著密切聯(lián)系,因此可以對實驗項目進行整合,形成一門系統(tǒng)性實驗課程。我們根據(jù)教學(xué)大綱和目標,合理分配基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗的比例,共設(shè)置了四個專題實驗,每個實驗又分為若干小實驗,實驗內(nèi)容涵蓋網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實驗、網(wǎng)絡(luò)工程實驗、網(wǎng)絡(luò)安全實驗和網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計四部分。實驗內(nèi)容如表一所示。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)實驗:主要讓學(xué)生對基本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有個概念,知道他們的功能,同時可以了解基本的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)工程實驗。使學(xué)生對常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有所了解,同時具備良好的協(xié)議配置能力,最后通過一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)計綜合實驗讓學(xué)生可以獨立的組建中型網(wǎng)絡(luò)。
網(wǎng)絡(luò)安全實驗:讓學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)安全的基本知識,至少可以使用網(wǎng)絡(luò)工具軟件對可能出現(xiàn)的安全問題可以識別。
網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計實驗:主要實現(xiàn)應(yīng)用層協(xié)議的編程,使學(xué)生掌握基本網(wǎng)絡(luò)程序的設(shè)計,加深對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的理解。
4 總結(jié)
把多門網(wǎng)絡(luò)課程整合成一門綜合的實驗課程后,學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的整體認識加強了,同時采用開放式實驗室,學(xué)生有更多時間來做實驗,學(xué)生對于枯燥而復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有更深的認識,也理解了整個網(wǎng)絡(luò)工程的實際過程。大部分學(xué)生認為網(wǎng)絡(luò)實驗與理論聯(lián)系更緊密,動手能力大大的加強了,同時對從事網(wǎng)絡(luò)類工作也充滿了信心。
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由于課程的不斷改革,對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的教學(xué)要求有所提升,如何豐富網(wǎng)絡(luò)實驗課程的教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的學(xué)習(xí)興趣,成為了目前計算機教育領(lǐng)域的主要問題[1]。隨著時代的不斷發(fā)展,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理論知識越來越繁瑣,為了加深對其內(nèi)容的理解,網(wǎng)絡(luò)實驗課程起著至關(guān)重要的作用,因此,對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教程進行探究具有重大意義。
一、網(wǎng)絡(luò)實驗課程的特點
計算機網(wǎng)絡(luò)課程是一門很強的學(xué)科,具有一定的應(yīng)用性、綜合性以及實踐性。課程的主要內(nèi)容是課程的實驗、課程的設(shè)計以及相關(guān)的實踐等,有助于培養(yǎng)學(xué)生的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力。課程設(shè)計主要是將理論知識得以有效應(yīng)用,提高學(xué)生的綜合技術(shù)能力[2]。
在網(wǎng)絡(luò)實驗課程當中,老師起到指導(dǎo)的作用,需要學(xué)生獨立完成實驗內(nèi)容,從而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過網(wǎng)絡(luò)實驗課程設(shè)計,在培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力同時,還可以提高學(xué)生的語言表達能力[3]。
1、關(guān)于實驗設(shè)計的相關(guān)要求。通過實驗設(shè)計,學(xué)生能夠?qū)旧系幕局R以及相關(guān)技能有進一步的理解與加深,實驗的全過程需要學(xué)生獨立完成,要求所設(shè)計的框架簡單易懂,通過上機對程序進行調(diào)試,最終得到預(yù)期效果。具體預(yù)期效果體現(xiàn)在設(shè)計的思路要求明確,同時界面要求完整,如果有圖例,需要在圖例的下方進行詳細說明。
2、關(guān)于實驗報告的相關(guān)要求。首先要對實驗設(shè)計的核心內(nèi)容有所明確,針對每一個過程都要有詳細的程序清單,對于實驗設(shè)計當中遇到難以解決的問題以及對應(yīng)的解決方案都要在實驗報告當中有所體現(xiàn),在實驗完成以后,需要做出一個整體總結(jié),并寫出心得體會。
3、關(guān)于課程的合理安排。針對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的所有學(xué)科架構(gòu)來說,它們之間存在一定的銜接性和配合性,由淺到深,逐漸加深對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)。所以,在安排課程設(shè)計時,需要考慮該課程設(shè)計應(yīng)該具有一定的實用性、完整性以及獨立性,通過課程設(shè)計的鍛煉,提升學(xué)生的技術(shù)能力水平。在進行網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)計過程中,需要學(xué)生先使用網(wǎng)絡(luò),培養(yǎng)學(xué)生對其學(xué)習(xí)的興趣,加深對網(wǎng)絡(luò)的認識,通過相關(guān)訓(xùn)練,提高學(xué)生的實際操作能力。
二、創(chuàng)建理論應(yīng)用于實踐、學(xué)校與企業(yè)相互合作的新型教學(xué)模式
隨著社會的不斷進步,對人才的要求也越來越高,為了更好地適應(yīng)社會的發(fā)展,學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)知識的理解不能只停留在書本上,需要將其應(yīng)用到時間當中,創(chuàng)建理論應(yīng)用于實踐、學(xué)校與企業(yè)相互合作的新型教學(xué)模式。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)逐漸融入到人們的生活當中,社會對網(wǎng)絡(luò)人才的需求量越來越大,同時對人才的要求也越來越高,所以,大多數(shù)學(xué)校都加大了對網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)的力度,引入了新的教學(xué)模式。為了提高網(wǎng)絡(luò)實驗課程的教學(xué)質(zhì)量,體現(xiàn)更好的實踐效果,需要教師具有較高的教學(xué)能力水平,完善實驗設(shè)施,讓學(xué)生有一個良好的實驗環(huán)境,加大對學(xué)生的實踐訓(xùn)練力度,聘請知名企業(yè)的優(yōu)秀員工到實驗設(shè)計課堂中對學(xué)生進行指導(dǎo),定期為學(xué)生講述實踐經(jīng)驗,從而體現(xiàn)理論應(yīng)用于實踐、學(xué)校與企業(yè)相互合作的新型教學(xué)模式的價值。
通過與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司進行合作,可以有效地提高學(xué)生的綜合實踐能力。讓學(xué)生在企業(yè)中將學(xué)到的理論知識學(xué)以致用,加深對知識的理解,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),還培養(yǎng)了學(xué)生的專業(yè)能力。目前,大多數(shù)學(xué)校將提升學(xué)生的綜合能力作為主要教學(xué)目標,因此,加大對網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)計的實踐教學(xué)力度勢在必行。通過與企業(yè)單位形成長期的合作模式,可以增加學(xué)生的社會實踐經(jīng)歷,從而提高學(xué)生自身的綜合能力,成為一個專業(yè)性人才。若想做到與企業(yè)單位的良好合作,學(xué)校必須創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)基地,保證所需設(shè)備齊全。另外,教師需要在企業(yè)單位提高自身的技術(shù)能力,從而更好地在網(wǎng)絡(luò)實踐過程中對學(xué)生進行指導(dǎo)。
三、總結(jié)
通過對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)進行多次改革,不僅豐富了實驗設(shè)計的內(nèi)容,還培養(yǎng)了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)計的學(xué)習(xí)興趣,從而實現(xiàn)了提高網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)課程的質(zhì)量以及提升教學(xué)水平的目的,通過計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的學(xué)習(xí),讓學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)該門課程的心得體會,提升自身的綜合能力水平,成為專業(yè)性人才,從而促進計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的發(fā)展。
參 考 文 獻
信息社會,計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入到人們生活、工作和學(xué)習(xí)的方方面面。計算機網(wǎng)絡(luò)課程已經(jīng)成為計算機類專業(yè)的核心課程[1]、非計算機類專業(yè)的必修課程。不同專業(yè)對計算機網(wǎng)絡(luò)知識的學(xué)習(xí)有不同的側(cè)重和要求,需要通過計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系改革尋找出路。針對不同專業(yè)的特點,研究和設(shè)計與各專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)知識要求相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法已是當務(wù)之急。
以計算機網(wǎng)絡(luò)課程為核心的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系建設(shè)應(yīng)充分考慮到各專業(yè)對計算機網(wǎng)絡(luò)知識教學(xué)的需求。改革和探索主要圍繞分層次的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系知識領(lǐng)域框架設(shè)計、實踐課程設(shè)計、課程體系教學(xué)大綱、教材和實驗指導(dǎo)書編寫等方面展開。
1研究思路與研究方法
1.1分層次的課程體系設(shè)計
不同專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)內(nèi)容和需求要有所差異,需要針對不同專業(yè)網(wǎng)絡(luò)知識需求,設(shè)計由一般要求、基本要求、較高要求和專業(yè)要求組成的分層次課程體系。對網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)應(yīng)有專業(yè)要求。對計算機類專業(yè),如計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程和數(shù)字媒體等專業(yè)應(yīng)有較高要求。對理工類專業(yè),如通信工程、信息安全、電子信息工程、自動化、信息與計算科學(xué)等應(yīng)有基本要求。對理工類專業(yè),如會計學(xué)、電子商務(wù)、金融學(xué)等應(yīng)有一般要求。分層次的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系如圖1所示。
按網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、計算機類專業(yè)、理工類專業(yè)和經(jīng)管類專業(yè)劃分層次,設(shè)計不同層次滿足對計算機網(wǎng)絡(luò)知識需求的課程。不同層次計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,與計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系相關(guān)的課程如表1所示。
計算機網(wǎng)絡(luò)作為課程體系的核心課程,針對不同專業(yè)特點和能力需求,以及講述內(nèi)容的不同,設(shè)計有3門課程:“計算機網(wǎng)絡(luò)(甲)”適用網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)和計算機類(計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、數(shù)字媒體)專業(yè);“計算機網(wǎng)絡(luò)(乙)”適用學(xué)校其他理工類專業(yè);“計算機網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用”適用學(xué)校經(jīng)管類專業(yè)。
1.2分層次的課程群
課程體系分為計算機網(wǎng)絡(luò)理論、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與應(yīng)用3個課程群。計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系中的課程群如表2所示。
以計算機網(wǎng)絡(luò)課程為核心,設(shè)計出計算機網(wǎng)絡(luò)理論、技術(shù)和應(yīng)用相融合的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系,可以很好地使各課程內(nèi)容前后銜接、融會貫通、知識結(jié)構(gòu)循序漸進、易學(xué)易懂。3個課程群分別體現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)理論、技術(shù)和應(yīng)用知識的基本要求,覆蓋了計算機網(wǎng)絡(luò)知識結(jié)構(gòu)組成的全部內(nèi)容,可以滿足不同專業(yè)對計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容的選取,培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)的動手能力,可以為學(xué)生掌握計算機網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)提供很好的幫助,提高學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)的興趣。
1.3理論、技術(shù)和應(yīng)用相融合的教學(xué)方法
設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)理論、技術(shù)和應(yīng)用相融合的教學(xué)方法,目的是讓學(xué)生知道計算機網(wǎng)絡(luò)理論、技術(shù)發(fā)展的來龍去脈,使學(xué)生知道所學(xué)、掌握所用,明白所學(xué)知識將來如何用,為今后工作就業(yè)打下堅實的計算機網(wǎng)絡(luò)知識基礎(chǔ),這樣才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
分層次的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系設(shè)計立足讓學(xué)生通過身邊和所用的網(wǎng)絡(luò),結(jié)合各專業(yè)培養(yǎng)方案,設(shè)計優(yōu)化的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系各課程的教學(xué)大綱;結(jié)合身邊的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)知識;采用類比人類社會中的通信活動過程來學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識。針對各專業(yè)的特點和學(xué)生對學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)知識的需求,把計算機網(wǎng)絡(luò)理論、技術(shù)和應(yīng)用融合到每一門課程的教學(xué)內(nèi)容中,努力做到“學(xué)思結(jié)合、融會貫通、知行統(tǒng)一”。
例如,在計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過程中,通過對計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議理論的闡述,說明計算機網(wǎng)絡(luò)涉及到的各種技術(shù),例如交換、復(fù)用、協(xié)議分析、尋址、路由等,結(jié)合因特網(wǎng)應(yīng)用,例如域名系統(tǒng)、Web應(yīng)用、電子郵件、局域網(wǎng)等應(yīng)用,使學(xué)生容易理解網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)知識、掌握組建網(wǎng)絡(luò)所需要的技術(shù)、熟悉管理和應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)的方法。
1.4設(shè)計針對不同專業(yè)需求的計算機網(wǎng)絡(luò)組合實驗
設(shè)計出適用不同專業(yè)學(xué)生特點和能力要求的組合實驗[2],這些組合實驗有:因特網(wǎng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)工具與命令、基本組網(wǎng)、路由交換、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與工程、Linux網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)仿真與模擬、IPv6網(wǎng)絡(luò)等。各個組合實驗又包括多個相關(guān)的實驗。
不同專業(yè)可以根據(jù)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容選用相應(yīng)的實驗組合進行實驗教學(xué)。例如,經(jīng)管類專業(yè)可以選用因特網(wǎng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)工具與命令等實驗組合。
通過設(shè)計一系列適用不同專業(yè)學(xué)生特點和能力要求的組合實驗,使學(xué)生具有扎實的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識和較強的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用操作能力。
2課程體系實施和研究內(nèi)容
2.1提出分層次的課程體系框架
采用“分層次”的課程體系研究方法,針對不同層次對學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)知識的不同需求,我們提出了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)注重網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、分析和研究,計算機科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)側(cè)重網(wǎng)絡(luò)基本理論和組網(wǎng)技術(shù),全校其他專業(yè)又分為理工類和經(jīng)管類,分別側(cè)重于Internet程序設(shè)計和因特網(wǎng)操作使用的課程體系。
研究的思路是以網(wǎng)絡(luò)工程本科專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系建設(shè)為主線,結(jié)合計算機類專業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)課程,以及理工類和經(jīng)管類專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)通識課及相關(guān)課程的實施方案,設(shè)計出計算機網(wǎng)絡(luò)理論、技術(shù)、應(yīng)用課程群。各層次和各專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以依據(jù)各自的培養(yǎng)方案,選擇適用的計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程,體現(xiàn)了該課程體系框架的靈活性和可擴充性。
課程體系把課程分為計算機網(wǎng)絡(luò)理論、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與應(yīng)用3個課程群,采用理論、技術(shù)和應(yīng)用融合的教學(xué)方法。課程體系框架設(shè)計立足讓學(xué)生通過身邊和所用的網(wǎng)絡(luò),類比人類社會中的通信活動學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識,讓學(xué)生知道所學(xué)、明白所用,激發(fā)和幫助學(xué)生逐步形成對網(wǎng)絡(luò)理論、技術(shù)、應(yīng)用學(xué)習(xí)的興趣,從而做到舉一反三、觸類旁通。
2.2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和修訂教學(xué)大綱
在修訂各專業(yè)培養(yǎng)方案中有關(guān)計算機網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,制定并不斷調(diào)整各門相關(guān)課程教學(xué)大綱,刪除過時的或與相應(yīng)層次要求不適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,及時將網(wǎng)絡(luò)新理論、新技術(shù)納入教學(xué)大綱。例如,增加的新課程包括:Linux網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)仿真與模擬、移動網(wǎng)絡(luò)、IPv6技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)新進展等。
2.3編寫適用不同層次教學(xué)需求的教材
在教學(xué)實踐過程中我們感到,一本好的教材對教和學(xué)會有很大的幫助,由于計算機網(wǎng)絡(luò)理論和技術(shù)發(fā)展很快,需要研究不同層次計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點,我們編寫出適用不同層次計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教材。例如,由機械工業(yè)出版社2010年7月出版的《計算機網(wǎng)絡(luò)――原理、技術(shù)與應(yīng)用》[3],把計算機網(wǎng)絡(luò)的理論、技術(shù)與應(yīng)用融合到一本書中,給出對不同層次網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)課時選擇的建議,對教學(xué)內(nèi)容靈活取舍,可以很好地滿足不同專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的需求。
2.4設(shè)計適用不同層次的網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容
研究和設(shè)計適用不同專業(yè)學(xué)生特點和能力要求的組合實驗,依據(jù)對計算機網(wǎng)絡(luò)知識的專業(yè)要求、較高要求、基本要求和一般要求設(shè)計組合實驗的實驗內(nèi)容。例如:對一般要求,可以開設(shè)因特網(wǎng)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)工具與命令等實驗組合,進行一般因特網(wǎng)應(yīng)用、網(wǎng)頁設(shè)計、常用網(wǎng)絡(luò)命令使用、網(wǎng)站設(shè)計等方面的實驗;對于專業(yè)要求,可以開設(shè)基本組網(wǎng)、路由交換、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與工程、Linux網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)仿真與模擬、IPv6網(wǎng)絡(luò)等組合實驗。
結(jié)合組合實驗設(shè)計,編著相應(yīng)的實驗教材和指導(dǎo)書,包括《組網(wǎng)技術(shù)與配置》、《計算機網(wǎng)絡(luò)實驗》、《計算機網(wǎng)絡(luò)常用命令》等。目的是提高不同專業(yè)學(xué)生設(shè)計網(wǎng)絡(luò)、組建網(wǎng)絡(luò)、使用網(wǎng)絡(luò)、管理和維護網(wǎng)絡(luò)的動手能力,理論與實踐相結(jié)合,達到知行統(tǒng)一。
3分層次教學(xué)的應(yīng)用和示范作用
3.1應(yīng)用情況
分層次的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系建設(shè)需要一個長期的過程,需要團隊合作精神,充分調(diào)動有關(guān)教師的積極性,需要踏踏實實做的教學(xué)工作有很多。經(jīng)過一段時間建設(shè),目前我們已經(jīng)形成了較好的分層次課程體系,各課程之間知識結(jié)構(gòu)互為支持,在計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中較早地構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)課程群。不斷追蹤計算機網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)的新進展,逐步開設(shè)出一系列新課程,如IPv6技術(shù)、Linux網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等。
分層次的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系以及部分課程教學(xué)大綱,已經(jīng)應(yīng)用于2004級至2008級5屆的網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、計算機類各專業(yè)和學(xué)校其他理工類、經(jīng)管類專業(yè)。例如,每年計算機類各專業(yè)有800余名學(xué)生學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系中的課程;又如,嵌入式系統(tǒng)等課程,提供了計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)工具與實踐等理論和技術(shù)知識。每年學(xué)校的電子信息工程、信息安全、編輯出版學(xué)等專業(yè)有1 000余名學(xué)生學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系中的課程。為學(xué)生在數(shù)學(xué)建模、電子設(shè)計、財會信息化和機器人大賽取得優(yōu)異成績打下扎實的計算機網(wǎng)絡(luò)知識基礎(chǔ)。
3.2示范作用
分層次的計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系建設(shè)需要在教學(xué)實踐過程中不斷發(fā)現(xiàn)新的問題、研究和尋找解決問題的方法和途徑。繼續(xù)完善分層次計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系的理論研究,在總結(jié)前階段工作的基礎(chǔ)上,積極吸收其他高校適應(yīng)不同專業(yè)課程體系建設(shè)的經(jīng)驗,取長補短。
分層次計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系要擴大實踐范圍,分層次計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系建設(shè)中的經(jīng)驗可以推廣到其他課程體系的教學(xué)改革中,應(yīng)有一個較長的時間進行實踐檢驗,需要在更大范圍內(nèi)對教學(xué)大綱作更深入的研究和實踐。召開由學(xué)生、教師參加的座談會,認真傾聽他們對教學(xué)改革和課程體系建設(shè)的意見。
我們積極倡導(dǎo)與國內(nèi)、外高校就分層次計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系建設(shè)進行合作研究,對中、外高校計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系進行比較研究,并對國外計算機網(wǎng)絡(luò)課程體系教材進行分析,找出值得借鑒的地方,為進一步搞好分層次課程體系研究和教學(xué)實踐提供依據(jù)。
參考文獻:
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Construction of Hierarchical Computer Network Curriculum System
WANG Xianglin
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)32-7679-03
Abstract: The course of Computer network which has both theoretical and applicability is developing rapidly with the development of network technology. The course is difficult in teaching, while the existing teaching methods are hard to get sufficient teaching efficiency. Base on the idea of "combine theory and application", we analyzed deeply in both theoretical teaching and experimental teaching of the deficiencies of the computer network course that offered by all full-time bachelor. We presented the improvement measures on the theory teaching such as the methods of teaching, highlighting the emphasis of teaching content, the multimedia assisted teaching and online teaching, etc... And we presented the improvement measures on the experimental teaching such as the software facilities and hardware facilities, the experimental design and the preparation of experimental teaching content, etc... Which has been proved is feasible and achieved good teaching results.
Key words: Computer Network; Teaching Reform; theory teaching; experimental teaching
近年來計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度和普及規(guī)模都呈現(xiàn)出愈發(fā)迅猛的勢頭,這導(dǎo)致各個行業(yè)對計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)技術(shù)人才的需求量愈來愈大,對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的專業(yè)素養(yǎng)要求也愈來愈嚴格[1]。目前計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為很多高等院校計算機、通信等專業(yè)的必修課,但由于該課程所包含的理論知識涉及計算機、通信、電子等等多個學(xué)科,因此要求授課教師掌握的知識面要廣、專業(yè)技術(shù)知識要精;而同時計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新?lián)Q代速度快[2],課程教學(xué)學(xué)時數(shù)時常不增反減,這些愈發(fā)增加了計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)難度。為了盡快提高計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)質(zhì)量,以培養(yǎng)出更多理論基礎(chǔ)扎實、技術(shù)水平過關(guān)的高素質(zhì)網(wǎng)絡(luò)人才,課程教學(xué)改革亟待進行。
1 《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
計算機網(wǎng)絡(luò)是一門集理論性、實踐性與應(yīng)用性于一體的學(xué)科,學(xué)科技術(shù)發(fā)展迅速,知識體系不斷更新,導(dǎo)致傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法跟上學(xué)科的發(fā)展,在教學(xué)過程中各種問題日漸凸顯。
1.1理論教學(xué)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中新理論、新技術(shù)、新標準、新服務(wù)的不斷提出,計算機網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容越來越繁復(fù),傳統(tǒng)的理論教學(xué)方法很難跟上課程知識的增長。
1.1.1 傳統(tǒng)理論教學(xué)方法枯燥乏味
凡理論課程都帶有很多的具有抽象性的內(nèi)容,這些內(nèi)容理論性較強,授課時單一的教學(xué)方法很難做到深入淺出、通俗易懂的講解,學(xué)生也不易理解。在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中典型的抽象內(nèi)容如“協(xié)議”,該部分一直以來都是計算機網(wǎng)絡(luò)課程的重點和難點?!皡f(xié)議”中所包含的規(guī)則性問題如果只由傳統(tǒng)的說教模式來講解必然會導(dǎo)致課堂授課枯燥乏味,學(xué)生注意力不集中、產(chǎn)生厭煩心理,進而嚴重影響課程教學(xué)效果。
1.1.2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)主次不清
眾所周知目前最流行的計算機網(wǎng)絡(luò)標準是TCP/IP體系結(jié)構(gòu),它是當今覆蓋范圍最廣的Internet所遵循的現(xiàn)實工業(yè)標準。然而大部分教材都是從ISO/OSI七層結(jié)構(gòu)參考模型著手,依次從物理層到應(yīng)用層介紹各層的功能、主要協(xié)議以及關(guān)鍵技術(shù)等,然后再對比TCP/IP模型的四層體系結(jié)構(gòu)講解。這種教學(xué)內(nèi)容組織方式的優(yōu)點在于有很好的理論性與邏輯性,但對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系整體及其功能描述較少,未能將TCP/IP體系結(jié)構(gòu)的重要地位凸現(xiàn)出來,最終導(dǎo)致學(xué)生結(jié)束課程學(xué)習(xí)后,仍無法對Internet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)進行整體把握;造成學(xué)習(xí)完計算機網(wǎng)絡(luò)課程后,學(xué)生無法將理論與實際相聯(lián)系,與我們所期望的應(yīng)用型人才相去甚遠。
1.1.3 理論教學(xué)與實驗教學(xué)脫節(jié)
作為一門實踐性與應(yīng)用性較強的學(xué)科,理論教學(xué)結(jié)合實驗教學(xué)是不可或缺的[3]。然而許多學(xué)校實行理論教學(xué)與實踐教學(xué)相獨立的管理模式,將課程的實踐環(huán)節(jié)由專職實驗教學(xué)教師來教授,容易造成理論教學(xué)與實驗教學(xué)步調(diào)不一致甚至脫節(jié)的現(xiàn)象產(chǎn)生。課程教學(xué)無法及時有效結(jié)合實踐動手,這也在一定程度上增大了教師授課與學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。
1.1.4 多媒體利用不充分
多媒體技術(shù)是一種功能十分強大的輔助教學(xué)手段,很多教師在授課過程中也在使用,但是大部分教師對多媒體的使用還僅僅停留在播放課件的簡單工具上,致使多媒體器材的利用率低下,浪費了這種昂貴的教學(xué)資源。
1.2實驗教學(xué)環(huán)節(jié)現(xiàn)狀
計算機網(wǎng)絡(luò)課程具備著很好理論性的同時,也有著相當強的實踐性與應(yīng)用性。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中教師主要是根據(jù)實驗指導(dǎo)教材培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和創(chuàng)造性思維能力,引導(dǎo)學(xué)生動手編寫程序并調(diào)試程序,直至得到實驗結(jié)果。通過實驗教學(xué),可逐漸使學(xué)生的邏輯思維更加縝密,把復(fù)雜的問題有秩序地簡單化,最終解決問題。然而現(xiàn)有《計算機網(wǎng)絡(luò)》的實驗大都較為簡單,且多為驗證性實驗,實驗中學(xué)生仍舊處于被動學(xué)習(xí)地位,無法有效發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。
其次,現(xiàn)有的實驗內(nèi)容和方法普遍具有局限性,無法有效發(fā)揮學(xué)生的邏輯思維能力。學(xué)生對實驗?zāi)康牟幻鞔_,對實驗內(nèi)容、實驗原理的理解和掌握普遍具有片面性,對實驗步驟也無法建立起系統(tǒng)的概念。同時,上機實驗在培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力方面考慮的也較少。
2 《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)改革總結(jié)
在《計算機網(wǎng)絡(luò)》的教學(xué)過程中應(yīng)更注重學(xué)生邏輯思維和抽象思維能力的培養(yǎng),致力于提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。結(jié)合實驗教學(xué),不斷鍛煉學(xué)生的邏輯思維,達到將復(fù)雜的問題有秩序地簡單化、最終解決問題的目的。鑒于此,作者結(jié)合已有教學(xué)經(jīng)驗對《計算機網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)的內(nèi)容和方法進行了一些改革探索,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程上的興趣和課程的教學(xué)效果。
2.1 多樣化的理論教學(xué)方法
2.1.1靈活多變的案例分析
對于理論性較強的《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程,傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法無法有效的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動性。在理論教學(xué)過程中,授課教師應(yīng)盡量多找一些成功的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)案例進行講解分析,將理論與實際有效聯(lián)系起來,提升學(xué)生尋找問題、分析問題和解決問題的能力。例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的完整過程包括可行性分析、需求分析、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、測試驗收、運行維護等若干個步驟[4-5],以學(xué)生為課堂主體,讓學(xué)生以一名系統(tǒng)分析員的身份去模擬與客戶的溝通交流,以此為課堂案例教學(xué)的核心,而教師只對有偏差的部分作簡單糾正,從而帶動并提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。還可讓學(xué)生扮演多種不同身份,如工程商、客戶、供應(yīng)商等等,從各個角色的不同角度去思考,包括從成本、效益、工程級別、時間進度等多方面進行思考,設(shè)立小組討論環(huán)節(jié),從而快速提高學(xué)生全局性思維能力。
2.1.2主次分明的理論教學(xué)
在計算機網(wǎng)絡(luò)課程的整個教學(xué)過程中應(yīng)始終貫徹“從實用性出發(fā)”的觀點,致力于培養(yǎng)具有高素質(zhì)的應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)人才。作為一種經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),ISO/OSI七層結(jié)構(gòu)描述了計算機之間進行通信時遵循的方法和規(guī)則,但在以TCP/IP體系結(jié)構(gòu)為現(xiàn)實標準的Internet大規(guī)模發(fā)展的今天,ISO/OSI七層結(jié)構(gòu)的參考價值遠大于其實用價值[6]。在實際教學(xué)中,ISO/OSI參考模型作為理論基礎(chǔ)必不可少,但教學(xué)的重點應(yīng)放在實用性更高的TCP/IP模型上,這樣才能跟實際應(yīng)用更緊密的聯(lián)系起來。引入更多當今前沿的技術(shù)知識(如物聯(lián)網(wǎng)、云計算等),以開拓學(xué)生的知識面。
2.1.3形象生動的多媒體輔助教學(xué)
在課堂教學(xué)中板書有利于增強內(nèi)容的邏輯性和連貫性但比較占用課堂時間,而多媒體作為一種輔助教學(xué)手段更多用于增加課堂教學(xué)的生動性,提升課堂氣氛活躍度。在課前提前將大量的如圖表類的內(nèi)容用PPT、Flas等方式準備好,可以讓課堂教學(xué)變得生動形象,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性,還能節(jié)省大量的板書時間,可謂一舉數(shù)得。然而目前很多教師在多媒體的利用上僅限于圖片與文字的排版,對于多媒體真正功能強大的動畫、聲音、視頻等的制作使用還了解甚少,這就造成了教學(xué)資源的巨大浪費。因此教師在多媒體教學(xué)上還應(yīng)花更多的精力進行熟悉使用,以增加理論教學(xué)的生動性和豐富性。
2.1.4開放的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
這里網(wǎng)絡(luò)教學(xué)指包括計算機網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)的可下載網(wǎng)絡(luò)資源、網(wǎng)站、教學(xué)視頻、網(wǎng)絡(luò)實時課程等所有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的利用[7]。鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源開拓自身知識面的廣度和深度,增強學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能力。相學(xué)生推薦一些好的網(wǎng)站(包括網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)站、技術(shù)論壇、各高校精品課程網(wǎng)站、前沿技術(shù)研究中心網(wǎng)站、著名大學(xué)計算機院系網(wǎng)站或著名網(wǎng)絡(luò)技術(shù)公司網(wǎng)站等)。通過推薦優(yōu)秀的資源來增長學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的認識,進而促進其在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的學(xué)習(xí)發(fā)展。
2.2重視實驗教學(xué)
《計算機網(wǎng)絡(luò)》是一門實踐性和應(yīng)用性較強的學(xué)科,要求學(xué)生要具備較高的實際動手能力,因此僅僅只學(xué)好理論知識是遠遠不夠的,實驗環(huán)節(jié)必不可少。在實驗環(huán)節(jié)中能不斷鍛煉學(xué)生的動手能力,提升解決實際問題的能力水平,更能與網(wǎng)絡(luò)理論知識相印證,從而促進學(xué)生對所學(xué)知識跟深層次、更全方面的掌握。鑒于此,我們總結(jié)已有教學(xué)經(jīng)驗提出如下幾點關(guān)于實驗教學(xué)的建議:
2.2.1完善的實驗軟硬件設(shè)施
首先應(yīng)加大在計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的投入。一個完整的網(wǎng)絡(luò)實驗室要有模擬實驗設(shè)施和物理實驗設(shè)施兩部分組成,模擬環(huán)境可以幫助提高學(xué)生對實驗原理邏輯的把握(如Packet tracer等模擬軟件以及網(wǎng)絡(luò)編程軟件等),而物理環(huán)境可以對模擬實驗設(shè)計進行驗證(相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備,如PC機、網(wǎng)線、路由器、集線器、服務(wù)器等等),兩者相結(jié)合可以快速提高學(xué)生的實際動手能力。更多的,還可為學(xué)生提供一些課外實踐機會,參與到實際的網(wǎng)絡(luò)組建項目中去學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗。
2.2.2循序漸進的實驗內(nèi)容
考慮到學(xué)生對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的學(xué)習(xí)都遵循著從淺顯到深入、從簡單到復(fù)雜的規(guī)律,因此我們在安排實驗內(nèi)容時也應(yīng)遵循從易到難、從淺入深的準則,且各部分間邏輯關(guān)聯(lián)性強、遞進層次清晰。實驗內(nèi)容類型上不應(yīng)僅僅局限在驗證性實驗的層次,而應(yīng)設(shè)計更多的自主性較強的綜合實驗。驗證性實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生掌握理論知識、理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理、訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)編程能力、綜合運用理論知識以及提高解決實際問題的能力,但對開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維與提升自主開發(fā)能力不夠適用。因此還應(yīng)該設(shè)計一些開放性的實驗來鍛煉學(xué)生的自主思考開發(fā)的能力。
2.2.3充分的實驗教學(xué)準備
實驗前教師自己在充分備課的情況下還應(yīng)要求學(xué)生提出課前預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書與相關(guān)知識。完整的實驗指導(dǎo)書應(yīng)包含以下幾部分:實驗題目、實驗?zāi)康?、實驗設(shè)備、實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗步驟、實驗結(jié)果及實驗分析。
實驗中教師應(yīng)詳細介紹本次實驗的注意事項,講解實驗?zāi)康?、實驗原理等,幫助學(xué)生理解實驗內(nèi)容。在學(xué)生操作階段應(yīng)積極主動與學(xué)生交流溝通,實時解答學(xué)生提問,妥善處理意外事件、保證實驗安全有序的進行。
實驗后嚴格要求學(xué)生撰寫實驗報告,包括具體實驗步驟、詳細的實驗結(jié)果以及相應(yīng)的分析、實驗心得體會等。并及時批閱學(xué)生提交的實驗報告,評價學(xué)生實驗成績,認真總結(jié)實驗效果、實驗成功點以及不足之處,為后續(xù)實驗做準備等等。
3 結(jié)束語
教學(xué)改革是對已有教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法進行討論和提出改進,通過不斷的改革使得教學(xué)愈來愈完善。通過對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)所存在的問題分別就理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩方面進行深入討論,梳理出了一套行之有效的教學(xué)方法。教學(xué)改革對教學(xué)質(zhì)量有極大的提升作用,不僅僅只是讓學(xué)生更好的學(xué)習(xí)知識、掌握能力,教師也能在改革的過程中不斷升華自身,更能提高社會整體教學(xué)水平。希望有越來越多的人士參與到教學(xué)改革探討中來,為社會教育事業(yè)的提高共同努力。
參考文獻:
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1.前言
《計算機網(wǎng)絡(luò)》是計算機網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程理論與實踐結(jié)合緊密,因此教學(xué)與實驗的結(jié)合是必然。我們通過近幾年對本課程的教學(xué),分析該課程實驗教學(xué)中存在的問題,積極探索理論與實驗合理搭配的新方法,努力實現(xiàn)科學(xué)地結(jié)合課堂實驗與課外實驗,并從實驗開設(shè)多方位、多元化等方面下功夫,力求在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新形勢下真正讓該課程理論教學(xué)與實驗開展相互促進,從而提高整體教學(xué)效果。
2.《計算機網(wǎng)絡(luò)》實驗課程教學(xué)中實際存在的問題
現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用無處不在,計算機網(wǎng)絡(luò)的實踐價值顯而易見。學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識要能夠通過實際的動手操作來消化書本上抽象難懂的理論,并最終在掌握理論基礎(chǔ)后能夠分析和解決實踐中遇到的問題。但是,在這門課程的實驗教學(xué)中還存在不少問題。
2.1網(wǎng)絡(luò)課實踐性強,但實驗課時偏少。
由于學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)繁重,大多數(shù)課程的課時都比較緊張,《計算機網(wǎng)絡(luò)》這門課程的實驗課時一般只有8―12個,實在有限。在這緊張的實驗課時內(nèi),只有用心設(shè)計和搭配實驗,學(xué)生才能在有限的時間內(nèi)掌握知識。
2.2理論課忽視實驗與理論的有機結(jié)合。
教師在教學(xué)中,常認為理論和實驗課有著明確的分工,因此在理論課上往往只注意理論知識的分析和灌輸,忽視了課堂上實驗與理論的有機結(jié)合。其實在理論課中合理搭配和穿插相關(guān)的實驗很重要。教學(xué)經(jīng)驗也證明,在理論課上結(jié)合教學(xué)進度開設(shè)一些短小緊湊、和教學(xué)結(jié)合緊密的實驗,能大大提高教學(xué)效果和教學(xué)效率,并不會因為實驗而耽擱課程進度。
2.3實驗內(nèi)容單調(diào)。
當前網(wǎng)絡(luò)課程的實驗內(nèi)容開設(shè)往往偏于單調(diào),通常過多地集中于組網(wǎng)建網(wǎng)等工程性較強的實驗。這類實踐內(nèi)容對提高學(xué)生的實際動手能力確實很有幫助,但總體實驗內(nèi)容不夠豐富,而網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容卻是多姿多彩,導(dǎo)致主要依靠這類實驗對學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)知識的幫助不夠全面。既然計算機網(wǎng)絡(luò)在各個層面、各個領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用,那么只有開設(shè)多層面的實驗,才能讓學(xué)生能夠客觀地認識到一個真正的計算機網(wǎng)絡(luò)。
2.4實驗空間局限。
傳統(tǒng)的方法主要集中于實驗課,而實驗課時本身又有限,導(dǎo)致難以在這有限的實驗空間內(nèi)展開豐富多彩的實踐。因此除了實驗課外,教師還應(yīng)該積極探索通過各種方式擴展實驗空間。
3.對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程實驗教學(xué)建設(shè)的建議
要搞好計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué),作為實驗與實踐教學(xué)的教師,我們在教學(xué)過程中必須明確實驗的目的。
通過實驗輔助理論教學(xué),加深學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)原理和技術(shù)的感觀認知和深入理解。
以素質(zhì)教育為目標,使學(xué)生通過動手實驗,培養(yǎng)學(xué)生對計算機及信息網(wǎng)絡(luò)的動手實踐能力。
激勵新發(fā)明、新理念、新技術(shù)和新應(yīng)用,鼓勵學(xué)生在實驗課中對各種問題的變位思考和對同一問題的多種不同實現(xiàn)方法,提高學(xué)生創(chuàng)新能力。
通過寬口徑、分層次、突出前沿的實驗教學(xué)體系,提高學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)知識的綜合認識和全面理解。
明確了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程的教學(xué)目的之后,結(jié)合在課程教學(xué)中總結(jié)的實際經(jīng)驗,現(xiàn)對“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的實驗教學(xué)做出幾點探討。
3.1理論課上合理穿插實驗。
計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程要協(xié)調(diào)與相應(yīng)理論課程的銜接,在實驗內(nèi)容的設(shè)計與安排上要注重專業(yè)基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)。網(wǎng)絡(luò)中的原理一般都和實踐結(jié)合,在理論課上要積極創(chuàng)造演示實驗的條件,如配備多媒體演示設(shè)備,教室內(nèi)開通網(wǎng)絡(luò),安裝一些經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)軟件,配備一定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,等等。針對計算機網(wǎng)絡(luò)理論課的教學(xué)特點,我們采用了多媒體課件、互動方法、實物展示方法和仿真演示方法相結(jié)合的理論課教學(xué)方法。實踐表明,綜合采用上述方法可以提高教學(xué)效果,使得學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)知識學(xué)得更加扎實。
3.2實驗開設(shè)多樣化。
針對以往實驗內(nèi)容單一、偏重于工程化的問題,我們經(jīng)過實踐和總結(jié),認為網(wǎng)絡(luò)實驗開設(shè)應(yīng)該多樣化,除了工程類實驗外,實驗內(nèi)容還可從多個方面開展。主要幾個方面的實驗具體開展概要如下。
3.2.1工程類實驗。這類實驗是以往網(wǎng)絡(luò)實驗的主要內(nèi)容,主要涉及組網(wǎng)建網(wǎng)實驗,如局域網(wǎng)的搭建,跨交換機劃分VLAN,使用路由器進行點對點通信,等等。通過這類實驗,學(xué)生能了解網(wǎng)絡(luò)是怎樣組建的,用到哪些設(shè)備和技術(shù),各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有什么特點,這些設(shè)備又是如何配置的,從而能真正以網(wǎng)絡(luò)管理者的身份介入網(wǎng)絡(luò),理解協(xié)議的實際運用,積累一定的實際工程經(jīng)驗,提高理論應(yīng)用于實際的能力,縮短所學(xué)與所用的距離。
3.2.2協(xié)議分析類實驗。這類實驗主要是應(yīng)用協(xié)議分析軟件(如Ethereal),或?qū)iT的協(xié)議分析儀(如Optiview),對典型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如HTTP協(xié)議、DNS協(xié)議、IP協(xié)議、RIP協(xié)議等)進行分析。在實驗前,教師可以給出明確的目標,要求學(xué)生分析具體協(xié)議的哪些方面,通過協(xié)議分析完成和掌握什么內(nèi)容,等等。在有了類似的相關(guān)指導(dǎo)下,學(xué)生能夠做到條理清晰、分析全面。
3.2.3網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計類實驗。這類實驗讓學(xué)生在了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)軟件的工作原理的基礎(chǔ)上,動手設(shè)計實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)程序。實驗前由教師給出網(wǎng)絡(luò)程序要實現(xiàn)的功能、基于的基本原理、具體的主要步驟等。例如,編程實現(xiàn)一個簡單FTP服務(wù)器:要求在熟悉FTP協(xié)議原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計和編程實現(xiàn)一個簡單的FTP服務(wù)器,可以設(shè)計相應(yīng)的客戶端來測試服務(wù)器的工作。
3.2.4綜合設(shè)計類實驗。這類實驗往往需要多個方面知識的結(jié)合,可能涉及以上幾個方面實驗的綜合應(yīng)用,具有一定的難度和工作量,可以考查學(xué)生對知識的綜合掌握情況,以及分析和解決問題的能力。
3.3拓展實驗空間。
以往的實驗空間通常局限于實驗室,我們認為對于工程性強的實驗,要充分利用實驗室的硬件條件,主要將其安排在能夠提供相關(guān)實驗環(huán)境和硬件設(shè)備的實驗室內(nèi)。在保證基礎(chǔ)教學(xué)的同時,要不斷將計算機網(wǎng)絡(luò)方面的新技術(shù)、新協(xié)議和新的科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化并增加到實驗教學(xué)中來,及時補充和修改實驗教程、講義和課件,根據(jù)新的內(nèi)容精心選擇和設(shè)計實驗,使學(xué)生通過課程教學(xué)與大量實驗,對計算機網(wǎng)絡(luò)方面的新理論、新技術(shù)有全局把握。包括以下措施。
3.3.1開發(fā)綜合性課程設(shè)計。這種實驗需要在掌握原理的基礎(chǔ)上對知識進行綜合運用,一個實驗往往涉及多個知識點的融合,無法在短短幾個課時完成,因此該實驗可以作為“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的配套課程設(shè)計。一般可由教師給出幾個典型的課題,由學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好選擇相關(guān)課題。這種實驗具有一定的難度,對學(xué)生的動手能力和自學(xué)能力是一個考驗,設(shè)計過程中需要教師和學(xué)生的多次溝通交流。這種實驗可培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決問題能力,把網(wǎng)絡(luò)知識融會貫通到實驗中。
3.3.2舉辦網(wǎng)絡(luò)實踐競賽。在開發(fā)綜合性課程設(shè)計的同時,針對那些難度大、工作量飽滿的實驗(如實現(xiàn)和測試可靠的UDP傳輸、網(wǎng)站的設(shè)計和搭建、網(wǎng)絡(luò)聊天軟件的設(shè)計和應(yīng)用等),我讓學(xué)生成立實驗興趣小組,讓其根據(jù)興趣特長自由組合,通過小組內(nèi)分工協(xié)作,依靠團體的力量來完成任務(wù)并參加比賽。
3.4保證實驗教學(xué)的先進性和實用性。
教師除了不斷加入新的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗內(nèi)容之外,還要及時將先進的實驗設(shè)備和實驗輔助工具引入到實驗教學(xué)中,讓學(xué)生盡可能及時接觸計算機網(wǎng)絡(luò)方向的新設(shè)備新工具,使得學(xué)生能將所學(xué)知識應(yīng)用到實際的工作中去。
4.結(jié)語
理論與實踐的結(jié)合是《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)的必然之路,但是結(jié)合的方式應(yīng)該從目前實際情況出發(fā),克服存在的困難,注意科學(xué)化、合理化、多樣化,使得“計算機網(wǎng)絡(luò)”的實驗教學(xué)結(jié)合實際環(huán)境,緊跟計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,不斷更新與進步。
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“計算機網(wǎng)絡(luò)”是計算機及其相關(guān)專業(yè)的一門必修課,該課程對實驗和實踐的要求較高,需要合理規(guī)劃教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容才能收到良好的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)方式方法注重按照課本結(jié)構(gòu)向?qū)W生傳授生澀抽象的理論知識和相關(guān)概念,這種教育模式下學(xué)生很難對計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)知識形成完整的、深刻的認識,加之實驗和實踐環(huán)節(jié)所占的比重較低,實現(xiàn)方式較為簡單等原因,這就使得“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)無法獲得預(yù)期的教學(xué)效果。
彈性教學(xué)模式是一種新的教學(xué)模式,該教學(xué)模式以學(xué)生為核心,將授課、實踐以及考核等多個環(huán)節(jié)彈性化處理,可以有效改變現(xiàn)有教學(xué)模式的弊端。
1.彈性教學(xué)模式分析
計算機網(wǎng)絡(luò)課程包含較為廣泛的知識體系,不僅涉及計算機相關(guān)部分內(nèi)容,還涉及通信相關(guān)部分內(nèi)容,是當代信息技術(shù)的發(fā)展的產(chǎn)物。鑒于計算機及通信相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展速度十分迅速,計算機網(wǎng)絡(luò)課程需要隨著這些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展而變化,這就使得其知識體系具有了彈性這一特性。為配合該特性,在實際教學(xué)中更適合使用彈性教學(xué)模式。
2.課程教學(xué)的彈性定制
2.1彈性教學(xué)內(nèi)容制定
在計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)中,不需要拘泥于課本結(jié)構(gòu)按部就班的進行教學(xué)規(guī)劃,反而可以根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的特性進行彈性調(diào)節(jié),將多種教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整和條理,更加系統(tǒng)和全面的向?qū)W生開展教學(xué)活動。
如實際的Internet網(wǎng)絡(luò)包含兩個主要結(jié)構(gòu),一個是實現(xiàn),另一個是應(yīng)用。而在Internet的實現(xiàn)中又分為物理實現(xiàn)和邏輯實現(xiàn)兩部分;應(yīng)用則存在多種成熟應(yīng)用方式以及多種新興應(yīng)用方式。每一種實現(xiàn)和應(yīng)用中又包含了諸多的內(nèi)容,這些內(nèi)容就是計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)內(nèi)容。通過這種教學(xué)模式的改變可以將教學(xué)內(nèi)容整理成一個清晰的、層次分明的樹,這樣學(xué)生不僅會對計算機網(wǎng)絡(luò)形成更加深刻的認識,還會多每一部分教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
2.2 彈性課堂教學(xué)
課堂教學(xué)時間是有限的,如果僅僅依靠課堂時間讓學(xué)生學(xué)習(xí)和理解教學(xué)內(nèi)容是無法達到預(yù)期的教學(xué)效果的,這就要求在課堂教學(xué)方面也應(yīng)該進行彈性化改革。一方面,學(xué)生應(yīng)該對課程做一定的預(yù)習(xí)和準備,無論是整理不同教學(xué)內(nèi)容的邏輯關(guān)系還是總結(jié)歸納問題,對提高教學(xué)效果都是有積極的幫助的。另一方面,教師應(yīng)該對課堂時間進行規(guī)劃和分配,改變傳統(tǒng)的“你教我聽”的模式,讓學(xué)生參與到教學(xué)討論中,不僅可以活躍課堂氣氛,還能夠在教師的引導(dǎo)下增強學(xué)生的學(xué)習(xí)深度和學(xué)習(xí)廣度,掌握計算機網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)涵。
3.課程實踐的彈性定制
課程實踐對于“計算機網(wǎng)絡(luò)”這門課程具有非常重要的意義,是最核心的教學(xué)主體,因此在這門課程中實施彈性教學(xué)時必須將實驗、課程設(shè)計以及實習(xí)等實踐方式進行有效結(jié)合,向?qū)W生提供充分的動手實踐環(huán)境,幫助學(xué)生真正掌握和引用計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中學(xué)到的知識。
首先,隨著教育資源投入的不斷加大,大部分高校都具有能夠滿足教學(xué)實驗的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)條件。但是傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺陷在于:實驗題目落后。計算機網(wǎng)絡(luò)課程中涉及的教學(xué)內(nèi)容及相關(guān)技術(shù)發(fā)展速度非??欤挥信c社會需求相符的實驗內(nèi)容才能夠真正提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此在實驗環(huán)節(jié)中可以依照彈性教學(xué)的內(nèi)涵選取或引入CCNA、CCNP中與社會關(guān)聯(lián)較為密切的實驗題目,或鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新性實驗。
其次,課程設(shè)計是體現(xiàn)學(xué)生綜合能力的主要方式之一,但是傳統(tǒng)教學(xué)中,教師和學(xué)生對其并沒有產(chǎn)生足夠的重視度,只是按部就班的制定和完成一些較為容易實現(xiàn),與課本教學(xué)內(nèi)容沒有較大差別的課程設(shè)計內(nèi)容。課程設(shè)計的本質(zhì)在于激勵學(xué)生對已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握的知識進行歸納和總結(jié),通過與老師溝通,在自己最大能力范圍內(nèi),將多個相關(guān)內(nèi)容進行串聯(lián)和綜合應(yīng)用,構(gòu)成一個完整的課程設(shè)計方案,結(jié)果是失敗還是成功并不是非常重要。這就要求教師利用自己的科研積淀以及對學(xué)生的個人能力進行分析,通過與學(xué)生討論,擴大課程設(shè)計的內(nèi)容,增強課程設(shè)計的彈性。
再次,對于有能力的學(xué)校,教師應(yīng)該有計劃的組織學(xué)生進行實習(xí)或邀請與本課程關(guān)系密切的從業(yè)人員對其工作內(nèi)容或他眼中的計算機網(wǎng)絡(luò)進行講解,幫助學(xué)生建立更為生動、更為真實的計算機網(wǎng)絡(luò)認識。
4.課程考核的彈性定制
實行彈性考核方式更能夠體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力,消除學(xué)生只為應(yīng)試而學(xué)習(xí)的心態(tài)。
常規(guī)的課程考核方式主要由學(xué)生平時成績和理論考試成績兩部分內(nèi)容組成,但是這兩部分內(nèi)容并不能夠真正體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和應(yīng)用水平。對于評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果缺乏客觀性。若改變現(xiàn)有的課程考核方式和教學(xué)評價方式,將其做彈性化處理,按照不同教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生的作用調(diào)整考核比重,增大課程設(shè)計、實驗等實踐內(nèi)容所占比例,甚至加入現(xiàn)場實際操作考核等,讓考核成績更加客觀、公平、真實。
5.總結(jié)
總之,彈性教學(xué)模式的應(yīng)用對于增強學(xué)生學(xué)習(xí)的深度、廣度以及提升學(xué)生的動手能力等都具有非常積極的推動作用,是一種得到了廣泛認可和極具操作性的教學(xué)模式。
參考文獻:
1.引言
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的普及,計算機網(wǎng)絡(luò)在日常生活與企業(yè)運營管理中起到了非常重要的作用。越來越多的非計算機專業(yè),比如工商管理專業(yè)、金融專業(yè)、電氣專業(yè)等,都相繼開設(shè)了計算機網(wǎng)絡(luò)課程[1,2,3]。
《計算機網(wǎng)絡(luò)》作為一門主干課程,有著知識更新快、量大,多學(xué)科交叉、難于掌握的特點。對于非計算機專業(yè)的學(xué)生而言,特別是在網(wǎng)絡(luò)底層知識點的理解方面存在著一些困難,學(xué)生往往被前面章節(jié)晦澀難懂的知識打擊了學(xué)習(xí)積極性[4,5]。
為了引起學(xué)生的興趣,激發(fā)他們的積極性,筆者結(jié)合多年的計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)經(jīng)驗,嘗試性地設(shè)計了針對非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)試驗環(huán)節(jié),并在最近幾年的教學(xué)環(huán)節(jié)中收到了不錯的成效。
2.以往實驗環(huán)節(jié)存在的問題
目前國內(nèi)高等院校中, 由于經(jīng)費的原因, 計算機網(wǎng)絡(luò)實驗平臺非常簡單,實驗教學(xué)環(huán)境缺乏,相關(guān)設(shè)備非常昂貴,即使是搭建剛剛滿足教學(xué)要求的具有一定實踐意義的實驗平臺,往往投資也需要數(shù)十萬元,如此巨大的投資往往令一些高校相關(guān)專業(yè)望而卻步。在這種情況下,有的學(xué)校以網(wǎng)絡(luò)模擬的方式來解決經(jīng)費不足的問題,但網(wǎng)絡(luò)模擬的最大問題是:學(xué)生不但要熟練掌握網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的知識,而且要學(xué)習(xí)相關(guān)的模擬知識,比如模擬平臺的搭建,模擬軟件的使用,于是出現(xiàn)了很多學(xué)生基本的知識點還沒掌握,又有很多模擬知識也沒掌握的情況,整個實驗環(huán)節(jié)結(jié)束以后,學(xué)生往往不但沒有更進一步弄清楚計算機網(wǎng)絡(luò)的基本知識,反而更加抓不住重點,不知道自己應(yīng)該學(xué)什么,做什么。更為重要的是模擬畢竟是模擬,和現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境仍然存在著非常大的區(qū)別。
有的教師曾經(jīng)嘗試用學(xué)校的校園網(wǎng)作為教學(xué)實驗平臺,但是由于校園網(wǎng)關(guān)系到各個學(xué)院,以及科研部門的教學(xué)科研,不可能讓學(xué)生隨意更改配置,往往是由相關(guān)的任課教師在課堂上演示,學(xué)生缺乏參與性。
上述問題在非計算機專業(yè)的教學(xué)實驗環(huán)節(jié)中尤為突出,相比計算機專業(yè),非計算機專業(yè)的實驗平臺建設(shè)更加薄弱。同時,非計算機專業(yè)的學(xué)生往往動手能力普遍弱于計算機專業(yè)的學(xué)生,這些都造成了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)節(jié)的開展更加困難。
3.實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新與實踐
為了激發(fā)廣大學(xué)生學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)的興趣,做到理論指導(dǎo)實踐,我們設(shè)計了全新的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)節(jié),專門針對非計算機專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)工作。筆者的實驗教學(xué)并沒有采用模擬的方法,模擬方法的弊端在前面已經(jīng)敘述過。我們更多的是針對非計算機專業(yè)學(xué)生的特點,做一些簡單易行的小實驗,避開具體的編碼開發(fā)細節(jié),同時在實驗的過程中著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和協(xié)議分析的能力。
實驗內(nèi)容注重的是學(xué)生分析協(xié)議,理解協(xié)議能力的培養(yǎng),而不是協(xié)議開發(fā)能力的培養(yǎng),所以該實驗環(huán)節(jié)更加適合非計算機專業(yè)學(xué)生。
4.實驗設(shè)計的具體內(nèi)容
該實驗內(nèi)容與教材緊密聯(lián)系,可以作為課堂教學(xué)的有力補充。
整個實驗分為以下幾個部分[7,8]:
(1)簡單的異步串行通信編程實驗
利用RS232C電纜以虛連接的方式進行雙機互連實驗。通過此次實驗可以讓學(xué)生對物理連接時所用接線器的形狀、尺寸引腳的數(shù)量和排列情況;規(guī)定傳輸二進制位時,線路上信號的電壓高低、阻抗匹配;各條物理線路的工作規(guī)程和時序關(guān)系有著更直觀深刻的認識。
(2)利用停止等待協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)文件(數(shù)據(jù)鏈路層試驗)
此次實驗,教師以VC++作為平臺部分實現(xiàn)了BSC停止等待協(xié)議。本次實驗針對非計算機專業(yè)學(xué)生的特點,并不要求學(xué)生進行相關(guān)協(xié)議的開發(fā),只是讓他們觀察整個實驗的過程,對通信過程有直觀的認識,特別是對數(shù)據(jù)鏈路層的幀定界、透明傳輸、差錯控制有更加清楚的認識。同時,對于一些有C語言基礎(chǔ)專業(yè)的學(xué)生,也可以將源代碼公開。
(3)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的監(jiān)聽與分析(局域網(wǎng)實驗)
在這個實驗環(huán)節(jié),我們利用協(xié)議分析軟件Packetyzer,讓學(xué)生嘗試著去抓取以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀,分析數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu),觀察并理解日常上網(wǎng)過程當中網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的傳遞過程。
學(xué)生可以分組進行實驗,通過不同組計算機之間的相互通信,抓取以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀,弄清楚數(shù)據(jù)包中的源MAC地址、目的MAC地址、類型字段值的意義,以及這些值和自己機器網(wǎng)卡MAC值、對方機器網(wǎng)卡MAC值之間的關(guān)系。
(4)IP數(shù)據(jù)包抓包以及分析試驗
對通信過程中的IP數(shù)據(jù)包進行分析。在本次實驗環(huán)節(jié),專業(yè)任課教師要注重引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)報的片偏移、標識、標志字段的觀察,理解上層的數(shù)據(jù)是怎么在網(wǎng)際互連層分片以便適合下層數(shù)據(jù)鏈路層傳輸?shù)摹?/p>
(5)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的監(jiān)聽與分析(傳輸層實驗)
由于傳輸層的內(nèi)容比較抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中就顯得更加的困難。通過該實驗環(huán)節(jié)學(xué)生可以直觀地查看TCP的報文格式;查看TCP在建立連接,釋放連接的過程中的報文內(nèi)容,ACK,SYN,F(xiàn)IN,序號字段的內(nèi)容,以及和前后TCP報文內(nèi)容之間的關(guān)系,從而進一步加深對傳輸層的理解。
(6)常見的服務(wù)器端軟件的使用(應(yīng)用層實驗)
通過安裝并使用、配置一些常見的服務(wù)器端軟件,比如IIS,SERV-U,TOMCAT等,可以為學(xué)生以后走上工作崗位奠定一定的網(wǎng)絡(luò)軟件使用基礎(chǔ)。同時,通過該實驗環(huán)節(jié),學(xué)生可以對應(yīng)用層協(xié)議,比如HTTP、FTP等,有更進一步的了解。
5.改革課程考核方式,突出實驗教學(xué)環(huán)節(jié)
傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)考試往往只注重對學(xué)生理論知識部分掌握程度的考查。我們經(jīng)過多年的教學(xué),逐步對非計算機專業(yè)學(xué)生該課的考核方式做了一定的修改。現(xiàn)在這門課的最終成績以卷面分和實驗環(huán)節(jié)得分加權(quán)平均而得,試卷分數(shù)占70%,實驗環(huán)節(jié)占30%。同時,筆者在設(shè)計試卷的時候有針對性地加入了實驗環(huán)節(jié)的內(nèi)容,以避免個別學(xué)生對實驗環(huán)節(jié)不重視,不到課的情況發(fā)生。實踐證明,這種做法在一定程度上確保了實驗環(huán)節(jié)的正常進行。
6.結(jié)語
以上是筆者針對非計算機專業(yè)的特點,對計算機網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)方法的一些改革想法和實踐總結(jié)。筆者設(shè)計的實驗內(nèi)容無需相關(guān)專業(yè)購買大量昂貴的網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備,專門針對非計算機專業(yè)的學(xué)生。在多年的工商管理學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)的實驗教學(xué)中,筆者取得了一定的效果,從而激發(fā)了學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的興趣,增強了學(xué)生分析問題、解決問題,以及創(chuàng)新的能力。
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