探討改善計算機網(wǎng)絡(luò )的教學(xué)方法論文
1引言
計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)被譽(yù)為是“近代最深刻的技術(shù)革命”其應用已遍及政治、經(jīng)濟、軍事、科技、生活等幾乎所有領(lǐng)域，對社會(huì )的發(fā)展以及人們日常生活和工作產(chǎn)生了深刻的影響。社會(huì )各行業(yè)對網(wǎng)絡(luò )管理、網(wǎng)絡(luò )建設、網(wǎng)絡(luò )應用技術(shù)及開(kāi)發(fā)人才的需求量越來(lái)越大。在這種形勢下，應用型本科高校為社會(huì )培養大量具有理論基礎扎實(shí)、實(shí)踐能力強的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)人才顯得尤為緊迫。計算機網(wǎng)絡(luò )作為計算機相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的核心課程之一，在整個(gè)學(xué)科中有著(zhù)極其重要的地位。計算機網(wǎng)絡(luò )是計算機技術(shù)和通信技術(shù)的交叉學(xué)科，涉及大量錯綜復雜的概念與新技術(shù)，在教學(xué)中容易存在教學(xué)目標定位不清，教學(xué)內容與當前技術(shù)脫節，實(shí)驗環(huán)節薄弱等問(wèn)題，教學(xué)改革十分必要。本文對我院在應用型本科計算機網(wǎng)絡(luò )教學(xué)改革過(guò)程中取得的成果和經(jīng)驗加以總結，提出一些改革措施和建議供大家探討。
教學(xué)目標的正確定位是教學(xué)改革行之有效的前提和保障，即明確教學(xué)是為培養什么類(lèi)型人才而服務(wù)。計算機網(wǎng)絡(luò )的教學(xué)目標大致可分為三個(gè)層次：網(wǎng)絡(luò )基本應用、網(wǎng)絡(luò )管理員或網(wǎng)絡(luò )工程師、網(wǎng)絡(luò )相關(guān)科學(xué)研究。其中，網(wǎng)絡(luò )基本應用目標要求掌握計算機網(wǎng)絡(luò )的基礎知識，在生活、學(xué)習和工作中可熟練的利用各種網(wǎng)絡(luò )資源，如瀏覽新聞、收發(fā)電子郵件和查找資料等；網(wǎng)絡(luò )管理員或網(wǎng)絡(luò )工程師目標要求掌握網(wǎng)絡(luò )集成、網(wǎng)絡(luò )管理、網(wǎng)絡(luò )安全、網(wǎng)絡(luò )編程等知識和技能，并對其中一項或若干項有所專(zhuān)長(cháng)，可以勝任如網(wǎng)絡(luò )規劃設計、網(wǎng)絡(luò )管理與維護、架設各種服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )軟硬件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)等工作；網(wǎng)絡(luò )相關(guān)科學(xué)研究目標要求具備深厚的網(wǎng)絡(luò )及相關(guān)學(xué)科的理論基礎，今后主要從事科研和深層次開(kāi)發(fā)工作。第一層次是現代社會(huì )人才都應該具備的，不需要系統的理論知識，適當培訓甚至自學(xué)就可達到。第二、三層則需要具備較好的理論基礎，主要針對高等院校計算機專(zhuān)業(yè)。應用型本科教育的目的是在培養、加強專(zhuān)業(yè)基礎教育的同時(shí)，注重對學(xué)生的技能培養，培養適應現代化建設需要的基礎扎實(shí)、知識面寬、能力強、素質(zhì)高，可以直接解決實(shí)際問(wèn)題，并具有創(chuàng )新精神和責任意識的高級應用型人才。因此應用型本科計算機網(wǎng)絡(luò )教學(xué)應以第二層次為主要目標。目標定位后，具體措施就該圍繞目標展開(kāi)。
2培養理論與實(shí)踐并重的"雙師型"教師隊伍
網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展速度很快，教師必須不斷學(xué)習新技術(shù)，緊跟技術(shù)前沿。網(wǎng)絡(luò )課程教師不但應具備扎實(shí)的理論基礎，還應具備較為豐富的網(wǎng)絡(luò )工程實(shí)踐經(jīng)驗。針對教師理論基礎扎實(shí)但實(shí)踐經(jīng)驗相對不足的情況，我院提倡建設一支理論與實(shí)踐并重的“雙師型”教師隊伍，從事網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的教師不但要具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)職稱(chēng)，還要通過(guò)網(wǎng)絡(luò )工程師職業(yè)資格認證。目前，網(wǎng)絡(luò )工程系已有80%以上教師取得了業(yè)界著(zhù)名的網(wǎng)絡(luò )廠(chǎng)商認證，如CCNA、RCNA、CCNP和CCAI等。授課教師還經(jīng)常參加各種技術(shù)培訓，參與實(shí)驗室建設和一些公司企業(yè)的網(wǎng)絡(luò )工程項目。只有具備了扎實(shí)的理論基礎和豐富的工程經(jīng)驗，教師才能在教學(xué)過(guò)程中把握重點(diǎn)，將理論與實(shí)踐融會(huì )貫通，才能讓學(xué)生掌握理論的同時(shí)學(xué)習到主流和先進(jìn)的實(shí)用技術(shù)，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，達到預期的教學(xué)效果。
3優(yōu)化課程結構，更新充實(shí)教學(xué)內容
首先，應該根據現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展狀況和市場(chǎng)需求不斷修訂教學(xué)大綱和充實(shí)新的教學(xué)內容。大綱的制定應為課程教學(xué)目標服務(wù)。計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了自身比較完善的知識體系，基礎理論知識已經(jīng)比較成熟，在選擇和確定教學(xué)內容時(shí)，應兼顧基礎知識與新興技術(shù)。如當今網(wǎng)絡(luò )體系結構的工業(yè)標準是TCP/IP，而OSI參考模型只要介紹其特點(diǎn)和對絡(luò )體系結構的意義即可。再比如X.25、幀中繼等目前已基本淘汰的技術(shù)可在教學(xué)中一帶而過(guò)，適當增加FDDI、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò )管理和網(wǎng)絡(luò )安全等當前熱門(mén)技術(shù)內容。其次，要注重教材建設，根據教學(xué)內容為學(xué)生選擇一本合適的教材。教師可以自行編寫(xiě)教材，也可以選擇已出版的優(yōu)秀教材。英文版教材如AndrewS.Tanenbaum的《ComputerNetwork》，該書(shū)是計算機網(wǎng)絡(luò )課程的經(jīng)典教材，在國內外重點(diǎn)大學(xué)的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)中使用頻率較高，該書(shū)的中文版也已出版。國內的優(yōu)秀教材如電子工業(yè)出版社出版的《計算機網(wǎng)絡(luò )》（謝希仁編)，目前已出第5版。我們根據學(xué)生實(shí)際情況選擇了后者，該教材知識結構合理并有一定深度，例題和習題豐富，使學(xué)生能夠掌握網(wǎng)絡(luò )體系結構的基本概念和原理，了解現代網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的新技術(shù)。
4改善教學(xué)方法與手段
先進(jìn)科學(xué)的教學(xué)方法與手段能激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，收到更好的教學(xué)效果。根據教學(xué)內容和目標，將多種教學(xué)方法和手段合理運用于教學(xué)活動(dòng)中。
4.1充分利用多媒體優(yōu)勢
多媒體技術(shù)集圖像、文字、動(dòng)畫(huà)于一體，圖文并茂，形式多樣，使用靈活，信息量大。教師應利用一切資源，精心制作多媒體課件。利用多媒體動(dòng)畫(huà)可將抽象復雜的教學(xué)內容和工作原理以直觀(guān)形象的方式演示出來(lái)。例如可將數據在各層的封裝和解封、CSMA/CD工作原理、TCP三向握手等抽象內容制成動(dòng)畫(huà)演示出來(lái)，既生動(dòng)形象，又易于理解和掌握。
4.2利用各種工具軟件輔助教學(xué)
網(wǎng)絡(luò )體系結構中的各層協(xié)議是計算機網(wǎng)絡(luò )課程中的重難點(diǎn)內容，了解和掌握各層協(xié)議數據單元(PDU)的格式和字段內容十分重要，如果不清楚這些就無(wú)法真正理解各層功能是如何實(shí)現的。但是這些內容抽象枯燥，教學(xué)效果往往不佳，可借助Iris或Smffer等一些工具軟件輔助教學(xué)�？捎闷洳蹲桨⒎治龈鞣N包結構，學(xué)生能夠直觀(guān)的看到MAC幀、IP包、TCP報文段等各種協(xié)議數據單元的結構和內容，理解和掌握不再困難。
4.3重視案例教學(xué)法
學(xué)習計算機網(wǎng)絡(luò )要學(xué)會(huì )解決網(wǎng)絡(luò )實(shí)際問(wèn)題的基本方法，掌握網(wǎng)絡(luò )的基本原理，培養跟蹤、絡(luò )新技術(shù)的能力。計算機網(wǎng)絡(luò )課不應是單純的理論課或應用課，而應是理論、工程與應用緊密結合的課程。因此在內容安排上，不僅應重視網(wǎng)絡(luò )基礎理論和工作原理的闡述，也應重視網(wǎng)絡(luò )工程構建和網(wǎng)絡(luò )應用問(wèn)題的分析，使理論與實(shí)際更好的結合。在教學(xué)中選擇一些典型案例進(jìn)行分析、討論和評價(jià)，使學(xué)生在掌握了基礎知識的同時(shí)獲得一定的實(shí)際應用經(jīng)驗，反過(guò)來(lái)可更加深入的理解基礎知識，有利于激起學(xué)生的求知欲、調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性和自覺(jué)性，從而提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。
4.4鼓勵學(xué)生積極參與教學(xué)
改變傳統教學(xué)單純是“老師教，學(xué)生學(xué)”的模式，鼓勵學(xué)生積極參與到教學(xué)中來(lái)，讓其感受到自己在教學(xué)過(guò)程中的主體地位。優(yōu)秀的學(xué)生不但要學(xué)好教師講授的內容，還應該有自己的好想法，甚至能給老師提改進(jìn)意見(jiàn)。這就需要教師尊重并思考學(xué)生的意見(jiàn)，給學(xué)生一定的施展空間并啟發(fā)和引導。教師可以選擇一些學(xué)生提出過(guò)的或當前熱點(diǎn)關(guān)注的題目布置給學(xué)生，讓他們走出課堂去調查和搜集資料，然后在課堂上講解，其他同學(xué)討論，老師點(diǎn)評。這樣積極有效的參與提高了學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性，鍛煉了學(xué)生的思考和表達能力。
4.5利用網(wǎng)絡(luò )資源優(yōu)勢
充分利用網(wǎng)絡(luò )資源優(yōu)勢作補充，我們開(kāi)發(fā)了多媒體互動(dòng)網(wǎng)絡(luò )學(xué)堂，教師可在網(wǎng)絡(luò )學(xué)堂論壇布置作業(yè)，提供一些優(yōu)秀學(xué)習資源，為學(xué)生答疑等，所有的學(xué)生都可以共享。我們還建立了網(wǎng)絡(luò )課程QQ群，學(xué)生和老師可以在群里進(jìn)行交流和探討，不但方便快捷還拉近了教師和學(xué)生的距離。
5進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)改革
計算機網(wǎng)絡(luò )是一門(mén)應用性很強的課程，應用型本科教育更應重視實(shí)驗教學(xué)環(huán)節。實(shí)驗教學(xué)不僅是理論教學(xué)的深化和補充，而且對于培養學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，解決實(shí)際問(wèn)題，加深對網(wǎng)絡(luò )理論知識的理解和應用也起著(zhù)非常重要的作用。
5.1建設優(yōu)良實(shí)用的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室
良好的實(shí)踐環(huán)境對學(xué)生能力的培養至關(guān)重要，是實(shí)現培養網(wǎng)絡(luò )人才目標的重要保障。要根據教學(xué)目標和學(xué)校實(shí)際情況，設計一套合理實(shí)用的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗室建設方案。我們購置了思科和銳捷的網(wǎng)絡(luò )設備以及SUN服務(wù)器和工作站等，建立了網(wǎng)絡(luò )集成實(shí)驗室、網(wǎng)絡(luò )編程實(shí)驗室、系統管理實(shí)驗室和綜合布線(xiàn)實(shí)驗室，不但能夠滿(mǎn)足計算機網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的實(shí)驗要求，還可滿(mǎn)足更復雜的科研需求。使學(xué)生們有真正的動(dòng)手機會(huì )，能夠更好地做到理論和實(shí)際緊密結合。
5.2利用虛擬網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗平臺
網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的快速發(fā)展對實(shí)驗設備的要求越來(lái)越高。高校一般都存在經(jīng)費有限的問(wèn)題，實(shí)驗室設備的更新改造往往很難及時(shí)跟上網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展。即便實(shí)驗環(huán)境很優(yōu)越，學(xué)生做實(shí)驗也受到時(shí)間和地點(diǎn)的諸多限制，而虛擬網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗技術(shù)的發(fā)展為網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗教學(xué)改革提供了新的思路。使用虛擬機Vmware，學(xué)生在一臺計算機上就可以組建虛擬的局域網(wǎng)，完成虛擬機與主機、虛擬機之間的網(wǎng)絡(luò )連接，實(shí)現安裝各種操作系統、服務(wù)器架設和開(kāi)發(fā)及測試的實(shí)驗。使用PacketTracer或BosonNetsim可以支持大量的設備仿真模型如交換機、路由器、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備、服務(wù)器、各種連接電纜和終端等，配置命令和界面同真實(shí)設備幾乎完全一樣。利用虛擬的網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗平臺，學(xué)生可隨時(shí)進(jìn)行各種網(wǎng)絡(luò )實(shí)驗訓練而不必擔心網(wǎng)絡(luò )設備的損壞，可以迅速搭建虛擬網(wǎng)絡(luò )并配置和調試，還可以一個(gè)人完成較復雜的設計性和綜合性實(shí)驗。真實(shí)實(shí)驗結合虛擬實(shí)驗極大地提高了學(xué)習效率和資源的利用率，收到了良好的教學(xué)效果。
5.3調整和完善實(shí)驗教學(xué)內容
由于各校的實(shí)際情況不同，所以要根據教學(xué)目標和實(shí)驗室條件來(lái)設計實(shí)驗內容和編寫(xiě)實(shí)驗指導書(shū)。實(shí)驗教學(xué)內容不應僅依附于課程的理論教學(xué)內容，它同理論課程一樣為教學(xué)目標服務(wù)。驗證性、設計性和綜合性實(shí)驗所占的比例應該科學(xué)合理，多關(guān)注和借鑒一些廠(chǎng)商認證培訓的實(shí)驗項目，在制定實(shí)驗內容時(shí)，要注意加強實(shí)驗內容的實(shí)用性。實(shí)驗內容大概可分為以下幾類(lèi)：網(wǎng)絡(luò )基本原理實(shí)驗，如使用Iris或Sniffer分析網(wǎng)絡(luò )協(xié)議；網(wǎng)絡(luò )集成類(lèi)實(shí)驗，如網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)纜的制作及測試，交換機和路由器的基本配置，VLAN的配置與管理，配置路由協(xié)議，配置訪(fǎng)問(wèn)控制列表，生成樹(shù)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò )的設計與規劃等；網(wǎng)絡(luò )管理類(lèi)實(shí)驗，如對各種操作系統的安裝配置及管理，IIS服務(wù)器的配置及管理，Apache服務(wù)器的配置及管理，FTP、DHCP、DNS等服務(wù)的配置和管理，用戶(hù)和權限的管理等。如果安排實(shí)驗內容較多，可將實(shí)驗獨立設課。實(shí)驗內容不能一成不變，應根據網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)需求不斷更新和完善。
6成立網(wǎng)絡(luò )技術(shù)小組
成立網(wǎng)絡(luò )技術(shù)小組，吸收對網(wǎng)絡(luò )技術(shù)感興趣且動(dòng)手能力強的學(xué)生參加。教師布置題目，小組成員獨立或合作解決，老師給予指導和點(diǎn)評。小組定期活動(dòng)，匯報自己的階段性收獲和心得，學(xué)生的團隊合作精神和技術(shù)水平都得到了提高。在師生的共同努力下，我們的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)小組學(xué)生在近兩屆思科網(wǎng)院杯大學(xué)生網(wǎng)絡(luò )技術(shù)大賽中都晉級決賽并取得較好成績(jì)。網(wǎng)絡(luò )技術(shù)小組不但給有網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)長(cháng)學(xué)生提供了廣闊的空間，也帶動(dòng)和激發(fā)了其他學(xué)生絡(luò )技術(shù)的熱情。從近兩年就業(yè)反饋情況看，參加過(guò)網(wǎng)絡(luò )小組的畢業(yè)生在業(yè)務(wù)能力、職位和薪水方面都更有優(yōu)勢。
7鼓勵考取職業(yè)資格認證
為了提高學(xué)生素質(zhì)和增強就業(yè)競爭力，鼓勵學(xué)生考取網(wǎng)絡(luò )職業(yè)資格認證。由于目前認證考試種類(lèi)繁多，必須選擇社會(huì )認可程度較高和有一定含金量的認證，如中國計算機軟件專(zhuān)業(yè)技術(shù)資格和水平考試——網(wǎng)絡(luò )工程師、思科認證網(wǎng)絡(luò )工程師等。取得證書(shū)不是最終目的，更重要的是通過(guò)在考取認證的學(xué)習過(guò)程中把理論基礎和實(shí)踐水平提升到一個(gè)新的高度。目前已有很多學(xué)生獲得了各類(lèi)網(wǎng)絡(luò )工程師資格認證，在這個(gè)過(guò)程中，他們收獲了知識和自信，為今后就業(yè)增添了砝碼。
8結束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)幾年來(lái)對應用型本科計算機網(wǎng)絡(luò )教學(xué)改革的研究與實(shí)踐，計算機網(wǎng)絡(luò )已成為最受我院學(xué)生歡迎的課程之一。學(xué)習計算機網(wǎng)絡(luò )已不再枯燥而是充滿(mǎn)了挑戰和樂(lè )趣，學(xué)生的團隊意識增強，綜合素質(zhì)和能力都得到了很大提高。網(wǎng)絡(luò )技術(shù)日新月異，計算機網(wǎng)絡(luò )課程的教學(xué)也應該更加緊密的結合實(shí)際，在探索中不斷改革創(chuàng )新，為培養出更多的高素質(zhì)應用型人才貢獻力量。
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