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探討改善計算機網(wǎng)絡(luò)的教學方法論文
1引言
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被譽為是“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，對社會的發(fā)展以及人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鳟a(chǎn)生了深刻的影響。社會各行業(yè)對網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)應用技術(shù)及開發(fā)人才的需求量越來越大。在這種形勢下，應用型本科高校為社會培養(yǎng)大量具有理論基礎(chǔ)扎實、實踐能力強的網(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)專業(yè)學生必修的核心課程之一，在整個學科中有著極其重要的地位。計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)的交叉學科，涉及大量錯綜復雜的概念與新技術(shù)，在教學中容易存在教學目標定位不清，教學內(nèi)容與當前技術(shù)脫節(jié)，實驗環(huán)節(jié)薄弱等問題，教學改革十分必要。本文對我院在應用型本科計算機網(wǎng)絡(luò)教學改革過程中取得的成果和經(jīng)驗加以總結(jié)，提出一些改革措施和建議供大家探討。
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(luò)的教學目標大致可分為三個層次：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(chǔ)知識，在生活、學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長，可以勝任如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)管理與維護、架設(shè)各種服務器和網(wǎng)絡(luò)軟硬件產(chǎn)品的開發(fā)等工作；網(wǎng)絡(luò)相關(guān)科學研究目標要求具備深厚的網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)學科的理論基礎(chǔ)，今后主要從事科研和深層次開發(fā)工作。第一層次是現(xiàn)代社會人才都應該具備的，不需要系統(tǒng)的理論知識，適當培訓甚至自學就可達到。第二、三層則需要具備較好的理論基礎(chǔ)，主要針對高等院校計算機專業(yè)。應用型本科教育的目的是在培養(yǎng)、加強專業(yè)基礎(chǔ)教育的同時，注重對學生的技能培養(yǎng)，培養(yǎng)適應現(xiàn)代化建設(shè)需要的基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高，可以直接解決實際問題，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。
2培養(yǎng)理論與實踐并重的"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的理論基礎(chǔ)，還應具備較為豐富的網(wǎng)絡(luò)工程實踐經(jīng)驗。針對教師理論基礎(chǔ)扎實但實踐經(jīng)驗相對不足的情況，我院提倡建設(shè)一支理論與實踐并重的“雙師型”教師隊伍，從事網(wǎng)絡(luò)教學的教師不但要具有專業(yè)技術(shù)職稱，還要通過網(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)界著名的網(wǎng)絡(luò)廠商認證，如CCNA、RCNA、CCNP和CCAI等。授課教師還經(jīng)常參加各種技術(shù)培訓，參與實驗室建設(shè)和一些公司企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)工程項目。只有具備了扎實的理論基礎(chǔ)和豐富的工程經(jīng)驗，教師才能在教學過程中把握重點，將理論與實踐融會貫通，才能讓學生掌握理論的同時學習到主流和先進的實用技術(shù)，才能激發(fā)學生的學習興趣，達到預期的教學效果。
3優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，更新充實教學內(nèi)容
首先，應該根據(jù)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展狀況和市場需求不斷修訂教學大綱和充實新的教學內(nèi)容。大綱的制定應為課程教學目標服務。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)形成了自身比較完善的知識體系，基礎(chǔ)理論知識已經(jīng)比較成熟，在選擇和確定教學內(nèi)容時，應兼顧基礎(chǔ)知識與新興技術(shù)。如當今網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的工業(yè)標準是TCP/IP，而OSI參考模型只要介紹其特點和對絡(luò)體系結(jié)構(gòu)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)可在教學中一帶而過，適當增加FDDI、無線局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全等當前熱門技術(shù)內(nèi)容。其次，要注重教材建設(shè)，根據(jù)教學內(nèi)容為學生選擇一本合適的教材。教師可以自行編寫教材，也可以選擇已出版的優(yōu)秀教材。英文版教材如AndrewS.Tanenbaum的《ComputerNetwork》，該書是計算機網(wǎng)絡(luò)課程的經(jīng)典教材，在國內(nèi)外重點大學的網(wǎng)絡(luò)教學中使用頻率較高，該書的中文版也已出版。國內(nèi)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(jù)學生實際情況選擇了后者，該教材知識結(jié)構(gòu)合理并有一定深度，例題和習題豐富，使學生能夠掌握網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念和原理，了解現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的新技術(shù)。
4改善教學方法與手段
先進科學的教學方法與手段能激發(fā)學生學習興趣，收到更好的教學效果。根據(jù)教學內(nèi)容和目標，將多種教學方法和手段合理運用于教學活動中。
4.1充分利用多媒體優(yōu)勢
多媒體技術(shù)集圖像、文字、動畫于一體，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。利用多媒體動畫可將抽象復雜的教學內(nèi)容和工作原理以直觀形象的方式演示出來。例如可將數(shù)據(jù)在各層的封裝和解封、CSMA/CD工作原理、TCP三向握手等抽象內(nèi)容制成動畫演示出來，既生動形象，又易于理解和掌握。
4.2利用各種工具軟件輔助教學
網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的各層協(xié)議是計算機網(wǎng)絡(luò)課程中的重難點內(nèi)容，了解和掌握各層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的格式和字段內(nèi)容十分重要，如果不清楚這些就無法真正理解各層功能是如何實現(xiàn)的。但是這些內(nèi)容抽象枯燥，教學效果往往不佳，可借助Iris或Smffer等一些工具軟件輔助教學。可用其捕捉包并分析各種包結(jié)構(gòu)，學生能夠直觀的看到MAC幀、IP包、TCP報文段等各種協(xié)議數(shù)據(jù)單元的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，理解和掌握不再困難。
4.3重視案例教學法
學習計算機網(wǎng)絡(luò)要學會解決網(wǎng)絡(luò)實際問題的基本方法，掌握網(wǎng)絡(luò)的基本原理，培養(yǎng)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(jié)合的課程。因此在內(nèi)容安排上，不僅應重視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論和工作原理的闡述，也應重視網(wǎng)絡(luò)工程構(gòu)建和網(wǎng)絡(luò)應用問題的分析，使理論與實際更好的結(jié)合。在教學中選擇一些典型案例進行分析、討論和評價，使學生在掌握了基礎(chǔ)知識的同時獲得一定的實際應用經(jīng)驗，反過來可更加深入的理解基礎(chǔ)知識，有利于激起學生的求知欲、調(diào)動學生的學習主動性和自覺性，從而提高學生分析和解決問題的能力。
4.4鼓勵學生積極參與教學
改變傳統(tǒng)教學單純是“老師教，學生學”的模式，鼓勵學生積極參與到教學中來，讓其感受到自己在教學過程中的主體地位。優(yōu)秀的學生不但要學好教師講授的內(nèi)容，還應該有自己的好想法，甚至能給老師提改進意見。這就需要教師尊重并思考學生的意見，給學生一定的施展空間并啟發(fā)和引導。教師可以選擇一些學生提出過的或當前熱點關(guān)注的題目布置給學生，讓他們走出課堂去調(diào)查和搜集資料，然后在課堂上講解，其他同學討論，老師點評。這樣積極有效的參與提高了學生的學習主動性，鍛煉了學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，我們開發(fā)了多媒體互動網(wǎng)絡(luò)學堂，教師可在網(wǎng)絡(luò)學堂論壇布置作業(yè)，提供一些優(yōu)秀學習資源，為學生答疑等，所有的學生都可以共享。我們還建立了網(wǎng)絡(luò)課程QQ群，學生和老師可以在群里進行交流和探討，不但方便快捷還拉近了教師和學生的距離。
5進行實驗教學改革
計算機網(wǎng)絡(luò)是一門應用性很強的課程，應用型本科教育更應重視實驗教學環(huán)節(jié)。實驗教學不僅是理論教學的深化和補充，而且對于培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，解決實際問題，加深對網(wǎng)絡(luò)理論知識的理解和應用也起著非常重要的作用。
5.1建設(shè)優(yōu)良實用的網(wǎng)絡(luò)實驗室
良好的實踐環(huán)境對學生能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，是實現(xiàn)培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)人才目標的重要保障。要根據(jù)教學目標和學校實際情況，設(shè)計一套合理實用的網(wǎng)絡(luò)實驗室建設(shè)方案。我們購置了思科和銳捷的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及SUN服務器和工作站等，建立了網(wǎng)絡(luò)集成實驗室、網(wǎng)絡(luò)編程實驗室、系統(tǒng)管理實驗室和綜合布線實驗室，不但能夠滿足計算機網(wǎng)絡(luò)教學的實驗要求，還可滿足更復雜的科研需求。使學生們有真正的動手機會，能夠更好地做到理論和實際緊密結(jié)合。
5.2利用虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗平臺
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展對實驗設(shè)備的要求越來越高。高校一般都存在經(jīng)費有限的問題，實驗室設(shè)備的更新改造往往很難及時跟上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。即便實驗環(huán)境很優(yōu)越，學生做實驗也受到時間和地點的諸多限制，而虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗技術(shù)的發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)實驗教學改革提供了新的思路。使用虛擬機Vmware，學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，實現(xiàn)安裝各種操作系統(tǒng)、服務器架設(shè)和開發(fā)及測試的實驗。使用PacketTracer或BosonNetsim可以支持大量的設(shè)備仿真模型如交換機、路由器、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務器、各種連接電纜和終端等，配置命令和界面同真實設(shè)備幾乎完全一樣。利用虛擬的網(wǎng)絡(luò)實驗平臺，學生可隨時進行各種網(wǎng)絡(luò)實驗訓練而不必擔心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損壞，可以迅速搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)并配置和調(diào)試，還可以一個人完成較復雜的設(shè)計性和綜合性實驗。真實實驗結(jié)合虛擬實驗極大地提高了學習效率和資源的利用率，收到了良好的教學效果。
5.3調(diào)整和完善實驗教學內(nèi)容
由于各校的實際情況不同，所以要根據(jù)教學目標和實驗室條件來設(shè)計實驗內(nèi)容和編寫實驗指導書。實驗教學內(nèi)容不應僅依附于課程的理論教學內(nèi)容，它同理論課程一樣為教學目標服務。驗證性、設(shè)計性和綜合性實驗所占的比例應該科學合理，多關(guān)注和借鑒一些廠商認證培訓的實驗項目，在制定實驗內(nèi)容時，要注意加強實驗內(nèi)容的實用性。實驗內(nèi)容大概可分為以下幾類：網(wǎng)絡(luò)基本原理實驗，如使用Iris或Sniffer分析網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)集成類實驗，如網(wǎng)絡(luò)線纜的制作及測試，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，配置訪問控制列表，生成樹協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與規(guī)劃等；網(wǎng)絡(luò)管理類實驗，如對各種操作系統(tǒng)的安裝配置及管理，IIS服務器的配置及管理，Apache服務器的配置及管理，F(xiàn)TP、DHCP、DNS等服務的配置和管理，用戶和權(quán)限的管理等。如果安排實驗內(nèi)容較多，可將實驗獨立設(shè)課。實驗內(nèi)容不能一成不變，應根據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和市場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)感興趣且動手能力強的學生參加。教師布置題目，小組成員獨立或合作解決，老師給予指導和點評。小組定期活動，匯報自己的階段性收獲和心得，學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)小組學生在近兩屆思科網(wǎng)院杯大學生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽中都晉級決賽并取得較好成績。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)小組不但給有網(wǎng)絡(luò)專長學生提供了廣闊的空間，也帶動和激發(fā)了其他學生絡(luò)技術(shù)的熱情。從近兩年就業(yè)反饋情況看，參加過網(wǎng)絡(luò)小組的畢業(yè)生在業(yè)務能力、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
為了提高學生素質(zhì)和增強就業(yè)競爭力，鼓勵學生考取網(wǎng)絡(luò)職業(yè)資格認證。由于目前認證考試種類繁多，必須選擇社會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。取得證書不是最終目的，更重要的是通過在考取認證的學習過程中把理論基礎(chǔ)和實踐水平提升到一個新的高度。目前已有很多學生獲得了各類網(wǎng)絡(luò)工程師資格認證，在這個過程中，他們收獲了知識和自信，為今后就業(yè)增添了砝碼。
8結(jié)束語
經(jīng)過幾年來對應用型本科計算機網(wǎng)絡(luò)教學改革的研究與實踐，計算機網(wǎng)絡(luò)已成為最受我院學生歡迎的課程之一。學習計算機網(wǎng)絡(luò)已不再枯燥而是充滿了挑戰(zhàn)和樂趣，學生的團隊意識增強，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)課程的教學也應該更加緊密的結(jié)合實際，在探索中不斷改革創(chuàng)新，為培養(yǎng)出更多的高素質(zhì)應用型人才貢獻力量。
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