摘要:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程,在專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系中占有相當(dāng)重要的地位。文章論述湘南學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系從理論與實(shí)踐教學(xué)的13個(gè)方面進(jìn)行的教學(xué)改革嘗試,實(shí)踐證明,這些改革措施是可行有效的1 2009年該課程被評(píng)為湖南省高等學(xué)校精品課程。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);教學(xué)改革;精品課程
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和核心課程。本課程的目標(biāo)是使學(xué)生基本掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成及工作原理、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成及工作原理、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí):使學(xué)生具有一定的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建、維護(hù)和管理以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力,具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析和設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力,為將來(lái)從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為有效實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)任務(wù),提高教學(xué)質(zhì)量,我們從以下幾方面開(kāi)展了教學(xué)改革和實(shí)踐,取得了較好的教學(xué)效果,形成了較為鮮明的教學(xué)特色,2009年該課程被評(píng)為湖南省高等學(xué)校精品課程。
1 理論教學(xué)改革
1.1 突出系統(tǒng)觀點(diǎn),開(kāi)展基于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)功能應(yīng)用相結(jié)合的教學(xué)改革
一般教材對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容組織是按照ISO/OSI參考模型,從網(wǎng)絡(luò)的最底層(物理層)一直到最高層(應(yīng)用層),依次介紹網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中每層的功能、使用的協(xié)議以及每層實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。這樣組織教學(xué)內(nèi)容,邏輯性較強(qiáng),概念與理論性較強(qiáng),但是學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)和功能實(shí)現(xiàn)缺乏了解,不便于培養(yǎng)應(yīng)用型人才。因此,在教學(xué)中我們把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提升到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高度來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容,當(dāng)依次講授完網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、各層協(xié)議的功能、特性、組成、報(bào)文格式、協(xié)議工作過(guò)程以及實(shí)現(xiàn)該層功能的主要技術(shù)后,最后以總結(jié)的形式將不同層協(xié)議串起來(lái),并通過(guò)我校校園網(wǎng)這個(gè)典型應(yīng)用案例將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作原理以及不同層協(xié)議之間的交互過(guò)程展示出來(lái),使學(xué)生不僅只掌握網(wǎng)絡(luò)某層協(xié)議的功能、特性和工作過(guò)程,還要能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)完整系統(tǒng)來(lái)看待。
1.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)與討論式教學(xué)改革
為培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力,在教師講解的基礎(chǔ)上,我們將一些基本內(nèi)容和實(shí)踐性較強(qiáng)的內(nèi)容如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、Internet的發(fā)展過(guò)程、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備等結(jié)合起來(lái),安排學(xué)生3~5人一組查閱資料、討論并寫(xiě)出專(zhuān)題報(bào)告。然后由學(xué)生在課堂上向同學(xué)講述,大家再一起討論、分析和評(píng)價(jià),這樣使每個(gè)學(xué)生都有興趣積極參與,活躍了課堂氣氛,培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的能力,進(jìn)一步提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,加深了他們對(duì)基本概念和基本知識(shí)的理解,提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和協(xié)作精神。
1.3 案例分析與實(shí)物教學(xué)的改革
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過(guò)程中,我們以郴州市教育城域網(wǎng)為例,講解各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備(如網(wǎng)橋、以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、防火墻等)的工作原理及配置。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過(guò)程中,我們還經(jīng)常將雙絞線、光纖、以太網(wǎng)收發(fā)器、各種網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搬到課堂上,對(duì)照實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行講解,同時(shí)在課堂上現(xiàn)場(chǎng)給學(xué)生演示如何配置路由器和交換機(jī),幫助學(xué)生更直觀、更有效地了解和掌握交換機(jī)和路由器配置的原理和技術(shù)。
1.4 課程內(nèi)容體系的改革
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)涉及到網(wǎng)絡(luò)、通信、安全等內(nèi)容,理論性和技術(shù)都強(qiáng),知識(shí)面也很廣,單門(mén)課程無(wú)法包含所有內(nèi)容。針對(duì)這一實(shí)際情況,我們建立了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、組網(wǎng)工程等為核心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程群建設(shè)計(jì)劃,協(xié)調(diào)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),組織相關(guān)教師開(kāi)展系列課程建設(shè)研討。每學(xué)期開(kāi)展兩次本系列課程全體教師參加的教學(xué)研討會(huì),理順了課程承接關(guān)系與授課內(nèi)容的對(duì)接。
1.5 課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的改革
我們?cè)谡n程建設(shè)中,嚴(yán)格按照教育部高等學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量評(píng)估認(rèn)證體系,量化管理、按要素評(píng)估,學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)團(tuán)和系教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)小組每個(gè)學(xué)期跟蹤聽(tīng)課,對(duì)每位教師進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
當(dāng)課程結(jié)束后,由學(xué)生在網(wǎng)上對(duì)課堂教學(xué)質(zhì)量和實(shí)踐課教學(xué)質(zhì)量作出評(píng)價(jià),并轉(zhuǎn)換成量化指標(biāo)。同行教師對(duì)授課教師填寫(xiě)課堂教學(xué)質(zhì)量和實(shí)踐課教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)表,分項(xiàng)目做出量化評(píng)價(jià)。課程教學(xué)的總評(píng)價(jià)由學(xué)生評(píng)價(jià)、學(xué)院督導(dǎo)團(tuán)評(píng)價(jià)和同行評(píng)價(jià)三方各按一定的權(quán)重組合給出。課程考試后,主講教師需按標(biāo)準(zhǔn)填寫(xiě)試卷分析表,對(duì)該課程的各教學(xué)環(huán)節(jié)做出全面的總結(jié)。按照評(píng)估要求管理課程建設(shè),進(jìn)一步規(guī)范了教學(xué)環(huán)節(jié),提高了教師質(zhì)量第一的意識(shí)。
1.6 課內(nèi)課外相結(jié)合,提高學(xué)生動(dòng)手能力
學(xué)生根據(jù)興趣成立了各種課外活動(dòng)興趣小組,如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)小組、網(wǎng)絡(luò)故障與分析小組等。任課教師擔(dān)任學(xué)生課外活動(dòng)輔導(dǎo)員,具體指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)的課外活動(dòng),并定期講評(píng),以達(dá)到拓寬學(xué)生知識(shí)面、系統(tǒng)提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)技術(shù)素質(zhì)與能力的目的。利用互聯(lián)網(wǎng)和圖書(shū)館查閱資料,開(kāi)展研究、討論式學(xué)習(xí)。此外在每年組織的為期1個(gè)月的“校園信息技術(shù)文化節(jié)”中,開(kāi)展系列與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程有關(guān)的競(jìng)賽活動(dòng),如網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案大賽、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)故障分析與排除大賽等。
通過(guò)形式多樣、豐富多彩的學(xué)生課外活動(dòng)和競(jìng)賽活動(dòng),促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和積極性,同時(shí)也加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解,進(jìn)一步培養(yǎng)和提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)綜合素質(zhì)。
1.7 構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),方便學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)
我們開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)支撐平臺(tái),并已部署在校園網(wǎng)上。該平臺(tái)提供了本課程的教學(xué)大綱、教案、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參考資料、教學(xué)錄像等內(nèi)容,并開(kāi)設(shè)有網(wǎng)上討論專(zhuān)區(qū),安排專(zhuān)門(mén)教師負(fù)責(zé)網(wǎng)上答疑。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程在中心BBS上辟有多個(gè)專(zhuān)欄,分別是“局域網(wǎng)組建”、“局域網(wǎng)維護(hù)”、“網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與編程”、“虛擬局域網(wǎng)”、“無(wú)線局域網(wǎng)”、“路由器配置”、“交換機(jī)配置”7個(gè)欄目。通過(guò)網(wǎng)上答疑學(xué)生可以在任何時(shí)候提出問(wèn)題,教師的回答可以同時(shí)讓多個(gè)學(xué)生從信息共享中受益。網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)方式使得學(xué)生可以在課外自主學(xué)習(xí)。
2 實(shí)踐教學(xué)改革
實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)評(píng)論知識(shí)的理解與應(yīng)用也起著非常重要的作用。為此,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)組織、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)幾個(gè)方面,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革。
1)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革。
深入理解課程核心知識(shí)內(nèi)容,認(rèn)真選擇實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系的理解,選擇數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層等重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。
2)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的改革。
為了更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),我們精心設(shè)計(jì)了以下必修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握抓包工具軟件的應(yīng)用,并通過(guò)工具捕獲數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議的分析;局域網(wǎng)/主從網(wǎng)絡(luò)組建、VPN組建實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握數(shù)據(jù)鏈路層的知識(shí),突出交換技術(shù)知識(shí)的掌握;靜態(tài)、動(dòng)態(tài)路由實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)層的知識(shí),突出靜態(tài)路由、RIP和OSPF動(dòng)態(tài)路由算法知識(shí)的掌握;NAT、ACL實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用;套接字編程實(shí)驗(yàn)主要要求學(xué)生掌握傳輸層的知識(shí);DNS、DHCP和FTP實(shí)驗(yàn)主要要求學(xué)生掌握應(yīng)用層的知識(shí),突出常用的應(yīng)用層協(xié)議的理解和應(yīng)用。
3)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的改革,盡可能虛擬實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景。
近年我們投資了一百多萬(wàn)元引進(jìn)銳捷網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在其硬件基礎(chǔ)上,我們?cè)O(shè)計(jì)了比較真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,將多臺(tái)二層、三層交換機(jī)及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組建成4個(gè)不同的局域網(wǎng),再將這些局域網(wǎng)互聯(lián),實(shí)現(xiàn)一個(gè)小環(huán)境的廣域網(wǎng)。
4)實(shí)驗(yàn)組織的改革。
以往實(shí)驗(yàn)是以學(xué)生個(gè)人實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中只能熟悉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置命令,既不能測(cè)試配置后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,也不能理解這些設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的作用。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行改革后,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)的組織也進(jìn)行了改革,根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境將學(xué)生分成若干實(shí)驗(yàn)小組,每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的負(fù)責(zé)人實(shí)行輪換制,每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)負(fù)責(zé)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施。每個(gè)小組按不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容負(fù)責(zé)局域網(wǎng)組建,并負(fù)責(zé)與其他局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。這樣既培養(yǎng)學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的理解,也提高了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的能力和組織能力。
5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的改革。
以前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)比較依賴(lài)實(shí)驗(yàn)入綱,學(xué)生基本按實(shí)驗(yàn)大綱一步一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn),抑制了創(chuàng)造性?,F(xiàn)在,每一次實(shí)驗(yàn)我們只給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅瑢?shí)驗(yàn)過(guò)程由各小組自己制定。每一次實(shí)驗(yàn)前,要求各小組事先寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案,給出實(shí)驗(yàn)過(guò)程和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并交實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審核。方tMObIGh293byt2BKhxfrPg==案經(jīng)認(rèn)可后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師在實(shí)驗(yàn)中負(fù)責(zé)檢查預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到,若未實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果,則與學(xué)生一起分析預(yù)算效果沒(méi)有達(dá)到的原因。通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的改革,許多表面上是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),結(jié)果卻達(dá)到了設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的目的。
6)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的改革。
實(shí)驗(yàn)組織、過(guò)程改革的同時(shí),實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)也不再只是針對(duì)單個(gè)學(xué)生,而是針對(duì)實(shí)驗(yàn)小組。評(píng)價(jià)的內(nèi)容不僅限于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和過(guò)程,還可以擴(kuò)展到實(shí)驗(yàn)小組的組織、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、小組團(tuán)隊(duì)的協(xié)作等方面,充實(shí)了實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的內(nèi)涵。具體操作時(shí),每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目從方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果到實(shí)驗(yàn)的總結(jié),先由教師給出實(shí)驗(yàn)小組在某個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上的等級(jí),再依據(jù)這個(gè)等級(jí)來(lái)分配實(shí)驗(yàn)小組優(yōu)、良、中的比例,最后由各實(shí)驗(yàn)小組確定每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)上報(bào)給教師審核。這種實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方式的改革,有效地激勵(lì)了學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)的熱情和提高團(tuán)結(jié)合作的精神。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的改革實(shí)踐,學(xué)生對(duì)理論教學(xué)的積極性有了明顯提高,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)踐也有了更深的認(rèn)識(shí),同時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)理論教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用的有機(jī)融合,一改過(guò)去“理論難驗(yàn)證,實(shí)踐疑問(wèn)多”的現(xiàn)象,達(dá)到了理論與技能的同步提高。在連續(xù)多年的學(xué)生評(píng)教活動(dòng)中,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程都獲得了較高的評(píng)價(jià)。畢業(yè)生的工作能力較強(qiáng),受到用人單位的好評(píng)。幾年的教學(xué)實(shí)踐證明,該改革措施是可行、有效的。
(編輯:姚彥