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关键词: 计算机网络教学;教学改革;教学效果
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)36-0139-02
1引言
人类进入21世纪后,信息技术在社会生产、生活中扮演着越来越重要的角色,深刻的影响并改变着世界,我国政府也从战略高度提出了互联网+、中国制造2025等目标,充分揭示了未来产业变革是由新一代信息技术引发和推动的,而计算机网络作为信息存储、传播的主战场,其重要性不言而喻。
对于培养信息技术人才的高校来讲,必须从战略高度对计算机网络课程的意义加以认识,未来我国将需要大量掌握信息技术,能迅速进入企业生产、研发一线的合格人才,而计算机网络课程是培养信息人才的核心课程,对于学生理解信息时代、理解互联网有着重要的作用。因此,探讨如何提高计算机网络课程的教学效果是有着积极的现实意义的。
2 当前计算机网络课程教学中存在的问题
1)课堂中的学生已经发生变化,而教师的意识却落后了
计算机网络课程作为一门经典的专业基础课,已经在各个高校的课堂中至少存在了十多年,这十多年是中国社会发生巨大变革的时期,在教育领域首先是学生的扩招,学生的数量发生很大的变化,大学已经从千军万马过独木桥的阶段进入到普遍的素质教育阶段,学生的状态已经不同以往。其次是知识获取手段的变化,伴随着互联网的发展,知识已经不再是稀缺资源,不再难于获取,也不再局限于书本,学生如果有意愿,可以非常方便而迅速的获取到想要的知识,甚至可以更新到这个领域的最前沿;最后,计算机网络技术本身发展日新月异,对计算机网络课程也提出了很高的要求,面对这一系列的变化,我们的老师却往往没有敏锐地捕捉到这些变化,甚至有意无意在规避这些变化,教师使用的是多年不变的教材,采用的也是日复一日的传统教学方法,采用闭门造车的方式对学生进行教学,因而产生的各种矛盾和不足日益凸显出来。
2)教师没有倾听不同学生的不同需求
在高校中,计算机网络课程因计算机网络本身的重要性,从原来只是计算机学院学生学习的专业课,逐渐演变为各个院系、各个专业学生都要学习掌握的一门素质教育课程,而在这个过程中,计算机网络课程面对的学生不再局限于本专业的学生,而是要面对许多非计算机类专业的学生,包括很多没有理工科基础的学生,教育的对象已经发生变化,但我们的教师在讲授计算机网络时,往往没有针对不同学生的特点做出改变,势必造成教学效果不理想。即便是计算机专业的学生,学生的需求也存在很大的不同,有些学生是一门心思要考研,他在学习计算机网络时更关心的是这门课程的考点是什么?而有些同学则是立志于从事软件开发,他更关心协议本身,而有些同学更关心网络规划、硬件怎样配置,如何在计算机网络课程的教学过程中满足不同学生的需求,是一线教师需要仔细考虑的问题。
3)和手机争学生
在十年前上课时,只要是计算机网络这种专业核心课程,走进教室的时候,教师就可以感受到学生炙热的目光,对知识强烈的渴求,学生的注意力是高度集中的,对教师讲述内容的反馈是积极而热烈的,课后许多同学拷贝PPT,问老师要邮箱、电话、QQ等信息,经常和老师通过邮箱联系,沟通交流,课堂内外的气氛是热烈而高效的。但近些年来,随着移动互联网的高速发展,原本相对封闭的教学环境已经发生了比较大的变化,教师走进课堂,许多同学都在低头看着手机,讲述的过程中,抬头看老师的同学也不是很多,教师在教学中面临一个很大的敌人就是手机,因为教师讲授的再精彩也难敌手机有趣,如何将学生的注意力从手机中拉回到课堂本身,是教师面临的一个巨大考验。
4)计算机网络教学中不能盲目追新,忘了初心
许多教师在计算机网络教学中都反复强调要引入新技术、新理论,更新陈旧理论,紧追时代步伐,这当然没有错误,也应该这样做,但在这个过程中,比追新更重要的是要把计算机网络的核心架构、计算机网络的核心价值观传达给学生,把计算机网络中的基础协议一定给学生讲透彻、讲明白,一个连TCP/IP协议都不是很清楚的学生,是没有办法真正理解新知识的。
3 计算机网络课程教改方法
1)紧跟信息时展,教师要不断提升自己
计算机网络每天都在发生着变化,信息技术每时每刻都在不断进化,作为计算机网络课程没有理由故步自封,课程内容的更新倒在其次,更关键的是教师对获取信息新技术的兴趣和动力,老师一旦获取到了新技术,自然而然就会在课堂中流露展现出来,挡也挡不住,所以课堂内容的更新,关键在于教师对于自身不断的提高,这是一件旷日持久的持久战,是活到老学到老的坚定信仰和决心,这个过程中没有终点,也没有裁判,能依靠的只是教师自己的自觉性,对学生的责任心和对教育事业的热爱,唯有如此,学生在课堂上才能感受到教师对计算机网络的感情与热爱,才能唤起学生的兴趣,鼓舞学生投身其中,如果教师本身对计算机网络技术是厌烦的,只是将其为谋生的手段,没有兴趣感情可言,冷冰冰的讲述一天又天,则这个过程对学生来讲也是没有乐趣可言的,学生是极其聪慧敏感的,作为教师要想照亮学生,只有让自己先熊熊燃烧起来。
2)倾听沟通,满足不同需求
许多老师在讲授计算机网络课程的时候,关心的只是教学大纲,大纲里要求什么我就讲什么,一切围绕大纲展开,但在这个过程却缺少了重要的一个环节,就是对学生需求的沟通过程,教师讲授课程是为学生服务的,但经常都是轻视学生的需求的,教师在讲授一门课程的过程中,应该放低姿态,注意密切和学生的交流与沟通,多倾听学生意见,及时根据学生的需求,对课程做出适当调整,多想办法或者创造条件尽可能地满足学生的需求,也许满足学生的某些需求对教师来讲只是举手之劳,但对学生产生的意义不仅仅在于知识的获取,而是让学生也可以感受到被重视和被关心。
3)拉近和学生的距离,提高课堂注意力
随着移动互联网的深入人心,教师在课堂中多了一个天敌,就是手机,无论以前教师在课堂中多么成功,在如今的课堂中都有可能被轻易击倒,因为学生低头看手机的事情随时可能会发生,而他一旦低头看手机了,教师就很难再把他拉回课堂来,不论教师讲的多精彩,毕竟比不过电影,比不过动漫,比不过微信,在笔者的教学过程中,手机的问题实在是让人很头痛,虽然可以采用某些强制的手段,比如上课关机,或者发现看手机就没收,但强制手段的效果并不理想,因为如果总是在课堂中为这个事情和学生反复拉锯,反而造成整体教学过程被肢解,教师和学生的情绪在课堂中是对立的,难以轻易平复,所以面对看手机这个问题,教学中不能急躁,要平心静气,耐下心来和这件事情做斗争,首先要拉近和学生的距离,让学生认可教师,教师的面目亲切、言行可敬、知识渊博、态度和蔼,散发着人格魅力,自然会受到学生的爱戴,从而愿意听讲。其次要提高幽默感,这种幽默感不是在讲课中说几个笑话,准备几个段子,而是教师本身应该是个幽默有趣的人,会把事情讲述的很有趣的人,会从平常的细节中观察出荒谬的人,只有这样的教师,在课堂上才会真正散发出智慧的光芒来,他在不经意中流露出的幽默感会深深地感染到学生,久久难忘。最后要面对现实,也许现在的老师在课堂中已经无法彻底战胜手机,那就期待VR虚拟现实早日来到课堂,让老师和学生一起彻底进入虚拟的世界展开教学,而现在只有平心静气和手机共存了。
4)重视基础,重视细节
算机网络不断有新技术、新思路涌现,让人眼花缭乱,在这众多的技术中,计算机网络课程的老师要有在复杂问题中抓住本质的本领,面对复杂、庞大的计算机网络技术,教师要可以凝练出核心架构和核心技术,紧紧围绕计算机网络多年不变的基础展开,把重要的协议给学生讲清楚讲明白,能把细节信息也清楚的呈现在学生面前。
5结论
根据笔者在教学过程中的多年实际教学经验,本文分析了计算机网络课程的特点和重要性,结合课程实践,探讨了计算机网络课程在教学中面临的一些主要问题,并针对这些问题,提出了相应的解决方案,从教学改革的实际效果看,可以改善课堂氛围,提高学生的注意力,激发学生对计算机网络学习的兴趣。希望本文的探索能对计算机网络专业的教育改革有所增益。
参考文献:
[1] 姚琳,孙伟峰,吴国伟,等.计算机网络教学模式探讨[J].计算机教育,2011(10):70-73.
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[3] 任周.基于计算机网络课程教改的研究[J].软件导刊,2009(8)187-188.
关键词:开放教育 计算机网络导学 实践性环节 虚拟机
《计算机网络》课程是计算机专业的基础课,计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物,这门课程的理论知识和实践知识更新得都很快。要求学生有较好的理论基础和实践经验,同时要求授课教师既要有较好的理论知识,又要有较强的实践经历,因此,讲授该课程将有一定的难度,需要认真研究。
一、《计算机网络》课程的地位
当今世界,社会和经济的发展,对信息资源、信息技术和信息产业的依赖程度越来越大,信息化是世界各国发展经济的共同选择。信息产业的发展水平已成为衡量一个国家发展水平和综合国力的重要标志。90年代以来,以计算机、通信、微电子和软件技术为核心的电子信息产业在发展人类的文明,促进国家经济信息化过程中起着非常关键的作用。我们已经进入了信息化社会。一切经济活动都离不开信息。如何培养学生获取和处理信息的能力是摆在每一位教师面前的一个重要课题。
《计算机网络》课是培养学生获取和处理信息的能力的重要课程,是各计算机相关专业学生的必修课,也是一门前沿课程,计算机网络知识的更新的速度也很快。课程要求的基础起点高,需要学习过计算机组成原理或微机原理、计算机编程语言、数据结构和计算机操作系统,实践性很强。学生对这门课的期望也比较高,既想掌握系统的网络理论知识,又想通过这门课培养较强的动手能力。但实际上,学生基础参差不齐,所以讲授起来比较困难。另一方面,学生中可能很多都是实践高手,网上高手,但这些学生缺少理论知识,往往也就是为了提高理论知识而来的。因此,在上课的过程中,他们会提出很多的问题。这就给教师提出了较高的要求。要求授课教师既要有较好的理论知识,又要有较强的实践经历。
二、该课程的导学要求
首先,需要编写计算机网络课程导学意见,内容包括
①介绍课程的性质和学分分配,课程的组成体系,课程的特点,课程的考核范围(内容)和考核办法。②了解学生现状,制定总体规划。③介绍课程的各种教学资源(文字教材,辅导材料,音像教材,VBl,IP,网上资源等)的名称。④介绍课程的重点、难点。⑤提出学习建议(含如何制定自主学习课程的计划,作业完成任务,如何及时解决学习中遇到的问题等)。
其次,认真指导学生进行个别化自主学习
要指导学生进行开放教育理念的转变(角色、学习方式等的转变),指导学生制定本课程的个人学习计划;对学生进行必需的技能培训,介绍了网络资源查找和使用办法,使学生掌握使用本课程的网络资源、多媒体资源的技能,能够积极主动、有效地进行自主学习。
第三、要认真安排和组织学习本课程的学生进行小组学习活动
教师要帮助学生设计本课程学习小组活动内容,适时(按教学内容的教学 进度)组织专题讨论课、作业批改、答疑,进行社会调查,完成实践教学工作。
第四、教师应进行面授课教学改革
面授辅导课在开放教育中是一个辅助的教学环节。进行面授课教学改革,要做好以下几项工作:
①教师要深入、系统地掌握所授课程内容,全面地掌握与所授课程有关的多种教学媒体资源。②教师要破除传统的逐章、逐节备课的方式。③制作电子教案或有效的课件。教师制作电子课件或其他课件并用其进行辅导,可以达到增加信息量的效果。④采用多种教学方式组织面授。教师可采用精讲式、师生讨论式、介绍自学方法并布置自学任务式、案例式、疑难问题解答式等方法进行面授,要防止完全进行单方向的知识灌输。
三、措施及解决的办法
1、教师要及早准备
《计算机网络》课程是一门发展着的学科,包含的内容很多,没有哪本书能讲全讲完整,而网络基础涉及的知识面又广。要讲好这门课程,教师必须要提前备课,要看很多的专业书,掌握较全面的专业知识,并将多种版本书籍的内容进行综合。授课教师最好有网络工程安装的经历,以便针对学生在学习的过程中可能会提出的问题结合自身的学习体会,进行有针对性的准备。同时,对实践中的各种问题能够向学生做出理论上的解释。
另一方面,由于《计算机网络》课程涉及到信号传输,比较抽象,难懂,需要进行形象化教学,为此,提前做好教学课件、POWERPOINT演示稿将是十分重要的。
2、尽早向学生提供尽可能多的学习资料和信息
信息是极其重要的,强调学生自主学习,就要让学生有东西可学。为了便于学生自由、自主地学习,在学期之初或开课前,以及在开课的过程中,教师应将自己所有的教案、课件、教学大纲、实施细则、考核说明等介绍给学生。同时,也利用电子邮件、网上最新消息、磁盘拷贝等形式把最新的信息给学生,并告诉学生如何获得或到哪里能够获得与学习有关的资料和信息。
3、采用多种方式充分利用多媒体授课
在《计算机网络》课程的讲授过程中,始终坚持采用多媒体手段开展教学,充分发挥现代教学手段的优势,以形象生动的图象、表现抽象过程的动画来展示和表现理论内涵。
4、在学习过程中加强对学生的指导并搞好形成性考核
在学生自主学习的过程中,加强对学生的指导非常重要。在实际教学中,首先向学生传授这门课程的学习方法,指出该门课程的特点,并为学生指定了一本程度适宜、价格便宜、而且与教学中主教材结合紧密的参考书。结合课程实际搞好课程考核。
5、搞好与学生的思想交流
为了使学生能够学好《计算机网络》这门课程,鼓励学生在辅导课上随时提问,并当即予以解答,从不拒绝,使得学生敢于提问,从而提高学习兴趣,让学生感到教师与学生能够真诚相待,使学生与教师之间产生一种信任感,及时解决学生心中的疑虑和学习中的困难。
6、灵活组织实验教学,提高实验效果
实验教学也是《计算机网络》这门课程形成性考核的一部分,是提高学生实践能力的关键。怎样结合学校实际搞好实验,既是教学中的一个重要环节,也是学生关心的事情。
7、抓住要点,把握全局
学习过程中,学习好的学生成绩未必就很好,非常有经验的工程师,如果没有经过系统的学习,未必能通过课程考试,怎样帮助学生,全身心投入搞好复习是很重要的。
同时,自身也要做到打铁需要身先硬,要以对学生充分负责的态度做好学问,以求实的态度,治学严谨的学风去影响学生、感染学生,在学生心目中竖立起教师这岸形象,学生中大多是要学习的,愿意学习的,对于这些学生,作为一名教师有责任去帮助他们。只有这样,才能够保证教学的成功。
参考文献:
1.1设计合理的网络课程
网络课程的设计应坚持合理性、科学性的发展原则,如表1所示,高校应为学生制定合理的课程,每一学期的课程内容以及所要达到的课程目标,设计合理的课程能够帮助学生高效的学习计算机网络技术。同时高校在设计计算机网络课程时,应坚持精简的原则,突出授课的重点,尽可能让学生在最短的时间内,学到最多的知识。
1.2注重网络课程的交互性
学生在学校学习理论知识,很多情况下是为之后更好的走上从业岗位做准备,因而,高校在注重学生理论性知识学习的同时,也应定期组织学生参加相应的实习与实训活动。高校应与企业密切联系,充分实行校企联合的模式,让学生真正投入企业中,学习企业中先进管理者的经营理念,学习企业中计算机的应用。网络课程的交互性具体是指学生学习场所与实习产地的交互,优质的网络课程能够为学习者提供自主探索与合作学习的互动环境。长期的教学实践表明,互动的环境一方面能够激发学习者的学习兴趣,另一方面为学生之后更好的走上工作岗位奠定了基础。同时,需要我们注意的一点是,网络课程的交互性还体现在很多方面,包括学习者与学习环境的互动,网络课程的学习不同于其他课程的学习,很多情况下,学习者与教师处于时空分离的状态,因而,网络课程应该为广大的学习者提供各种交流的机会与空间。
1.3在网络课程设计与教学中综合利用多种媒体
随着知识型经济与科学技术的发展,很多高校在网络课程的设计中应用多媒体技术,从一定程度上讲,多媒体技术有其长处,也有其短处,没有一种多媒体技术是完整的,因而也没有一种多媒体技术能够解决教学过程中的所有问题。因此,在网络课程的设计与教学中,我们应该综合应用多种媒体,取长补短,充分发挥教学媒体的整体功能,满足教学过程中的种种需求。网络课程不同于其他文化课程的学习,网络课程是以现代信息技术为基础的课程,很多情况下,课程是借助于网络来完成的,因此综合利用多种媒体,能够突出不同媒体的教学效果与科学效果。
2基于校企联合的课程设计模式
校企联合的课程设计模式应将工作重点放在设计的特色上,体现“二合”、“一作”、“一演”的设计特色,所谓的“二合”具体是指“校企联合”与“虚实结合”,而“一作”是指“小组协作”,“一演”是指“角色扮演”。只要高校与企业坚持贯彻这些课程设计特色,那么一定会实现互利多赢的效果。另外,高校在网络课程的设计上还必须紧跟时代的发展要求,邀请一些IT行业的公司来高校指导课程设计,进而为实现校企双方多赢的目的奠定基础。总的看来,校企联合的课程设计模式最主要的工作是要做好课程设计工作,确保课程设计的质量,确保学生能够切切实实的学到知识与技能,实现校企课程设计的目标。计算机网络设计课程能够让广大的学生足不出户就能了解到IT行业知识以及最新的技术,同时,需要我们明确的一点是实现校企合作下的计算机网络课程设计,能够培养广大学生的执教能力以及创新能力。
3结语
一、教学现状及教学过程中常见的问题
(1)由于学生专业门类多,范围广,给教学内容如何选择带来了一定困难,不同专业对课程的要求也不一致,同时不同专业学生对计算机网络基础知识的掌握程度参差不齐,从而使教师对教学内容的深度和广度的把握产生了困难。
(2)教材内容滞后,理论联系实践不够。由于计算机网络的迅速发展,目前的教材内容相对陈旧,从前期的教学经验来看,初学者刚开始学习计算机网络时往往难以达到理想的效果,其主要原因是目前的教材过分注重理论知识,缺少实践方面的内容,学生在学习过程中感到抽象、空洞、难以理解。这样,初学者在学习完计算机网络原理课程后,理论上没有真正理解,又没有与每层协议相对应的实验,学习效果很不理想。
(3)教学内容、教学手段和教学方法有待改进。在教学过程中往往也容易忽略非计算机专业和计算机专业学生的差别,没有针对性的结合他们自己的专业和特点选择相应的教学内容。在教学手段的使用中虽然使用了多媒体辅助教学,但往往也仅是黑板的代替品。在教学方法上也仍然采用以理论教学为主、教师讲授为主的方法。
二、非计算机专业计算机网络课程教学改革的具体内容
1.不同专业要有所区别
目前很多专业已经开设计算机网络课程,如电气工程、自动化、机械、经管等,不同的专业在教学内容的设置一定要有所区别。当然主干内动大体上是要一致的,这里讲的要有所区别主要体现在课程最后计算机网络应用这部分内容上。例如,对于电气工程和自动化专业的学生,就应该在网络与弱点布线、工业现场总线控制等方面要结合起来;对于机械专业的同学,就要将计算机网络与机械设计制造、智能化网络化控制结合起来;对于经管的同学,就要解决经管的同学平时计算机和网络的维护和使用、数据库的基础知识、网站制作等结合起来。这样可以解决学生后续毕业设计和工作中遇到的跟网络相关的问题,提高学生的学习兴趣。
2.内容要循序渐进
针对于非计算机专业的学生学习计算机网络的目的,在进行教学时应当从应用出发,引导学生进入计算机网络课程中来。针对于非计算机专业《计算机网络》课程教学过程中,各种教材的编排顺序不尽相同,选用一本教材以后,不意味着一定按照书上的顺序来讲,而是应该结合学生的接受能力,认知规律,把知识按链条式一环紧扣一环的方式组织起来,以启发式、引导式的教学方法有条理地讲清楚。不能讲完计算机网络的发展史就直接将数据通信的知识,虽然说数据通信是计算机网络的基础,但是对于非计算专业的同学而言,数据通信的知识深奥难懂,学生很快会对计算机网络失去兴趣。所以以我个人经验而言,我第一次课用来讲解计算机硬件组装和维修知识,虽然有些专业的同学在大学计算机基础课程里也学到过,但是很多同学反映内容不深刻,那些知识同学们用了电脑自己也知道。
在讲解这部分内容时一定要紧紧抓住很多同学不知道的知识,如很多同学在选配电脑时会有很多误区,认为CPU核心越多越好、主频越快越好;内存容量越大越好;显卡显存越大显卡就越强;笔记本电脑如何选购和维护等,这些问题几乎和所有的同学都有关系,通过这些内容的讲解,可以首先解决同学们平时电脑使用和选购的实际问题,大多数同学都会很感兴趣。后面的课程应该把网络操作系统的内容提到前面来讲解,在讲解网络操作系统的同时帮助同学们解决平时电脑使用中的硬盘分区、操作系统安装和备份、一键还原、电脑开机慢、病毒防护、数据恢复等,解决学生电脑使用中软件方面的问题。在把学生的兴趣和积极性调动起来了之后再开始由浅入深、循序渐进地讲解其他理论内容,当然讲解任何一个部分都要尽可能的理论联系学生的生活、工作实际,增强实用性和趣味性。
3.理论与实践相结合
要想理论与实践相结合,实验课是必不可缺的。实验课作为一种重要的教学手段,不仅能培养学生的动手能力,还能培养学生科学实验的方法和解决问题的能力。因此必须要重视实验课教学。
对实验课的教学应重视以下内容。
第一,重视网络实验环境的建设。计算机网络实验不同于其他课程的实验,在具体实施时需要相应的硬件设备和软件配置。在做物理层实验时,需要用到各类网络传输介质(双绞线、同轴电缆或光纤等),在做网络层实验时,需要各种网络互联设备(集线器、交换机或路由器等)。这就需要学校积极配合,投入资金,加强计算机网络综合实验室的建设。
第二,合理安排实验内容。根据计算机网络教学的目标,结合实际教学,合理设计和安排实验内容,既要有原理型实验又要有应用型实验。
4.丰富教学资源,激发学生的学习兴趣
在自制多媒体课件的基础上,收集、综合和吸收《计算机网络》国家精品课程相关院校的成功经验和成果,不断充实本课程的多媒体课件。还可以组织编写《计算机网络》试题库、《计算机网络案例库》以及《计算机网络大作业题库》。资料库的建设充分利用现有的网络资源,借鉴国内外优秀的案例,及时地更新内容,使其适合本课程的教学。
兴趣是最好的老师,对于计算机网络课程的教学也是如此,在教学过程中一定要注重培养学生的学习兴趣,只有让学生感兴趣,学生才会听的认真,才能在有限的时间里学到更多的知识。目前计算机网络课程教学通常采用传统的“自底向上”的教学模式,即在介绍OSI/RM时从网络的最底层物理层一直讲到最高层应用层,依次介绍网络系统中每层的功能、使用的协议以及每层实现的相关技术。在具体的教学过程中,我们发现这种模式可以让学生在掌握网络系统中每层的功能、使用的协议以及每层实现的关键技术的同时,对网络系统的工作过程有整体的把握,但是由于非计算机专业的学生没有通信学和计算机的相关基础,对于底层相关技术的学习比较吃力,从底层开始介绍的话容易使得学生在课程学习初期丧失学习的积极性。因此我们可以采用一种现代的、自顶向下的方法来讲授计算机网络,即通过一些具体的网络典型应用实例来阐述网络每层协议之间的交互以及网络系统的工作过程,使得学生关注所需要的网络服务,进而学习如何提供这些服务。当然在具体的教学中我们可以将“自底向上”与“自顶向下”两种教学方式相结合,这样有利于学生在理解掌握网络基本概念、工作原理和相关协议的同时,对网络系统的工作过程有整体上的把握。
5.师资队伍的建设
(1)组织课程小组,同时邀请计算机专业相关教师,定期探讨教学方法、教学技巧,提高教学队伍的教学水平。
(2)组织青年教师参加各种形式的培训,提高其业务水平。
(3)鼓励青年教师积极参加相关科研、教研项目,提高自身的实践经验。
(4)鼓励教师积极参与实验室建设,加强理论教学与实践教学的沟通,完善实践教学环节。
三、结束语
关键词:非计算机专业 计算机网络课程 自顶向下方法
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0198-01
1 面临的主要问题
我校各专业大都开设了计算机网络课程,由于培养目标和培养计划的差异,非计算机专业计算机网络课程的教学提出了不同于计算机专业的要求。来自非计算机专业的同学,在知识结构、兴趣爱好等方面与计算机专业的学生有着明显的差别。非计算机专业计算机网络课程目前的教学内容和教学方法是在原有的针对计算机专业所开设课程的基础上稍加调整而来,普遍存在着与授课专业要求脱节、学生学习兴趣低落、学习效果不佳等问题。计算机网络课程是除《大学计算机基础》之外的,涉及面最为广泛的计算机类公共课程,这一课程的教学质量将对我校“重基础、强素质、宽口径”办学目标的实现产生直接的影响。
2 改革的思路
与计算机科学与技术专业的计算机网络课程相比,面向非计算机专业的课程教学对教学内容和教学方法的要求有着明显的差异。希望针对非计算机专业及这些专业同学的特点,选择、比较不同教材以及相关的不同教学方法,通过教学实验与实践,收集、分析教学反馈,确定适合的教学内容,探索更加有效的教学方法,改进提高目前非计算机专业计算机网络课程的教学效果。
3 国内外可借鉴的经验
非计算机专业的计算机专业课程教学所面临的诸多问题并非我校独有。P.Pevzner和R.Shamir在2009年7月31日号的《科学》杂志上发表了题为《计算机已经改变了生物学,生物学教育必须革新》的文章,指出由于现有大学生物学教育的不足,“经济学的本科生可能比生物学本科生更容易理解DNA序列比对或是基因测序的算法”,生物学等学科存在引入计算机相关课程的需求。而对于计算机科学基础(算法、机器学习、安全等)的教学需求大大增加有可能带来对于计科系的教师资源、教学工作的适应性方面的挑战,美国加州大学圣地亚哥分校计算机科学与工程系的Keith Marzullo教授提出了一个应对的方式,即与相关领域专家合作,为学生提供面向该领域的计算机相关课程,应该以相关领域的问题作为切入点来介绍计算机理论和技术。
传统的计算机网络课程通常以分层模型作为主线,逐层自下而上进行介绍。而美国马萨诸塞大学的James F.Kurose教授和纽约理工大学的Keith W.Rose教授合著的《计算机网络—— 自顶向下方法(Computer Networking—— A Top-Down Approach)》,则另辟蹊径,以因特网作为实例进行讨论,按照TCP/IP模型的分层,由应用层到物理层的顺序自顶向下安排内容,同时引入了协议分析工具,来作为实验课程的主要内容。更多的为学生提供直观体验,帮助理解理论和技术。自顶向下方法在全世界得到了广泛的认同,不少学校选用这本著作作为教材,南开大学的吴功宜教授2009年编著的一本计算机网络教材也采用了类似的编排方式。西安交通大学的冯博琴教授编著的《计算机网络》一书,采取的则是跳出分层模型的框架,按应用专题的方式来安排内容,如“局域网技术”、“常用网络设备”等。
4 主要的探索和阶段成果
本次探索主要关注如何切合非计算机专业的特点,组织计算机网络课程的教学内容,采取何种更为有效的教学方法,充分调动学生学习积极性,改善教学效果。着重从以下几个方面进行了尝试,取得了初步的一些成果。
(1)以因特网作为实例,采取自顶向下的方式,组织教学内容。以往的计算机网络课程通常以分层模型作为主线,逐层自下而上进行介绍。对于非计算机专业的学生,由于缺乏必要的理论基础以及对于计算机系统底层细节的厌学情绪,此种方式教学效果并不理想。学生往往在课程的初期就已经丧失学习兴趣。自顶向下方法思考方式更加自然,更加便于引导学生从使用网络的直观体验深入网络的基本原理。在探索中,自定向下方法的应用经历了一个“进入—深入—超脱”的过程。最初仅是机械的照搬,随着教学经验的增加,对经典教材进行了取舍,在深入该方法的精髓后逐步形成了自主的自顶向下描述框架,目前正在完成自主编著讲义的定稿工作。
(2)丰富教学形式。兴趣是最好的老师,只有学生愿意接受,才有可能通过有效的方法教授精心组织的内容,获得好的教学效果。着重以服务视角描述计算机网络,即计算机网络作为网络应用运行的基础平台的视角,选取学生熟悉的网络应用,以大案例的方式,介绍分层模型、网络协议等核心概念,辅助以演示实验、协议分析、社会调查、课堂讨论、实地参观等环节,调动学生投入教学过程。再安排适量专题讲座,综合讲授重点、热点内容,加强学习效果。
(3)重视教学效果的反馈。改变以往强调“教”的思路,以学生学习效果为出发点审视教学探索,应用定性研究方法等手段,通过个别面谈、大面积发放调查问卷、利用网络平台构建调查平台等途径有效收集教学反馈,并利用Nvivo等工具辅助反馈意见的分析,有的放矢的进行及时改进。
(4)应对课时紧张的实际情况。非计算机专业的培养计划中,计算机网络课程课时安排都较为局促,甚至取消了实验课时,这与计算机网络课程的实践性要求有较大的冲突。通过改进理论课的讲述方式,更加全景式的介绍基本原理和基本概念,优化实验课与理论课的衔接,充分利用单位课时,化解了内容与课时的矛盾,还为安排专题讲座提供了条件。
5 收获与展望
通过近三个学期的教学实践,探索出了一系列有效的教学改革措施,从课堂反映、问卷结果和考核的成绩几个方面均看到了向好的可喜变化。核心的教学支撑材料、基本的描述框架已基本完成。能够取得目前的成果,最为关键的是改变了以往片面强调提供好的教学条件、从“教”的视角单边的去探索,转为以学生的学习效果为思考问题的核心和出发点,真正处身于教学相长的有机互动的模式中来看待教学过程,进行教学改革。这也是本次教学改革探索最为重要的收获。围绕学生学习效果进行梳理,下一步的工作重心应该转到与授课班级所在的院系进行进一步的合作,探索如何更有效的与各院系的培养计划有机的融为一体。保证教学效果所必需的学风建设,也是与有关院系紧密合作的重要方面。
参考文献
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关键词:计算机网络课程;教学;问题;改革
中图分类号:TP393-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 12-0000-02
目前各大高校的计算机专业在进行《计算机网络课程》的教学中的成绩不理想,主要是因为高校在教学时使用的教学内容相对陈旧,且理论性知识占据了大部分的课堂课时,为充分关注学生的实践应用技术的实际增长,使得学生在以后的操作中无法解决实际的问题,不能满足学生毕业后的工作需要。有鉴于此, 高校在进行《计算机网络课程》教学时,需要慎重考虑该课程的现实意义以及学生实践能力的培养问题,为社会造就所需的专门人才。
一、计算机网络课程主要教学内容及特点
(一)计算机网络课程的主要教学内容
计算机网络是计算机科学与技术、网络工程专业的专业核心课程,它主要讲述计算机网络的发展历史、基本概念、体系结构、基本原理与技术。在计算机科学专业,特别是网络工程专业课程体系中起到重要的理论支撑作用。它涵盖了网络基础知识、数据通信基础知识、网络体系结构、局域网技术、广域网和 internet应用等基础知识。前导课程有计算机操作基础,后续课程有局域网构建技术、网络安全技术、网络管理、综合布线工程等。这些教学内容的学习,能够使学生增强对网略技术的了解,熟悉网络应用技巧,及时学习新的网络技术, 使学生达到具有独立设计、组装、调试维护中小型局域网的能力。学生毕业后可从事网络施工员、综合布线员、网络工程师等工作岗位。
(二)计算机网络课程的特点
这门课程涉及到的专业技术比较多,并且需要学生具备相关的数学知识以及较强的逻辑思维能力,对学生的要求比较高;并且课程中的专业技术学习时也不容易掌握,往往需要实际的操作,才能有所进益。随着计算机技术的不断地发展,学生的学习任务不断增加,任务越来越繁重,加之理论性的内容较多,使得学生的课业繁重,学习起来比较吃力。
二、从计算机专业毕业生的能力看当前高校计算机网络课程教学存在的突出问题
计算机技术的普及和发展,使得就业市场上对专门计算机应用人才的需求越来越多,但是鉴于相关专业的学生的实际能力问题,这几年却出现了生源质量越来越差的情况。许多计算机网络技术专业的毕业生,学完了这门课程后仅知部分支离破碎的知识层面和简单的OSI七层模型,无法形成完整的网络知识体系和结构,不能将所学内容应用于实际。比如:学生的理论知识虽然达标,但是实际的动手操作技术却仍落后;有的学生仅仅具备理论上的知识,未进行过相关的计算机技术实践;还有的学生,计算机基础技能方面尚有欠缺,无法操作工作中的相关软件。这些不足严重制约了学生毕业后的就业去向。因此在今后的计算机网络教学中必须对现行的教学方法、教学模式进行必要的改变。
三、当前计算机网络课程教学效果欠佳的原因分析
(一)课程设置上
很多院校受制于硬件设备或师资力量,都偏重于理论,上机实践课程偏少,在实验内容的安排上主要以验证性的实验为主,如制作网线、接水晶头、交换机或路由器的简单配置等等,这样的实验内容设置很难锻炼学生的实际网络组建能力,在网络遇到故障时无法及时解决。在老师课堂讲授后,学生无法进行学习和测验。这样就偏离了计算机网络课程本身的教学目的, 未能让学生在实际生活中将所学的知识加以应用。
(二)教学方法上
当下的计算机专业教学主要采用的方法是课堂集中讲授和实验室实际操纵两类课程,一般是第一堂课教师在课堂上讲解书本知识,下一堂课学生在实验室中实际操作上节课所学的内容。这样一来,就将教学彻底的割裂成了理论和实践两个过程,而不是一个过程的两个方面。学生在课堂上的理论学习时,会遇到很对的专业术语,以及难理解的相关概念,容易使学生产生厌倦心理,所以课堂上常出现学生走神、睡觉的现象;而在实验室里,学生则经常需要再利用时间去回顾上节课的专业理论知识,并且需要厘清复杂的概念问题,同时教师的实验操作不能保证每一位同学都学会操作过程,学生听不懂时,经常会弃而不学,如此恶性循环下去,学生的实际水平并未得到切实的提高,预期的教学目标也没有实现。
(三)考核方式上
目前,计算机网络教学的考核方式还比较落后。计算机网络课程的教学成果的评估人仍然沿用考试的方式,尤其是笔试,考理论性知识的内容较多,而忽视对学生的实践知识和计算机网络的应用技巧的实绩考核。这种考核方式,使得学生在实际的学习中也会出现偏离现象,有的学生为了取得好的考试成绩,重点学习课本上的理论知识,有的甚至完全不仅学校的计算机实验室。同时这种评估方式,使得计算机教育的实际的目的完全偏离了预定的目标,所培养的学生无法满足未来实际工作所需要的操作技能,使得专业人才不足,抹杀了专业的特点,没有与社会市场进行充分的接轨。
四、改善计算机网络课程教学效果的几点建议
关键词:计算机网络;高职;实践教学
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)33-9472-01
Research on Computer Network Course Teaching in Higher Vocational Collage
XU Jiang-tao
(Department of Electronic Information Engineering. Ankang Collage, Ankang 725000, China)
Abstract: This paper analyses some of the problem about computer network course teaching in higher vocational collage, In view of the existing problems, some good suggestions are proposed.
Key words: computer network;higher vocational;practical teaching
高职教育以培养应用型人才为主要目标,因此高职计算机网络课程的培养标就是要培养基本理论扎实、实际动手能力强的网络建设规划人才和网络管理维护人员。然而实际情况却是很多学生学过计算机网络课程之后,只是记了一些枯燥的概念、原理,并且不能真正理解,实际动手能力也很差。本文结合教学实践,分析了计算机网络课程教学中普遍存在的问题,并针对所存在的问题提出了自己的一些改进建议。
1 计算机网络课程教学中存在的问题
1.1 教学内容陈旧、理论性太强,不能与时俱进
计算机网络课程是一门非常复杂的学科,它是计算机技术和通信技术的结合。传统的计算机网络教学中,教师主要是在介绍计算机网络基本知识的基础上,围绕OSI模型及TCP/IP模型来讲述,整个内容理论性很强,学生感到很枯燥、很难学。一般教材都以介绍理论为主,很少涉及具体的应用,比如在讲交换机及路由器这些关键内容时仅是介绍基本的工作原理,具体配置一般都不讲,学生学完之后只是知道基本的理论,具体到应用的时候就什么都不会了。这样以来就违背了高职教育的主要目标了。另外,近几年计算机网络发展非常迅猛,前些年主要是发展有线网络,现在无线应用也已非常普遍,以前对计算机网络安全考虑较少,现在越来越重视安全了,这些内容在现今的计算机网络教材中很少讲到。由于高职在校时间较短,课时有限,很多教师一般都围绕教材来讲,所以教学内容就显得比较陈旧,不能够与时俱进。
1.2 教学方法和手段单一
传统的计算机网络教学主要是教师采用黑板加粉笔,或是采用简单的电子课件将书本上内容投影出来。教学是以教师传授知识为主。方法和手段比较单一,学生学习起来感觉比较吃力,特别是对于一些较为复杂原理理解尤其困难,实践性比较强的部分听完以后很快又忘掉了。这样就不利于学生很好的掌握所学知识。
1.3 实践环节薄弱
一般高职院校由于资金等问题在实验室投入上相对较少,路由器、交换机等比较贵的实验设备数量不足或缺少,所以选取的实验课题往往都比较简单,课题数量也少,有的对路由器、交换机实验只是讲基本的配置,有的甚至不讲。学生学完之后只能做一些非常基本的网络设置,面对稍微复杂的网络就束手无策了。另外,传统实验室的管理是封闭性的,学生只能实验课时间来做实验,其它时间就不能进入。有的同学还想再熟练一下操作或是想做一些综合性的实验提高自己就没有机会了,这样很不利于提高学生的实际操作能力。
2 计算机网络课程教学改进建议
2.1 选取合适教材,合理取舍内容
高职教育应当以应用技能教育为主,培养社会需要的职业技术人才。传统的计算机网络课程教学由于理论性太强,内容陈旧等问题的已经不能适应新时期高职教育的需求了,因此我们必需选取版本较新合适的教材,在此基础对其内容进行合理取舍。比如对数据通信基础部分可以简单的讲,而应该侧重于网络规划及如何组网和管理网络,重点介绍路由器及交换机的配置使用。另外由于网络技术发展非常快,应适当加入无线网络及网络安全等相关新知识,要做到与时俱进。
2.2 采用多样的教学方法和手段,提高教学效果
计算机网络课程实践性很强,原理又比较抽象,传统的教学方法和手段效果较差,因此我们必需要在教学方法和手段上做一些改进。除了精心制作多媒体课件以外,比如在讲传输介质的时候,可以带上双绞线、光纤等实物。讲网络命令的时候,将网络开通,教师直接在教师机操作给大家看。讲服务器配置的时候现场演示。讲路由器、交换机的时候可以借助Packet Tracer 等软件进行模拟演示。在讲信息流动过程的时候通过动画来模拟。通过采取这些多样的方法和手段,能够帮助学生较好的理解和吸收教学内容,掌握相关的网络知识,从而大大提高教学效果。
2.3 加强实践环节教学
实践教学对于计算机网络课程来说非常重要,然而由于种种原因,实践教学做的往往不够好。然而高职教育又强调应用能力的培养,因此必须加强实践教学环节。笔者认为可从以下几个方面入手:1)加大资金投入,增加实验设备。尤其是要有交换机和路由器这些比较贵重而以必须有的设备。2)精心选取实验课题,数量至少应在十个左右,加强路由器和交换机的相关实验。3)开放网络实验室,学生不但可以在上课时间做实验,在课后也可以做一些提高性的实验。4)改革考试方式,将传统的理论考试变为理论加实践考试的方法,甚至是直接考查实践。
3 结束语
近年来,笔者在高职计算机专业的网络课程教学过程中,不断总结经验,对教学内容、教学方法和手段以及实践教学方面做了一些改革。实践证明是有效的,改革对于提高学生学习网络知识的兴趣,培养学生计算机网络的应用能力都起到了积极的作用。
参考文献:
[1] 尹辉,秦杰.《计算机网络》课程实验教学探索[J].光盘技术,2007(6):58-59.
关键词:计算机网络;网络工程;实验教学;研究
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
随着网络技术的迅猛发展及网络应用系统的普及,网络人才需求倍增,越来越多的高校开设了网络工程本科专业。在网络工程人才的培养体系中,计算机网络类课程是其中的主体和关键。传统的计算机网络类课程普遍存在实验教学薄弱、与实际应用脱节的问题,如何开展实验教学,使实验教学发挥出其应有的作用,是计算机网络类课程教学工作中必须解决的问题。既有助于学生理解和掌握相关理论知识,又能够让学生学到实用技能,是网络工程专业计算机网络类课程实验教学的基本原则。结合近年来网络工程专业教学过程中对计算机网络类课程实验教学的实践和认识,我们进行了计算机网络类课程实验教学的相关研究。
2网络工程人才培养目标
网络工程本科专业人才的培养目标是培养具有网络工程专业宽厚的基础理论,较广泛的专业知识,较好的外语运用能力,较强的动手能力,系统地掌握计算机科学、计算机网络的基本理论和网络工程的应用技术,并具有一定创新精神和研究开发能力的高级技术人才。合格的网络工程专业毕业生应当掌握计算机网络的基本理论及网络工程的应用技术,了解网络协议体系、网络互联技术、组网工程、网络性能评估、网络管理等相关知识,具有较强的分析问题、处理问题的能力,了解与计算机网络有关的法规和信息科学与技术的发展动态。能够从事计算机网络规划设计、研究,网络运行管理和性能分析、网络工程设计及维护等工作。
3课程体系结构
网络工程专业教学所包含课程的种类较多,明确各门课程间的支撑关系是开展理论教学和实验教学的前提。对于我国的高校来说,网络工程本科专业是一个全新的专业,不同高校在进行网络工程本科人才培养时所开设的计算机网络类课程的名称也不尽相同。根据具体课程的教学内容,把计算机网络类课程进行分类,分类结果如表1所示。
在表1所示的各类课程中,网络基础类课程的教学内容基本固定,是计算机网络类课程的基础;网络技术类课程的教学内容有较大的弹性,其目的主要是为了拓展学生的知识体系;网络工程类、网络管理类、网络安全类和网络编程类课程则分别针对网络工程专业不同的研究和应用方向。以上各类课程所讲授的知识既有区别又存在一定的支撑关系,各类课程间的关系如图1所示。
从图1中可以看到,网络基础类课程是其他各类课程的基础;网络管理类课程需要从网络工程类课程中得到知识点的支撑;同样,网络安全类课程需要从网络编程类课程中得到知识点的支撑;而网络管理与网络安全类课程间又存在相互补充的情况,例如:安全管理是网络管理的基本功能之一,网络安全又与具体的网络管理方式密切相关。
明确了计算机网络类课程间的相互关系,就可以更好地制定专业培养计划,在教学中根据各门课程的支撑关系,按顺序开展理论教学和实验教学,得到更好的教学效果。
4实验教学内容的特点和分类
4.1实验教学内容的特点
通过研究计算机网络类课程的体系结构可以发现,计算机网络类课程的方向和种类较多,涉及到的实验教学内容则更为繁杂。计算机网络类课程的实验教学有以下特点:
(1) 实验方式不同。计算机网络类课程实验教学的开展有多种形式,包括:演示类实验,例如网络设备认知实验;操作类实验,例如物理线缆制作与设备连接实验;设计类实验,例如网络协议编程实验;综合类实验,将以上几种方式结合起来进行的复杂实验。
(2) 实验设备不同。计算机网络类课程的不同实验需要使用不同的实验设备,例如:网络应用系统编程类实验只需要网络环境内的计算机;网络操作系统配置实验则需要性能更好的服务器;而某些网络管理和网络安全类实验需要在三层交换机、路由器、防火墙等核心网络设备上进行操作。实验设备的不同除了需要学生学习和掌握不同设备的使用方法外,还对实验教学过程中的设备使用方式提出了新的要求,例如,网络编程类实验可以采取每名学生一台计算机的方式进行,而某些网络管理和网络安全类实验需要多名学生以小组的形式进行实验。
(3) 实验的复杂程度不同。由于计算机网络类实验的实验方式和实验设备差别较大,因此实验的复杂程度也存在较大差别。某些实验只需进行相对简单的操作,例如网络常用命令的使用实验、双绞线的制作等;某些实验需要在深入研究网络协议的基础上,在核心网络设备上进行实验,例如防火墙和IDS的配置实验。
4.2实验教学内容的分类
经过分析可以发现,计算机网络类课程的实验具有实验方式不同、实验设备种类繁多和实验的复杂程度差别较大的特点,因此需要对实验进行分类,以便在实验教学过程中选取合适的实验内容。这里把计算机网络各类课程的实验分为基本和提高两大类,如表2所示。
由于网络基础类课程主要讲解计算机网络的基本理论知识,因此这类课程的实验内容较少,且都属于基本类实验。网络技术类课程的教学内容多为新型网络或热点技术,因此这类课程的实验内容没有在表中给出。实验分类的基本原则是:把每类课程中与重点教学内容对应、具有代表性、实际应用中较为广泛的实验内容列为基本类实验;把每类课程中难度较大、涉及的技术和设备专业性较强的实验内容归入提高类实验。需要说明的是,表2中所给出的分类只是一种参考形式,不同高校在组织教学时可以根据各自的培养方向、师资特点、实验室条件等进行相应的调整。
5实验的开设和考核方式
5.1网络实验的特点
传统的实验教学只包括课堂实验方式。随着高校教学的发展,原有的教学方式已经不能满足计算机网络实验教学的需要。首先,某些计算机网络的理论知识较难理解,不同学生对于理论知识和实验技能的掌握有着较大差别,如果仅限于规定时间的课内实验教学,则会出现部分学生通过做实验达到了帮助理解理论知识和掌握实用技能的目的,而另一部分学生没有完成实验的情况;其次,有些计算机网络类实验,如交换机、路由器、防火墙等网络设备的配置,需要在精密、昂贵的网络设备上进行操作,由于价格等方面的原因,交换机、路由器等网络设备不可能做到人手一台,需要分组使用,这样同一组学生中,有的学生操作较多,得到了较多的实验机会,而有些学生操作较少,没有达到实验目的。基于以上原因,在计算机网络类课程的实验教学中,不应仅限于课内实验,应该对原有的方法进行改革。
5.2实验的开设方式
课内实验教学与课后开放实验相结合的实验开设方式是提高计算机网络类实验教学质量的有效方法。表2中的基本类实验是各类课程中的重点实验,要求学生能够熟练掌握,适合采用课内实验的方式进行;对于提高类实验,可以根据具体的培养方向和实验室条件,采用课外开放实验的方式进行。
对于基本类实验中某些难度较大或重点的实验,可以采取以课内实验为主,以课后开放实验为辅的方式进行。
采用这种方法时,计算机网络类实验教学包括以下步骤:
(1) 教师在课内实验中通过提问、检查等方法了解学生对实验内容和相关知识的掌握情况,关键是学生在实验过程中存在的主要问题
(2) 教师在下一次的课堂教学中纠正和总结实验中存在的问题,并在课后通过预约的方式与学生和实验室管理人员共同确定开放实验的时间、人数和实验内容
(3) 预约过的学生在指定的时间内完成课外的开放实验,教师进行相应的检查和指导
另外,在阶段性教学结束和考前复习等教学阶段,可以安排针对特定知识点,面向全体学生的开放实验。这样可以使学生更好地掌握实验技能,提高实验教学效果。
5.3实验的考核方式
在实验成绩考核方面,可以规定学生在完成每门课程中的课内基本类实验的基础上,以开放实验的方式选作规定数量的提高类实验,即基本类实验为必修实验,提高类实验为选修实验。学生的实验成绩由必修实验和选修实验两部分构成。这样既可以保证学生完成必需的实验,又为学有余力的学生提供更多的实验机会。这种实验的考核方式既保证了实验教学的质量,又能够客观地反映学生的实验能力。
6结论
网络工程人才培养基于帮助学生理解掌握理论知识和能够让学生学到切实可用的网络实用技能这两个原则。理清计算机网络类课程的体系结构,合理地选取实验项目并分配到相应的教学环节中,将对提高教学效果和培养学生的动手能力起到重要作用,既有利于学生对课堂所学知识的掌握,又可以提高学生在就业中的竞争力。课内实验教学与课后开放实验相结合的实验教学和考核方式可以解决实验过程中实验课时和实验设备受限的问题,经过改革后的计算机网络类课程实验教学方式能够有效地提高实验教学的效果。
参考文献:
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关键词:计算机网络;网络工程;教学方法;任务驱动;ICT
1引言
计算机网络是网络工程等相关专业的一门重要专业基础课,是网络工程专业很多后续课程的基础.计算机网络课程对整个知识体系的构建,网络工程能力的培养起到至关重要的作用.同时,计算机网络又是一门理论与实践联系紧密的课程,不仅需要扎实的理论基础,还需要大量的工程实验.计算机网络实验教学与其它课程相比,实践性和操作性要求较强,是该课程的关键环节[1].但原有的计算机网络实验课状况已不能适应当今计算机网络技术的发展需求,应对计算机网络实验进行改革,突破原有的课程界限,建立新的计算机网络实验教学体系.
2计算机网络课程特点
计算机网络技术涉及通信技术、计算机技术、信息技术等多个技术领域,是一门综合交叉性学科,是ICT领域典型的代表.随着计算机网络技术的迅速发展,新理论、新技术、新标准的不断更新变化,这就要求教师在讲授中,既要传授主流网络技术,又要让学生了解最新技术的发展前沿.在学习过程中树立创新意识,为今后的学习生活打下坚实的基础.计算机网络课程具有知识点多、内容新、“无联系”等特点.因此,计算机网络在教学过程中对学生来说非常枯燥,学习兴趣不高.
3计算机网络实验教学存在的问题
目前,计算机网络教学主要存在以下几个问题:
3.1教学模式陈旧,不能适应计算机网络教学的发展
目前,对于计算机网络实验,一般按照先理论,后实验的顺序.整个教学过程不能调动学生的积极性,不能提高学生的自主学习能力,特别是一些编程性实验,限制了学生的创新能力,同时不能够有效的提高学生的网络工程能力[2].
3.2对计算机网络课程实验认识不足,实验课程设置不合理
目前,在计算机网络课程教学过程中大多采用以理论为主,实验为辅的教学模式,教师把重心放在理论教学上,忽略了实验的重要性.大部分实验多为验证性实验,缺少设计性、综合性实验,大部分实验主要通过Wireshark等工具抓包分析,整个实验过程对课程的理解和知识点的掌握帮助不大.学生实验积极性不高,从而影响计算机网络的教学.
3.3对实验室投入不足,实验条件不能够满足实验要求
计算机网络技术日新月异,对实验设备更新提出了更高的要求.很多高校由于经费投入问题,网络设备种类和数量不足,即使是“985”、“211”等高校也很难及时更新相关实验室,从而造成了大量实践性较强的实验无法开设,比如路由、交换和安全等试验.目前,好多高校采用虚拟仿真技术,但学生不能在真实网络实验平台操作实验,因此,就不能够真正锻炼其网络工程能力.
3.4实验老师缺乏工程背景,知识更新慢,教学水平有待提高
计算机网络为网络工程专业重要专业基础课,要求老师有一定的工程背景和项目管理能力,而现在大部分老师从高校毕业后直接从事计算机网络教学工作,没有从事网络工程的背景.很多老师缺乏网络配置和管理大型网络的经验,没有参与过大型网络组建和管理,导致实验中遇到的很多问题无法解决,影响了学生对做网络实验的信心.而且,计算机网络技术日新月异,对老师的知识更新也提出了更高的要求.在计算机网络实验教学过程中,也会存在一些其他问题,但上面几个问题,笔者认为直接影响了整个教学过程,阻碍了学生学习积极性.
4计算机网络实验教学改革探讨
4.1改革教学模式,选用合适教学方法,激发学习兴趣
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”.任何一件事情,感兴趣主动完成一件事和被动的完成一件事情效果是不一样的.因此,首先要解决如何必须激发学生学习积极性和自主学习的能力.把“教师为主,学生为辅”课堂教学模式变成“以学生为中心”实验室教学模式,要彻底改变以教师和书本为中心的照本宣科的教学方式.在教学过程中,我们根据课程特点使用了启发式教学和任务驱动等多种教学方法.通过启发式教学,可以从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生学习的主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想.比如在分组交换实验中,我们通过学生淘宝购物的体验,思考现在物流体系运输货物的方式,最后引入到分组交换.通过上述过程,可以把抽象难懂的分组交换理论转换成现实生活中的物流体系,既简单,又贴近生活.整个过程,学生在不断的思考,激发了学生学习的兴趣.计算机网络实验在整个教学过程中,根据知识点和学生的能力,提供了几个比较重要的编程实验.对于该类实验,采用了项目驱动式教学法,组织学生通过参加实际的项目设计来完成实验任务.在项目式教学法中,以项目为主体,以行业或职业为引导,以提高学生综合能力为目的.通过实验,使学生理解计算机网络体系结构,提高学生网络设计、实施和管理的能力.
4.2改革实验内容,提高学生编程能力
计算机网络给人们的印象是昂贵的路由器和交换机等网络设备.但本质上计算机网络的核心是协议,通俗的是说就是软件;因此,网络编程能力对网络工程的学生至关重要.我们提供了如表1所示的几个编程实验,学生根据自己实际情况选作其中的一部分实验.整个过程采用项目小组式的项目驱动教学方法,效果较好.通过编程实验,学生在掌握相关的基本原理的同时,提高了编程能力[4].
4.3提高教师网络工程能力
在师资培养上,引进与培养结合,采取“请进来,走出去”策略.一方面,企业派驻资深工程师和专业技术人员进驻学校,以实际工程项目为依托,开展实践实训课程的教学,为学生提供工程实习、毕业设计与职业规划方面的指导.另一方面,定期邀请企业管理专家、职业导师在学校开展行业动态、最新技术等方面的讲座,并指导学生完成职业规划.企业协助学校完成具有实际工程能力的双师型教师培养.学校每年派驻2-3名教师进入企业,企业对教师进行通讯专业技术培训,并以企业讲师标准对教师进行考核,根据考核结果颁发企业资质证书.企业建立“教师工作站”,构建企业与教师之间沟通的桥梁,安排高学历教师进入企业,与企业联合开展工程应用项目研究[5].
4.4加大专业实验室建设,提高学生解决问题能力
实验室是计算机网络实践教学的有效保障,如果没有相应的实验设备、实验场所,计算机网络实践教学根本无从谈起.通过专业实验室,可以让学生掌握从网络原理到网络实现的整个过程.近年来,我们新建了锐捷网络学院、华为云计算实验室、协议分析实验室、网络安全实验室和网络虚拟仿真等多个实验室.
5结束语
计算机网络实验教学在计算机网络教学过程中,其作用至关重要.实验教学直接影响到学生网络工程能力的培养,知识体系的构建.我们在实验教学过程中,重点培养学生的实际操作能力、解决实际问题能力、编程能力、以及创新能力.经过近几年,在计算机网络实验我们不断的进行探索,不断的完善,教学效果较好.在以后教学过程中,我们会根据计算机网络技术发展过程,不断完善,实验内容、教学方法等,以提高学生的计算机网络综合应用能力,培养适应社会所需的高素质人才.
参考文献:
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〔3〕张晓明,陈明,杜天苍.计算机网络实践教学体系与能力培养[J].实验室研究与探索,2013,32(10):401-404.
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