發(fā)布時(shí)間:2024-01-14 15:50:53
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)教程,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);數(shù)字化資源;教學(xué)思考
中圖分類號:G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-8454(2012)14-0030-02
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程是中職學(xué)校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)技能課程,涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識、網(wǎng)絡(luò)組建與管理等多方面知識和技能。近年來,隨著現(xiàn)代教育技術(shù)在中職教育教學(xué)領(lǐng)域的不斷應(yīng)用,教育信息化步伐的加快,數(shù)字化學(xué)校的建設(shè),中職學(xué)校數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)成為必然。因而,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程利用數(shù)字化資源教學(xué)成為該課程教學(xué)改革的目標(biāo)。
一、 現(xiàn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)中存在的問題
1.教學(xué)過程枯燥抽象,學(xué)生難以接受
目前,很多學(xué)校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程采取以教為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式,學(xué)生被動地接受知識,忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動性。課程內(nèi)容多為網(wǎng)絡(luò)原理、工作過程或結(jié)論,整個(gè)教學(xué)過程枯燥乏味,教學(xué)內(nèi)容過于抽象,學(xué)生難以接受,不能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果不理想。
2.概念眾多,理論復(fù)雜,知識體系結(jié)構(gòu)陳舊
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相互滲透、密切結(jié)合而形成的一門交叉學(xué)科,涉及的內(nèi)容既有計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的,又有通信技術(shù)方面的,所以概念眾多,理論較復(fù)雜。另外計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)更新快,而大部分教材內(nèi)容陳舊,跟不上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展步伐,學(xué)生難以接受到較新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的知識和技術(shù)。
3.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)少,學(xué)生實(shí)際操作能力不強(qiáng)
現(xiàn)行中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)過于注重網(wǎng)絡(luò)理論知識的講授,理論課偏多,實(shí)踐課偏少,學(xué)生的實(shí)際操作能力不強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是該課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié),通過實(shí)驗(yàn),可以提高學(xué)生的動手能力,增強(qiáng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)知識的感性認(rèn)識,加深對網(wǎng)絡(luò)理論的理解。而在實(shí)際教學(xué)中,網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)因?yàn)橛布④浖N種局限無法順利開展。
二、數(shù)字化教學(xué)資源在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程中的應(yīng)用
數(shù)字化教學(xué)資源是指經(jīng)過數(shù)字技術(shù)處理的、可以在多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的、可以實(shí)現(xiàn)共享的軟件教學(xué)資源。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的數(shù)字化教學(xué)資源包括網(wǎng)絡(luò)課程、電子教案、課件、視頻教學(xué)錄像、題庫、軟件素材等,滿足學(xué)生在線學(xué)習(xí)、在線測試、在線討論等功能,變傳統(tǒng)的教學(xué)模式為現(xiàn)代化的數(shù)字化學(xué)習(xí),真正符合“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念。
1.改革教學(xué)方式,利用多媒體教學(xué)
傳統(tǒng)的教學(xué)模式比較單調(diào),而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的概念、原理、工作過程大都比較抽象,單純用文字?jǐn)⑹觯瑢W(xué)生難以理解。教師在實(shí)際教學(xué)中,可以充分利用各種現(xiàn)代化的教學(xué)手段和教學(xué)方法,使抽象的知識直觀形象化,幫助學(xué)生來理解復(fù)雜和抽象的概念、協(xié)議等相關(guān)知識。比如利用投影儀,使用Flash、PowerPoint等軟件制作網(wǎng)絡(luò)多媒體課件,將線路交換、報(bào)文交換、分組交換、DNS的解析過程等內(nèi)容以動畫的形式展示給學(xué)生,而網(wǎng)線的制作和局域網(wǎng)的組建等內(nèi)容也可以使用圖片或錄像來教學(xué),以此提高學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)動力,提高教學(xué)效果。
2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,充分利用課程網(wǎng)站
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容繁雜,教學(xué)應(yīng)以必需、夠用為度,強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用性,注重培養(yǎng)學(xué)生的操作技能。在教學(xué)內(nèi)容的安排上充分考慮到專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生能力的差異,將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程內(nèi)容劃分成熟練掌握和一般了解兩個(gè)目標(biāo)層次,如學(xué)生應(yīng)熟練掌握常用的網(wǎng)絡(luò)工具和建立、配置網(wǎng)絡(luò),包括Unix/Linux系統(tǒng)的簡單應(yīng)用、Internet瀏覽器使用、建立對等網(wǎng)、Web和FTP服務(wù)器的安裝與測試等。而對于其它較為高級和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用操作技能則作一般要求,或者是對那些學(xué)有余力的學(xué)生作進(jìn)一步講解,從而達(dá)到因材施教的教學(xué)要求。
另外,在信息化時(shí)代,書本教材已不再是教學(xué)內(nèi)容的唯一載體,通過教師指導(dǎo)、自主學(xué)習(xí)與協(xié)作交流,學(xué)生可以從多種學(xué)習(xí)對象和教學(xué)資源獲取多方面的知識。利用課程網(wǎng)站教學(xué)平臺中的在線課堂、教學(xué)輔導(dǎo)、作業(yè)與講評、IP課件、課程論壇等功能模塊,教師可以將教學(xué)大綱、教案、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參考資料等內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)資源共享,并不斷進(jìn)行更新補(bǔ)充,從而使得學(xué)生的學(xué)習(xí)可以不受時(shí)間、空間的限制,自主選擇學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)階段,便于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化、自主化學(xué)習(xí)。
3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),改革評價(jià)體系
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境包括硬件和軟件兩方面。學(xué)校提供專門的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,配備有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站、三層核心交換機(jī)、二層交換機(jī)、路由器等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與理論教學(xué)保持同步,選擇適合中職學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教程,并由有經(jīng)驗(yàn)的教師編寫相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,對每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、有關(guān)知識點(diǎn)、步驟、注意事項(xiàng)等作明確的說明,同時(shí)也制作一些實(shí)驗(yàn)的視頻錄像,將這些內(nèi)容全部放在課程網(wǎng)站上供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。另外為了提高學(xué)生的動手能力和熟記相關(guān)的配置命令,利用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)軟件,通過校園局域網(wǎng)形式向?qū)W生開放,學(xué)生在網(wǎng)上練習(xí)并將相關(guān)配置發(fā)給教師進(jìn)行評講,充分利用了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源,也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,為了能夠真實(shí)地反映學(xué)生的理論水平、動手能力及創(chuàng)新能力,必須采用一種有效的考核評價(jià)體系。學(xué)生最終成績的評定分為兩個(gè)部分:形成性考核成績和期末考試成績,各占50%。其中形成性考核成績包括平時(shí)表現(xiàn)(如在線課堂提問等,占10%)、平時(shí)作業(yè)完成情況(占10%)、實(shí)驗(yàn)完成情況(占30%)。
以上是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程在中職學(xué)校數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)背景下進(jìn)行教學(xué)改革的一些思考。學(xué)生通過對數(shù)字化教學(xué)資源的充分利用,激發(fā)了學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)的興趣,充分體現(xiàn)出學(xué)生主體作用的學(xué)習(xí)方式,達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的,從而也促進(jìn)和提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 電子類專業(yè) 實(shí)踐教學(xué)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門比較實(shí)用的學(xué)科,也是一門綜合交叉學(xué)科,包含了計(jì)算機(jī)技術(shù)知識和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)幾方面。伴隨著信息化的普及,企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)站管理工程師、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工程師及網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)工程師等新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求量正在呈現(xiàn)出大批量的需求之勢,平均每年增長高達(dá)71.2%,預(yù)計(jì)今后5年將達(dá)到60-100萬人,但是雖然目前高校每年向社會上輸送的計(jì)算機(jī)方面的人才較多,但是現(xiàn)有符合新型網(wǎng)絡(luò)人才要求的人還不足20萬[1]。所以在這種情況下,針對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所開展的課程改革就顯得十分必要。由于各種因素,實(shí)踐教學(xué)一向是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的薄弱環(huán)節(jié)。本文基于我校電子類專業(yè)本科生計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討,并提出了一些具體建議。
一、實(shí)踐教學(xué)存在的問題
(一)缺乏對實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識
許多學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)課,實(shí)驗(yàn)課成為學(xué)生們按實(shí)驗(yàn)要求簡單地驗(yàn)證理論后的自由活動課。許多學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,只是機(jī)械的按照步驟一步一步完成,只知其然,不知其所以然,沒有對實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深刻理解和認(rèn)真分析。只知其然,不知其所以然。這樣的情況就會造成學(xué)生們不能把所學(xué)到的理論知識去實(shí)際運(yùn)用,所學(xué)和所用兩個(gè)方面嚴(yán)重脫鉤,教學(xué)過程中缺少必要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。
(二)實(shí)踐缺乏目標(biāo)性和實(shí)用性
在教學(xué)過程中,由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)大部分采用基于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的配置與管理,內(nèi)容比較單一,與課上的理論內(nèi)容關(guān)系不夠密切,沒有讓學(xué)生從應(yīng)用的角度理解每層協(xié)議,完成對各層協(xié)議的驗(yàn)證,學(xué)生無法形成一個(gè)完整的內(nèi)容體系,學(xué)生又缺乏對真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的了解,沒有實(shí)際動手的機(jī)會,以后進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)的潛力不夠。局域網(wǎng)組網(wǎng)與配置只是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一部分,與電子類專業(yè)學(xué)生今后從事畢業(yè)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目開發(fā)的關(guān)系不密切,不能很好地適應(yīng)學(xué)科及專業(yè)方向的調(diào)整。
(三)缺乏網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)踐環(huán)境
由于專業(yè)設(shè)置和經(jīng)費(fèi)的原因,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺非常簡單,基本上是利用簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組建小型網(wǎng)絡(luò)。不能隨意更改,學(xué)生不能自己動手組建網(wǎng)絡(luò),不能更好地理解和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本原理、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、鍛煉網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用的目的[2]。
(四)教師能力偏低或過于依賴教材
有很多老師的教學(xué)觀念沒有得到完全的改變,還是會按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行授課,缺少實(shí)踐性和操作性,單一的對照課本進(jìn)行講解,學(xué)生們不能夠理解的地方就需要進(jìn)行死記硬背,使得學(xué)生們對很多地方認(rèn)識不夠深刻,不能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合起來進(jìn)行應(yīng)用,偶爾進(jìn)行上機(jī)課,也只是作為驗(yàn)證理論的一種手段而已,不能夠全面的系統(tǒng)的理解知識體系,缺乏創(chuàng)造性和動手實(shí)踐操作的能力,在面對實(shí)際問題上更是無從下手,甚至不知道所學(xué)的知識有何作用以及如何應(yīng)用。久而久之,這種傳統(tǒng)的教學(xué)手段使得一批批高校的學(xué)生們不能夠?qū)W以所用,嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。
二、改革的具體內(nèi)容
(一)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)
根據(jù)多年在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的教學(xué)實(shí)踐與科研工作,從電子類專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的角度,重新修訂實(shí)驗(yàn)教材。對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了分析和篩選,構(gòu)建了一個(gè)適合于電子類專業(yè)的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。由于學(xué)時(shí)的限制,可以按照實(shí)踐體系設(shè)計(jì)驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型創(chuàng)新型等不同層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,采用理論課演示實(shí)驗(yàn)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外自選實(shí)驗(yàn)、課外興趣小組、競賽和學(xué)生科研項(xiàng)目等彈性實(shí)踐方式。學(xué)生可根據(jù)興趣,在指定范圍內(nèi)自主選題,完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
(二)利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境缺乏的問題
首先,利用仿真技術(shù)解決基礎(chǔ)理論實(shí)驗(yàn)平臺。開源的Sniffer是目前比較流行的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的仿真手段和方法。Sniffer軟件可以全面的仿真和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),能夠?qū)γ總€(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼,從而得知整個(gè)包的結(jié)構(gòu)及從鏈路層到應(yīng)用層的信息,包括序號、概要、源及目標(biāo)地址、時(shí)間、長度等[3]。可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)分析的目的,解決了學(xué)生對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)抽象內(nèi)容的理解,強(qiáng)化了對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流向的認(rèn)識,從而把一門抽象的課程課時(shí)化。
其次,利用虛擬機(jī)技術(shù)建立基本網(wǎng)絡(luò)管理和應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐課程中,有一個(gè)很重要的內(nèi)容,就是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的使用,比如交換機(jī)、路由器。但是實(shí)際設(shè)備有限,可以讓學(xué)生在電腦上先利用華為的Simware軟件做虛擬實(shí)驗(yàn),然后輪流在實(shí)際的設(shè)備上進(jìn)行操作。該軟件先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出網(wǎng)絡(luò),,然后根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備配置。通過使用該軟件,可讓所有學(xué)生學(xué)會相關(guān)設(shè)備的操作。通過虛實(shí)結(jié)合,讓他們對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和相關(guān)設(shè)備有切身的體會。
再次,我們還有一個(gè)優(yōu)勢,學(xué)院內(nèi)部擁有除了專門的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室外,還有網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室里擁有華為接入網(wǎng)的全套設(shè)備。我們可以帶學(xué)生參觀網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)室,認(rèn)識課本上講述到的交換機(jī)和路由器以及綜合布線系統(tǒng),包括機(jī)房的機(jī)柜、配線架、實(shí)際的物理連線以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌黾訉W(xué)生的感性認(rèn)識。
最后,以網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ),與企業(yè)緊密合作,如包頭移動、包頭聯(lián)通等。讓實(shí)踐課教學(xué)真正成為理論課教學(xué)過程的延續(xù),實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合。
(三)改革課程考核方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在學(xué)生的考核中,除了考慮個(gè)人因素外,更應(yīng)該引入團(tuán)隊(duì)考核,只有這樣才能體現(xiàn)合作的力量。因?yàn)榻逃旧砭褪且环N“合力”,人為的把學(xué)生的學(xué)習(xí)割裂成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的“個(gè)體”來考核,這樣不僅不能考察學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力,也不利于學(xué)生的協(xié)作能力的發(fā)展。團(tuán)隊(duì)考核,充分調(diào)動了每個(gè)學(xué)生的積極性,使學(xué)生對課程整體的專業(yè)素養(yǎng)得到了快速提升。
同時(shí),需要努力培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、充分調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐教學(xué)既不能一味地要求學(xué)生對課本上一些知識進(jìn)行詳細(xì)地驗(yàn)證,也不能一味地要求學(xué)生對照課本上的實(shí)訓(xùn)任務(wù)一條一條地來操作。讓學(xué)生枯燥地進(jìn)行實(shí)踐,他們很快會失去學(xué)習(xí)興趣的。可從實(shí)際應(yīng)用中的一些具體的問題著手。在帶著學(xué)生解決具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用問題的同時(shí),也順便將課本上一些枯燥的實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成了,使得學(xué)生在輕松愉快的實(shí)踐學(xué)習(xí)中學(xué)到了很多知識,避免了枯燥的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),取而代之的是有趣的且有意義的解決實(shí)際問題的過程[4]。
(四)解決任課教師缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的問題
教師是知識傳授的主體,教師的能力和閱歷影響實(shí)際的教學(xué)效果,為提高任課教師的實(shí)際能力,積極采取措施,讓教師積極參與校園網(wǎng)和其它的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),提高教師對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)組建、管理的能力,對大型網(wǎng)絡(luò)形態(tài)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的感性認(rèn)識,保證實(shí)踐教學(xué)高質(zhì)量的完成。
三、總結(jié)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門極具實(shí)用性的課程,與實(shí)際相結(jié)合、注重實(shí)踐、突出能力訓(xùn)練的實(shí)踐教學(xué),可以更充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,在一定程度上提高教學(xué)效果和學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。我校電子信息與通信工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐已取得初步效果,還需要付出更多的努力,不斷實(shí)踐,才能培養(yǎng)出高素質(zhì)的人才。
[參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);電子類專業(yè);實(shí)踐教學(xué)體系;應(yīng)用型人才
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通信專業(yè)培養(yǎng)方案中的核心課程[1]。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的綜合性和學(xué)科交叉性越來越強(qiáng),其應(yīng)用幾乎滲透到各個(gè)行業(yè)。各高校理工科、電子類專業(yè)和文科類專業(yè)也都相繼開設(shè)了這門課程,大學(xué)生計(jì)算機(jī)等級三級考試就有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的考試科目。對不同專業(yè)知識背景的學(xué)生來說,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)方法和內(nèi)容是不同的,而電子類專業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)更應(yīng)有自己的專業(yè)特色。本文基于我校電子類專業(yè)本科生計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對實(shí)踐教學(xué)這個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了探討,并提出了一些具體建議。
1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展趨勢
在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用空前活躍的大背景下,電子、電器產(chǎn)品也在向網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。基于TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用不斷增多,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已越來越成為電子行業(yè)滿足實(shí)際需求的關(guān)鍵支撐,主要表現(xiàn)為以下幾大方面:
1.1測控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展趨勢
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已越來越成為測控技術(shù)滿足實(shí)際需求的關(guān)鍵支撐。以Internet為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展,相關(guān)技術(shù)日益完善,產(chǎn)生了基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能測控新領(lǐng)域。工業(yè)現(xiàn)場測控網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制、高檔測量儀器設(shè)備資源的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)調(diào)用、遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷、四表(電、水、燃?xì)狻崮艿?的自動抄
表遠(yuǎn)傳、網(wǎng)絡(luò)化分布式智能測控等已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。與此同時(shí),高性能、高可靠性、低成本的網(wǎng)關(guān)、路由器、中繼器及網(wǎng)絡(luò)接口芯片等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備的不斷進(jìn)步,又方便了Internet、不同類型測控網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)[2]。
1.2互聯(lián)網(wǎng)與消費(fèi)電子創(chuàng)新融合
隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展,通信產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、消費(fèi)類電子產(chǎn)品向3C融合發(fā)展的勢頭十分迅猛。種類繁多的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的消費(fèi)類電子產(chǎn)品還在不斷涌現(xiàn),3G手機(jī)、多媒體數(shù)字家庭電腦、數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)電視等電子產(chǎn)品就已經(jīng)走進(jìn)了普通消費(fèi)者的生活之中。去年起,康佳、TCL、長虹等宣布停產(chǎn)部分非互聯(lián)網(wǎng)電視,將互聯(lián)網(wǎng)功能定為電視的標(biāo)準(zhǔn)配置[3]。家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是將來的發(fā)展趨勢,家庭電器上網(wǎng)不再是一種夢想。
1.3物聯(lián)網(wǎng)――又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展,可以使世界上所有的物體都可以通過因特網(wǎng)主動進(jìn)行交換。從技術(shù)上講,物聯(lián)網(wǎng)首先是一個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò),即以二維碼、RFID、傳感器為主,實(shí)現(xiàn)“物”的識別。其次是傳輸網(wǎng)絡(luò),即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)或未來的NGN網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計(jì)算。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、智能電網(wǎng)、智能家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、家庭醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域[4-5]。
2電子類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的問題
2.1純理論教學(xué)方式與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)
在教學(xué)型大學(xué)和新升格的本科院校中,有些院校由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)采用純理論教學(xué)方式。主要注重網(wǎng)絡(luò)的模型、分層思想及各層協(xié)議,理論性強(qiáng)、抽象,內(nèi)容側(cè)重基本原理,教師講授困難,學(xué)生對真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境又缺乏了解,沒有實(shí)際動手的機(jī)會;而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速、內(nèi)容更新快,又具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。這樣整個(gè)教學(xué)過程枯燥乏味,給學(xué)生的感覺是理論與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)。
2.2實(shí)踐教學(xué)與專業(yè)課程結(jié)合不緊密
在教學(xué)過程中,很多高校開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)大部分采用基于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的配置與管理,內(nèi)容比較單一,與課上的理論內(nèi)容關(guān)系不夠密切,沒有讓學(xué)生從應(yīng)用的角度理解每層協(xié)議,完成對各層協(xié)議的驗(yàn)證,學(xué)生無法形成一個(gè)完整的內(nèi)容體系,以后進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)的潛力不夠。局域網(wǎng)組網(wǎng)與配置只是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一部分,與電子類專業(yè)學(xué)生今后從事畢業(yè)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目開發(fā)的關(guān)系不密切,不能很好地適應(yīng)學(xué)科及專業(yè)方向的調(diào)整。
3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)涉及的內(nèi)容
目前,從實(shí)踐的角度,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)容基本上可以分為以下幾大類,如圖1所示。
圖1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分類
3.1簡單網(wǎng)絡(luò)配置與管理實(shí)驗(yàn)
安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(Windows或Linux環(huán)境)和進(jìn)行簡單的網(wǎng)絡(luò)配置與管理。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括網(wǎng)線的制作、局域網(wǎng)組網(wǎng)入門、用戶管理、文件共享和安全性;搭建各種應(yīng)用服務(wù)器及其應(yīng)用,如DNS服務(wù)器、Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、郵件服務(wù)器等。
3.2網(wǎng)絡(luò)工程類實(shí)驗(yàn)
學(xué)會交換機(jī)和路由器的配置與管理。通過網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備或使用模擬實(shí)驗(yàn)軟件組建中小型的網(wǎng)絡(luò)。建立網(wǎng)絡(luò)硬件實(shí)驗(yàn)室需要投入大量的設(shè)備與資金,在一般的高校很難做到,所以可以考慮采用仿真軟件,如利用Cisco官方模擬器Packet Tracer、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器Ethereal、網(wǎng)絡(luò)模擬軟件OPENET等。
3.3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類實(shí)驗(yàn)
在深入學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上,通過編程實(shí)現(xiàn)一些基本的協(xié)議和服務(wù),這就需要學(xué)生具備扎實(shí)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識,并且精通編程語言。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括應(yīng)用層協(xié)議分析和編程,重點(diǎn)在于理解協(xié)議的概念、應(yīng)用和編制簡單的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,實(shí)現(xiàn)簡單網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
對于計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)專業(yè),有些學(xué)校會專門開設(shè)協(xié)議類和網(wǎng)絡(luò)編程的課程,網(wǎng)絡(luò)專業(yè)還有專門的路由與交換和其他相關(guān)課程。對電子類專業(yè)教師來說,如何在有限的網(wǎng)絡(luò)課程里傳授給學(xué)生更多實(shí)用的知識,成為關(guān)鍵所在。
當(dāng)然,興趣是最好的老師。將來的電子產(chǎn)品很多要與網(wǎng)絡(luò)相連,應(yīng)該讓學(xué)生了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在電子類專業(yè)中的地位和作用。沒有一定的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),技術(shù)就會落伍,產(chǎn)品就會被淘汰。通過這樣的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)教學(xué)雙方的互動性。
4構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
從電子專業(yè)新需求的角度考慮,學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程,除了應(yīng)理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的模型和層次結(jié)構(gòu)外,還應(yīng)該注重對協(xié)議的理解與應(yīng)用,特別是TCP/IP協(xié)議、數(shù)據(jù)包的傳送,包括它的封裝和拆裝。按照這種思路,我們結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從電子類專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的角度,對實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了重新定位,改變以往所有電子類專業(yè)單一的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式,對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了分析和篩選,構(gòu)建了一個(gè)適合于電子類專業(yè)的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,如圖2所示。通過演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)際操作和彈性實(shí)踐方式來適應(yīng)課程本身的發(fā)展變化,突出能力培養(yǎng)和實(shí)用技能,體現(xiàn)應(yīng)用型本科的特色。由于課程實(shí)踐學(xué)時(shí)的限制,可以按照實(shí)踐體系設(shè)計(jì)驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型等不同層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,采用理論課演示實(shí)驗(yàn)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外自選實(shí)驗(yàn)、課外興趣小組、競賽和學(xué)生科研項(xiàng)目等彈性實(shí)踐方式。學(xué)生可根據(jù)興趣,在指定范圍內(nèi)自主選題,完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);數(shù)字化;技術(shù)
中圖分類號:G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-0278(2013)01-119-01
隨著時(shí)代的發(fā)展,掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為現(xiàn)代社會立足的根本。企業(yè)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才的需求十分迫切,因此,培養(yǎng)一批優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才成為職業(yè)學(xué)校的主要任務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程是一門理論性與操作性很強(qiáng)的課程,且涉及知識面廣,為教學(xué)工作帶來不小障礙。但是,隨著近些年來我國的教育改革不斷深入,通過利用數(shù)字化資源進(jìn)行教學(xué)成為提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程質(zhì)量的捷徑。
一、目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)中存在的問題
(一)教學(xué)形式陳舊
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),以及深入的社會調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前很多學(xué)校在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中沒有擺脫傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué),忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中處于劣勢,只能被動的接受知識。因此,整個(gè)教學(xué)過程枯燥、乏味,缺少活力,使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的積極性,致使教學(xué)效果低下。
(二)知識體系混亂
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程是一門交叉性很強(qiáng)的課程,其中不但涉及到計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識,又和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)緊密結(jié)合。因此,本門課程的理論眾多,概念復(fù)雜。另外,由于計(jì)算機(jī)本身的獨(dú)特性,發(fā)展速度只能用日新月異來形容,而學(xué)生用的教材內(nèi)容更新很慢,往往無法跟上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度,造成學(xué)習(xí)內(nèi)容和社會脫節(jié)。
(三)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)少,學(xué)生實(shí)際操作能力不強(qiáng)
現(xiàn)行中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)過于注重網(wǎng)絡(luò)理論知識的講授,理論課偏多,實(shí)踐課偏少,學(xué)生的實(shí)際操作能力不強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是該課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié),通過實(shí)驗(yàn),可以提高學(xué)生的動手能力,增強(qiáng)學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)知識的感性認(rèn)識,加深對網(wǎng)絡(luò)理論的理解。而在實(shí)際教學(xué)中,網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)因?yàn)橛布④浖N種局限無法順利開展。
二、數(shù)字化教學(xué)資源在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程中的應(yīng)用
數(shù)字化教學(xué)資源是指經(jīng)過數(shù)字技術(shù)處理的、可以在多媒體計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的、可以實(shí)現(xiàn)共享的軟件教學(xué)資源。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的數(shù)字化教學(xué)資源包括網(wǎng)絡(luò)課程、電子教案、課件、視頻教學(xué)錄像、題庫、軟件素材等,滿足學(xué)生在線學(xué)習(xí)、在線測試、在線討論等功能,變傳統(tǒng)的教學(xué)模式為現(xiàn)代化的數(shù)字化學(xué)習(xí),真正符合“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念。
(一)改革教學(xué)方式,利用多媒體教學(xué)
傳統(tǒng)的教學(xué)模式比較單調(diào),而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的概念、原理、工作過程大都比較抽象,單純用文字?jǐn)⑹觯瑢W(xué)生難以理解。教師在實(shí)際教學(xué)中,可以充分利用各種現(xiàn)代化的教學(xué)手段和教學(xué)方法,使抽象的知識直觀形象化,幫助學(xué)生來理解復(fù)雜和抽象的概念、協(xié)議等相關(guān)知識。
(二)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,充分利用課程網(wǎng)站
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容繁雜,教學(xué)應(yīng)以必需、夠用為度,強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用性,注重培養(yǎng)學(xué)生的操作技能。在教學(xué)內(nèi)容的安排上充分考慮到專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生能力的差異,將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程內(nèi)容劃分成熟練掌握和一般了解兩個(gè)目標(biāo)層次,如學(xué)生應(yīng)熟練掌握常用的網(wǎng)絡(luò)工具和建立、配置網(wǎng)絡(luò),包括Unix/Linux系統(tǒng)的簡單應(yīng)用、Intemet瀏覽器使用、建立對等網(wǎng)、Web和FTP服務(wù)器的安裝與測試等。而對于其它較為高級和復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用操作技能則作一般要求,或者是對那些學(xué)有余力的學(xué)生作進(jìn)一步講解,從而達(dá)到因材施教的教學(xué)要求。
另外,在信息化時(shí)代,書本教材已不再是教學(xué)內(nèi)容的唯一載體,通過教師指導(dǎo)、自主學(xué)習(xí)與協(xié)作交流,學(xué)生可以從多種學(xué)習(xí)對象和教學(xué)資源獲取多方面的知識。
(三)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),改革評價(jià)體系
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境包括硬件和軟件兩方面。學(xué)校提供專門的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,配備有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站、三層核心交換機(jī)、二層交換機(jī)、路由器等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與理論教學(xué)保持同步,選擇適合中職學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教程,并由有經(jīng)驗(yàn)的教師編寫相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,對每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、有關(guān)知識點(diǎn)、步驟、注意事項(xiàng)等作明確的說明,同時(shí)也制作一些實(shí)驗(yàn)的視頻錄像,將這些內(nèi)容全部放在課程網(wǎng)站上供學(xué)生學(xué)習(xí)參考。另外為了提高學(xué)生的動手能力和熟記相關(guān)的配置命令,利用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)軟件,通過校園局域網(wǎng)形式向?qū)W生開放,學(xué)生在網(wǎng)上練習(xí)并將相關(guān)配置發(fā)給教師進(jìn)行評講,充分利用了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源,也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)原理;教學(xué)模式;自頂向下;自底向上
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的核心課程,也是網(wǎng)絡(luò)工程、網(wǎng)絡(luò)安全及網(wǎng)絡(luò)編程等專業(yè)課的前導(dǎo)課程。該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、原理、方法和具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)等基礎(chǔ)知識[1-2],為學(xué)習(xí)其他相關(guān)課程及從事計(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)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理具有發(fā)展迅速、多學(xué)科交叉等特點(diǎn),這對教師提出了較高要求[3-4]。目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的理論教學(xué)中普遍采用兩種教學(xué)模式:“自底向上”和“自頂向下”,即基于OSI參考模型和TCP/IP參考模型的混合層次結(jié)構(gòu),由底層(物理層)向高層(應(yīng)用層)或者由高層向底層,對網(wǎng)絡(luò)原理、協(xié)議等知識展開講解。
1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理是一門兼具理論性和實(shí)踐性的課程,網(wǎng)絡(luò)原理、協(xié)議等理論知識紛繁復(fù)雜,且離不開實(shí)踐應(yīng)用環(huán)境的驗(yàn)證。總結(jié)該課程在高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)中的發(fā)展歷程,具有如下特點(diǎn)。
1) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相互滲透、密切結(jié)合而形成的一門交叉學(xué)科。
2) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)涉及到的知識面眾多,除基本的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以外,還包括各種廣域網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)、多媒體網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)安全等。
3) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今計(jì)算機(jī)學(xué)科中發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一,也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中一個(gè)空前活躍的領(lǐng)域,無線網(wǎng)絡(luò)、多媒體網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全等多個(gè)分支具有日新月異的更新速度。
4) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為軟件編程的基本環(huán)境,很多其他課程的學(xué)習(xí)是建立在學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)知識基礎(chǔ)上的。
5) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)需要緊扣實(shí)踐應(yīng)用。
6) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的很多原理、協(xié)議以及技術(shù)都有其特定的應(yīng)用背景,要求教師有充分的知識儲備,且需緊扣技術(shù)發(fā)展前沿。同時(shí),教學(xué)活動中通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這類知識的難度也較大。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的理論教學(xué)模式
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的教學(xué)模式即內(nèi)容組織形式,通常采取的都是分層結(jié)構(gòu)。如圖1所示,OSI七層模型只存在于理論中,表示層和會話層在實(shí)踐中并不存在。TCP/IP參考模型并沒有指明子網(wǎng)層究竟包含什么,只是指出其需支持IP協(xié)議[5]。因此,幾乎所有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理教材都基于混合的五層體系結(jié)構(gòu)組織內(nèi)容[5-7]。按照國家碩士研究生入學(xué)考試計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合科目的大綱要求[8],及本科計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)時(shí)安排,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程只包括基礎(chǔ)理論部分,即網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和各層相關(guān)內(nèi)容,而諸如網(wǎng)絡(luò)安全、多媒體網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)管理等專題,只作為選修或研究生階段學(xué)習(xí)內(nèi)容。
近年來,國內(nèi)出現(xiàn)了很多優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理教材,如高傳善等人編著的《數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》[6]等。但由于我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究起步較晚,仍然沒有一個(gè)行業(yè)普遍認(rèn)可的優(yōu)秀教材出現(xiàn)。另一方面,國內(nèi)教材普遍存在內(nèi)容組織形式借鑒國外經(jīng)典教材的特點(diǎn)。因此,筆者基于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中國際公認(rèn)的兩本經(jīng)典教材,展開對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理理論教學(xué)模式的探討。
2.1 “自底向上”教學(xué)模式
所謂“自底向上”教學(xué)模式,就是指基于五層混合結(jié)構(gòu),由“網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)輸層應(yīng)用層”的順序組織教學(xué)內(nèi)容。Andrew S. Tanenbaum[5]編著的教材《Computer Networks, Fourth Edition》是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典教材之一,屬于典型的“自底向上”教學(xué)組織模式,這種內(nèi)容組織形式也被國內(nèi)大部分教材所采用和模仿。由表1可以看出,Tanenbaum的教材以7章的篇幅覆蓋本科階段的內(nèi)容。其中額外加入了第4章――媒體訪問子層,主要介紹以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙等知識。
“自底向上”是采用的最為廣泛的教學(xué)模式,這從國內(nèi)外眾多教材的內(nèi)容組織形式可以看出。結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷,我們發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)模式有如下特點(diǎn)。
1) 強(qiáng)調(diào)通信原理、電信技術(shù)等基礎(chǔ)理論的重要性,為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信奠定理論基礎(chǔ)。
2) 注重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展沿革,提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)路發(fā)展經(jīng)歷的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)脈絡(luò)。
3) 關(guān)注如物理層及數(shù)據(jù)鏈路層的具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
4) 內(nèi)容包含全面,與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幾乎都要涉及和覆蓋到。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程教學(xué)歷經(jīng)數(shù)十年發(fā)展,“自底向上”的教學(xué)模式已經(jīng)非常成熟,但在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的今天,這種教學(xué)模式的缺點(diǎn)也非常鮮明。
1) 不突出Internet實(shí)踐。
實(shí)踐性是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理不同于其他理論課程的重要標(biāo)志。基本理論和協(xié)議都需要在實(shí)踐中驗(yàn)證。目前,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本實(shí)踐環(huán)境就是Internet,它已經(jīng)成為一切計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心和應(yīng)用背景。“自底向上”的教學(xué)模式往往忽略了緊扣實(shí)踐展開理論教學(xué)這一點(diǎn)。例如,包括文獻(xiàn)[5]在內(nèi)的許多教材都將“可靠傳輸”這一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的理論放在數(shù)據(jù)鏈路層中進(jìn)行探討,到運(yùn)輸層TCP的可靠傳輸時(shí),卻因?yàn)槔碚摰南嗨菩远还P帶過。然而,在Internet中應(yīng)用的最廣泛的Ethernet,其數(shù)據(jù)鏈路層卻不提供可靠傳輸。也就是說,在最常見的Internet應(yīng)用環(huán)境中,只有運(yùn)輸層的TCP是提供可靠傳輸?shù)摹_@是該教學(xué)模式不突出Internet實(shí)踐環(huán)境的一個(gè)典型實(shí)例。
2) 基礎(chǔ)理論儲備要求高。
“自底向上”的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)通信原理等基礎(chǔ)理論的重要性,而計(jì)算機(jī)專業(yè)的本科生卻很少開設(shè)通信原理課程,這無形中提高了對學(xué)生的基礎(chǔ)理論儲備要求。
3) 過分糾纏于底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)紛繁復(fù)雜,在本科階段現(xiàn)有的學(xué)時(shí)安排下,不可能面面俱到,過分糾纏于底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)只能造成重點(diǎn)內(nèi)容不突出等問題。
4) 很多技術(shù)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證難度大。
一些陳舊的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)踐中難覓蹤影,很難通過實(shí)踐應(yīng)用得以驗(yàn)證,而且受實(shí)驗(yàn)條件限制,在實(shí)驗(yàn)室也很難開展這些實(shí)驗(yàn)。
2.2 “自頂向下”教學(xué)模式
所謂“自頂向下”教學(xué)模式,就是指基于五層混合結(jié)構(gòu),由“網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層”的順序組織教學(xué)內(nèi)容。Kurose & Ross編著的《Computer Networking:A Top-Down Approach (5th Edition)》也是一本受到廣泛認(rèn)可的經(jīng)典教材,屬于典型的“自頂向下”教學(xué)組織模式。表1同樣列出了該教材覆蓋本科階段的章節(jié)安排。可以看出,該教材沒有專門針對物理層設(shè)置篇幅進(jìn)行講解。以該教材創(chuàng)立的“自頂向下”的教學(xué)模式,在國內(nèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理教學(xué)中應(yīng)用較少,這一點(diǎn)同樣通過國內(nèi)大量的教材內(nèi)容組織形式可以看出。理工大學(xué)的陳鳴教授是“自頂向下”教學(xué)模式的堅(jiān)定支持者,《Computer Networking:A Top-Down Approach》的多個(gè)版本均由其團(tuán)隊(duì)翻譯出版。
“自頂向下”教學(xué)模式具有以下優(yōu)點(diǎn)。
1) 強(qiáng)調(diào)應(yīng)用層,盡早激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,并盡早強(qiáng)調(diào)自主開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。例如,以應(yīng)用背景為驅(qū)動,設(shè)計(jì)如Web服務(wù)器、郵件客戶端等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。
2) 以Internet為研究對象,緊扣實(shí)踐應(yīng)用環(huán)境。強(qiáng)調(diào)理論結(jié)合實(shí)踐,必須在實(shí)踐應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行理論驗(yàn)證。例如,將知識重點(diǎn)放在Internet、Ethernet等實(shí)踐中主流的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上,學(xué)生可以很方便地在實(shí)踐應(yīng)用環(huán)境中驗(yàn)證原理知識,真正做到“做中學(xué),學(xué)中做”。
3) 內(nèi)容重點(diǎn)突出,割舍底層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)等難以驗(yàn)證的原理和技術(shù),淡化通信原理等基礎(chǔ)理論的作用,突出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心理論內(nèi)容。例如,針對模擬信道的最大數(shù)據(jù)速率問題,本科學(xué)生只需要知道模擬信道上的最大數(shù)據(jù)速率取決于模擬信道的帶寬(頻率范圍)即可,學(xué)有余力的學(xué)生可以選讀通信原理中的奈奎斯特定理及香農(nóng)定理知識。
3 教學(xué)模式改革實(shí)踐
筆者在講授計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程五年十個(gè)學(xué)期的經(jīng)歷中,依托所選取的教材,采用的教學(xué)模式經(jīng)歷了“自底向上”和“自頂向上”兩種。經(jīng)過多年摸索,總結(jié)和實(shí)踐了目前適合我校本科生的教學(xué)模式和體系。其特點(diǎn)涵蓋如下。
1) 選用國外經(jīng)典原版教材《Computer Networking: A Top-Down Approach》,采用“自頂向下”的教學(xué)模式,以Internet為研究對象,緊扣計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展前沿和實(shí)踐應(yīng)用。強(qiáng)調(diào)應(yīng)用層,減少物理層及其他底層實(shí)現(xiàn)技術(shù)和基礎(chǔ)理論的課時(shí)比重,強(qiáng)調(diào)理論知識與網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐的結(jié)合。
2) 注重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心基礎(chǔ)理論。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟,許多基礎(chǔ)性的重要問題已經(jīng)解決。教學(xué)中不但注重基礎(chǔ)性網(wǎng)路原理的講解,還注重講授解決這些問題的方法。我們編寫了《“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):自頂向下方法”課后習(xí)題指導(dǎo)》,在前五章教學(xué)活動結(jié)束后,要求學(xué)生完成相關(guān)的課后習(xí)題,輔助掌握理論知識。
3) 注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。以教材作者提供的Wireshark實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)為依據(jù),開設(shè)10個(gè)理論驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。如表2所示,這些實(shí)驗(yàn)涵蓋了Internet的大部分核心協(xié)議,均要求學(xué)生在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中利用Wireshark工具(原Ethereal)抓取真實(shí)的數(shù)據(jù)分組,并進(jìn)行分析,幫助學(xué)生驗(yàn)證、理解和掌握網(wǎng)絡(luò)原理。要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)格式完成每一個(gè)實(shí)驗(yàn),并對實(shí)驗(yàn)過程中的細(xì)節(jié)進(jìn)行抓圖記錄。可以看出,安排這些實(shí)驗(yàn)的目的是為理論知識的學(xué)習(xí)而服務(wù),這符合我校的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程體系對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的要求。針對交換機(jī)、路由器等的工程性實(shí)驗(yàn),將交由后續(xù)課程網(wǎng)絡(luò)工程來解決。
4) 注重基本的網(wǎng)絡(luò)編程能力培養(yǎng)。以教材作者提供的編程作業(yè)為提綱,我們編寫了《“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):自頂向下方法”網(wǎng)絡(luò)編程習(xí)題指導(dǎo)》,其中所包含的編程作業(yè)如表3所示。要求學(xué)生選做其中一個(gè)或者自擬題目設(shè)計(jì)完成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序并加以考核。
5) 強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核方式。在課程考核方式方面,堅(jiān)持改革傳統(tǒng)的考核方式,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要性。表4給出了考核方式的比例分配,實(shí)踐性環(huán)節(jié)和平時(shí)表現(xiàn)占到整個(gè)課程的40%,這突破了我校平時(shí)成績不超過30%的界限,驗(yàn)證了該課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)的舉措。改革傳統(tǒng)的以考試為主的一次性考核方式,將課程的要求平均分配到整個(gè)教學(xué)活動中,調(diào)動學(xué)生全程參與的積極性。
4 結(jié)語
筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)歷,詳細(xì)分析了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的兩種常見教學(xué)模式,并對比了優(yōu)缺點(diǎn),闡述了筆者所做的教學(xué)改革實(shí)踐。需要指出的是,我們選取“自頂向下”的教學(xué)模式開展教學(xué),主要是因?yàn)槠鋸?qiáng)調(diào)實(shí)踐性、強(qiáng)調(diào)應(yīng)用,并不代表“自頂向下”的教學(xué)模式一定優(yōu)于“自底向上”的教學(xué)模式。“自頂向下”教學(xué)模式的缺陷在于,使學(xué)生對底層實(shí)現(xiàn)技術(shù)的理解一直處于“懸而未決”的狀態(tài)。因此,如何更好地發(fā)揮兩種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn),揚(yáng)長避短,是下階段該課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。
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Top-down or Down-top?
――Research on Teaching Models in Computer Networking Curriculum
WANG Tao, WU Zhenqiang, REN Ping’an
(School of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, China)
3云計(jì)算技術(shù) 智慧醫(yī)院
3計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)
5計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 專業(yè) 人才培養(yǎng) 研究
7計(jì)算機(jī) 視覺技術(shù) 農(nóng)業(yè)機(jī)械
4計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)安全 電子商務(wù)
5計(jì)算機(jī)導(dǎo)論 教學(xué) 數(shù)字孿生技術(shù) 應(yīng)用