计算机网络课程教学改革探索

Exporation on teaching reform of computer network course

Wang Xiaoi

（Department of Computer Science and Technoogy of Yuncheng University， Yuncheng， Shanxi 044000， China）

0 引言

计算机网络是计算机技术和通信技术相结合而成长起来的新兴技术，并在当今社会的各个领域得到了广泛的应用，计算机网络课程作为高等院校计算机专业的核心课程，其重要性也愈加突出。在计算机网络专业，该课程占有极其重要的地位，是学生学习网络工程、网络管理、网络开发三个专业方向课程的基础。如果学生学好了计算机网络这门课程，将为后续专业课程的学习打下坚实的基础。

1 计算机网络课程教学中存在的问题

计算机网络已经被纳入计算机专业考研的科目，其课程地位越来越重要，但是教学过程中存在着许多实际问题。学生学习兴趣不大，感觉枯燥乏味，以至于课堂气氛不够活跃，学习效率不高。经过课后对学生的调查，总结出问题的根源主要有以下三个方面。

1.1 教学内容与实际应用脱节

传统计算机网络课程教学活动中，通常都是以OSI参考模型为基础，分层次介绍各个网络层次的工作原理、相关协议、运行机制等，知识点较多，内容抽象，学生理解比较困难，学习兴趣不高。学生在学习过程中很难将抽象的理论知识与实际网络应用联系起来，对计算机网络的理解多半是支离破碎的协议和孤立繁杂的概念原理，不知道它们之同的相互关系，该怎样组合成一个整体，不会解决所遇到的实际问题。

1.2 教学方法与手段单一

计算机网络课程包含了大量抽象的基础理论知识，例如数据通信、体系结构、路由原理和协议等。在整个理论课教学过程中，通常以教师的“教”为主，学生只能被动地接受，缺乏互动，导致学生学习兴趣不大，感觉枯燥乏味，难以激发学生的学习热情。以教师为中心的教学模式不利于学生认知主体作用的发挥，不利于培养学生的创新思维能力。

1.3 实验教学环节薄弱

一直以来，计算机网络课程的实验内容以验证性实验为主，实验课依附于理论教学，过于流程化和简单化，实验教学内容和实验课时安排随意性较大，形式松散，没有突出对学生创新能力的培养，学生无法通过自己动手操作，达到更好理解和掌握计算机网络基本原理、网络通信技术的目的，导致学生重理论轻实践，对计算机网络的理论知识认识并不深刻，在实际应用中不能学以致用。

2 教学改进措施

为了提高学生的学习效率和学习积极性，本人认为可以从以下几个方面来对教学方法进行改革。

2.1 合理安排教学内容

计算机技术和通信技术的不断发展，使得计算机网络的新知识不断增长，因此在教材内容上，教师应根据行业需要和学生需求的实际，将教材内容进行重新编排，删减一部分过时、落后的陈旧教学内容，增加一些最新的计算机网络技术的介绍。

对于理论方面的知识，将教材中复杂的理论内容进行系统整理，突出重点和难点。教学过程放在计算机网络的基本概念和工作原理上，讲授内容以计算机网络体系结构为主线，重点讲解参考模型、分层中的协议、路由算法、路由器基本原理、差错控制、流量控制和拥塞控制等。

对于实践教学方面的内容，如网线制作，交换机的配置，局域网的组建，网络服务器的配置等这些在实际工作中经常用到的比较实用的操作，可以适量增加课时。在专业重心方面，要将理论教学合理搭配并适时穿插于实践教学中。不断优化教学内容，要将计算机网络方面的新技术、新协议和新的科技创新成果转化并增加到实验教学中来，及时补充和修改实验教程、讲义和课件，根据新的内容精心选择和设计实验，使学生通过课程教学与大量实验，对计算机网络方面的新理论、新技术有全局把握。这样，学生可以在学习过程中多掌握一些实用的技能，提高解决实际问题的能力。 2.2 采用多种教学方法，提高学生学习兴趣

第一，采用多媒体教学模式。在课堂教学中充分运用现代教育技术，采用多媒体课件进行教学。在课件中尽量多采用彩色图片和动画，多一些形象的动画能让学生更容易更直观地接受一些深奥难懂的理论知识。如将交换技术、CSMA/CD、三次握手、对等协议通信、相邻层之间信息传递与服务提供、网络拥塞的出现及对策、路由查找及数据转发等过程用动画展示出来，能让学生记忆深刻且快速理解。

第二，采用课堂启发式模式。课堂上学生是学习的主体，在授课过程中，必须让学生能够参与到课堂教学中来，只有让学生积极参与，才能充分调动他们的学习积极性和主动性。教师要善于创设情景，根据教材的重点、疑点，选择探究点，提出具有启发性质的问题，引导学生多思考、多发现、多动手。比如在讲解拥塞控制时，可以结合现实生活中的堵车现象来讲，为什么会产生拥塞，如何解决拥塞，让学生各抒己见，然后针对他们的一些回答提出质疑，甚至让学生自己设计算法来解决。类似于这样的引导方式往往可以提供给学生一个清晰的思路，使他们对知识点理解更加透彻，记忆更加深刻。

第三，采用案例分析教学模式。案例分析教学法是在教学中设计案例教学情景，以学生为中心，将学生组织起来，由教师提出案例，引导学生根据案例内容进行认识、讨论、研究和设计，对某一问题和具体实例进行交互式探索的过程。这种安排，主要是检验学生对所学知识的掌握情况和应用能力。教师在课堂上进行基本原理的讲述后，给出相应的实践任务，经学生分析设计后实施，然后让学生分析他们的实验情况和遇到的问题。教师主要进行巡查和引导，使学生的讨论范围在主题之内，让学生自由讨论，充分发表意见，让学生得出评价意见。例如，可设计如下的实验场景，假设某公司有两个主要部门：销售部和财务部。其中销售部门的个人计算机系统分散连接在两台交换机上，他们之间需要相互进行通信，但为了数据安全起见，销售部和财务部需要进行相互隔离，现在，要求在交换机上做适当配置来实现这一目标。首先要求学生在课后自行进行分析和设计，提出整个网络的搭建方案及实施过程中遇到的难题；然后通过在课堂上组织学生对不同方案进行分析、讨论和比较，对每种方案给出相关评价并得出最优结果，让学生真正明白如何在各种约束条件之下完成项目要求，并学会如何配置和使用各类网络连接设备。这种案例教学方式能够极大地提高学生的参与热情和研究探索的兴趣，有利于激发学生的求知欲，提高学生分析问题，解决问题的能力。

2.3 加强实践教学环节

学生做实验之前可适当讲述一些基本概念和基本原理，用于辅助学生实验。因为在学生没有弄清基本概念和基本原理的情况下动手操作只会让学生更加困惑。只有掌握了理论基础，做实验的时候才不会感到无所适从。

实验内容的设计应根据学校实验室的当前条件，围绕实验教学目标，按照验证性实验、设计性实验、综合性实验三个层次组织实施实验教学。尽量将社会中最新的、最实用的网络技术融入到我们的实验教学当中，以此来提高学生综合实践能力，适应社会的需要。

验证性实验是网络实验的主要内容，主要涉及制作网线、交换机的基本设置、跨交换机划分VLAN，路由器的配置等等。这类实验的目的主要是让学生掌握基本知识、基本技能，理解协议的实际运用，并掌握交换机、路由器等设备的使用方法和作用，积累一定的实际工程经验，提高理论应用于实际的能力。

设计性实验重点培养学生的操作技能、分析及综合设计的应用能力。这类实验往往需要结合多方面知识，可能涉及多个方面实验的综合应用，具有一定的难度和工作量。这类实验可以考察学生对知识的综合掌握情况以及分析和解决问题的能力。通过这类实验，可以让学生深入了解网络协议的细节和内部实现，对网络知识的掌握迈上一个新的台阶。

综合性实验需要在掌握原理的基础上对知识进行综合运用，内容应具有内在联系性，将多种知识、方法与技术融为一体，有利于提高学生综合运用知识的能力。一般可由教师给出几个典型的课题，由学生根据自己的兴趣爱好选择相关课题。这样的实验例如基于TCP协议的网络聊天程序编写、OSPF协议的仿真，电子邮件用户代理的编程实现等。由于这种实验比较复杂，有一定的难度和工作量，对学生的动手能力和自学能力是一个考验，设计过程中需要教师和学生的反复论证和多次沟通。这种实验可培养学生综合运用知识解决问题的能力，对将来网络编程的就业也有很大帮助。

计算机网络实验对实验环境要求较高，当实验室条件达不到实验设计内容的要求时，就会给一些实验的开展造成困难。如果利用仿真软件教学，就能够消除实验环境所带来的影响。如用专业的虚拟机软件VMWare可以模拟一台或多台微机，完成网络操作系统的安装，网络服务的配置与访问等实验。用Cisco实验模拟器可以模拟真实的交换机、路由器，完成网络设备的配置与连通测试等实验。用Boson NetSim模拟软件进行网络组建的实验教学，学生能快速熟悉交换机和路由器的配置环境及配置命令，快速掌握网络的搭建及配置。用Packet Tracer软件可以方便快捷地进行网络组建、设备配置、协议测试等网络技术实验，可以帮助学生熟悉网络设备的各种配置命令。使用仿真软件可以降低实验成本，以及实验实施的复杂度。对于实验室硬件条件欠缺，参加实验的学生人数过多等情况，使用模拟软件可以突破客观条件的限制，达到比较理想的实验效果。

3 结束语

本文通过仔细分析计算机网络课程在课堂教学和实践教学中存在的问题，提出了一些改革措施，通过教学方法的改革，探索有利于调动学生积极性、主动性、创造性的教学方法和教学手段。实践证明，这种改革激发了学生学习计算机网络的兴趣，深化了理论知识，增强了网络应用和实践能力；加大了对学生动手能力的培养力度，培养了学生自己发现问题、分析问题、解决问题和创新的能力，能较好地适应信息社会对创新型人才的需要。