关于计算机专业“计算机网络”课程教学改革的建议

赵婧如　王宣政

摘要本文从“计算机网络”的课程特点和教学目的出发，就“计算机网络”课程教学中存在的一些典型问题，针对计算机专业，从理论教学和实践教学两个方面展开多方位的讨论，提出了若干探讨性的改革建议。

关键词计算机网络理论教学实践教学

计算机网络是计算机和通信两个领域的交叉学科，涉及大量错综复杂、彼此交织的概念与技术，因此“计算机网络”是一门公认的较难教授的课程。随着网络新技术的不断涌现，知识点的不断增多，使该课程的教学更添难度。近年来，很多教师和学者都致力于“计算机网络”课程的教学改革，针对目前教学过程中暴露的问题，不断探索与尝试更好的适应于该学科发展特点的改革方法。本文从理论教学和实践教学两方面对“计算机网络”课程教学提出了一些探讨性建议。

1“计算机网络”课程的教学目的

在进行任何具体深入的课程教学改革之前，都应首先明确教学目的，改革的过程中，任何具体内容应围绕教学目的展开。“计算机网络”是各高校本科阶段和研究生阶段普遍开设的一门课程，该课程面向的本科专业包括计算机、通信、电气、财经、管理等，覆盖面较广。根据不同专业的培养目标、学生的数理基础，以及社会对各类专业人才综合素质的要求，可以将本科阶段“计算机网络”课程的教学目的大致分为三个层次：初级层次要求掌握计算机网络的基本概念和原理，掌握互联网络的一般应用；中级层次要求对计算机网络的体系结构、网络协议等重要概念有更深入的理解，具备局域网组建，网络设备的安装调试与基本维护的能力，以及较好的网络应用能力；高级层次要求具备完整的计算机网络体系思想，对网络协议和网络设备的工作原理有较深刻的理解，能够根据需要进行中小型网络的设计与规划，掌握一定的网络安全保证技术和综合管理知识，具备设计与实现网络应用程序的基本能力。其中初级层次无需强大的理论基础，强调基本的应用操作能力，主要针对文科类的专业；中级层次要求有较好的理论基础，并能将理论与实践相结合解决某些实际问题，主要针对非计算机专业的理工科类；高级层次需要有坚实的理论基础，并注重实践中理论知识的灵活运用，以及一定的创造性实践能力，主要针对计算机专业。

2理论教学与实践教学的改革

对于计算机专业而言，“计算机网络”是一门重要的专业课程，为达到教学目的，应本着重视理论教学，加强实践环节的原则来开展教学。就我校多年来计算机专业“计算机网络”教学中存在的问题，可以归结为以下几点：一是学生缺乏主动学习的精神与动力，习惯于被动接受，这对于理论厚重，实践性又很强的“计算机网络”课程的学习十分不利，即便在教授过程中不断加大投入，学生的收益也依然差强人意。二是教师理论讲解过程中不同程度的缺乏生动的表述，以及清晰简洁的概括，使得课程结束后，学生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。三是教师忽视对实践内容的合理安排与充实，不能达到预期的实验目的，而计算机网络理论知识的抽象性和复杂程度又使学生的学习兴趣不高，影响了理论教学效果。四是学生很难将理论知识与实际中的网络技术联系起来，致使学生只为通过考试，而从心理上不重视理论知识的理解消化，更不能将理论知识灵活地应用于实践。所以为了解决以上问题，重要的是注重培养学生独立探索知识的能力；重视教师传授知识的方式方法；注重实践环节的设计与安排，加强学生实践技能的培养。以下分别从理论教学和实践教学两方面提出几点具体建议。

2．1关于“计算机网络”课程理论教学的几点建议

在理论教学的过程中要注重提高学生的学习兴趣，激发学生的学习主动性，拓宽学生的思路。

(1)引导学生查阅资料

在课程开始前给学生推荐良好的参考书籍和文献，并可在课程中间，对具有延展性的内容推荐相应的参考资料，这样可以有效地解决课堂学时限制带来的问题。为了促进学生养成主动查阅资料，拓展知识面的习惯，也为了培养学生初级科研能力，建议由教师设定相关的题目，让学生自行组成课题小组，每组有1个组长负责，针对所选题目收集资料，研究讨论，安排2至3次演讲，提交书面报告。题目的设定应该考虑到本科学生的数理基础及现阶段专业知识的掌握情况，应与“计算机网络”课程内容有较好的联系，并尽可能地兼顾到计算机网络的发展趋势和技术热点，比如系统集成在企业网中的应用、校园网建设实施方案设计、虚拟专用网络技术的发展、互联网络安全技术等。范围也可以更广泛一些，适当包括如网络服务的发展历程、网络领域的创新人物介绍、流行的网络管理平台介绍等非具体技术的内容。该方式将有利于提高学生的辨别能力和自学能力，而且学生在充分表达自己观点的同时，可以获得创造的喜悦感和成就感。

(2)重视课堂启发式提问

在课堂讲解过程中，教师要善于创设情景，提出启发性质的问题。教师可以由前述的内容引发新问题。先让学生积极地提出自己的想法，然后由教师给予指正和总结。或者由教师设计典型问题，给出若干提示，让学生运用当堂所学知识提出自己的方案。比如在讲解POP协议之前，通过“我们的个人电子邮箱放在哪里合适?”这样一个问题，让学生各抒己见，然后针对他们的一些回答提出质疑，从而引发新一轮的思考，而最终的答案恰恰是“需要有一个支持远程收取信件的通信协议”。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，对知识点理解更加透彻，记忆更加深刻。启发式的问题不会给学生造成紧张情绪，反而能激发学生的学习兴趣，调动学生的主动性。

(3)课件内容要清晰简洁，合理运用图片和动画说明

一堂课的内容通常包含若干知识点，每个知识点可能包含多个要点，这些要点根据联系性应分页显示，每个页面上较长的叙述性文字应尽可能减少或不用，文字描述应具有代表性、概括性。插图对说明计算机网络知识是十分重要的，比如域名解析部分，大段的文字描述无法让学生明确域名系统的工作过程，而包含实物元素的图形实例可以让这一过程变得清晰明朗，而且通过改变图片中的若干元素可以直接形成练习内容。另外部分计算机网络知识使用静态的图片仍不能很好地表述，则应该制作动画实例。比如滑动窗口的工作过程，制作前首先要找准关键的描述点：接收窗口的运动驱动发送窗口的运动；什么条件触发接收窗口动作；某个时刻发送站点应发送哪些数据帧；接收站点采用不同的确认方式时，发送窗口如何运动等。接下来要设计对所描述过程的表现方式：由于滑动窗口采用循环序号，在有限的区域内使

用可以转动的圆形窗口，表现力会更好。最后要选择良好的动画制作工具将其实现，该工具生成的动画应能方便地嵌入到不同的课件中，这将为以后课件的修改、扩充及再制作提供方便。总之，动画实例的制作应有精心的设计过程，避免做成只包含动态元素但不能说明问题的所谓动画。

(4)举例贴近生活，并重视举例内容的设计

举例对于任何复杂抽象的内容的讲解都是至关重要的。计算机网络中的许多知识点可以用生活中的例子来作比喻，如体系结构中服务与服务访问点的概念，可以用银行内部、服务窗口、客户之间的关系来比喻，帮助学生很快地建立概念。又如发送时延和传播时延的概念，可以用在传送带上传送货品的例子来作比喻，使学生对这两个时延的产生位置以及各自的影响要素准确把握。但是这些例子不能拿来就用，一个好的例子除了本身具有近似含义或相似特点以外，还需要教师对合适的例子给予条件约束，合理地进行编排，使其特点与相关知识点进一步吻合，才能具有正确和良好的说明能力。

(5)注重知识点之间的联系

对于理论知识点之间的联系，基本遵循“总说，分说，再总说”的原则，教师在课堂上结束一个或多个知识点的讲解以后，应有意识地阐明该知识点在知识体系中的全局位置，或者该知识点与特定范围内其他知识点之间的联系。比如：在讨论网络协议时，首先应强调协议是以层次形式组织在一起的，每次讲解完某个协议时，应说明它与同层次的其他协议是否有关系，它与上下相邻层次中哪个特定协议有怎样的关系等问题。对于理论与实践之间的联系，教师在课堂上要有意识地将一些理论知识与实际的某个应用或者当前主流网络技术结合起来，最直接的做法是可以将实验涉及的应用拿来举例，帮助学生理解所学内容，拓展学习思路。另外，实验之前，教师可以事先向学生指明与本次实验相联系的理论知识点，帮助学生作好实验预习。

(6)概念词汇尽量采用英文

这在重点院校中实施情况较好，但是还有许多院校并不重视这一点，包括笔者的学校以往也是如此。计算机网络技术的飞速发展使得“计算机网络”课程中包含了大量术语及缩写，同一术语在不同的书籍和资料中的中文翻译往往并不一致，对于中文授课环境，课堂讲解中术语使用英文，并适当提示以权威的中文翻译，有助于学生更加准确地把握概念含义，而且为学生阅读英文资料起到一定的积极作用。

2．2关于“计算机网络”课程实践教学的几点建议

实践教学是计算机网络教学过程中十分重要的一环。一方面许多网络理论知识只有通过实践环节才能转化为网络技能，另一方面在实践过程中能够培养学生灵活运用理论知识解决实际问题的能力以及一定的创新设计能力。以下建议旨在合理安排实验内容及学时，正确引导学生，改善实验条件，以做到保质保量的完成实验内容，达到良好的实验效果。

(1)注重实验设计

应根据学校实验室的当前条件，设计实验内容，分配实验学时，而不是单纯依赖于实验教材的内容安排。实验应尽可能包括验证、应用、设计、综合多个类别，内容应覆盖线缆制作，网络设备连接与配置，网络操作系统的安装与配置，网络服务配置，以及网络编程等多个方面。片面的实验安排无法使学生真正锻炼实践能力，对理论教学的帮助也将很小。实验设计不是一劳永逸的环节，实验内容应随着网络技术的发展以及实验条件的改变及时完善和更新。

(2)安排课外实验学时

全面合理的实验内容需要有足够的实验学时来完成，通常情况下，为计算机专业“计算机网络”课程安排的实验学时占总学时的比例一般不超过30％。许多教师为了在有限的学时内保证完成实验的质量缩减了实验内容，如此一来，只能使学生错失锻炼能力的良机，有悖于教学目的。所以可考虑适当调整学时安排，或者添加课外实验学时，如网络编程部分，与其他网络实验比较，具有一定的独立性，并可在单机环境下调试完成，所以可以安排在课外实验学时里，让学生在课外完成。

(3)重视实验预习

计算机网络实验过程中，以往有学生照搬实验指导书的实例内容，出现的问题有：发生错误或者产生与书上不同的结果时不会分析；脱离指导书，面对实际问题时仍然无从下手。究其原因有二：缺少实验预习环节；相关的理论知识不扎实，并不理解实验内容，只是为了完成任务。为了克服这些问题，首先教师要给予实验足够重视，开展实验之前，应提前为学生讲解实验原理及要点；接下来应督促学生在实验前做好准备工作，应明确要求学生进行实验预习，必要时要求学生提交预习报告；实验课上教师要分阶段反复强调应注意的问题，并且流动辅导。此外，在实验中应提出实际问题或给出新的实验数据，让学生在验证了书本的实例后，根据自己的理解来解决实际问题，并以此作为实验成绩。

(4)利用模拟软件

由于计算机网络实验依赖于网络环境，一组学生一次实验可能涉及多个设备的使用，如果实验室条件不能很好地满足实验设计内容的需求，就会给部分实验的开展造成困难。可以考虑使用模拟软件，如用专业的虚拟机软件VMWare来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。利用网络设备模拟器软件如Cisco实验模拟器来模拟真实的交换机、路由器，完成网络设备的配置与连通测试等实验。当然也可以选择购买一体化的网络实验模拟系统，开展更多样、更细化的实验项目。使用模拟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，达到较好的实验效果。

(5)划分实验内容

考虑到不同基础的学生的能力差异，应为实验内容划分难易梯度，规定基本实验内容和选作实验内容。

3结束语

对于计算机专业，“计算机网络”的教学目的是培养学生具备高级层次的网络技能，理论教学和实践教学都是十分重要的。如果理论知识欠缺，会严重影响到学生以后实践能力的持续增长，而实践技能欠缺则会使学生对理论知识的理解止于表面，面对实际问题时力不从心。关于“计算机网络”课程的教学改革研究近年来已被广泛关注，本文提出的是一些探讨性建议，是针对以往在教学中普遍存在的问题提出的，这些提议已逐步地应用于我校计算机专业的实际教学当中，并取得了较好的效果。期间不仅得到了许多专家同行的支持与肯定，而且不少学习“计算机网络”课程的在校生和已在工作岗位或研究生阶段的前届毕业生也给与了该门课程良好的评价。正是这一点鼓舞着我们要和许多从事该课程教学的其他教师和研究人员一道，为优化教学过程，提高教学质量，不断探寻顺应本学科发展特点，并适应于学生专业需求和知识水平的新方法。