◆汪永伟 苏会芳 杨英杰 常德显
面向实践应用的计算机网络课程改革
◆汪永伟 苏会芳 杨英杰 常德显
分析当前计算机网络教学改革中的问题,从实践应用出发,提出面向实际应用的计算机网络教学改革的基本思路,并从教学内容、组织方式、教学方法和课程考核等方面阐述具体做法,为院校相关课程的教育改革提供借鉴作用。
计算机网络;教学改革;应用型技术人才
当今社会,以计算机网络技术为代表的信息技术发展日新月异,对应用型技术人才的需求日益迫切。计算机网络是众多信息技术类和计算机类专业的基础课程,在实践应用型人才培养中占据重要地位。为适应当前的实际需求,国内很多理工科院校对计算机网络课程改革进行了一些有意义的尝试,面向学生的实践创新能力,加大了课程中的实验环节,取得一定的成果。但是,计算机网络是一门知识面广、复杂性和原理性强的课程,通过单纯的实验教学,学生对计算机网络各个知识点的理解仍然处理割裂状态,很难把握和理解整个知识体系,难以达到提高实践创新能力的目标。应对课程教学体系、教学内容进行一体化设计,科学组织实施教学过程,将课程的每个环节都服务于知识的理解和实践应用。本文通过计算机网络课程的教学设计与实施,对高等院校信息安全技术的一体化教学方法进行研究与实践。
课程特点分析 本课程教学坚持以人为本、以学为主、注重创新意识和综合素质培养的指导思想,坚持将对知识、能力、素质的培养融为一体,将计算机网络理论学习与课程实践相结合,不断强化实践教学环节,提高学生获取吸收知识的能力、运用知识的能力以及实践创新能力;坚持教与学的良性互动,优化教学设计,改革评价方式,切实突出学生学习的主体地位。
教学目标分析 通过本课程的学习,使学生系统地了解计算机网络学科的总貌和发展趋势,理解计算机网络协议、体系结构等基本概念和网络分层的设计思想;深入理解物理层、数据链路层、网络层、传输层及应用层的功能、服务及主要协议思想;掌握现代局域网技术的标准、原理;熟练掌握网络互联原理、TCP/IP协议族及Internet实现方法;能够运用所学理论和技术解决网络基本应用问题,培养在学习中发现问题、分析问题、解决问题的能力及跟踪计算机网络技术发展的能力。并通过课堂研讨等实践教学,培养学生科学探索精神、团队意识和创新意识,在教学中学会自我展示、自我激励,为计算机网络在信息化建设中的应用打下基础。
作者:汪永伟,信息工程大学讲师,博士,主要从事信息安全专业教学和教育研究;苏会芳,河南省外贸学校;杨英杰、常德显,信息工程大学(450002)。
课程改革基本思路 计算机网络是许多专业的重要专业基础课,它不仅是后续相关课程的基础,而且自身也具有直接解决实际问题的能力,网络技术的发展又日新月异,因此要正确认识课程定位,明确课程改革总体思路。计算机网络课程教学改革的总体思路是:贯彻教育转型,形成“以对毕业学生基本素质和网络技能要求为主线;第一课堂为基础,第二课堂为延伸,教学与科研相促进,理论教学、实践教学、考核评价相衔接的”人才培养模式。
为使课程改革的思路落到实处,在实践上从两个方面入手。
1)构建课堂知识体系,把握知识内涵。追溯源,研究知识的来龙去脉,使知识更灵活生动;抓主线,研究知识的内部联系,为分散的知识找到附着点;扩新意,研究知识的外部联系,使知识真正与实践相联系;研究知识的编排层次,循序渐进、螺旋上升,形成利于接受的知识网络。课程中选取典型计算机网络应用案例,充分阐释计算机网络构建和实施过程,并通过课程实验加强学生对计算机网络关键知识点的掌握。
2)更新课程目标,注重以人为本。课程改革的一个重点就是制定了三维的课程目标,这是对传统的“双基”培养目标的补充和完善。三维目标构成一个稳定的三角形底座,三者相辅相成,共同作用支撑起人的智慧和素养。单单是知识、技能的获得等于机械的训练和记忆,只有融入了情感,学生的学习才不会弱化,才有生命力。
通过改革重组,优化课程内容,内容不在全、细,而在精、新,希望能够帮助学生构建起完整的计算机网络知识体系,然后由学生自己去填补、补充、完善,从而加深学生对知识的理解和扩大学生的知识面,能够更全面地培养学生的综合能力。
课程改革要点
1)优化教学内容。教学内容重组、调整情况及其说明,充实新知识、新内容情况,科研成果转化为教学内容情况等。在保证基础知识体系完整的情况下,积极充实新内容。由于青年学生对网络攻击内容比较感兴趣,因此在介绍ARP协议时,实时增加ARP欺骗攻击内容,激发学生的学习热情,使得学生对ARP缓存、ARP静态地址表的理解更深入、更客观。同样,在介绍DSN域名解析时,增加域名欺骗知识,增强学生对该部分知识的学习效果。
2)教学组织模式。①明确课堂教学组织、实践教学环节的组织实施、互教互学与课堂研讨、课内外关联组训等设计情况。实验教学紧密跟进课堂教学,针对教学内容进行设计,使学生的理论知识学习过程与实践能力培养过程有机结合。②巧妙组织课堂,调动学生情绪。改变传统的满堂灌教学模式,把课堂交给学生。比如在介绍MAC帧结构、IP数据报、TCP报文段的格式时,采用研讨式教学,让学生积极参与课堂。③鼓励学生走上讲台,尝试参与教学。上课一开始让学生大胆走上讲台,谈课前的预习,说出预习过程中遇到的学习障碍,说出教材的结构和知识逻辑及大体框架,说出教材的重点、难点、疑点和新旧知识间的联系。④重视展示课堂精彩的结尾。根据不同的课堂采取多样化的结尾,使学生在课外也能感受到课堂之美。
3)教学方法手段。贯彻教育转型理念,以启发式课堂讲授为主,结合课堂研讨、网络教学、现场教学、课后习题和任务式作业等教学方法,适应实际应用实践对学生基本素质和网络技能要求,将理论教学、实践教学、考核评价相衔接。教学中注意通过设置问题情境、展现知识发现过程等手段,增加知识关联性以及知识产生背景的串讲,把蕴含其中的科学方法、思维方式教给学生,使教学由“吸收—消化—储存”的单一模式向“探索—转换—创造”的多样化模式转变。
4)课程考核。改革原有的单纯闭卷考试的考核模式,将教学过程中的平时表现、大作业、研讨交流、实验、笔试等各个环节融入考核过程,通过多种考核方式保证课程的实施效果。贴近实践应用,加大课程实验、研讨交流和大作业在最终成绩中的比重,突出实践能力和创新能力。
创新实践是当前计算机网络课程改革的主题。本文通过对课程实施过程的一体化设计,将课堂讲授、大作业、研讨交流、课程实验和课程考核进行综合考虑,以大作业为主线,将学生的实践能力培养和知识学习相贯连。通过课程的创新实践环节,一方面使学生对获得的理论知识不断修正、拓展与创新,另一方面最大限度地调动学生学习信息技术的积极性、主动性和创造性,培养学生的探索精神与创新意识,为未来的工作实践奠定良好的基础。
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G642.0
B
1671-489X(2016)18-0108-02
10.3969/j.issn.1671-489X.2016.18.108