“网络编程”课程教学改革与实践

郑秋华等

摘要：本文分析了“网络编程”课程教学中存在的问题，针对相关问题提出了具体的教学改革措施，编写了合适的教材，引入了“演示过程，讲练结合”“案例引导，任务分解”和“设疑自学，设错分析”等教学模式，并针对前期教学过程中考核评价出现的问题进行了改进。实践证明，上述教学模式比原有教学方法能让学生得到更多的动手操作锻炼，提高了网络编程能力。

关键词：网络编程；讲练结合；案例引导；教学改革

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2016）10-0083-03

引言

随着计算机技术和通信网络技术的迅速发展，社会对网络人才的需求越来越强烈，网络编程在程序设计开发领域变得越来越重要。“网络编程”课程已成为计算机专业人才培养过程中的关键课程之一。[1-2]

目前，杭州电子科技大学计算机学院在计算机科学技术、网络工程和物联网工程三个专业开设了“网络编程”课程，该课程是计算机类专业中重要的专业课程，每学年选课学生有200多人。

现状分析

杭州电子科技大学计算机学院的“网络编程”课程，主要讲述基于C和C++语言利用socket API实现网络客户端和网络服务器编程，着重于底层socket接口的关键细节讲解和各种模型的服务器设计和实现。笔者所在学校的“网络编程”课程组的教师具有个人能力较强、理论基础扎实、知识面广、项目实践经验丰富和大型服务器程序开发经历的特点。在教学过程中，任课教师对课程的内容和知识点讲授比较到位，课堂内容设计也较符合社会实际需求，学生在学习过程中可以更深入地理解网络理论，熟悉各种网络编程技术，提高实践动手能力。但是，在教学实践过程中，笔者也发现了许多问题。主要有以下几个方面。

1.学生兴趣不持久

网络编程的学习在初期很容易引起学生的兴趣，但由于网络编程对学生的基础课程要求较高，随着学习的深入，学生所遇到的困难也越来越多。与其他课程相比，网络编程的程序代码量较大，普通的一个程序就可能在千行以上。而且很多大三学生仅仅具有程序设计的基础知识，没有编写过大型程序，解决实际问题的能力还很弱。程序过大，就会出现各种编程问题，这让很多学生产生了畏难情绪，使得他们不愿意更加深入地去学习。

2.缺乏合适的教材

市面上各种编程类书籍内容参差不齐，如何从中选择合适的教材是一件困难的事情，这个现象在“网络编程”课程中特别严重。总的来说，目前网络编程类书籍可分为以下几类。

（1）高校教师为了评职称或其他原因而编写教材。此类教材价格相对比较便宜，难度较为适合“网络编程”课程，但也存在许多问题，主要有：①内容过全、过多，重点不明确；②编写者缺乏工程经验，思维落伍，教材中所用技术已经淘汰。

（2）业界人员编写的网络编程书籍。此类书籍对编程者来说，有较强的工程实际经验，思维较先进，所用技术符合当前技术发展潮流，重点内容突出。但因为其面向对象不同，也存在一些问题，主要有：①价格高；②内容过全、过多；③内容过难，不适合初学者。

3.课时设置不合理

目前，“网络编程”课程虽然在网络工程专业中被列为专业核心课程，但课时只有48学时，因课程涉及简单TCP客户服务器模型、简单UDP客户服务器模型、多路复用客户服务器模型、多线程客户服务器模型、WSAAsyncSelect客户服务器模型、WSAEventSelect客户服务器模型、高级IO模型、协议设计、套接字选项设置等多项内容，教学课时明显不够，学生缺乏足够的课内学习时间。

网络编程教学改革实践

鉴于目前“网络编程”课程存在的上述问题，笔者提出对其教学模式进行改革，主要改进之处有以下几点。

1.结合各教材优势，自编教材

教材的选用，直接影响学生的兴趣和教学质量。因此，要尽量选用注重实践、有较多实例的教材。笔者发现目前并没有很适合笔者所在学院学生的教材，因此笔者通过借鉴《Windows Sockets网络编程》《UNIX网络编程》和《TCP/IP网络编程》等书籍，综合各家之长，结合学院学生的实际进行内容筛选，目前已经完成了自编教材的初稿，并在这学期进行了试用，效果较好。

2.优化教学模式

教学中要注重培养学生的实践能力、创新能力，因此必须要创新教学方法，采用多种教学手段，以达到良好的教学效果。在几年的网络编程教学中，笔者主要采用了以下教学模式。

①演示过程，讲练结合。在“网络编程”课程中，教师不仅要对知识内容进行讲授，而且还要对IDE环境和UI开发进行讲解。对用于演示知识点的系统代码，也在课堂上进行现场编写，从而提高了学生的动手能力和思考能力。

②案例引导，任务分解。[3]教学过程中多采用实例，利用step by step的方式来培养学生解决问题的能力。目前“网络编程”课程设计采用的主案例是C/S模式的聊天室开发。讲解简单的UDP客户服务器模型时，利用UDP方式实现相关程序；讲解多线程客户服务器模型时，则通过将UDP方式实现的聊天室程序修改为利用TCP和多线程方式；讲解多路复用客户服务器模型时，则将多程序TCP实现方式修改为多路复用方式实现，并加入多数据包重组功能；WSAAsyncSelect客户服务器模型阶段，则将聊天室程序客户服务器端都改为WSAAsyncSelect模型方式实现；讲解WSAEventSelect客户服务器模型知识时，则将服务器改为用WSAEventSelect实现。使用上述方式，让学生能学会用多种技术模型来实现系统，并了解它们之间的优缺点，同时使得学生在学习每个知识点时工作量不太大，能将精力集中在模型知识本身。

③设疑自学，设错分析。在教学过程中，教师要求学生实现上述所有编程模型，并通过上机验收。与此同时，在程序实验中，教师人为加入一些Bug，要求学生进行改进并实现私聊、文件传输等其他功能。利用这些方式培养学生的自学能力，让其进行自学摸索。

3.完善考核评价体系

教学过程中的一个重要环节就是教学效果评价，教师对学生能否做出正确、客观、科学的评价，将在很大程度上影响学生的学习态度和学习兴趣。[4]

为了保证学生在课后主动动手编程，课程组设置了6个知识点的编程小作业，并要求对各知识点的程序进行上机验收。在前期实践过程中，笔者由于没有规定验收截止时间，导致很多学生在后期才完成实验，使知识点的衔接不连贯，给课程讲解带来了一定的困难。

为了解决这个问题，课程组在后续教学实践中加入了验收截止时间，并在课程学习群中及时公布验收情况。

参考文献：

[1]吴博.“任务驱动教学法”在“网络编程”课程教学中的应用[J].中国大学教学，2010（7）.

[2]郑秋华，胡维华，姜明.基于复杂网络的课程体系分析方法[J].计算机教育，2014（20）.

[3]高应波.《计算机软件技术与应用基础》教学中案例任务驱动教学法的应用研究[J].软件导刊：教育技术导刊， 2007（04）：23-25.

[4]郑秋华，张祯，姜明，徐明.基于项目驱动的“网络编程”教学模式[C].浙江省计算机教学研究与实践2015学术年会论文集.

项目资助：本文为浙江省“十二五”新兴特色专业“网络工程”（重点方向：网络安全）建设项目（编号：GK140105205048）研究成果。