《数据通信》课程教学改革的研究与实践

李杰 武志刚 张晨光 王学静

摘要：本文通过研究《数据通信》课程的教学特点，提出了针对该课程的理论和实践结合的教学方案，搭建了《数据通信》课程的实训室。并将改革方案应用于实际的教学中，获得了明显的教学效果。

关键词：数据通信;网络;教学改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）42-0140-02

数据通信与网络技术的飞速发展，数据通信网络已成为人们生活的必需品，需要学习这门课程的人也在不断地增加。而目前传统的数据通信课程的教学通常以理论课为主，与实际数据通信网络运营状况脱节。学生无法将学到的网络基础知识和实际的数据通信网络结合起来。为了使学生在掌握通信基本原理和技术的前提下，掌握数据通信网络实际运行机理，本文提出了结合企业级数据通信网络平台的《数据通信》课程教学改革方案，建立《数据通信》课程教学实践课程体系，使理论教学与实践教学相结合的教学改进措施，在具体的教学实践中，取得了较明显的效果。

一、教学现状

《数据通信》课程通常以理论教学为主，常选用的经典参考教材有Berouz A. Forouzan编著的《Data Communications and Networking》和William Stallings编著的《Data and Computer Communications》等。主要讲述数据通信的基础知识，包括网络模型、数据传输、编解码技术、交换、复用等;网络协议各层功能;局域网、广域网的工作方式和原理等。学生在学习该课程时，感觉知识点繁多，内容琐碎，无从下手，学习效果较差。由此可见，积极进行教学改革，引入实践教学机制，引发学生的学习兴趣，帮助学生理解和掌握课程中的各种网络原理，提高学生分析问题和解决问题的能力，迫在眉睫。

二、优化教学内容

《数据通信》课程的内容可以分为两部分，一部分是数据通信基础理论和知识，这部分内容具有概念抽象、专业术语过多等特点;另一部分为数据通信网络技术，这部分内容具有更新换代快，新概念、新技术层出不穷的特点。首先，针对本课程的特点和学生学习时遇到的问题，需对原有教学大纲进行调整，增加数据通信基础理论和知识的讲解，并增加对当前采用的最新数据通信网络技术的内容。其次，在对数据通信基础知识和协议的讲解中，内容较为抽象，学生不容易理解，需辅助动画。动画是理解网络协议的复杂机制的强有力的工具，能够使学生在协议交换的每一步直观地观察到协议的工作原理。最后，增加实践和讨论课等调动学生兴趣的内容，使学生增加学习的主观能动性。

本课程内容虽然很多，但是很多内容具有连贯性和相似性，通过有重点、有层次的学习，更利于学生做到融会贯通，节省学习时间。通过这些方法，不断整合优化教学内容，适时调整教学重点，鼓励学生发挥想象力和创造力，提高学生时间动手能力。

三、更新教学手段

目前，各高校对理论课程的讲解多采用多媒体教学的方法，教师准备课程主题相关的ppt文档，通过在文档中集成图像、文字、声音和动画技术，使抽象的内容形象化、生动化，易于理解和接受，教学效果较好。但是仅采用幻灯片的方式，学生反映对一些公式推导和分析效果不好，对某些抽象概念理解不深入。针对这类问题，本文采用板书教学和多媒体教学相辅助的原则，并引如对时间问题解决方法的实际操作演示。例如：在讲解基于TCP协议的进程的通信过程时，通常根据图1，用语言来描述。这种讲解，学生只是从概念上明白了，但还是无法深入理解，也很难着手自己去实现。如果教师在课堂上，直接通过编写一个简单的基于TCP的进程通信的程序，可以直接有效地让学生理解整个通信过程，并且为后面自己动手设计通信程序奠定了基础。

四、增加实践教学

实践教学是教学的重要环节，可以增加学生的见识，培养学生的动手能力，是应用型人才培养的重要手段。但传统的实践教学通常侧重于实验教学，由于实验设备相对落后，实验学时数有限，实验内容验证性较多等，很难达到预期效果。为了改善教学中的这一问题，本课程对实践教学进行了改进。

首先，增加案例实践。案例教学主要指在教学过程中以典型的案例为对象，教师和学生共同参与分析，并寻求解决办法。这种教学可以充分调动学生的主观能动性，加强师生之间的互动，培养学生分析问题和解决问题的能力，具有良好的教学效果和教学价值。

其次，引进三层交换机、全千兆汇聚交换机、企业路由器、企业语音路由器和网络语音终端等设备，搭建数据通信实训室，以“分-总”的方式提供数据通信技术实训。所谓“分”是指学生可以通过实训室组内的设备进行分项技术的实训。例如：在VLAN技术实训课程中，学生只使用交换机设备进行VLAN技术方面的实训;在OSPF课程上，只使用路由器设备进行学习实训。教师可以通过配套的实训课程搭建实验，也可以根据具体需求灵活搭建实验网络。“总”是指学生在了解并掌握数据通信网络各个层级技术基础上，在网络架构上形成整体概念，能够把握高层技术，通过对企业网络的模拟实训，对各个层级技术的融会贯通，使学生掌握数据通信网络的规划及搭建技能。实训室网络设备总体拓扑图如图2所示。

五、考核办法

传统的考核办法以试卷考核为主，这种方法只适用于基础理论课的考核，对于《数据通信》课程这类理论与实践相结合的课程不适合。为了激励学生更好地掌握这门课程，提高动手能力，考核需分为2步完成：一部分以试卷的方式考核理论部分，占总成绩的50%;另一部分由教师师根据学生对实践部分的完成情况，给出成绩，占总成绩的50%。

本文提到《数据通信》课程的教学改革内容和方法已应用于具体的教学实践中，取得了较明显的教学效果，学生们的学习热情明显提高，自主思考和动手能力也有所提高。

参考文献：

[1]William Stallings. Data and Computer Communications[M].New Jersey：Pearson Education，Inc，2011.

[2]Behrouz A.Forouzan. Data Communications and Networking[M].New Jork：McGraw-Hill，2013.

[3]李琦，等.“数据通信与计算机网络”精品课程建设的思考[J].中国电力教育，2013，（7）.

[4]左春波.大学课堂教学质量管理探析[J].哈尔滨师范法学社会科学学报，2012，（5）.

The Research and Application on the Improved Teaching Methods of Data Communication

LI Jie，WU Zhi-gang，ZHANG Chen-guang，WANG Xue-jing

（School of electronics and information Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）

Abstract：The improved teaching methods of the Data Communication course are proposed in this paper，which combine the theory and the practice.The laboratory of Data Communication was built.The improved teaching methods have been applied to the teaching，which has obtained good effect.

Key words：data communication;network;improved teaching methods