计算机网络课程教学改革研究

蔡成欣，王 雪，秦 瑶，李明星

（河南工业大学信息科学与工程学院，河南 郑州 450001）

1 计算机网络发展现状

计算机网络是当今计算机科学与技术学科中发展最快的技术之一，也是计算机应用中前所未有的活跃领域。它的应用对当今的科学技术、经济、政治和军事发展产生了重大影响[1]。同时，该课程已成为计算机专业学生的一门基础课，也是电子、信息、电子商务等非计算机专业学生以及从事计算机应用和信息技术应掌握的重要技能和知识的专业人员的必修课。从事网站建设、网络管理、网络安全、移动通信、分布式软件开发的人员，必须具备扎实的计算机网络理论知识和灵活的实践能力。目前，由于大纲设置、实验环境、师资配置比例等原因，普遍存在理论教学过重、实验不足、课件演示不足的现象。因此，有必要对计算机网络教学进行有针对性的改革，加强实践建设满足学生对理论知识的需求，为今后的工作和科学研究奠定坚实的实践能力[2]。

2 计算机网络实践教学中存在的问题

计算机网络是理论与实验于一体的课程，具有理论性强、系统性强、实践性强等特点。然而，目前大多数高校在计算机网络课程教学中存在明显的理论与实践脱节问题，具体如下：

2.1 参考教材定位模糊

教材是教师备课和学生学习的基础。教材选择应根据各个高校的办学和培养目标进行有针对性的选择。目前高校在教材选择方面存在教材内容相对保守，难以适应新的计算机网络技术和相关标准的发展，不利于学生开阔视野，掌握最新的网络技术[3]；同时，教师在教学时往往更注重教材知识的解读，忽略新技术的引进和实践知识的延伸。

2.2 实验重视不够，实验设备落后

传统的计算机网络实验概念主要是验证性实验，依附于理论教学，导致实验内容不系统，形式松散，理论与实践脱节，无法在实际环境中研究应用。如果教学不当，很难达到预期的目的和效果。同时，大多数本科院校的相关教学设备仍处于落后阶段，这给计算机网络的实践教学带来了更多的麻烦，学生不能清楚地理解一些网络协议系统的构建过程。例如，本科院校在本课程教学中使用的大多数设备都是计算机，没有建立真正的多层中央交换机；此外，计算机网卡、双绞线、CPU、声卡等组装和维护工具相对落后，不能为学生的实践学习提供良好的环境。

2.3 理论教学与实际脱节

本科院校在计算机网络技术课程教学中过于注重理论知识的讲解，导致学生实践能力的缺乏。例如，大学教师在解释TCPIP和OSI七层模型的体系结构时，大多直接根据教科书进行解释。他们只解释TCPIP的含义和组成部分、OSI七层模型的内容、每个层次和相对应协议的功能等，没有找到实际案例供学生展示。学生们只知道GTP是一个通用的数据传输平台，FTP是一个文件传输协议，HTTP是超文本传输协议，PPP是一个点对点协议等等，但他们不能手工构建这些协议。当一些老师讲解路由器和交换机的使用时，学生只知道相关的理论知识，但老师很少提到如何在现实生活中使用它们。理论与实践的脱节也是当前计算机网络实践教学面临的问题之一，教师在教学中应充分认识到理论与实践相结合的重要性。

2.4 评价方式缺乏多样性

课程评估是对知识掌握程度的衡量。计算机网络是理论与实践知识并重的知识领域，要全面评价知识的掌握情况，必须理论与实践相结合。而传统的考试成绩不能更好地平衡自学能力、实践能力和创新能力，在教材内容上更加注重记忆能力，容易产生重理论轻实践的问题，不利于调动学生的学习积极性和主动性。

因此，有必要对计算机网络教学进行有针对性的改革，加强实践建设，以满足学生对理论知识的需求，为今后的工作和科学研究奠定坚实的实践能力。

3 完善计算机网络课程教学改革的策略

3.1 课程内容设置调整

以谢希仁编著的第六版《计算机网络》为例，该教材内容包含计算机网络概述、数据通信基础知识、计算机网络五层体系结构、网络安全、因特网、无线网络和移动互联网络等十章内容。所有这些都符合TCPIP的教学大纲。理论性很强，知识点较为琐碎，学生在学习各章节内容时难免会产生枯燥乏味的感受，因此，可在满足课程目标的前提下，穿插进行各章节的综合实验和创新实验。例如：在学习各个层次结构对应的网络设备时，学生对网络设备对应的工作原理、功能及其特点只停留在理论层面的了解，此时可以通过结合网络设备配置实验使学生既能熟悉网络设备的操作，又能了解网络协议的工作机制，激发学习网络的兴趣。满足学生的不同需求，从简单应用网络到理解网络协议，应用和建立简单的网络协议[4]。

3.2 实验教学改革

计算机网络实验教学的目的是在验证课堂教学理论的同时，培养学生网络分析、设计、管理和实际应用的能力，加深对网络理论知识的理解。目前，计算机网络实验教学主要围绕课堂教学理论展开，设置实验项目帮助学生理解课堂教学内容。因此，许多学生无法将理论与实践联系起来。一些学生在完成课程后获得了高分，但他们无法深入理解计算机网络的理论知识，尤其是不能将其知识应用到实际应用中，更不用说培养创新能力了。这说明在提倡素质教育、强调能力建设的时代，传统的实验内容已不能适应新时代的新要求[5]。因此，首先，要以学校人才培养目标为导向，按照分层网络结构设置设计实验项目，优化整合传统实验内容，根据具体情况增加设计性实验和综合性实验，按照课程的实验难度从低到高顺序开展。此外，对实验项目进行分类和评分，使学生能够根据自己的特点和程度进行学习，即个性化学习。

与此同时，一些高校由于经费短缺和实验室技术人员缺乏等因素，无法建立专业的网络实验室，导致许多网络实验无法开展。如实验规模有限，不利于学生课前准备，课后反复思考和锻炼。为了弥补硬件条件的不足，我们可以在实验室现有环境条件下设计基于仿真软件的网络实验教学方案，并将基于仿真软件的方案与其他教学方案相结合，构建新的网络实验方案，使学生能够轻松参与实验和合作研究。

3.3 课程评估改革

计算机网络课程评估可分别采用在线评估和离线评估两种方式，并且应包含实践操作和理论知识两种评价内容。理论知识的考试与传统的考试方法相同，采用试卷考试。实际操作考试要求学生通过Cisco Packet Tracer模拟器完成相关实验，通常需要完成一些验证性实验。最后，可以分组完成综合实验，通过小组的共同努力完成整个实验，然后根据组长对每个人的分工和个人完成程度进行评分，并且采用组间互评以及教师评价相结合的方式完成他人对小组整体表现的评价，最后将线上和线下的平均分数汇总为学生的最终评估分数。该评估方法实现了对学生理论知识和实践能力的联合评估，有助于计算机网络实践教学的发展。

4 结语

随着计算机网络技术的飞速发展，计算机网络实验教学的改革还有很长的路要走。本科院校必须注重理论与实践的结合，培养多功能人才，实现计算机网络教学改革。为了跟上时代发展的步伐，为社会培养更多实用型、创新型的计算机人才，我们必须树立新观念，不断学习和探索。