摘要: 计算机网络作为计算机及其相关专业的一门重要专业课,其特点是理论及实践性强、内容广。坚持以学生为本,对传统的教学方法进行改革和创新,是提高该课程教学效果行之有效的途径。
关键词: 计算机网络 教学方法 创新
随着计算机网络的广泛普及和应用,网络技术人才需求量不断增加,计算机网络技术也成为计算机科学中重要的研究和发展方向。目前,国内许多高校的计算机及其相关专业都开设了计算机网络方面的课程,该课程具有发展快、知识点多、覆盖面广、应用案例变化多端,以及与其它计算机技术紧密相连等特点,是一门综合技术性与应用性很强的课程。因此,如何根据课程特点,提高计算机网络课程教学质量,使学生掌握更多的计算机网络理论和应用知识,成为授课老师的一项重要任务。笔者主要从计算机网络课程的教学方法入手,探讨如何通过教学方法的改革和创新来提高教学质量,从而培养出真正适合和社会需求的高素质计算机网络人才。
1.“问题—探究”方式
目前,学生接受的多是“老师讲,学生听”的灌输式教学方式,因此造成了绝大多数学生缺乏主动思考、主动参与的意识。而“问题—探究”教学方式是一种教师设置问题情境,提出问题,然后启发学生积极思考,自己寻求解决方法,最后由教师根据学生的解决方案给出分析和解决问题的方法。例如,在讲授局域网时,笔者首先提出关于局域网的几个现实问题,如针对我校的校园网,扩招后如何解决IP不足等实际问题,然后让学生先带着问题看书,而后再对实际问题进行探讨和设计;任务完成后可先由一个学生讲述对问题的解决方案,然后由其他学生提问补充,学生没有问题后再由笔者提问和补充;最后由笔者就该内容做总结,提出要求掌握的重点和难点部分,使学生进一步透彻掌握该内容。这样,尽管笔者没有逐条讲授,而学生掌握的程度却比平常效果好。
2.实例教学方式
计算机网络课程中涉及很多的概念和原理,因此如何利用有限的课时将看似高深莫测的概念和原理向学生描述清楚是解决问题的关键。笔者经多年的教学发现,在讲解一个问题时,有时可以不用专业术语解释,只要用学生能够感兴趣的方式和语言解释清楚就可以,而用实例来说明问题就是一种最好的方式。例如,在讲授Internet接入方式时,笔者介绍Internet的架构是由主干网、地区网和接入网组成,其中接入网是影响网络的速度瓶颈。对于如何理解接入网是影响网络的速度瓶颈这一问题,笔者用京津高铁为例。高铁建成后从北京到天津只需要半个小时,而从北京的家到火车站却可能要花费近一个小时,原因在于从家到火车站距离虽短,但堵车严重,结果高铁节省的时间却花在了去乘坐高铁的路上。如若有地铁连接这“最后的一公里”这个瓶颈问题就得以了解决。经过这一实例的说明,原本看似复杂的原理问题就简单化了。
3.充分利用多媒体和仿真软件
为了让学生更好的理解网络的相关原理,清楚网络协议的工作流程,教师可以通过Flash、Authorware、PowerPoint、3DMAX等软件来制作出多媒体课件,同时也可以设计或购买一些模拟实验环境的仿真软件,将网络的相关概念、原理及工作流程通过生动形象的方式向学生表述出来。例如,通过动画和视频演示分组丢失和延迟、CSMA/CD协议、DNS等较为复杂和抽象的概念、协议,可以激发学生学习的积极性,丰富课堂教学内容,加大教学信息量。再如,在讲解数据通信里数据交换技术时,学生对电路交换、报文交换和分组交换的工作原理不容易掌握。那么教师可将信息分别在三种交换方式中传输的整体过程用多媒体课件动态地演示出来,学生就很容易理解三种交换方式中哪些需要建立连接,哪些需要存储转发和各种交换方式适用的场合。而对于最新型的网络产品介绍、网络综合布线等教师可通过视频的方式让学生观看,既形象生动、引人入胜,又让学生记忆深刻。
4.专题自学方式
由于课堂教学的时间有限,因此,学生要想学好一门课程还必须要通过课后的自学来拓展。这就需要教师以课程教学为载体,注重发挥学生的参与作用,让学生自主学习、创造性学习,培养学生的持续性学习能力,专题自学方式正是培养学生主动性、创造性的最好方式。例如,对于一些实践性较强的内容,如VLAN规划、子网划分等,教师就可以安排成专题方式让学生课后去自学、自主设计。根据专题内容的复杂情况,教师可以分为个人独立完成或者由几个人组成一个小组来合作完成,然后再在课堂教学中拿出一部分时间对学生所完成的专题进行讨论、分析和评价。这种专题自学的方式可以调动每个学生的积极性,让每个学生都参与到学习中来。这样既活跃了课堂气氛,又培养了学生的自学能力,同时也培养了学生团队协作的精神。
5.综合案例教学方式
在计算机网络课程中引入案例教学,即在教师的指导下,根据教学目的要求,组织学生对典型案例进行调查、阅读、思考、分析、讨论和交流,从而教给学生分析问题和解决问题的方法或道理,提高其分析问题和解决问题的能力。案例教学所选择的案例较一般的实例而言,系统性强且内容更要为丰富,案例中分析和解决问题的过程也更加复杂。案例教学的实施,是学生综合运用已掌握的专业知识来完成实训课教学内容的过程。例如教师可以学校的校园网为案例,来介绍局域网的结构、布局,网络覆盖整个学校,由核心层、汇聚层和接入层构成,拥有多种网络数据交换设备,同时校园网还有至少一条广域网线路与Internet连接,包括大批教职员工和学生用户。把校园网作为教学案例,可以较全面地涵盖相关专业知识的各方面问题,能够充分体现案例的综合性。
6.建设虚拟网络平台
计算机网络实验的有效开展,需要搭建一个能够适应计算机网络技术发展的,在网络组建、网络管理、网络设计和开发、网络安全、网络应用等层次能够提供全面的可扩展和易维护的实验平台。但由于受路由器、交换机等实验设备昂贵、更新速度快、需要数量多等方面的限制,使得一些实验因无法开展而影响教学效果。因此立足于现有设备,设计出既经济又有效的实验方案是十分必要的。而利用虚拟机来搭建的实验环境,可达到优化实验资源配置、提高实验自主性和开放性的目的。例如,教师可利用Vmware虚拟机的虚拟网络功能,使学生可以通过设置来完成虚拟机之间、虚拟机与主机之间、虚拟机与主机所在网络上的其它计算机之间的网络连接,实现操作系统的安装、服务器配置、网络组建等实验。这种灵活的实验环境,使得很多真实环境下因受设备条件限制而无法实现的实验得以实现,使学生在实验过程中因加深了对知识的理解而收获成就感,从而增强学生的主动性、创造性和实际动手实践能力。
7.设计合理的实验形式
教师对网络实验内容的选择要侧重实用性,让学生在实验中接触更多的实际网络管理、操作、开发方面的内容,帮助学生及时了解最新的实用技术。在设计实验形式时,教师可设置验证型和综合设计型实验形式。验证型实验主要是让学生掌握最基本的实验配置知识和协议原理验证,注重原理的理解。如,以太网帧的构成、IP地址分类与数据包组成、IP地址转换协议、TCP数据通信、HTTP协议、应用层协议等,通过验证型实验可以使学生快速掌握最基本的网络实验知识,初步具备独立实验能力;综合设计型实验主要是让学生更好地综合应用网络知识,提高实践能力。如,教师可通过对一个中小型网络系统的规划、设计,使学生掌握中小型网络系统组建、设备调试的基本技术和现场维护、管理技术。综合设计型实验,既能促使学生从宏观上考虑问题,做到有目的、有方向性,也能促使学生在实验过程当中对各环节涉及的技术加深理解和灵活应用。
以上是笔者对计算机网络教学方法的一些改革和实践总结。坚持以学生为本的教学理念,突破传统的讲学方法,以提高学生的实际动手能力和分析问题解决问题的能力,培养学生的自学能力和创新能力,这是一个需要不断探索和改进的过程。
参考文献:
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