计算机论文：层次化、模块化的计算机网络课程教学研究

 　　摘要:提出了层次化、模块化的计算机网络课程教学改革思路:首先,针对不同专业的学生对计算机网络知识的需求,将计算机网络课程分成三个层次--计算机网络课程A,适用于计算机科学与技术、网络工程、通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术等专业;计算机网络课程B,适用于非信息类理工科专业;计算机网络课程C,适用于经济管理类专业。其次,根据三个层次的教学内容,设计了模块化可选择的实验教学体系,即实验内容分为网络基础实验、网络服务器配置与测试、网络协议分析与编程、路由器与交换机配置、网络综合实验。
　　关键词:计算机网络课程;分层次教学;模块化实验体系
　　随着信息化的日益发展,计算机网络正以空前的速度深入到人类活动的各个领域。计算机网络的广泛应用与发展,需要大量掌握计算机网络知识的专业人才。2006年,教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会在《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求》的白皮书中将"计算机网络技术与应用"列为计算机基础课程体系的六门核心课程之一。许多高校把"计算机网络"课程作为计算机科学与技术专业的主干课程,并重点建设。同时,"计算机网络"课程在其他一些专业人才培养中也占有重要的地位,一些非信息类专业也相继开设了该课程。计算机网络经过几十年的发展已自成理论体系,有较强的理论性;同时,计算机网络又是一门非常实用的课程,实践性、应用性也很强,具有知识更新快、信息量大、多学科交叉等特点,网络概念和原理较多,并且都比较抽象、难懂,非信息类专业学生学习的相关前序课程较少,基础知识相对薄弱,学习中难免会出现厌倦、畏难的心理。不同专业的计算机网络课程的教学内容和需求应要有所差异,为提高学生学习的兴趣与学习效果,使学生能真正掌握计算机网络知识与技术,计算机网络课程教学改革势在必行。
　　针对不同专业培养目标的不同,将计算机网络课程分为三类:计算机网络A、计算机网络B、计算机网络C(图1)。针对计算机科学与技术、网络工程、通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术专业学生,开设计算机网络A。信息类专业学生必需掌握较深层次的计算机网络知识,以适应网络时代对信息技术人才的需求。因此,计算机网络A侧重介绍计算机网络体系结构、网络协议TCP/IP协议簇分析以及计算机网络实用技术,注重网络设计、分析和研究,以确保学生基础扎实,有发展后劲。其他非信息类理工科专业学生学习计算机网络课程的基本出发点是应用,所以课程内容设计应突出应用性,同时又必须兼顾计算机网络原理及基础知识,在课程知识框架设置上,既要确保知识的系统性、完整性,还要突出实用性和前沿性。因此,计算机网络B的教学要求是关注基本概念和理论学习,更注重实际技能的培养,通过对计算机网络及其相关技术系统的、循序渐近的、理论与实例相结合的教学,使学生能了解计算机网络技术的发展动态,具有初步从事网络管理或进一步从事计算机网络领域的学习能力。
　　对于经济类、管理类专业学生开设计算机网络C,其侧重的是因特网应用与操作,教学目标是使学生理解计算机网络的基本概念和原理,并掌握和运用所学知识建设、配置、管理和维护网络的技能,以及培养学生在网络上获取、加工、发布信息的能力。不同专业的课程内容详见表1。由于各类学生学习目标不同,相应地制订层次化的课程教学大纲,按照不同的专业和层次组织实施教学。对教学内容灵活取舍,可以很好地满足不同专业计算机网络课程教学的需求。由于不同专业、不同年级的学生对课程的理解能力和接受能力存在较大的差异,因此,不能采用一刀切的方式统一实验大纲和要求,而应当根据所教授班级的专业、年级等具体情况进行实验教学改革,以培养和提高学生网络实践能力。
　　根据A、B、C三个层次的课程内容,笔者设计了开放的、模块化的、可选的实验内容,以提高学生的动手能力和分析解决实际问题的能力。即设计网络基础实验、网络服务器配置与测试、网络协议分析与编程、路由器与交换机配置、网络综合实验5个模块的实验内容,共有37个不同类型、不同难度的实验,教师可根据授课对象的专业培养目标、专业背景、接受能力等特点,从已有的实验列表中自由选择实验,组合形成不同难度的实验,实现分层次的实验教学。将部分实验设立为开放性实验(网络基础实验、路由器与交换机配置等),并使用视频演示部分实验内容,直观地展现出操作过程,方便学生重复性学习;采用思科网络模拟器软件Packet Tracer模拟高端实验设备,既能够让学生熟悉先进设备及其技术,又可以解决实验设备和条件受限的问题。计算机网络及其应用技术正处在一个飞速发展的时期,理论与实验教学均应适应这种变化,以全面提高学生的综合素质。笔者针对不同专业学生的培养目标,构建了层次化的计算机网络教学体系,优化了教学内容;设计了模块化、可选择的计算机网络实验教学体系,以满足不同专业学生的学习需求;培养和提高了学生学习的兴趣,进而提高了教学水平和教学质量,也提高学生的实践能力、创新能力。随着计算机网络技术的不断发展,教学资源库还有待进一步完善,教学方法还有待进一步提高。在教学实践中,还需要不断探索、不断总结,进一步提高教学水平与质量。
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