计算机网络课程多元化教学与考核模式探索

1、 计算机网络课程多元化教学与考核模式探索 李国佳1，杨喜亮2，李秀芹1（1华北水利水电大学软件学院，河南郑州450045；2华北水利水电大学现代教育技术中心，河南郑州450045）Reference：在分析计算机网络课程教学现状的基础上，文章提出多元化的教学考核模式，结合教学案例，围绕“教什么”“怎么教”“怎么学”的教学实践改革，详细论述理论教学、实践教学和考核方式的改革措施，为计算机网络课程的教学改革提供可借鉴的经验。Keys：计算机网络；教学模式；考核模式；多元化；实践教学：1672-5913(2015)15-0089-04G642第一作者简介：李国佳，男，硕士，助教，研究方向为计算机网络

2、，信息处理。guojhq116126com。1 计算机网络教学现状分析计算机网络课程的特点是理论性和应用性都很强，涉及知识面广，概念比较抽象，具有一定深度和难度。信息时代各行各业都亟需大量掌握计算机网络系统规划、设计、建设、管理和应用的技术人才，为了满足社会的需求，高校计算机网络教学和人才培养模式虽然在不断地提高，但当前计算机网络课程教学中还存在着许多问题。1.1 理论教学在传统的课堂教学中，由于计算机网络课程理论知识点多、课程涵盖面广、知识点联系性相对较弱，学生学习起来感觉比较困难。计算机网络新技术、新应用不断涌现，内容更新较快，而教材建设和教学内容的设计相对滞后。对教师来说，在有限的时间内

3、既要讲好计算机网络的概念、原理，又要兼顾实践教学，很难达到教学要求。对学生来说，在以理论为主讲授的课堂上，缺少学习热情，不能主动地思考和探索。教学效果上，学生只是记住了若干模型协议算法，不能运用相应的知识去解决实际问题，因此，传统的教学模式已经不能满足当前网络课程教学的需要。1.2 实践教学计算机网络课程存在着重理论、轻实践的问题，归纳起来主要有以下几个方面。(l)实践内容的设计不完善。在实验教学中，开设的基础性、验证性的实验较多，设计性的实验不足；所有学生的实验内容一致，对于领悟能力较好的学生，缺乏强化性和拓展性的内容；实验内容跟现实的网络应用联系不够紧密，不能有效的吸引学生的兴趣。(2)教

4、师实践经验不足。教师长期在学校中教学，接触公司企业的实际网络较少，部分教师培训学习不够，也缺少大型网络建设部署的实际经验。(3)实验室建设不完备。由于各种原因，学校无法配齐实验教学用的路由器、交换机、防火墙等设备，实验教学使用模拟软件来代替，导致学生对实际设备认识不足。(4)实验指导老师人数不足。网络实验种类多，实验环境搭建复杂多变，学生实验过程中会遇到很多难于解决的问题，需要直接的指导，实际操作中指导老师往往疲于应对。1.3 考核模式当前，计算机网络课程的考核主要以期末考试为主，学习表现考核为辅。实践教学考核在整体成绩中所占的权重较小，使得学生不够重视实践动手操作；整体的考核评价方式单薄，不

5、能全面衡量学生的学习效果。另外，有的考核评价机制过于复杂，教师在实际教学中，管理落实存在着渚多困难，反馈也不够及时。2 多元化的理论教学基于教学实践案例，我们围绕教师“教什么”“怎么教”，学生“怎么学”3个维度来探索计算机网络课程教学模式的改革措施。2.1 教师“教什么”教师要精心设计教学内容，结合专业特色合理组织知识模块。计算机网络课程知识体系具有内容广、更新快、实用性强的特点，笔者设计教学内容时，在兼顾计算机网络理论体系完整性的基础上，及时更新和补充教学内容，通过典型的应用案例，采用任务驱动式的教学方法。例如网络组建的案例分析设计，将教材内容、生活应用和社会需求结合起来，强化课程内容的综合

6、性、系统性和任务性。取消一些陈旧的内容（X.25、帧中继、ATM网），适时补充一些新应用及具有未来发展趋势的新技术（IPv6、无线网络、p2p共享、多媒体服务等），并且简化抽象原理性的内容，突出实践性，强调对关键知识点的记忆、应用和深入研究，以培养学生对计算机网络的认知能力、对网络技术的实际应用能力，形成“学得会，动得手，用得上”培养模式。2.2 教师“怎么教”教师讲授要精确，教学手段要丰富；学生讨论要深入，课后要思考。传统的课堂讲授模式很难吸引学生兴趣，笔者在课堂教学中，融合多种形式的教学手段来实现教学目标。对于重难点的原理要讲授精确，有条件的要结合多媒体手段进行演示。例如讲授数据传输过程，

7、首先讲清数据包封装和拆封的概念，剖析数据在每一层进行封装或拆封的作用，然后结合参考模型讲解层次结构及透明传输的思想，最后通过多媒体动画可以清楚演示数据包经过网络体系结构中参考模型各层后首部变化情况及数据传输的过程，更好地让学生理解。对难度较小及自学的内容可以组织课堂讨论，集思广益、引发思考，活跃课堂气氛。例如在讲无线局域网设备的时候，通过无线路由器的实物演示，将课内理论和课外生活应用案例结合起来，再引导学生讨论无线路由器的应用及安全措施，进一步理解设备的使用。2.3 学生“怎么学”计算机网络课程理论性强，学生在学习过程中难于理解，为了解决学生学习过程中遇到的问题，我们给学生提供了多种平台和网络

8、资源，帮助学生克服各种学习困难，提高学习效率，更好地理解和掌握教学内容。在课下的巩固学习中，我们推动学生采用“网上学习”和“网上互动”相结合的学习方式，解决学习过程中遇到的难题，培养学生的学习能力。(1)“网上学习”。基于学校现有的资源平台，我们制作了一些重要知识点详细讲解的“微课”视频，学生课下可以自由地观看和学习。例如TCP的拥塞控制和流量控制，通过“微课”教学视频，学生可以反复地观看，通过这种方式，学生加深了对教学知识点的掌握和融会贯通。另外，我们共享了一些“精品课程”资源的链接，学生通过链接也可以观摩其他高校网络课程的教学，多渠道、多方位地利用网络资源进行学习，培养了学生的自主学习能力

9、。(2)“网络互动”。在教学辅导中，我们利用微信建立网络讨论区，进行网上答疑。通过微信，学生学习过程中可以很方便地和教师同学讨论。相比传统的QQ、电子邮件及电话等通信手段，微信具有明显的便捷优势，学生群体使用程度非常高，学生教师间互动的次数和深度要远远超越传统方式。微信对教学活动的实施和管理也有很大的帮助，教师可以根据学生的学习进度，通过微信实时布置教学任务，甚至督促学生完成任务。通过网络互动，学生能够更清晰地掌握课程的知识，同时也增强了师生间的沟通，拓宽了教学渠道，激发了学生的自主学习意识。3 多元化的实践教学在实践教学活动中，我们基于“因材施教”和“分类培养”的理念，通过4个方面的教学改革

10、实践来培养学生的网络应用能力。3.1 以应用为导向，理论联系实践，基于应用需求，设计实践教学任务我们将实践教学任务分为“必修选修”“基础性强化性拓展性”“验证性设计性创新性”等不同性质，根据学生的学习程度，要求所有的学生完成规定的“必修”教学任务的“基础性”内容，鼓励学生完成强化性和拓展性的任务，以进一步培养动手实践能力。例如在“路由配置”的实践任务中，除设置静态路由和RIP路由的基础性操作外，增加了OSPF路由配置的强化性任务，以及结合学校校园网布局设置了拓展性的路由配置任务。在设计性的“校园网建设方案的设计”的实践任务中，除了要求学生完成传统有线网络的布局设计外，有能力的学生还可以结合实际

11、，选择完成校园无线网全覆盖的设计要求。3.2 任务驱动式的教学部署在具体的教学任务实施中，我们采用任务驱动式的教学手段。通过任务准备、任务布置、任务实施、任务强化（选修）、任务总结的模式来展开。例如，“路由配置”的实践任务，在任务准备阶段，将课堂教学知识点融人实践任务，制定好详细的执行计划发布给学生，然后进入任务布置阶段，根据具体的要求，让学生利用仿真软件进行初步的路由配置模拟操作。在任务实施阶段，加强实践的指导，全程配备助教进行实践任务的指导，确保学生完成基本静态路由和RIP路由配置内容；对掌握程度好的学生积极引导，进入任务强化阶段，尝试完成OSPF路由配置任务，并记录完成情况。最后，在总结

12、阶段，由教师进行教学的总结，将学生在任务中遇到的问题和难点分析讲解及讨论。这样的过程可以让学生高效地完成必修性质的教学任务，在此基础上，学生有较多的精力去尝试强化性和拓展性的内容，尤其是实践操作性强的教学内容，指导教师也便于管理整个实践过程。3.3 突出动手实践：仿真软件与真实设备相结合在专业实验室建设的同时，我们根据实际情况，引进仿真软件让学生进行初期的模拟操作。例如Boson公司的Boson NetSim模拟工具，Cisco公司的Packet Tracer仿真软件，华为公司的ENSP模拟器，以及Sniffer和Wireshark协议分析软件。Boson NetSim可以模拟出Cisco公司

13、部分系列交换机和路由器，ENSP可以模拟华为AR路由器、x7系列交换机的大部分特性，Packet Tracer是Cisco公司开发的设备虚拟环境学习工具。这3种仿真软件的操作命令与对应实际设备保持一致，可以仿真局域网组建、虚拟局域网配置、各种路由( RIP、OSPF、BGP)配置、地址转换（静态、动态）配置、访问控制列表配置、虚拟专用网配置、小规模网络系统组建等实践任务。例如在“路由配置”的实践任务中，利用ENSP模拟的路由器AR1220可以做基于OSPF的单区域、多区域的路由配置，甚至可以结合实际小型网络布局模拟实现拓展性的路由配置任务。Packet Tracer和ENSP也可以做多种协议数

14、据包分析的实验。Sniffer和Wireshark是专业的协议分析软件，能够对IP、ICMP、ARP、TCP、UDP、RIP、OSPF、FTP、HTTP等网络课程中重要的协议数据包进行分析，支持多种平台环境。在动手操作真实设备之前，让学生通过模拟操作熟悉实践任务的内容，然后进行真实设备的操作，有效地提高了学生的动手能力，实践中也取得了较好的效果。3.4 加强实习应用结合教学任务，我们安排学生参观学校网络中心，指导老师全程跟踪讲解校园网的真实案例，并预设开放性问题，引导学生思考总结。在学院的支持下，组织学生参观校企合作公司的网络环境，既扩展了学生的眼界，开拓了思维，也丰富了学生体验，强化了对网络

15、的认知能力。4 多元化的考核方式从课程开始至结束，整个过程都有专门的助教对每个学生的学习进度、学习质量和学习效果进行跟踪管理，根据每个阶段或者任务完成的情况给予评分。例如“路由配置”的任务，总共分4个阶段完成：在任务的布置阶段，我们要检查学生利用模拟软件进行路由配置的情况（根据导出的路由配置），给予本次任务至多10%的成绩；在任务实施阶段，检查学生完成基础性的静态路由和RIP路由配置任务情况，给予本次任务至多60%的成绩；鼓励学生进一步完成了强化性的OSPF路由配置任务，再根据完成情况给予至多20%成绩；最后10%的成绩根据学生在整个实践任务中的表现，给予加分。整个课程的考核具体分为平时表现、

16、实践情况、期末考试3项，考核比例设置为2:4:4。在教学实施过程中，期末考试采用包含理论知识考试和综合任务考核的方式，各占50%的比例，理论知识重点检查学生的基本知识点掌握情况，综合任务的考核采用仿真工具模拟完成指定任务，根据完成情况，现场评分；对于课堂积极参与讨论、课后经常参加“网上互动”的学生，活跃程度高的可以给予平时表现的满分成绩，引导学生自主学习、积极探索；实践情况根据任务阶段完成情况进行评分。通过对学生整个学习过程的记录及考核，可以激发学生高昂的学习热情，督促及鼓励学生合理完成课程学习任务，教师也可以把握学生学习的每一个环节，对教学中学生的反馈及时掌握，从而全面提高学生的学习效果。5

17、 结语通过多元化的教学和考核模式，学生从传统的被动学习向主动学习转变，提高了学习计算机网络课程的兴趣和积极性；教师在完成教学目标的基础上，全面培养了学生的自主学习能力、动手实践能力、创新思维能力，实践中也取得了较好的效果。在未来教学中，我们将进一步优化教学设计和教学手段，深化教学改革，创新考核模式，更好地为各类学生的成才提供机遇和沃土，满足社会人才的需求，促进学校和社会在人才培养互动上的良性循环。Reference：1王春东，张桦，莫秀良，重视实践教学环节深化计算机网络课程教学改革J计算机教育，2010(9): 147-1492李红，王春枝，贺章擎，信息化背景下计算机网络课程混合学习模式研究J计算机教育，2014(20): 15-17