時間：2022-06-12 18:27:01
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機網絡原理，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TP393-4 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 16-0000-02
1 前言
探究式教學是結合素質教育要求實行的一種注重培養學生開拓創新，主動學習和動手能力等綜合素質的開放、系統的教學過程。倡導學生主動參與的探究式學習是要積極體現教學內容與教學方法的探究性，既注重學生學習的自主性與創新性，又有明確的規范性與指導性；既突出課程的開放性與實踐性，又強調知識與能力的結合。探究式教學在我國尚處于探索階段（1），這就特別需要我們教師首先要轉變觀念、積極嘗試、努力創設利于開展探究式教與學的情境和條件，引導學生進行探究學習。
探究式教學模式設計旨在轉變 “以教師為中心”的傳統教學結構及培養模式，將教師的主動性與學生的積極性充分調動起來，以激發興趣、促進思辨、拓展知識為教學目的，以啟發、閱讀與實驗、討論與交流為主要方式，積極強化學生的課內外參與程度，培育學生的科學態度，提升學生思考問題、解決問題的能力。培養學生終身學習的態度、能力和創新精神。
從理論上講，探究式課堂教學是以探究為基本特征的一種全新的教學活動形式，由于它順應了學生的心理需求，因此具有明顯的科學性、實用性和高效性的特征。但是，在實際的課堂教學中如何避免讓“探究式”學習成為一種形式，也就是如何使“探究式”教學的內涵真正落實，切實提高教學的效能是我們教學模式設計的目標，這就需要我們教學實踐中根據講授課程的特點和培養對象的情況進行教學模式和過程的設計。 由于計算機網絡的復雜性，傳統的講授網絡課程內容的定式是按分層體系結構自底向上進行，近年來國內、外一些同仁也開始以網絡系統的觀點或網絡分層體系結構自頂向下的方式進行網絡課程的教學。
2.1 學習者圍繞科學性問題展開探究活動： 問題要與學生必學的科學概念相聯系，并且能夠引發他們進行實驗研究，導致收集數據和利用數據對科學現象做出解釋的活動。在課堂上，一個有難度但又讓人能嘗到果實、足以引發探究的問題，能激發學生的求知欲望，并能引出另一些問題；
2.2 學習者獲取可以幫助他們解釋和評價科學性問題的證據： 在課堂探究活動中，學生也需要運用證據對科學現象做出解釋；
2.3 學習者要根據事實證據形成解釋，對科學性問題做出回答： 科學解釋借助于推理提出現象或結果產生的原因，并在證據和邏輯論證的基礎上建立各種各樣的聯系。解釋是將所觀察到的與已有知識聯系起來學習新知識的方法。因此，解釋要超越現有知識，提出新的見解。對于科學界，這意味著知識的增長；對于學生，這意味著對現有理解的更新。兩種情況的結果都能產生新的認識。
2.4 學習者通過比較其他可能的解釋，特別是那些體現出科學性理解的解釋，來評價他們自己的解釋： 評價解釋，并且對解釋進行修正，甚至是拋棄，是科學探究有別于其他探究形式及其解釋的一個特征， 核查不同的解釋就要學生參與討論，比較各自的結果，或者與教師、教材提供的結論相比較以檢查學生自己提出的結論是否正確。
2.5 學習者要交流和論證他們所提出的解釋：使別的學生有機會就這些解釋提出疑問、審查證據、或者就相同的觀察提出不同的解釋。學生間相互討論各自對問題的解釋，有助于學生將實驗證據、已有的科學知識和他們所提出的解釋這三者之間更緊密地聯系起來。
《計算機網絡原理》課程的教學目標要求著眼原理，重點使學生掌握本領域的重要的基礎理論知識和協議基本原理。要針對各個教學內容單元組織起在問題、證據、解釋、評價和交流五個方面都具有高度探究性的活動是不容易的，在大多數情況下，切實可行而且效果良好的方法是教師設置問題情境，并通過引導優化和集中學生的問題，使得后續的探究習有明確的目標和內容，這樣的教學過程也可以培養學生提出問題的意識和能力。根據理論知識特點，采取針對性教學，計算機網絡基礎理論的系統性和邏輯性強，概念較多，因此在授課過程中對一些重點內容，首先介紹該知識點產生或應用需求的背景和相關基本概念，然后提出問題（如果問題較復雜，可以分解成幾個問題），引導同學尋求解決問題的方案或算法，組織同學進行答辯、討論，最后進行點評并強調重要知識點，舉一反三，使學生能夠充分理解并熟練掌握所學知識。針對一些難點內容，學生已有的知識水平或客觀條件所限，進行直接問題答案的探索有較大困難時，可以借助網絡偵聽、數據包捕獲軟件和模擬仿真軟件等進行“證據”的體驗，然后引導學生進行解釋。只要學生真正深入到探究知識的過程，他們就會提出這樣那樣的問題。實際上，真正的學生探究活動整個地就是由問題引導的，學生提出問題能力的培養可以貫穿于學習活動的始終。
3 基于問題驅動的探究式教學實踐
探究式學習有時也被人們稱為“問題導向式”的學習，探究式學習的過程式圍繞“問題”為核心而展開的。教師首先要精心設計問題和情境，引導并組織學生選擇和確定他們感興趣的研究專題，去發現問題和提出問題，這些問題大部分是課堂內教材內容或其拓展延伸，也可以是對校園網絡使用中一些現象的探究（學生很感興趣）；可以是理論的，也可以是實踐操作的；問題是學生學習的重要載體，學生在解決問題的過程中會涉及多種知識，這些知識的選擇、積累和運用完全以問題為中心，呈現橫向的、相互交叉的狀態，顯然，“問題”在探究式學習中的重要性主要體現在它是否適合于學生：
3.1 在問題的設計上要注意循序漸進，例如，在講可靠數據傳輸原理時，首先考慮在單工理想信道下，發送方可以無限制地發送數據，而收方可以無限制地接受的情況下，如何實現數據傳輸？再考慮如果信道不是理想信道，它有可能出錯，那么該如何檢錯或糾錯呢？然后考慮如果收方速度小于發方接受的速度時，會出現哪些問題？怎樣解決？這樣就自然過渡到可靠數據傳輸的協議。
3.2 作為教學過程，探究學習要面向全體學生，并關照個別差異，這就需要我們，提出不同層次和難度系數探究問題和內容，嘗試進行分層次的培養；
3.3 從時間和實驗設備條件方面，保證學生們有時間去試驗自己的新想法，在探究過程中要強調學生之間的合作與交流，并開展相互討論，我們的實驗室是全天開放的，在討論環節，由于授課班人數較多，為保證效果通常都是分組進行討論；
3.4 探究中教師首先要充分地傾聽學生，了解探究中學生體驗和理解，正確處理學生已有的個人知識和原始概念，引導學生積極反思，探究性學習更注重探究的過程，而不是探究的結果，了解這些過程也有利于教師設計“問題”。
總之，在教學中，要從學生實際出發，考慮學生的興趣、認知能力、原有的知識結構等特點，提供問題情境，啟發學生去發現問題，使他們產生積極探索解決問題的熱切期望，并為他們分析問題、解決問題提供必要的幫助和指導，引導他們參與探求知識的過程，自己主動地獲取知識，這樣才能有效地培養學生的思維能力，特別是創造性的學習能力。
參考文獻：
[1][美] 國家研究理事會著：《美國國家科學教育標準》，科學技術文獻出版社1999年版，第30頁。
關鍵詞：活動教學原理，計算機網絡課程，學習積極性
中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)21-5157-02
《計算機網絡》是信息類課程的一門主干課，也是繼續學習其他計算機專業課程的基礎。然而從實際教學效果來看，由于不少院校依然沿襲了傳統的教學模式，因此難以達到應有的教學效果[1]。不少高校的課程編排與教學均已開始將學生作為學習的主體，關注學生的個人需求和個性特征。該文引入“活動教學原理”，通過分析計算機網絡課程與當前教學環境，構建一套科學的教學方案。在突出學生主體參與的基礎上鼓勵自主探究的主動型學習方式，具有比較好的理論價值與實踐意義。
1活動教學的理論內涵
“活動教學原理”是在目前教育現狀下引入的[2]，隨著教育理論的發展與完善，學生的綜合素質與創新精神成為教育課程改革的目標，“活動教學原理”鼓勵學習者能夠在真實情境里實現自我建構，在與同伴和教師的交互中獲取知識，增強解決問題的能力[3]。因此可以說，所謂“活動教學”，指的是一種基于學習者“活動”的教學觀，這種教學觀強調認識活動在學習者獲取知識中所起的作巨大用，以具體的活動和獲取的感性經驗促進學習者的發展和成長[4]。
2計算機網絡課程設計
2.1活動教學的依據
2.1.1學生特征
《計算機網絡》課程的學生，其自我發展階段與認知水平都已經接近或者達到成人，因此有著比較明確的學習目的與動機，已經比較適應專業性課程的學習。
在學習內容方面，這些學生已經具備了一定的實踐知識，動手能力也有所增強，所以對課程的學習內容必須具有很好的專業針對性，便于學以致用。
在學習方式方面，以課堂學習為主，課外自學為輔，并且隨著學習經驗的積累，已經能夠適應研究性學習與合作學習等方式，他們開始更加注重實踐知識，并在知識的選擇上具有一定的職業導向。
在心理發展方面，這些學生已經具備了邏輯判斷力，當身臨比較復雜的問題情境時，也有能力提出問題自己的解決方案，并通過假設檢驗而獲取正確的方法。但同時也應該正視的是，他們尚不擁有較好的自我學習管理能力，教師必須在學習者進行監控與引導。
因此，在計算機網絡課程教學中引入活動教學模式，來激發學生的創造欲與積極性，在活動中有效地提升學生自主探究的能力，能夠促使其發展與進步。
2.2.2課程特征
筆者結合自身《計算機網絡》課程的教學實踐經驗，發現計算機網絡課程具備的不少特征均適合于活動教學模式的開展：
1）課程的實踐性
《計算機網絡》課程是網絡基礎理論的一門課程，富含多種動手操作的機會，學生只有親身在操作過程中獲取經驗，才能夠深入掌握網絡知識與組網技術。而課程的實踐性恰恰是活動教學理論模式的基石。
2）課程的發展性
計算機網絡技術是當今發展最快的學科之一，新理念和新技術層出不窮。當前的計算機網絡知識已經和通信技術、電子技術、信息技術密切結合相互，屬于一門新型的交叉學科，因而教學內容也不斷更新。
2.2構建活動教學過程設計模式
筆者將活動教學的過程進一步細分為：活動前，中，后三個階段。
2.2.1活動前
活動前階段的主要任務是進行需要分析與任務設計。學習需要分析包括：制定學習目標、細化學習因素。在學習目標制定方面，應緊密結合本校學生的學習基礎與計算機網絡課程的教學大綱，明確學習的具體目的。在細化學習因素方面則需詳細進行活動主體，活動客體等資源的調研與分析。而在任務設計時，則必須兼顧學習活動任務，學習資源以及活動規則。在此基礎上，學習任務的設計必須具有可操作性，并將重心置于培養學生的學習能力與自主能力上。
2.2.2活動中
活動中階段的主要任務是進行學習活動方案進的具體實施，使學生的實際學習活動能夠遵循實現所設計的方案進行。在計算機網絡的協助下，通過信息系統的構建，發揮網絡技術的優勢，來實現學習模式的改革，讓學習者享有隨時獲取知識與技能的機會，在靈活安排的時間學到自己最缺乏的知識。信息技術提供了強大的支撐平臺，為課程的具體形式、教師與學生之間的關系、以及知識的呈現與共享等，都提供了全新的技術體系。教師在教學中，要有機地結合起學習內容和策略培訓，在網絡平臺上構建充分體現交互性的交際活動，學生可以在更廣闊的平臺上自發選擇策略進行自主學習[5]。
2.2.3活動后
活動后階段的主要任務是進行學習活動成果的匯報展示以及教師對學習活動的反思與評價。
2.3計算機網絡活動教學過程設計
筆者以《計算機網絡》課程的局域網組件技術為實例，進行基于活動教學原理的教學過程設計。
2.3.1活動前設計
首先需要確定具體的活動目標，筆者結合課程特點和學生實際情況，將“局域網技術”的知識目標定位于：1）掌握網絡交換原理；2）局域網的技術特點；3）局域網的種類以及具體組建流程。將“局域網技術”的情感目標定位于：對學習者自身的探究結果有成就感，且增強小組成員之間交流合作的樂趣。將“局域網技術”的能力目標定位于：1）掌握良好的信息搜集與判斷、梳理能力；2）掌握獨立進行局域網規劃設計的能力。
其次，進行活動教學環境的提供。筆者將活動教學選在學校網絡機房，并提前調試好所需設備，包括電腦、網絡聯接等。此時引導學生進行分組，并制定任務規則。
筆者將“局域網技術”劃分為四個活動任務：分別是：1）結合理論知識，認識網絡交換機；2）學會通過參數來認識網絡交換機的性能特點；3）利用基本命令進行網絡交換機的配置與管理；4）以網絡交換機為中心節點，組件局域網。
2.3.2活動中的設計
首先，教師引入一個例子進行情境的創設，通過大型網吧組建時對網絡速度的需求，引出共享式局域網的缺點。在此基礎上提出構建這交換式以太網。然后，進行交換局域網知識點的梳理。
講解之后，教師提出此階段的活動任務，要求學生能夠清晰理解交換機與集線器的主要區別，以及網絡交換機的工作原理。
學生此時需要進一步深入理解網絡交換機的分類以及選購配置過程。在教師講解之后，進一步提出下一個階段的活動任務，即組件交換式以太網的具體方式。引導學生學習網絡交換機參數的具體配置方法以及交換式局域網的組件流程。
學生通過利用教師所提供的資源，并輔以因特網查詢和搜索，整理相關資料，以小組討論的模式進行資料分析，最終給出網吧的交換式局域網組網方案。
2.3.3活動后的設計
通過匯報與展示學習成果，教師鼓勵和引導學生對自身近期的知識掌握情況進行客觀的總結和分析，通過發現學習過程中的問題和不足，來對自身的學習情況有一個整體的客觀認知，發現自身的潛在能力，從而提升學習的效率和針對性。
3活動教學實施與教學效果分析
筆者將學生分為兩組：實驗班與對照班，進行時間為一個學期的教學對比實驗，可知實驗班的一組均表現出比較濃厚的計算機網絡操作的興趣，兩組同學的平時成績等級分析如表1所示。
可知基于活動教學的計算機網絡教學模式有效調動了學生的學習動力，提高了學生的學習成績與學習興趣。
4結束語
該文以計算機網絡課程的教學為例，闡述了活動教學實踐的應用。學習者在教學過程中的真正參與是活動教學策略實施的關鍵。教師在實際的教學實踐中，可以通過引導、鼓勵以及言傳身教來喚起學生的自主意識。在科學化的教育理念中，學習的主體是學生，教師的身份則退居為指導者和監控者。教師的首要任務就是激發學習者的自主意識，只有學習者對語言學習有了全面客觀的認識，才能實現這一目標。只有結合具體學生的實際特點和需求，才能使教學效果事半功倍，因此教師必須注重學習模式的構建?；顒咏虒W通過多樣性的學習活動形式提高了學生的學習積極性。
參考文獻：
[1]王湛.大力加強職業指導工作，推進職業教育的改革與發展[R].在全國職業技術學校職業指導工作經驗交流會,2010.
[2]項國雄,賴曉云.活動理論及其對學習環境設計的影響[J].電化教育研究,2011(6).
[3]張萬興,安志東.活動教學理論與典型案例[M].北京:中央民族大學出版社,2011
【關鍵詞】應用型本科高校 教學改革 教學手段
計算機網絡原理與技術課程教學改革的背景
自從高等學校大規模的擴大招生以來，我國的高等教育規模得到迅猛發展，高等教育已從“精英式”向“大眾化”大步邁進，同時帶來了高等院校人才培養模式的重大變革，2014年，我校為了響應國家號召，進一步突出學校辦學類型定位，我校更名為鄭州工業應用技術學院，成為新形勢下國家實施技術技能型人才培養戰略和推進新建地方本科院校轉型發展以來首批更名為“應用技術學院”的應用型本科高校。近幾年來，在人才培養目標與定位上進行了深入地思考與探索，學校圍繞本科應用型人才培養這個主題，在課程體系、教學內容、教學手段、實踐環節、考核辦法等方面進行了一系列的改革與探索。
計算機網絡原理與技術作為各專業必修的專業理論基礎課之一，在擴招帶來生源素質下降的形勢下，如何使教學達到應有的目的，如何進行基礎理論教學的同時，體現對應用型人才的培養要求，是擺在教學工作者面前的一個新課題，因此，探索計算機網絡原理與技術課程體系和教學內容與教學手段改革之路就顯得十分必要。
計算機網絡原理與技術課程教學改革的基本構想與嘗試
在目前“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”人才培養要求的大趨勢下，對本科應用型人才標準的定位已不再是簡單意義上的有技術、技能、動手能力和實踐能力，而是具備專業理論和專業技能并重的能力， 具備理論與實踐相結合的能力，具備接受和運用新知識的能力，具備創新意識和創新能力。在能力培養方面，計算機網絡原理與技術課程在培養和提高觀察能力、思維能力、分析能力和實踐能力方面有著重要作用。尤其是，為了在計算機網絡技術課程教學中體現應用型人才的培養要求，我做了以下幾個方面的構想與嘗試。
在理論教學中，第一，我拓展了課堂形式，將實驗室、校園網作為傳統課堂的延伸，在課堂教學之外，增加了實物教學和現場教學形式。例如，在講解局域網組網的內容時，我不僅將學生帶到實驗室中，向學生展示不同的網絡組網設備實物，還組織學生去校園網現場結合實際網絡進行有關的教學活動，這種形式受到學生的普遍認可。第二，改變傳統課堂教學中以教師為主、學生為輔的“你教我學”的被動方式，嘗試了多種不同的教學方法來激發學生的主動參與意識。如啟發式教學、問題教學、主題討論教學和角色變換教學等多種方法。例如：問題教學法就是以問題樵靨騫崠┙萄Ч程，使學生在設問和釋問的過程中萌生自主學習的動機和欲望，進而逐漸養成自主學習的習慣，并在實踐中不斷優化自主學習的方法，提高自主學習能力的一種教學方法。例如在講解計算機網絡的歷史發展史時創設問題，如以單處理機為中心的多終端聯機系統存在什么缺點，為了克服缺點應該怎樣改進等。問題教學法充分體現學生的主體地位，能有效地激發學生自主學習的主動性和積極性。在實驗教學過程中也采取了一些強化和激勵措施，把學生對實驗的興趣轉化為高度的學習主動性和探究精神。對于教學大綱規定的實驗任務，在實驗前，要求學生明確實驗目的、實驗任務、設計或確定實驗方法、分析或預測可能的困難。在實驗過程中，我摒棄了手把手式的教學方式，而是從引導學生發現問題、分析問題和解決問題的角度進行有針對性的指點，指導學生通過參閱實驗指導書、技術文檔、在線幫助和相互探討完成所規定的實驗任務，有意識的培養和提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。實驗課后，除了常規的實驗報告外，要求學生撰寫以實驗心得、經驗總結為主要內容的實驗工作日志，并在每個學期開設一至兩次實驗經驗討論課讓學生進行實驗經驗交流，實驗經驗討論課對于強化實驗教學效果起到了明顯作用，學生反映很好。此外，在規定的實驗教學任務外，還提供了實驗室開放時間進行開放實驗教學，鼓勵學生自行選擇與確定實驗任務和目標、設計實驗內容和實驗方法，以開放實驗教學帶動學生創新能力的培養。
在教學手段上，引入現代化的網絡和多媒體教學手段。理論教學全程采用了多媒體教學，采用多媒體教學后，課堂教學效率明顯提高，理論教學學時由原來的60學時降到了46學時，從而在總學時壓縮的同時實驗課時得到了擴充，即總學時由原來的72下降為64學時，但同時實驗課時由原來的12學時擴充到了18學時；為了避免全程使用多媒體教學手段存在的負面效應，我在多媒體教學中以白板作為輔助教學設施。同時，將網絡作為本課程的課外教學有效手段，在所建立的教學網站上提供了多種教學資源，包括課程介紹、教學大綱、教學進度、教材與教案下載、網上討論與答疑、網上考試等。網絡作為一種新的教學載體為學生自主學習提供了更大的時間和空間的選擇。
計算機網絡原理與技術課程教學改革的初步效果
通過準確定位專業人才培養目標和特色，科學分析社會對應用型計算機網絡人才在知識、能力和素質上的需求，以培養計算機網絡原理與技術應用能力為主線，構建了一個包括理論教學、實驗教學和實踐教學的計算機網絡原理與技術教學內容體系。
教學方法與手段具有了先進性和多樣性。改變了過去過于注重知識傳授的傳統授課方式，讓學生形成積極主動的學習態度。教師由“教教材”變為“用教材教”，改變了過去課程教學過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養了學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。使學生的活動時間和空間在課程中獲得了有效的保障，通過改變學習內容的呈現方式，確立學生的主體地位，把學生學習過程轉變成學生不斷提出問題、解決問題的探索過程。？不再在課中“一講到底”或“以講為主”，而讓學生主動參與學習。教學實現呈現方式、互動方式的變革，讓學生在活動化的課堂中學習。
關鍵詞：任務驅動；模擬項目驅動；計算機網絡；教學方法
1研究背景
隨著國家信息化進程的不斷推進和信息技術的廣泛應用，計算機網絡技術已經成為信息化領域的核心理論基礎和工程技術基礎。作為計算機及網絡工程相關專業的專業基礎和核心課程，計算機網絡在信息技術人才培養中占有十分重要的地位。計算機網絡課程的教學目標，就是學生通過本課程的學習，掌握計算機網絡體系結構、網絡系統組成及工作原理、網絡設備組成及工作原理、網絡應用以及網絡管理和網絡安全知識[1]。具有一定的計算機網絡系統架構、設計、集成、維護、管理和應用開發能力，具備網絡協議分析與設計、計算機網絡系統分析與設計、網絡設備的設計與開發能力[2]。計算機網絡課程不僅具有較強的理論體系，而且具有明顯的工程技術應用特點，如何將理論教學與工程訓練有機地結合起來，達到課程學習的目標，已經成為計算機網絡教學方法與手段改革的核心問題。
建構主義學習理論是歷經對皮亞杰、布魯納、維果茨基、維特羅克(M.C.Wittrock)等人的早期建構主義思想的不斷發展，同時伴隨著對認知心理學的批判和發展，于20世紀90年代出現在心理學領域中的新型學習理論。建構主義學習理論認為，學習的過程是學習者主動建構知識的過程，學習活動不是由教師單純向學生傳遞知識，也不是學生被動地接受信息的過程，而是學生憑借原有的知識和經驗，通過與外界的互動，主動地生成信息的過程。任務驅動教學模式是問題―探究式教學模式的提升，它是一種吸收了當今構建主義教育思想而建立起來的、富有活力的教學模式[3]。基于項目任務驅動的教學模式，是在教學過程中針對不同知識領域和知識單元，由教師為學生設計一個完整的學習任務，使學生在設計的教學任務驅動下，通過分析、討論，利用所學知識進行自主探索和互動協作學習的教學方法。項目任務驅動教學模式特別適用于工程背景突出的計算機網絡課程的教學過程。該教學方法的應用，可以很好地培養學生的主動自學能力、嚴密的思維能力、獨立分析解決問題的能力以及團隊合作的能力。
2計算機網絡課程的層次化教學體系
作為信息技術領域的核心基礎課程，計算機網絡不僅在計算機及相關專業開設，而且在非計算機專業的選修課程體系中設置。針對不同的專業需求，我們將課程設置成多種方案，以適應不同學科和不同層次學生對課程深度和廣度的要求[4]。課程設置應當對計算機網絡的知識領域和知識單元進行合理的組合，分層次設置教學內容。我們根據授課對象的不同，將計算機網絡教學劃分為三個不同的層次：面向網絡工程專業的科學型教學層次、面向計算機專業的工程型教學層次和面向非計算機專業的應用型教學層次，如圖1所示。
1) 面向網絡工程專業的科學型教學層次定位，主要針對網絡工程專業的學生設計教學內容。課程的教學目標是培養基于理論研究的計算機網絡分析、設計與開發型網絡技術研究人才。重點培養學生掌握計算機網絡的體系結構設計、網絡協議分析與設計、網絡設備分析與設計、網絡信息安全技術的基礎理論和設計技術。為后續核心專業課程的開設奠定理論基礎。
2) 面向計算機專業的工程型教學層次定位，主要針對計算機科學與技術專業的學生設計教學內容。課程的教學目標是培養基于工程設計的計算機網絡架構、集成與管理型網絡技術工程人才。重點培養學生掌握計算機網絡的規劃、設計、集成、選型與管理的知識與技術，使學生具有一定的計算機網絡架構、設計與管理及網絡工程的實施能力，能夠完成計算機網絡工程的方案設計、設備選型、技術集成和項目管理。
3) 面向非計算機專業的應用型教學層次定位，主要針對非計算機專業的計算機基礎教學設計教學內容。課程的教學目標是培養基于技術應用的計算機網絡的應用、維護與組網型網絡技術應用人才。重點培養學生基本掌握計算機網絡的工作原理、網絡系統的組成、網絡設備的維護以及網絡管理方面的知識。使學生具有基于計算機網絡開展其他工程領域研究與開發所需的網絡技術信息化綜合能力。
針對網絡工程專業和計算機科學與技術專業的課程體系，計算機網絡的先修課程和后續課程如圖2所示。對于兩個不同的專業，可根據培養目標的不同開設不同的后續課程。
3基于任務驅動模式的理論教學方法
“計算機網絡”課程的教學內容具有概念繁多、原理復雜、協議與技術交疊的特點。它涉及眾多的概念、原理、協議和技術，這些內容以錯綜復雜的形式交織在一起，既有原理的復雜性，又有技術的時效性。所以，在該課程的教學過程中，學生普遍反映無法深入理解網絡的原理與技術，知識點的銜接也無法形成整體。在實驗過程中，知識的應用具有盲目性。現有的課堂教學模式無法很好地實現理論與實踐相結合、提升學生網絡技術能力的教學目的。
我校計算機網絡的教學內容按照網絡體系結構的層次，采用先整體后局部的教學方法進行內容組織。根據ISO/OSI體系結構，借助網絡分層模型和系統化的教學內容組織方法，將教學內容劃分為四個知識單元：計算機網絡體系結構及工作原理、計算機網絡的底層通信與數據傳輸、計算機網絡的網絡互聯與傳輸控制、計算機網絡的應用服務與信息安全。在課堂教學方法設計上，基于構建主義的任務驅動教學模式，進行各個知識單元的任務設置，以此為支撐點啟動各類知識點的教學?；谌蝿镇寗咏虒W模式的設計分4個階段，內容如下。
1) 基于知識單元的任務設計階段。根據每一知識單元的核心知識點，由授課教師進行學習任務設計。按照難易適中、問題明確、求解可行、激發興趣的原則選取任務事例，而且集中體現本單元的核心知識。使學生通過分析、討論、探究、自主學習和互助學習，達到教學目的。
2) 教師指導下的任務分析階段。通過教師課堂講授相關概念和原理，幫助學生建立問題求解的方法和策略，引導學生進行問題分析與方案設計，最終形成一個學習任務求解的方案。
3) 實驗環境下的任務求解階段。在實驗環境下實現學生自行設計的學習任務求解方案。在實驗過程中，教師要適時提出和歸納所包含的學習知識點，進一步講解其原理和技術。
4) 項目答辯式的任務評價階段。由學生匯報其學習任務完成情況，教師通過分析學生在分析問題、思維能力及實踐技巧等方面的情況，肯定學生好的思維方法和算法思想，同時對其他沒有涉及的理論進行補充，以達到完善認知結構、實現教學目標的目的。
任務驅動教學模式是問題探究式教學模式的提升。在計算機網絡的教學方法改革中，基于任務驅動的教學模式就是知識與實驗的結合，通過設計包含教學要求知識點的學習任務設計，在實驗過程中進行驗證和學習。計算機網絡課程所劃分的4個知識單元中，并不是所有的知識單元教學都適合于任務驅動的教學模式。對于計算機網絡體系結構及工作原理知識單元，強調的是計算機網絡的組成、網絡體系結構、網絡性能指標以及相關的概念和原理，適合于認知性和驗證性學習，采用傳統的課堂教學方式并加以相關的驗證性實驗進行教學是合適的。
對于計算機網絡的底層通信與數據傳輸知識單元，其核心知識點是有關信號與信道、編碼與調制、傳輸介質與物理層設備、差錯處理技術、HDLC和PPP協議，同時涉及計算機通信網部分的以太網、高速以太網、環形網、無線局域網以及局域網交換方面的內容。其工程性較強，可實施學習任務驅動的教學模式。
對于計算機網絡的網絡互聯與傳輸控制知識單元，其核心知識點是網絡層和傳輸層所包含的知識內容，主要包括網絡服務模型及組網方式、IP/ICMP協議族、路由算法和路由協議、IP多播及移動IP、TCP/UDP協議族以及可靠傳輸的建立等。同樣適用于任務驅動模式的教學。
計算機網絡的應用服務與信息安全知識單元，主要包括HTTP服務、文件傳輸FTP、電子郵件SMTP、網絡管理SNMP、域名解析DNS以及socket應用編程接口和訪問控制、網絡檢測和加密機制等知識?？梢酝ㄟ^多個學習任務進行任務驅動式教學。
當所有課程知識單元學習完成后，教師最后通過一個網絡項目實例，將計算機網絡系統的工作原理和不同層次協議之間的交互過程進行整體性教學案例逆向分析，不僅使學生學習和掌握每層協議的功能、特性、組成、報文格式和工作原理，而且讓學生從總體上分析各類協議在整個網絡體系結構中的地位、作用和功能。這就保證了教學內容的整體性和完整性，使學生透過復雜的局部知識看到其內部的不同協議和技術核心。
4基于項目驅動模式的實踐教學方法
計算機網絡不僅是一門理論性很強的專業課程，而且是一門實踐性很強的實驗課程?；陧椖咳蝿镇寗拥慕虒W模式，很重要的實現途徑就是通過課程實驗和實習實訓實施。所以，實踐教學在整門課程的教學中占有十分重要的地位，在實驗學時分配上，以課堂教學與實驗教學達到3∶1的比例為宜。同時要在教學體系中設置計算機網絡工程綜合實驗周和計算機網絡綜合課程設計以及3周以上的逆向工程案例教學，整個課程的學習應當在一個學年內完成。
計算機網絡的實踐教學內容，要在分析課程知識單元和知識點教學目標的前提下，進行整合和優化。在內容設置上，要減少和改造驗證性實驗，調整并充實綜合性實驗，突出設計性和探究性實驗的數目和質量。建立驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗和探究性實驗的分層實踐教學體系。實驗教學內容要體現由易到難、由簡單到綜合、由注重傳授基本方法和技能到注重創新能力培養的特點。實踐教學采用與任務驅動教學模式相統一的項目驅動策略，在課堂教學中所設計的學習任務，應當包含了相關的實驗內容?；陧椖框寗拥膶嶒灲虒W適合于綜合性和設計性實驗教學過程。
綜合性實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識，學生通過運用綜合的實驗方法和技術來進行問題求解的實驗類型。開設這類實驗是通過實驗內容、方法、手段的綜合，培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。在基于項目驅動的實驗內容安排上，要把握住綜合性、探索性的原則。綜合性實驗適合于計算機網絡的底層通信與數據傳輸知識單元和網絡互聯與傳輸控制知識單元的實驗設計。
設計性實驗是一種小型項目設計實施的工程實驗類型。它是指學生應用所掌握的知識，根據教師給定的實驗題目、要求和實驗條件，自主查閱參考資料、設計實驗方案、選擇實驗方法和實驗器材、擬定實驗步驟并獨立完成實驗全過程的實驗[5]。設計性實驗的本質就是一種基于項目驅動策略的實踐教學方法，其目的是使學生通過選定題目、查閱資料、設計方案、擬定實驗內容和步驟，進行實驗研究、實驗總結和論證、完成實驗報告等一系列過程，達到培養學生獨立完成實驗的能力和解決實際問題的能力。設計性實驗適合于計算機網絡的應用服務和信息安全知識單元的實驗設計。
探究性實驗是一種對學生要求更高的實驗類型，它不僅涉及計算機網絡一門課程的知識，而且涉及更多的專業基礎課程和專業課程。探究性實驗適合于部分優秀學生采取開放性實驗申請的方式，在相關教師的指導下完成。探究性實驗的本質就是項目驅動的實驗教學模式。
5結語
筆者針對計算機網絡課堂教學與實驗教學方法改革與實踐進行探討，在分析課程3個層次教學對象的基礎上，提出將“計算機網絡”課程教學內容劃分為四個知識單元，基于構建主義的項目任務驅動教學模式，進行不同知識單元的學習任務設計、分析、實施和評價，以達到學生主動學習的目的。基于項目任務驅動教學方法的改革核心是知識單元的任務構建、執行和評價，規范地設計知識任務和實驗項目是今后研究和探討的重點。我們將針對知識任務的規范化模板設計進行深入研究，以便更好地推進改革。
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Teaching Methods of Computer Network Based on Project Task Driving
GUO Yinzhang, ZHAO Junzhong
(Institute of Computer Science and Technology, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan 030024, China)
關鍵詞：計算機網絡原理;實踐教學;關聯性
一、傳統計算機網絡原理實踐教學現狀
計算機網絡原理課程是計算機專業學生的重要基礎專業課程之一，該門課程的學習效果會對學生后續專業課程的學習產生重要影響。由于計算機網絡原理課程的理論性較強，教師在教授過程中通常采用“就理論談理論”的方式，而計算機網絡原理的實踐課程，則多數依照配套輔助教材進行授課。配套教材大多只是有針對性地訓練學生熟悉掌握相關網絡命令，并利用常用抓取數據包軟件對相關網絡協議進行分析，目的是讓學生理解和掌握該門課程，但是這種實踐教學方式存在著諸多不足之處。
在計算機網絡原理傳統的實踐教學中，教材相關配套實驗課程的教學效果不明顯。主要原因在于學生剛接觸計算機網絡原理課程，對該門課程很生疏，對于網絡結構體系相關知識比較陌生，在沒有良好的理論知識做基礎的前提下，他們很難理解利用抓取數據包軟件進行網絡協議分析的真正含義，也會對計算機網絡原理這門課程產生厭煩情緒，從而影響了教學效果和學習效率。
二、實踐教學關聯性創新
1.創新方案
綜上所述，盲目按照教材配套實驗教學方案進行授課，雖然可以指導學生在一定程度上理解和掌握計算機網絡原理這門課程的相關理論知識，但是這種方法在實際的實踐教學過程中很難達到良好的教學效果。因實踐教學環節缺乏與其他計算機基礎專業課程之間的聯系，導致學生很難產生興趣，這也直接導致學生對專業課程相關知識點的關聯性的理解和掌握的不足。針對上述的不足之處，本文提出加強實踐教學關聯性的創新方案：實踐教學不僅要與教材相對應，完成指導和鍛煉學生掌握教材理論和實踐能力的目標，更要考慮與其他課程知識的關聯性，結合學生的學習情況，有針對性地選擇和設計實踐教學內容，才能加深學生對相關知識的理解，增強其對所學課程知識點的運用技巧。結合計算機網絡原理課程的重要性，此次研究以計算機網絡原理課程作為加強實踐教學關聯性創新實例。
2.加強實踐教學關聯性創新方案實例
實驗內容：模擬實現網橋的自主學習算法。
實驗目的：鍛煉學生對數據結構知識的運用，加深其對自主學習算法的理解。
自主學習算法流程圖以及實現的核心代碼如下：
圖1 自主學習算法流程圖
以上的這種實踐教學方法，打破了傳統計算機網絡原理課程實踐教學環節中，抓包分析數據枯燥難懂的低效學習方式;根據自主學習算法流程圖，運用程序實現自主學習算法，對于學計算機網絡原理的學生，不但加深了對Mac幀結構模型的理解，對OSI體系結構模型以及在結構系統模型中數據通信過程有了更深刻的理解。學生在掌握一定的數據結構理論基礎上，達到了鍛煉動手編程能力以及加深對數據結構相關理論知識理解的目的，也使學生對于課程知識之間的關聯性有了新的認識，對于計算機專業知識體系結構也有了更深刻的理解和掌握，為后續的計算機專業知識的學習打下了堅實的基礎。
三、結束語
計算機網絡原理是一門基礎的專業課程，利用增強基礎專業課程關聯性的方法引入實踐教學環節，讓學生可以更好地理解和掌握專業知識的關聯性，不僅提高了學生對本門課程理論基礎的理解和掌握能力，也有利于學生建立計算機專業課程知識體系。培養計算機基礎專業課程能力，是為了使學生能夠更好地掌握構造計算機專業知識體系的有效方法，增加各個課程之間的關聯性，有助于學生對專業知識系統的理解和掌握，這也是創建應用技術型大學對于學生的培養要求。只有使學生建立一個完整的知識體系結構，才能讓學生真正做到學以致用，將來步入社會做一個對社會主義建設有貢獻的人。
參考文獻：
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一、教學設計
1.教學目標本科階段的課程教學一般偏重于了解和掌握理論與技術基礎，其教授方法為“授之以魚”，即重點是給學生講述已有的經典解決方案和技術原理。而研究生階段的教學則側重于對學生研究與開發能力的進一步培養，其教學更注重“授之以漁”，即培養學生如何解決問題的思路和方法。因此針對研究生開設的“高級計算機網絡”課程的教學必須以培養學生的研究和創新能力為目標來講述計算機網絡的相關原理，并使學生了解計算機網絡領域研究的前沿問題、方法、進展和趨勢，便于學生選擇今后的研究方向，并為進一步的研究提供方法論的參考。
2.教學內容的組織歸納國內各高校研究生階段的“高級計算機網絡”課程的教學內容，發現通常分為兩類。一類是沿襲“計算機網絡”課程的內容以計算機網絡的軟件體系結構的分層架構為脈絡，對其原理的講述在深度和廣度上進行提升，另一類是開設一系列的前沿技術專題講座，以便學生了解計算機網絡領域研究的前沿問題、方法、進展和趨勢。上述兩種授課模式各有優缺點，第一類講授模式能夠幫助研究生更加深入地理解計算機網絡的體系結構及核心問題，但該課程課時較少（我校為27學時），無法完整和透徹地講授該教學內容。第二類講授模式能夠幫助研究生迅速把握本專業的熱門研究方向和研究問題，但課程內容的組織缺乏系統性，難以幫助學生把握課程的核心知識點。因此本課程的教學模式無法單純遵從以上兩種授課模式。本課程的教學目標是幫助研究生選擇今后的研究方向，并為進一步的研究提供方法論的參考。因此教學內容既要反映計算機網絡領域研究的主流和前沿問題，又要分析如何選擇解決問題的方法和具體算法，以便既開闊學生的專業視野又培養學生的研究創新能力。經過研究確定了本課程的授課方式，擬定了計算機網絡體系結構剖析、無線網絡，P2P網絡，云計算這四大模塊為教學內容。
（1）計算機網絡體系結構剖析。本科階段不同專業學生的“計算機網絡”課程的教學側重點不同，特別是對工科類學生只是較淺顯地介紹了計算機網絡的體系結構的基本內容，并未涉及較核心的原理。而且在講述和原理時，往往直接平鋪直敘，即“是什么？”。為了培養研究生的解決問題的能力，該部分內容應側重分析“怎么找解決方案？”。所以，仍然將計算機體系結構模塊納入“高級計算機網絡”課程的教學范疇，但賦予新的教學思路。該模塊的主要內容包括：計算機網絡概述、物理層、數據鏈路層、介質訪問子層、網絡層、傳輸層、應用層等。（2）無線網絡。隨著有線網絡技術的成熟，人們除了科技和商務需要外，日常生活也越來越依賴各種網絡應用。無線網絡安裝方便，性價比高，成為當今網絡發展的趨勢。因此無線網絡的相關技術已成為了計算機網絡中的一個重要組成部分，作為研究生必須了解其技術的基本原理，以便為今后的研究方向的選擇奠定研究基礎。此模塊的教學內容重點包括兩部分。一是各無線網絡類型的最常用和經典的實現協議介紹，二是各種典型的無線網絡技術的基本原理。該模塊的主要內容包括：無線局域網：IEEE802.11的協議；無線個域網：IEEE802.15和藍牙技術；無線城域網：IEEE802.16d的技術；無線廣域網：IEEE802.20的技術；移動AdHoc網絡的技術；無線傳感器網絡的技術；無線Mesh網絡的技術。（3）P2P網絡。P2P網絡的中文全稱為對等網絡（PeertoPeer，簡稱P2P），主要指前些年為了解決若干用戶同時到服務器上下載音樂文件而造成的網絡和服務器的重負荷而提出并設計實施的一種邏輯對等網，該網絡目前已廣泛應用于即時通信軟件、下載文件軟件、網絡游戲軟件、數據搜索及查詢軟件、協同計算軟件中。鑒于該網絡的廣泛應用性，學生有必要了解P2P網絡的基本原理。其次，P2P網絡的實現原理中有不少巧妙、經典的解決方案，深入學習該網絡的相關核心原理有助于學生開拓思路、啟發學生的解決思路。該模塊的主要內容包括P2P網絡概述；第一代P2P網絡：混合式P2P體系及代表產品BitTorrent的特點和原理；第二代P2P網絡：無結構P2P體系及代表產品電驢的特點和原理；第三代P2P網絡：結構化P2P體系及代表產品的特點和原理；P2P的核心機制等。（4）云計算。云計算是近年來研究的一種熱點計算模式，它是一種基于互聯網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需求提供給計算機和其他設備。繼個人計算機變革、互聯網變革之后，云計算被看作是第三次IT浪潮，它將帶來生活、生產方式和商業模式的根本性改變。云計算是分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等技術發展融合的產物。了解云計算的相關原理有利于把握未來計算機網絡發展的趨勢。該模塊的主要內容是：云計算的概念、發展現狀、實現機制、網格計算與云計算技術介紹；云計算理論的研究熱點和體系結構研究、關鍵技術研究、編程模型研究、支撐平臺研究等內容。
二、教學方法
本課程的教學采取教師課堂講授、學生自主學習、課堂講解與討論相結合的方式。
1.課堂教學（1）類比啟發式教學法。為了培養研究生的分析問題和解決問題的能力，課堂教學的重點不是直接陳述現成的原理和算法，而是重點分析如何尋找解決方案的思路，因此在教學中采用類比啟發式教學法來完成該教學目標的實現。筆者將日常生活中的類比問題引入教學，讓學生先思考生活中問題的解決方法，再啟發學生自己提出計算機網絡中相關問題的解決方案，既方便學生理解原理，又調用學生的積極性，訓練了學生分析問題和解決問題的能力。具體類比啟發式教學案例如下所述：提問：實現計算機網絡通信的軟件體系結構的理想5層結構是否可減少一些功能層次，比如有了數據鏈路層可否省略傳輸層？類比案例：處于甲地的A寫信給處于乙地的B的整個通信實現過程。分析：通信步驟可分解為：1）A寫信，具體內容、語言以及書寫格式由A或AB協商確定。2）為保證信件一定被收到，A與B事先約定收到對方信件后立刻回信。3）A將信放入信封交給郵局。郵局按照收件人地址安排運送路線。4）為保證信件能正確到達目的地，郵局要求每個轉接點均與前一個轉接點簽字確認。5）信件按照每一段選定路線由交通工具運送至下一轉接點，一直傳送到目的地為止。其中1）2）由用戶完成。3）4）5）由郵局完成。2）4）分別是用戶和郵局保證信息正確傳輸采取的手段，4）不能取代2）。與計算機網絡通信軟件需完成的功能對應可得出相應層次的主要功能。1）應用層。用戶按照收發雙方的約定對信息進行處理。2）傳輸層。用戶采用相應手段保證收發雙方信息的正確傳輸和接收。3）網絡層。保證通信子網提供源點到目的點的數據傳送（Packet）。實現路由選擇、擁塞控制與網絡互連。4）數據鏈路層。保證相鄰兩個連接點間（數據鏈路）無差錯的數據傳輸。5）物理層。在物理線路上傳輸原始的二進制數據位。其中1）2）由用戶計算機終端用戶完成。3）4）5）由通信子網完成。傳輸層不能省略。（2）課堂討論、自主學習。本課程的無線網絡模塊、P2P模塊和云計算模塊對于學生來說是新內容，為了培養學生的自主學習能力，先將模塊中的教學要點公布，提供參考教材，然后指定部分要點或難點要求學生上講臺講述，其他學生提問，教師最后再提問和講評。
2.網絡輔助教學平臺和多媒體動態演示課件教學（1）網絡輔助教學平臺。為了彌補傳統教學的不足，推進學生個性化自主學習，利用教學網站來輔助教學，可以打破傳統教學時空的限制，讓學生體驗到自由獲取知識的樂趣。筆者利用學校提供的課程中心網上教學平臺，實現了協同的教學環境。模塊有：課程簡介、教學大綱、電子教案、教學進度、動態演示、課后思考、視頻資料、課程互動。（2）多媒體動態演示課件。在前述網站中的動態演示欄目中的內容既可以是直接內嵌在網頁上的動態演示構件，也可以是能下載至本地機的動態演示構件。動態演示構件是指通過編程方法制作完成的課件，演示內容并不是事先預備好的固定算法執行過程圖片，而是參數由用戶自己任意填入，演示內容能根據用戶給予的參數自動變換繪出。該演示構件是一種較復雜和有效的原理或算法演示工具，讓難弄懂難理解的概念或算法形象化、具體化，能更好地表達講課內容，因此便于學生理解教學原理，達到事半功倍的效果。例如筆者專門為本課程的計算機網絡原理部分編寫了幾個動態演示構件，以路由選擇算法RIP和OSPF為例。在該演示構件中最上面的圖形區，用戶可以自己建立網絡拓撲圖。當點擊鼠標左鍵，將自動在點擊位置畫出圓點（代表路由器）并命名，連續用右鍵點擊兩個圓點，則在兩點間畫出連線，開銷值可由構件右側的文本框的輸入值來改動。指定源端路由器后，點擊“開始”按鈕，在圖形區下端的文本區1中則按照用戶選擇的RIP或OSPF算法一邊計算，一邊顯示計算的中間結果，同時在圖形區把正在計算的路線變為紅色來給用戶提示。算法計算完畢，在文本區2繼續計算各路由器的路由表，并將結果顯示出來。
三、結束語
“高級計算機網絡”課程作為計算機網絡與通信領域的研究生核心課程，對該領域的科學研究與工程技術工作者至關重要。通過分析“高級計算機網絡”課程在教學實踐中的問題，筆者根據教學對象的實際情況和教學目標，對教學內容和教學方法進行了研究，力求培養學生分析問題和解決問題的能力，拓寬學生解決問題的思路，因此設計了計算機網絡原理剖析、無線網絡、P2P網絡、云計算網絡四個教學模塊，并采用類比啟發式教學法、課堂討論、自主學習、網絡輔助教學平臺和多媒體動態演示課件教學等方法提高教學水平，通過實踐，取得了很好的教學效果。在后續的教學實踐過程中，筆者將不斷對課程進行相應的改革創新，達到傳授知識、提升能力的教學目標。
作者：袁健趙逢禹張艷單位：上海理工大學光電信息與計算機工程學院
關健詞：課程教學；教學內容；教學方法；教學手段
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
計算機網絡是計算機和通信兩個領域的交叉學科，內容極為復雜，涉及到以錯綜復雜的方式彼此交織的許多概念、協議和技術，是一門公認較難講和難學的課程，因此很多教師都致力于改進計算機網絡課堂教學和實驗教學方法。我院“計算機網絡”課程是國防科大精品課程、湖南省精品課程以及國家精品課程。為此我們積極開展了“計算機網絡”課程教學方法研究，并在教學實踐中予以貫徹。
1教學內容
計算機網絡課程涉及到眾多的概念、原理、協議和技術，而且這些內容以錯綜復雜的方式彼此交織在一起。為應對計算機網絡在內容上的廣闊度和復雜度，許多計算機網絡課程教學通常都是圍繞網絡分層模型來組織的。這種分層的組織方式使得學生能夠看透計算機網絡的復雜性――他們在學習整個體系結構中某部分的獨特概念與協議的同時，也看清了這一層的概念和協議在整個網絡系統中所處的地位和作用，有利于學生從總體上掌握計算機網絡。
在此基礎上，我們認為計算機網絡課程的教學重點應該放在網絡的基本概念、工作原理，而不應該局限各種協議數據格式以及技術細節上。計算機網絡課程的重點主要包括：分層與協議、網絡體系結構、ISO/OSI參考模型、TCP/IP參考模型、以太網、無線局域網、TCP/IP協議族(含ARP、IP、ICMP、UDP、TCP以及IP路由協議等)、Socket編程以及典型網絡應用。計算機網絡課程的難點主要包括：網絡體系結構和參考模型、IP路由協議、TCP差錯控制、流量控制和擁塞控制、TCP/IP協議族各層協議之間交互等等。我們在機械工業出版社出版的“計算機網絡”(第2版)也充分體現了計算機網絡課程教學的重點和難點。
2教學方法
2.1 “自底向上”與“自頂向下”相結合教學法
傳統上，一般我們是按照自底向上的教學方法，即從網絡的最底層(物理層)一直到最高層(應用層)，依次介紹網絡系統中每層的功能、使用的協議及其關鍵技術。但單純按照自底向上的方法闡述計算機網絡系統的基本概念和工作原理，學生缺乏對計算機網絡整體上的把握，因此我們提出了“自底向上”和“自頂向下”相結合教學法。我們在計算機網絡課程教學實施過程中，一方面采用自底向上逐層介紹計算機網絡，同時還采用自頂向下的方法通過一些典型的網絡應用(例如郵件發送和網頁瀏覽等)來闡述計算機網絡各層協議的工作原理及其交互過程。這種“自底向上”與“自頂向下”相結合教學法有利于學生在理解并掌握網絡基本概念、工作原理和相關協議的同時，對網絡系統的工作過程有整體上的把握，取得良好的教學效果。
2.2全景式教學法
針對計算機網絡課程的特點，我們提出了全景式教學法?；谌笆浇虒W法，學生可以從多個維度把握計算機體系結構，從多個平面了解計算機網絡，從多個空間粒度上把握計算機網絡技術，從宏觀的時間角度把握計算機網絡的演化和技術的進步，從微觀的時間角度采用時空結合方法把握網絡協議的設計，從工程、技術、科學和哲學層面全面把握計算機網絡學科。運用“全景式教學”法不但能夠收到良好的課堂效果，同時通過老師在課堂上的示例和方法的講解，可以作為一種知識的學習方法，學生在未來的學習過程中同樣可以用來比較快地把握新的網絡技術的實質。
2.3案例教學法
為了加強學生對實際網絡工作過程的了解，開闊學生的視野，在計算機網絡課程的教學過程中，我們以中國教育科研網作為網絡實例，講解TCP/IP協議棧工作過程以及各種協議是如何交互的。在計算機網絡課程的教學過程中，我們還經常將同軸電纜、光纖、以太網收發器、各種網卡、交換機、路由器等網絡設備搬到課堂上，并現場組網；同時在課堂上現場給學生演示如何配置路由器和交換機，幫助學生更直觀、更有效地了解和掌握交換機和路由器配置的原理和技術。更進一步地，充分利用科研優勢，我們結合銀河“玉衡”核心路由器、下一代互聯網交換機等重點科研項目，將網絡設備開發的思想與方法穿插到授課內容中。案例教學法一方面增加了加強學生對實際網絡工作過程的了解，開闊了學生的視野；同時讓學生了解如何做網絡研究和開發工作的。
2.4自主研究式教學法
優秀的教師在教學中首先考慮的不是我想教什么，而是學生需要學什么。教的出發點和落腳點都是學，教師的教學始終圍繞著學生的學習而開展。因此要求在教學過程中，讓學生成為主角，掌握自己的學習，變被動為主動。為了加強學生創造性能力的培養，我們在講授完計算機網絡核心知識點后，即指定若干自主研究專題，要求學生組成研究小組(每組3～4人)，利用因特網和圖書館查閱資料，結合自己所學知識，開展某個專題的自主性學習；最后要求學生將研究成果在課堂上報告，教員進行點評并計入總成績。這種教學法極大地調動了學生的學習積極性，既培養了獨立分析問題、解決問題的能力，又培養了學生的團隊合作精神和創新精神，提高了學生的綜合素質。
3教學手段
為了提高計算機網絡課程教學效果，我們在不斷創新教學方法的同時，不斷改進教學手段。例如，在計算機網絡課程教學過程中，我們采用Packet Tracer軟件來模擬跟蹤網絡報文經過路由器和交換機之后各個字段所發生的變化，讓學生直觀地了解和掌握了路由器和交換機對網絡報文處理的過程。另外，在教學手段方面除了引入多媒體教學方式外，我們還投入了大量人力、物力開發了計算機網絡課程輔助教學系統－NetDemo。該系統以動畫為主，結合文字和圖片，將問題的提出、解決問題的方法以及具體協議的工作過程通過動畫生動形象地展現出來，這樣既提高了學生的學習興趣，又提高了教學效果。多年的教學實踐表明，使用輔助教學系統可以達到寓教于樂、事半功倍的效果。同時，動畫形式極大地豐富了教學手段、活躍了課堂氣氛，激發了學生主動思考和創造的熱情。
在課程實驗教學過程中，我們讓學生用EtherPeek或Sniffer軟件實時捕獲各種網絡報文并對捕獲到的網絡報文進行分析研究，使得學生更直觀地理解掌握各種網絡協議和報文。
為了提高實驗室的利用效率，增強實驗的效果，我們提前將NetSim模擬軟件發給學生，先讓學生在模擬軟件NetSim上熟悉路由器和交換機的配置方法和過程，最后才讓學生到實驗室在真實的路由器和交換機上進行配置實驗。這樣既提高了實驗設備的使用效率，同時也提高了學生實驗的效果。
為了鞏固學生對重難點內容的掌握，我們開發了一套“計算機網絡試題庫”并分發給所有學生使用，每學完一個章節，學生可以自主組題對所學內容進行測試，以驗證知識點的掌握情況并加以鞏固。
為了提高學生學習的主動性，方便學生的學習，我們積極構建網絡教學環境，通過網絡教學平臺和交流平臺課程的教學資料并進行網上答疑、作業上交與批改等，該平臺業已成為學生們學習網絡課程的好工具。
4結論
計算機網絡作為計算機和通信兩個領域的交叉學科，內容極為復雜。我們針對計算機網絡課程的特點，在教學內容、教學方法和教學手段等方面進行了教學改革，成果顯著。
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關鍵詞：應用導向；計算機網絡；教學方法
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）05-0047-02
1 提出應用導向的背景
根據國務院《關于加快發展現代職業教育的決定》，這意味著有大部分高校將實行轉型，向突出應用為主的職業教育類型轉。既然學校要轉型，那專業的定位也要轉型，相應的課程的教學方法也需要改變，特別是理論性較強的課程更需要改變其教學方法，讓應用型本科的學生更容易學習、更容易接受和更容易將理論應用于實踐。在這樣的背景下，我提出應用導向的教學方法，以《計算機網絡》為例，分析應用導向的課程設計思路和特點，并可將此思路應用到其他理論課。
2 理論課程的教學現狀
理論課一般是專業的基礎課程，是很重要的課程，同時也是很枯燥很難理解的課程。學生在學習的過程中，往往不夠堅持，對理論課的掌握往往靠死記硬背的方式來應付考試，并沒有或快速地將所學的理論知識應用于實際應用中，導致學完后對課程內容的理解不夠深入、不夠透徹。
以課程《計算機網絡》為例，很多高校都選用謝希仁教授的第五版《計算機網絡》1教材，該教材是以網絡體系結構為主線，詳細地介紹了OSI模型七層結構，并對音頻/視頻服務、網絡安全、無線網絡和下一代因特網等先進技術進行了簡要的敘述。由于這本教材內容全面，內容由淺入深，通常是計算機類相關專業本科學生學習首選教材。盡管這樣，老師們在上課的時候，用幻燈片講解、分析相關原理，并布置作業讓學生課后學習，還是有不少學生不能理解OSI體系結構、TCP/IP體系結構、加密等最基礎的原理。
在有最好的教材、優秀的教師的環境里，為什么還會出現這種現象呢，我認為主要原因是因為這些內容確實太抽象，難以理解。怎么才能改變這種現象，讓學習在學習的時候，對這些抽象的理論知識能直觀地反映出來呢，最好的方法就是應用導向。
3 《計算機網絡》應用導向的課程設計思路
什么是應用導向，應用導向就是用實際的應用去理解抽象的理論知識，并將理論知識應用于實踐。以《計算機網絡》為例，選用的教材是謝希仁教授的第五版《計算機網絡》，介紹以應用導向的思路來設計課程。
3.1 《計算機網絡》課程總體設計
《計算機網絡》課程目標：按照計算機網絡分層體系結為思路，學習計算機網絡的原理和實踐操作。學生通過學習OSI參考模型中物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層的協議，將深入了解網絡的結構部件和工作原理，同時也會討論網絡安全、無線網絡和下一代網絡。
《計算機網絡》課程的重點是理解OSI體系結構和TCP/IP體系結構，要讓學生更好地理解體系結構，我們要借助一些如抓包工具、網絡模擬軟件等輔助工具。這些工具能夠形象是將抽象的原理圖形化，甚至可能產生一些動畫效果，如Cisco Packet Tracer就通過動畫的方式形象地演示網絡數據包傳送的過程。學生在學習的過程中，能更加輕松地學習，達到事半功倍的效果。
《計算機網絡》課程應用導向的設計思路是：以課堂應用課堂理論課后應用為主線，先讓學生在視覺上感知課堂所學知識，學會其應用，然后再分析其原理，做到知其然并知其所以然，再要求學生能將所學的應用技巧和理論知識舉一反三，完成課后應用。根據這個思路，對《計算機網絡》課程總體設計如圖1所示。
3.2 《計算機網絡》模塊設計
課程內容是由概述、網絡體系結構、物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層、網絡安全、無線網絡和下一代網絡這十個模塊組成。模塊具體的學習目標設計如表1所示。
3.3 《計算機網絡》部分應用效果
在這里，列舉在教學過程中的一個分析應用層和傳輸層2實例，以便形象地分析數據包和協議地執行過程，并將所學知識應用于現實生活中。在整個教學過程中，使用終端、服務器、交換機和路由器組成的標準實驗來學習和理解網絡基本概念和原理，并將逐步提高其復雜性。
首先，準備用Packet Tracer仿真軟件，構建一個簡單的網絡，并設置好IP地址，當添加簡單的PDU時，它將出現在PDU列表窗口中，如圖2所示。第一次發出ping消息時，將顯示為Failed，而第二次發送ping消息將會成功，為什么會出現這種現象呢。
從實時模式切換到模擬模式（simulation）。確保Event Filter（事件濾器）設置為顯示DNS、UDP、HTTP、TCP和ICMP。從PC 1A 的桌面打開Web瀏覽器。鍵入URL：，然后用 Event List（事件列表）中的 Capture / Forward（捕獲/轉發）按鈕捕獲DNS、UDP、HTTP 與TCP的交互的數據包，并分析其交互過程，如圖2所示。
在捕獲數據包中，可以通過在 Event List（事件列表中）時單擊其 Info（信息）列或在動畫中單擊數據包信封兩種方式檢查數據包。查看事件列表中每個數據包內容（PDU Information（PDU 信息）窗口、Inbound PDU Details（入站 PDU 詳細數據）、Outbound PDU Details（出站 PDU 詳細數據））。通過跟蹤數據包，并且使用 PDU Information（PDU 信息）窗口查看數據包的詳細內容和各數據包的工作順序，就能夠學習HTTP、DNS等應用層協議與UDP、 TCP 的傳輸層協議，以及他們是如何協同工作的。
通過這樣的動畫演示，圖形化界面的分析，學生對應用層相關的協議的工作原理、數據包的格式都有很深的印象，并且在操作過程中，還有一些故障需要排除，更加加深了學生對每個協議在現實生活中的應用，效果非常明顯的。
4 結論
本課程的設計是依據謝希仁教授的第五版《計算機網絡》教材的內容，利用多種輔助工具，形象直觀地體現抽象的理論知識，為學生減輕負擔，同時，也是理論應用于實踐的具體表現。通過應用導向對課程進行設計后，使抽象的理論知識更加形象化。學生既可以看到以前比較難以理解的原理，同時還可以動手操作去應用這些原理，既輕松地學習了理論知識，也能夠將理論應用于實踐中通過實踐表明，應用導向是解決抽象理論課程的重要手段。
參考文獻：
摘要：本文以培養創新型人才為目標，探討了新形勢下計算機網絡基礎課程改革的思路，提出了“邊學邊干”的教學理念，闡述了在課程設置與教材建設、多元化教學手段、師資隊伍建設等方面的探索與實踐。
關鍵詞：計算機網絡基礎；網絡實驗；教學改革
中圖分類號：G642
文獻標識碼：B
近十年來，網絡的應用越來越普及，根據網絡建設的需要，各種網絡設備隨時可能用到。因此，計算機網絡基礎課程的教學就需要理論聯系實際，結合最新技術發展及各種常用產品、網絡需求來講解，以此加強理論學習的效果。以目前常用的一些網絡仿真軟件、協議分析工具、結合網絡實驗室中各種網絡設備的配置、調試已經成為大學生尤其是研究型大學學生學習、研究計算機基礎網絡基礎課程的首選。這為大學計算機網絡基礎課程教學提供了更好的實驗平臺，但也提出了更高的要求。本文將主要討論浙江大學計算機學院計算機網絡基礎課程教學改革的探索與實踐。
1課程的培養目標
圍繞著浙江大學以“知識、能力、素質”(KAQ模式)為目標的辦學理念，浙江大學計算機學院計算機網絡基礎課程在專業培養目標中的定位與課程目標是：
(1) 以培養學生實際動手能力為宗旨，走“邊學邊干”的教學路線；
(2) 針對本學院學生理論基礎扎實、英文功底強的優勢，采用國外優秀的原版教材，旨在培養學生掌握最先進的計算機網絡原理、協議及技術；
(3) 培養學生的“主動學習”興趣與能力，在要求學生完成基本實驗的基礎上，鼓勵、吸引學生積極參與與計算機網絡相關的科研項目，激發他們的研究創新能力。
2課程內容與教材建設
2.1課程內容
在確定計算機網絡基礎課程授課內容時，我們積極跟蹤國外最新的計算機網絡相關教材，摒棄了傳統網絡課程中那些過時的知識，取而代之的是現代網絡技術中越來越廣泛使用的網絡協議與實現技術。譬如，我們摒棄了傳統網絡課程中的IEEE802.4，IEEE802.5和ATM等內容，加強了IEEE802.11系列協議、MPLS、IPv6、網絡安全等內容的介紹。這樣，一方面可以充分利用有限的授課課時，向學生介紹最新的計算機網絡原理與技術，另一方面可以提高學生學習計算機網絡基礎課程的積極性和主動性，從而達到良好的教學效果。
為了充分貫徹“邊學邊干”的教學理念，我們圍繞網絡基礎課程中的重要概念、協議與相關技術，在基礎課程中，設計了基于仿真環境為主的9個主題實驗，內容基礎實驗主要涵蓋：Windows和Linux環境下的網絡命令的使用和分析、基于協議分析軟件Ethereal進行數據幀(Ethernet)的獲取與分析、路由器/交換機各種網絡接口的配置、交換機和VLAN的設置、靜態路由設置、動態路由協議RIP設置、動態路由協議OSPF設置、使用SOCKET編程實現mini FTP client/Server或聊天程序等的網絡編程、使用協議分析軟件Ethereal分析網絡高層協議等實驗。要求學生至少選擇其中5個實驗，完成實驗報告。實驗時，學生可以完成，也可以分小組進行，每個小組人數一般不超過3人，實驗后要求學生安組提交實驗報告及相應的代碼。如果時間允許，還可以有選擇性地安排部分小組在課堂上進行實踐經驗交流。
這些實驗內容涵蓋了計算機網絡基礎課程中的主要知識點。通過實驗，一方面激發了學生學習網絡技術的興趣和主動性，另一方面又訓練了學生分析問題、解決問題的綜合能力，起到了非常好的效果。
為了達到最佳的教學效果，我們在計算機網絡基礎課程中將實驗重點放在基于Windows、Linux和各種網絡仿真軟件上進行實驗。在學生們熟悉了網絡技術的基本原理和各種使用方法后，另外又開設了兩門網絡專業選修課：網絡系統設計與工程、網絡程序設計，分別為2.5學分和2學分。“網絡系統設計與工程”課程注重學生在網絡硬件設備(交換機、路由器、防火墻、無線設備等)上的動手能力培養，學院網絡實驗室配置了8組Cisco設備、8組華為3Com(現H3C)設備，每組實驗配置4臺路由器，2臺交換機(其中1臺3層交換機)、1臺防火墻、1個無線AP及2塊無線網卡。要求學生能掌握2種主流品牌網絡設備的配置及組網技術。實驗內容主要涵蓋了Cisco CCNA和CCNP相關內容?！熬W絡程序設計”注重培養學生網絡編程的能力。課程主要講解了網絡程序設計的標準、實現和技術，重點介紹套接字接口，包括TCP、UDP和其他有關內容，通過實例使學生知道如何建立健壯的、高性能的網絡系統。通過學習，使學生初步掌握網絡程序設計的標準、實現和技術，能夠使用套接字接口獨立編寫完成網絡應用程序。
為了讓學生真正能“邊學邊干”，在課程安排上，我們將“計算機網絡基礎”安排在春、夏兩學期(浙江大學已對全校本科生、研究生全面實行四學期制)，將“網絡系統設計與工程” 安排在夏學期，“網絡程序設計”安排在秋學期。這樣，學生在春夏學期有充裕的時間系統地學習計算機網絡基礎的基本原理，而在夏學期和秋學期，就可以根據個人愛好“邊學邊干”了，很好地貫徹了“理論知道實踐，實踐強化理論”的教學思想。
為了提高學生對上述課程的掌握程度，計算機網絡基礎課和網絡系統設計與工程課全部實行雙語教學。教材、課件、試卷、答卷全部要求用英語。
2.2教材建設
我們在不斷跟蹤國內外優秀計算機網絡相關教材的基礎上，確定了采用國外的影印版教材的思路。目前，本科生采用的是Andrew S. Tanenbaum的《Computer Networks》4th Edition (英文影印版)。我們認為，這是一套非常優秀的計算機網絡基礎教材，較好地跟蹤了網絡技術的發展現狀。同時，我們也根據最新網絡技術的現狀，不斷補充講解相關新技術，以適應飛速發展的計算機網絡及通信技術的演變。
由于目前國內尚缺乏適合我院教學特點的實驗教材，本組教師在總結多年教學實驗經驗的基礎上，編寫了《計算機網絡基礎實踐教程》、《計算機網絡工程實踐教程》、《網絡實驗指南》和《計算機網絡實用教程》等多部教材，并把它們介紹給學生，作為計算機網絡基礎課程的參考書，擴大學生的知識面，并使學生對網絡實驗的重要性有更深的認識。以此豐富了課程內容，達到了很好的教學和實驗效果。
3多元化的教學手段
圍繞計算機網絡基礎課程的教學目的，我們開展了教學方式的大膽嘗試，采用多元化的教學手段。
3.1靈活運用多種教學方法，培養和提高學生的學習能力
教學中強調個性化教學，開放式課堂。將師生的交流，從傳統的課堂，拓展到課堂、網絡討論、電子郵件、實驗室、機房。注重討論式教學、啟發式教學。在研究生(高級計算機網絡)課程中，安排超過三分之一的課時組織討論班。
教學方法和手段不拘形式，只要有利于教學目的，全部充分利用。目前采用的教學手段包括：多媒體教室、多媒體課件、網絡課件、Internet、電子郵件、原版英文教材、雙語教學、網上作業、網上答疑、BBS論壇、計算機網絡資源網站等。另外，學生利用自備電腦查資料、做實驗。推薦學生去公司實習、參加網絡相關產品會、技術培訓等，擴大學生的知識面。
網絡教學環境方面，我們開發了適合網上學習的網絡課件，已在校園網內部運行數年，提供課程資料、網絡分析和仿真實驗工具、學習資料下載、通知等服務。通過網絡教學這一先進手段，大大提高了教學效率，營造了教師與學生之間良好的溝通氛圍。
3.2教學中強調理論聯系實際，強調教研結合
主講老師都是學院的科研骨干。在完成計算機網絡基礎課程教學和實驗的同時，帶領學生參加到相關科研項目中去。這些項目包括網絡編程、網絡工程、嵌入式系統、集群計算等的研究和開發工作。這些學以致用的實踐活動，不僅為學生學習網絡技術創造了難得的機會，而且也提高了浙大計算機專業學生在研發能力方面的競爭力。
4教師隊伍的建設
在保持高水平的教師隊伍方面，我們采取的重要舉措包括：
4.1“邊教邊研”，提高教師業務水平
擔任計算機網絡基礎課程教學的教師是學院的科研一線隊伍，基本上都承擔了網絡研究與應用、嵌入式系統、網絡與集群計算、應用服務器等方向的科研項目。這些科研項目與網絡技術緊密相關。通過這些項目的開發與研究，教師“邊教邊研”，在網絡技術方面始終站在技術的前沿。
4.2加強教學經驗交流，提高教學水平
課程組經常派教師參加全國高校計算機網絡課程相關的研討會、Cisco、華為等網絡公司的技術研討會等各類教學研討會，學習、吸收同行的先進教學方法。
4.3競爭機制的引入
早在1996年，計算機網絡基礎課程教師就進行了較大的變動，以目前的課程負責人為主，通過公開試講并由教學委員會表決的方式，成立了由充滿活力、業務能力強的中青年骨干教師組成的課程教師隊伍。10 多年來，教師隊伍的建設始終堅持這樣的競爭機制，適時地吸收在計算機網絡領域業務能力強、學歷高、教學認真負責的青年教師。
近幾年，又引入了學生自由選擇任課教師的機制，選課人數少的教師將暫停開課，這給任課教師帶來了直接的壓力。任課教師都投入了大量的精力，提升自己的業務水平。每個學期所在教學班上的學生和學院督導組將對教師進行打分，以評定教師的教學質量。
5結束語
經過十多年的探索與實踐，計算機網絡基礎課程已成為浙江大學計算機學院的特色專業課。然而，計算機網絡是一門實用性很強的課程，掌握最新計算機網絡原理、提高對各種網絡技術的實踐能力，依賴于教、學雙方的不懈努力和教學方法的不斷創新。為適應新形式下我國信息技術加速發展的需要，計算機科學中的核心課程的教學必須大膽創新、敢于實踐，開創創新性人才培養的新局面。
參考文獻
[1] 陸魁軍. 計算機網絡基礎實踐教程[M]. 北京:清華大學出版社,2005.
[2] 陸魁軍. 計算機網絡工程實踐教程―基于華為路由器和交換機[M]. 北京:清華大學出版社,2005.
非計算機專業計算機網絡課程實踐教學存在的問題
非計算機專業計算機網課程實踐教學存在問題主要表現在以下幾個方面：
一是對計算機網絡課程實踐重要性認識的不足。一直以來，任課教師普遍認為非計算機專業計算機網絡課程重在進行基本的網絡構建、互聯網的使用等，其實踐教學的實驗環節主要應驗證性實驗為主，而驗證性實驗的內容又與理論存在脫節，實驗不能對計算機網絡基礎知識理解提供支撐，這就造成了目前各種現代信息技術對計算機網絡基礎知識需求的矛盾。
二是非計算機專業計算機網絡實踐教學環境缺乏。目前高等院校中，由于專業設置和經費的原因，非計算機專業的計算機網絡實驗平臺非常簡單，基本上是將利用簡單的網絡設備（如交換機、路由器等）等將計算機連接成小型網絡，不能隨意更改，學生無法通過自己動手組建網絡，達到更好地理解和掌握計算機網絡基本原理網絡通信技術、鍛煉網絡工程應用能力的目的[1]。
三是非計算機專業計算機網絡課程實踐教學體系存的問題。第一，計算機網絡實驗的學時數少，學生無法在實驗過程中完成課程設計實驗，動手能力差；第二，缺乏綜合性、設計性的實踐設計過程，學生無法完成大規模的網絡實驗。
四是非計算機專業計算機網絡任課教師缺乏實踐經驗。從事計算機網絡教學的大部分教師沒有參與過大規模網絡組建、管理，對大型網絡形態和網絡設備的缺乏感性認識，在實踐教學方案的制定過程中會出現不合理因素，導致實踐教學內容實現方法的錯誤。
非計算機專業計算機網絡實踐教學方法改革的原則和目標
1.指導原則
以培養非計算機專業人才進行相關現代信息技術研究所必需的計算機網絡基礎理論知識和技術應用能力為主線，結合培養計算機網絡應用人才所必需的素質教育作為規劃和設計實踐教學方法的指導原則。
2.改革目標
優化非計算機專業計算機網絡實踐教學方法，增強計算機網絡實踐教學方法的創新理念。改變觀念，讓實踐教學和理論教學處于同等地位和共同發展的位置，互為補充。理論基本技能和初步綜合應用能力同步發展。
非計算機專業計算機網絡實踐教學方法改革的具體內容
1.優化實踐教學體系，讓實踐教學和理論教學處于同等地位和共同發展的位置
計算機網絡實踐課程既是獨立的，又是計算機網絡基礎理論的有益補充，在進行實踐教學體系的構建時，把實踐教學體系劃分為三個層次：
一是基礎理論實驗，這層主要進行基礎理論知識的驗證，加強學生對網絡體系結構、協議等抽象概念的理解；
二是基本網絡管理和應用設計，這層側重培養學生的組建網絡，服務器、交換機、路由器的配置等實際技能；
三是大型網絡設計，這層主要培養學生整體網絡設計和構建的能力。
通過實踐環節三個層次的劃分，把理論和實踐相輔相承的功能完全體現出來了，又可以實現以才施教，培養創新人才的目的。
2.利用現代信息技術手段解決計算機網絡實踐教學環境缺乏的問題
針對以上實踐教學的三個層次，利用仿真技術、虛擬技術和真實設備來完成實踐教學實驗平臺的構建。
（1）利用仿真技術解決基礎理論實驗平臺
目前計算機網絡的仿真手段和方法有多種，但目前比較流行的是開源的Sniffer、 Ethreal。還有某些廠家生產的專用網絡仿真實驗平臺，例如吉林中軟的計算機網絡仿真系統。
Sinffer和Ethreal軟件可以全面地仿真和監視網絡協議數據，使網絡行為透明化，可以達到網絡協議、數據分析的目的，吉林中軟的系統同時還可以編輯和發送網絡協議包，分析網絡協議原理，協助網絡程序的編寫和調試。覆蓋了以TCP/IP為主的多種常見網絡協議，對于一些較新的，如CIFS等協議也有所涉及。在實驗過程中學生通過手動進行幀的編輯、IP報文的編輯，解決了學生對計算機網絡基礎抽象內容的理解，強化了對計算機網絡數據流向的認識，從而把一門抽象的課程可視化。通過對網絡狀況的監控和對網絡故障的仿真，學生對網絡流量控制、網絡故障發生的抽象原理的具體實現有了感性認識。實驗方式以綜合設計型為主，同時結合一些驗證性內容，強調學生的實際動手能力和分析問題解決問題能力[2]。
通過在實驗中采用計算機仿真技術很大程度上解決了計算機網絡及理論教學的抽象性問題，真正達到了實踐教學和理論教學的相輔相成的目的。
（2）利用虛擬機技術建立基本網絡管理和應用設計實驗平臺
一是計算機網絡配置虛擬機的使用。計算機網絡實踐課程中，有一個很重要的內容就是網絡互聯設備的使用，如交換機、路由器等。但是要建設一個30人的網絡配置實驗室（5組，每組2臺路由器、2臺3層交換機、2臺二層交換機和6臺計算機）至少需要30萬元，但許多學校由于經費有限，只能購買一到兩組設備，學生實訓時實行分組，幾個人一組，這樣由于臺套數不足導致實驗時間過長和設備終端接入數以及網絡設備配置的特殊性的原因，保證不了實訓效果，我們采用了計算機仿真的方法，由于Cisco的設備在應用中還是占據主流位置，在實訓時先讓學生在電腦上利用Cisco的CCNP軟件做虛擬實驗，然后輪流安排學生到實際的網絡設備上進行操作。該軟件先根據網絡拓撲結構設計出網絡，然后對該網絡中的設備進行配置。通過使用該軟件可使學生掌握每一種路由器模式下的各條命令、路由器對網絡配置的作用和交換機的配置。這樣讓所有的學生學會相關設備的操作。通過虛實結合，有目的地讓學生在真實環境中進行操作，讓他們對相關設備或網絡環境有親身體會，印象深刻。
這樣，網絡課程的實踐教學環節就不僅局限在實驗室，學生可在業余時間進機房進行虛擬實驗，突破了時間空間的限制，使學生完全置身于開放的環境中進行學習，為學生提高實踐動手能力提供機會。
二是計算機網絡操作系統虛擬機的使用。由于實驗室條件的限制，很難做到多操作系統并存的網絡環境，為解決這個問題，采用Vmware虛擬機的虛擬網絡功能。虛擬網絡功能使學生可以通過設置來完成虛擬機之間、虛擬機與主機之間、虛擬機與主機所在網絡上的其他計算機之間的網絡連接，實現各種操作系統及網絡實驗，如系統的安裝、服務器配置實驗、網絡的組建等。具體使用Vmware進行模擬網絡實驗的過程可以參考文獻[3]。此外也可以充分利用支持復雜網絡建模的Qualnet等。
3.依據現代信息技術的變化趨勢，更新實踐教學內容
在進行計算機網絡實踐內容設計時既要考慮專業特點、可操作性，又要考慮知識的更新，適應現代信息技術的發展。具體包括如下內容：
一是計算機網絡基礎知識實驗內容。這部分內容主要是為強化基礎理論知識而設計的，包括對數據鏈路層、網絡層和傳輸層的典型協議的分析實驗，還包括對計算機網絡環境的監測和故障診斷等內容。
二是基本網絡管理和應用設計內容。這層側重培養學生的組建網絡，服務器、交換機、路由器的配置等實際技能，包括：計算機網絡工程、簡單局域網的組建、網絡操作系統的配置與管理；網絡的設置與管理；網絡數據庫的安裝調試、數據庫的管理。
三是大型網絡設計內容。這部分內容根據當年的計算機網絡技術的發展進行布置，以適應網絡發展的趨勢。
4.改革課程考核方式，激發學生的學習興趣
整合網絡應用技術考核系統，利用實驗室現有的硬件和軟件資源，模擬企業網絡應用系統。綜合各種網絡技術的獨立考核系統。考核目的是運用已經學習過和部分未學習的計算機網絡技術，獨立地解決模擬企業應用中的計算機網絡應用體系的實際問題，鍛煉學生的獨立思考、解決問題的手段和實戰技能。
考核任務形式以小組為單位，每組4～5人，小組成員協同工作，在指定的時間內完成指定的任務并講解技術要點。經過對學生進行多次綜合實踐考核驗證，取得了預期的教學效果，不僅鍛煉了學生的獨立思考、設計、創新能力，也提高了學生解決問題的技能，增強了網絡應用方面的知識。
5.解決非計算機專業計算機網絡任課教師缺乏實踐經驗的問題
教師是進行知識傳授的主體，教師的能力和閱歷影響實際的教學效果，為提高任課教師的實踐能力，積極采取措施，讓教師參與校園網和其他的網絡建設，提高教師設對規模網絡組建、管理的能力，對大型網絡形態和網絡設備的感性認識，保證實踐教學高質量的完成。
結束語
以上是本文對計算機網絡實踐教學方法的一些改革設想和實踐總結，在東北林業大學電子信息工程系的計算機網絡實踐教學中已經取得了一定的效果，激發了學生對實驗的興趣和求知欲，鞏固了課堂知識，促進了學生對課外知識的獲取，拓寬了知識面，培養學生的創新能力、分析問題和解決問題的能力。
參考文獻：
[1]劉彥寶.計算機網絡課程教學改革與實踐[J].黑龍江高教研究，2006（2）.
關鍵詞：網絡安全；教學改革；主動學習；任務驅動
一、引言
隨著計算機網絡的高速發展，人們對計算機網絡的依賴性日益增強，越來越多的信息和重要數據資源存儲和傳輸于網絡當中，通過網絡獲取和交換信息的方式已成為當前最主要的信息溝通方式之一。計算機網絡的使用平臺涵蓋了社會的各行各業，如電子商務、電子政務、網絡銀行等。然而，網絡安全威脅也日益增多，黑客入侵、拒絕服務攻擊（DoS）、分布式拒絕服務攻擊（DDoS）以及計算機病毒的廣泛傳播使得網絡安全技術成為了信息技術領域的重要研究課題。高等院校為了適應時代的發展，必須加強大學生對計算機網絡安全技術的學習，培養出符合社會要求的新型網絡安全方面的人才。
二、《網絡信息安全》課程的教學目標
在現代信息化的社會當中，網絡安全問題已成為各國政府普遍關注的問題。目前，國內的大部分高校都已開設了網絡信息安全方面的課程。《網絡信息安全》課程的目的，一方面是為了使學生掌握網絡安全的基本原理以及保障網絡安全的主要技術和方法，培養網絡信息安全方面的專業全才；另一方面在于加強學生的網絡安全意識，培養學生在實際工作和生活中解決一些網絡安全問題的實用人才，使學生能夠更好地滿足社會和企業的基本要求。
《網絡信息安全》課程的教學目標是使學生在已有的計算機原理和計算機網絡原理等理論基礎上，對網絡信息安全方面的理論知識以及計算機網絡安全系統有一個比較系統的、全面的了解。通過本課程的學習，使學生了解和掌握計算機網絡信息安全的基本概念、基本原理和工作方式，了解設計和維護安全的網絡及其應用系統的基本手段和常用方法，包括密碼技術、IDS技術、網絡攻擊技術、PKI技術、常見的網絡病毒與網絡黑客的防范技術、實現安全服務的方法和策略以及如何構建一個網絡安全體系。
三、《網絡信息安全》課程的特點
《網絡信息安全》是一門國家重點發展的新興學科，它涉及到計算機、數學、通信、電子、物理、法律、教育等學科的交叉領域，它既可以說是附屬于計算機學科，又可以說是一門獨立的學科?！毒W絡信息安全》這門課程注重理論與實踐相互關聯，其涉及的新技術、新概念、新問題以及新方法日新月異，發展極為迅猛?！毒W絡信息安全》作為一門課程本身具有以下特點：
第一，知識覆蓋面廣，知識更新快。《網絡信息安全》課程包括許多方面的理論知識：密碼學、網絡體系結構、防火墻、IDS（入侵檢測技術）等，它又涉及到網絡安全原理、網絡安全標準、黑客入侵以及計算機病毒的防治等，范圍非常廣。與此同時，網絡攻擊手段與網絡防范技術此消彼長，要想保證系統處于安全狀態，必須要保證網絡安全技術實時更新，才能更好地防患于未然。
第二，學生主體的多樣性和復雜性。高校一般擁有計算機網絡安全專業的學生和其他非計算機專業的學生，學習的主體具有多樣性和復雜性的特點。計算機網絡專業的學生是未來計算機網絡安全維護的主要技術力量，需要深入理解、掌握并且能夠熟練應用網絡信息安全方面的知識。而非計算機專業的學生是面向社會的計算機實用性人才，一般而言只需要掌握計算機網絡安全的基本知識，切實提高自身的網絡安全意識。
第三，實踐性強。學生要想掌握《網絡信息安全》這門課程的基本原理和技術應用，不僅需要擁有良好的預備知識，例如計算機網絡的基本原理、操作系統、數據通信等，還需要開展一定程度的實驗課程?！毒W絡信息安全》的課程不能離開實踐，否則只能是紙上談兵，讓學生興趣索然。例如防火墻的配置的實驗，學生只有實際地動手操作，才能深刻地領會其工作原理，掌握其工作方式。
四、《網絡信息安全》教學改革的探索
在新一輪的教學改革背景下，為了達到《網絡信息安全》課程設置的目的，就必須改變傳統的教學方法。針對《網絡信息安全》課程的特點，必須在教學模式、教學手段、實驗手段以及考核方式上進行變革。
1.教學模式的改革。在《網絡信息安全》的課程當中，教師應該采用創新的教學模式，切實提高教學質量。在以往的傳統教學模式中，教師常常“滿堂灌”，學生只是被動地接受而缺乏主動地進行思考。因此，在《網絡信息安全》的課程教學改革中，教師要積極推行啟發式教學，在課堂上加強和學生的互動，充分調動學生的學習積極性，通過“啟發式”、“互動式”、“案例式”以及“課堂提問”等形式，引導學生積極參與到課堂的教學當中，使學生積極主動地思考，提高學習質量。
2.教學手段的改革。《網絡信息安全》這門課程中涉及的概念較為抽象，十分瑣碎而又環環相扣，內容比較晦澀難懂，因此，教師必須采用一些現代化的教學手段，提高學生學習這門課的興趣。針對計算機專業的學生和非計算機專業的學生，教師應選取不同的角度去闡述知識，劃分不同的學習內容。隨著計算機網絡和多媒體技術的不斷發展，教師可以充分利用多媒體和網絡課程相結合的教學手段增強學生的感性認識和學習興趣，利用幻燈片、動畫、影片等更直觀地呈現出所授的知識內容。這種教學手段有利于學生在有限的時間內學到更多的知識，能夠實現以學生為中心的情景式教學方式，加強老師的教與學生的學的交流。在《網絡信息安全》的教學過程中，教師應該盡量避免枯燥的文字解讀，應多采用任務驅動法、案例法等進行實時教學。例如在教授關于黑客進行網絡攻擊的模塊時，教師可以使用仿真黑客模擬工具的方法修改學生的計算機密碼，讓學生意識到網絡安全的重要性，同時也使得課堂更富有實際意義。
3.實驗手段的改革。高校首先需要對實驗環境進行改進，《網絡信息安全》的許多實踐課程都需要在實驗過程中才能更好地被學生所理解。因此，學校必須建立一個專門的計算機網絡安全實驗室，構建一個小型的局域網絡，并且搭建專門的網絡安全實驗平臺。其次，需要建立完善的實驗室制度?！毒W絡信息安全》的實驗課程大都是對一些黑客軟件的應用，由于黑客軟件具有一定的攻擊性，難以監控每一個學生的操作，所以在安排實驗課程時要有嚴格的管理制度，要達到專人專機，建立嚴格的登記制度。對于黑客仿真軟件的使用，教師要嚴格管理其使用過程，避免部分學生因為好奇心驅使而攻擊一般網絡。另外，高校可以在《網絡信息安全》的實驗教學中利用虛擬機技術來解決實驗中所產生的網絡安全問題。最后，高?？梢栽趯嶒炇抑薪Ｓ玫陌踩ぞ哔Y源數據庫，以便于學生進行網絡安全的自主學習和自由操作。
4.考核方式的改革。教師在設置《網絡信息安全》課程的考核方式時，首先必須要明確大學教育的主要目標不是為了考試的高分，而是為了增強學生的各項技能，提高學生解決實際問題的能力，通過考核使學生對自己的能力有一個正確的認識，能夠及時更正自己的學習方法和思維模式。針對《網絡信息安全》這門課程的課程性質，教師應該以實際動手能力測驗為主，以書面考試形式為輔進行綜合測評考核。考核形式可以讓學生通過團結合作或者分組討論去完成一些網絡安全維護的項目，將考核變成一個實際的操作任務，提高學生在處理網絡安全問題時的能力，增加課程的學習樂趣，以此達到更好的學習效果。
五、結束語
隨著社會的發展，信息安全技術必然會成為維護社會穩定的必要技術之一。因此，深入研究《網絡信息安全》課程的改革方法，培養高素質、高能力的網絡安全技術專才勢在必行?！毒W絡信息安全》課程的教學改革，不僅要提高學生對計算機網絡安全的使用能力，而且要增加學生的社會競爭技能。針對不同需求的學生群體，高校應積極探索有效的方法對該課程進行改革，以此來加強網絡安全課程的教學效果，提高課程教學質量，形成完整的計算機網絡安全教學體系。
參考文獻：
[1] 陳曉峰.淺析大學計算機網絡安全課程教學改革[J].教育界，2013，（28）.
[2] 黃劍華，馬婷.信息安全課程教學模式的探索與創新[J].科技信息，2012，（13）：226.
[3] 焦燕.高校計算機網絡安全課程教學改革初探[J].管理學家，2014.
[4] 習軍.高校計算機網絡安全課程教學改革與探索[J].科學導報，2015.
[5] 尹少平.談大學網絡安全課程教學與實訓[J].電腦知識與技術，2006，（20）.
關鍵詞:基于應用;網絡課程;教學改革
計算機網絡技術被譽為是“近代最深刻的技術革命”。為了培養高素質的復合型人才,滿足社會各行業對網絡管理、網絡建設及網絡應用技術與開發人才的需求[1],很多高校為非計算機專業學生開設了計算機網絡技術及應用課程,該課程也是教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會提出的大學計算機基礎教學系列課程中的核心課程之一,該課程不僅要求學生掌握計算機網絡的基本概念和基本工作原理,還要求學生具備很強的實踐操作和應用能力,而對于非計算機專業學生來說,學習計算機課程的主要目標是“面向應用,突出實踐”[2]。筆者根據自己多年從事計算機網絡技術及應用課程的教學經驗,以應用為目的,就其課程體系、教學內容、教學方法及教學手段的改革進行了探索與實踐。
1構建基于應用的課程體系
隨著計算機網絡技術飛速發展,計算機網絡課程體系也在相應地變化?，F在,計算機網絡課程有多種課程體系,蔣天發教授將計算機網絡的課程體系分為以TCP/IP協議為主線的網絡課程體系,以局域網為主線的網絡課程體系,以Internet 網為主線的網絡課程體系,以OSI協議為主線的網絡課程體系,概論性的網絡課程體系等[3],并對每一種課程體系的優缺點及適用對象進行了傳述。吳功宜教授提出了從網絡技術發展的三條主線構建網絡課程的思想,編寫并出版了適用于不同層次的系列教材,提出的三條主線是:ARPANET-TCP/IP-Internet 技術,PRNET-Ad hoc-WSN/WMN的無線網絡技術與網絡安全技術[4-5]。馮博琴教授主持的國家級計算機網絡精品課程網站中將計算機網絡教學總結成9個知識大類、3個層次的54個知識點和6個目的的31個技能點,等等。這些寶貴的教學成果與經驗對我們研究計算機網絡技術與應用課程的教學提供了很好的借鑒作用。
2從應用入手設計教學內容
由于“大學計算機基礎”(簡稱“大基”)課程中已經學習了計算機網絡的相關概念和互聯網的基本應用,我們在設計教學內容時,以“懂”、“建”、“管”、“用”(“懂”是理解網絡基本原理、相關協議和標準;“建”是掌握基本組建網絡的工程技術;“管”是學會管理、配置和維護網絡的基本能力;“用”是學會使用網絡作為信息和管理的平臺)現代計算機網絡為教學目標,以TCP/IP網絡體系結構為主線,以加強應用,培養能力為重點,結合西部高校學生生源的實際情況,針對各個專業的不同需求,對計算機網絡技術及應用課程的內容和技能要求進行取舍和整合,減少了重復,對“大基”中講過的內容,進行梳理、歸納總結性的講解,摒棄了傳統課程中那些過時的知識,取而代之的是現代網絡技術中越來越廣泛使用的網絡協議與實現技術,如增加了應用廣泛的無線網技術和網絡安全技術。這樣,一方面可以充分利用有限的授課課時,向學生介紹最新的計算機網絡技術與應用,另一方面可以提高學生學習計算機網絡基礎課程的積極性和主動性,從而達到良好的教學效果。
計算機網絡技術及應用課程具有理論性和實踐性強、技術更新快等特點,加之教學和學習該課程時存在兩種誤區:一是計算機網絡就是些概念,了解概念、會上網使用簡單的網絡軟件即可;另一種是名曰強調應用,但把該課程降低到單純的網絡產品介紹。針對以上問題,筆者以生活中的網絡為實例,按項目整合課程內容。把傳統的章節內容歸納成模塊化教學,每個模塊都對應生活中的實際網絡項目,將應用技術貫穿到實踐中進行教學。
筆者按大項目和小任務組織教學與實踐,逐步擴展,使學生在完成小任務的同時邊學習邊實踐。
1) 項目一:構建小型網絡[6]。
任務一:組建SOHO型網絡。
任務二:構建辦公(或宿舍)網絡。
任務三:網絡服務器的搭建。
任務四:小型網絡的安全保證。
相關知識:計算機網絡的定義、網絡硬件組成、網絡中設備的連接方式、TCP/IP協議與IP地址基本知識、常用網絡測試工具、網絡病毒及防治等。這些基本知識在“大基”中已經講過,但僅介紹概念,大多數學生未接觸實踐。
2) 項目二:用無線網絡完成項目一任務。
相關知識:無線局域網的基本知識、無線局域網硬件設備、無線局域網通信協議以及無線局域網組網模式等。
3) 項目三:構建園區網絡。
任務一:多辦公區之間的網絡連接。
任務二:部門間網絡的安全隔離。
任務三:網絡的互聯與互通。
相關知識:交換機的工作原理及級聯技術、子網劃分與子網掩碼、VLAN技術及應用、路由技術與三層交換等。
4) 項目四:Internet接入技術。
任務一:ADSL接入技術。
任務二:校園網接入技術。
任務三:構建安全的校園網。
相關知識:Internet基本技術、家庭網絡接入技術及ADSL技術及應用、寬帶接入技術、路由協議與網關、防火墻技術及應用。
5) 項目五:網絡應用系統的總體規劃方法。
將這些項目與任務貫穿于教學的整個過程,使學生真正做到在學習過程中做項目,在做項目過程中學習,體現了“做中學、學中做”的教學理念
3從應用入手,積極探索多元化教學方法
傳統的灌輸式教學方式,即系統、完整、講細、講透的講課方法,既枯燥乏味,又束縛學生的智力發展和能力提高,加之課程學時普遍減少,因此,如何激發學生的學習興趣,啟發學生的思維,發揮學生的創造性,是改進教學方法和教學手段的重點[7]。在教學過程中,以“懂”、“建”、“管”、“用”為目標,從應用入手,積極探索多元化的教學方法,并將多種教學方法與教學手段相結合。如:場景教學與興趣教學相結合、啟發式教學與討論式教學相結合、任務驅動與案例教學相結合、演示教學與網絡教學相結合、虛擬教學與實物教學相結合、理論教學與實踐教學相結合等[8-10]。
興趣是最好的老師,在教學中,只有激發學生學習的興趣,才能調動學生學習的積極性。如在第一講中,教師首先介紹計算機網絡的重要性、發展趨勢以及在現實生活中的具體應用,啟發學生發言,談談自己使用網絡的情況以及對計算機網絡的理解,并互相交流,最后,教師總結歸納,給出計算機網絡的定義。
