高校计算机专业《计算机网络原理》教学方法

摘 要：《计算机网络原理》是高校计算机专业的核心课程.针对其教学过程中存在的难点,从课程内容规划,难度把握,具体的教学方法等方面阐述了提高教学质量的思路和方法.

关 键 词：计算机网络原理；课程教学,教学方法

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）003-0196-02

作者简介：崔炜荣（1983-）,男,陕西汉中人,硕士,安康学院信息与教育技术中心讲师,研究方向为计算机网络.

0引言

自1969年世界上第一个计算机网络ARPA在美国诞生以来,经过40多年的飞速发展,计算机网络已经无比深刻地融入到人类社会中去,有力地推动着人类社会方面面的变革.因此,《计算机网络原理》课程作为高等院校计算机专业的核心课程,其重要性也愈加突出.如何充分发挥教师的作用,引导学生学习各种抽象的协议和原理,真正建构其自身对“网络”的正确理解,是值得研究与探索的重要问题.

1教学中存在的难点

作为计算机与通信的交叉学科,计算机网络涵盖了太多的内容.从物理层到应用层,从局域网到广域网,从网络安全到网络编程,各种各样抽象复杂的协议、算法、原理,无论对教师的授课还是对学生的学习都造成了一定的困难.笔者基于多年的授课经验,经过调研、实践和思考,认为计算机网络教学中主要存在两大难点.

1.1合理规划授课内容难

计算机网络原理在笔者所在高校的的授课课时为64课时,在规定的课时中完成对大纲所有知识点的“有效”讲授是非常困难的.如果面面俱到的讲授,其效果只能是面面俱浅,学生学习的“专业性”会大打折扣.因此,如何对课程内容合理规划,是开课前首要解决的问题.事实上,要解决这个问题并不容易,在面广量大的内容中进行细致规划,要求教师首先对计算机网络有深入,全面的理解.其次,要能够结合课程学习的目标及学生的认知特点综合的考虑.

1.2学生理解抽象的网络原理知识难

各种各样的网络协议和算法构成了计算机网络的理论基石,而这些协议和算法往往是复杂、抽象的,学生在理解上面存在较大的困难.很多学生甚至在学习完课程后依然无法对网络体系的分层有正确的理解.因此,“如何教”是教学过程中面临的第二大难点.这要求教师摈弃单一的以讲为主,缺乏互动的授课方式,运用各种教学工具探索、实践和总结各种教学方法,从而获得良好的教学质量.

2教学方法研究

2.1明确课程定位,精心组织课程内容

作为计算机网络技术方面的综述性课程,其内容的合理规划依赖于对本课程的正确定位,即紧扣“基础”和“典型”.所谓基础,即指计算机网络的基本概念,网络各个层次的基本工作原理、计算机网络的基本设计方法等.所谓典型,即指各个层次的典型协议、算法等.尽管如今网络技术日新月异,但是新技术的发展总是建立在已有的“基础”与“典型”上.因此,该课程的定位应该是“开门”,即通过对“基础”和“典型”的网络知识的讲解,让学生首先建立起对抽象的网络结构的意义构建,激发他们学习的兴趣,为进一步学习计算机网络的专题知识打下基础.

2.2因材施教,合理控制教学难度

不同层次的高校之间,学生的能力和素质存在着一定的差别.针对此客观现实,要求教师在授课时因材施教.首先,所选的教材应该编排合理,难度适中.这样的教材不仅有利于学生的自学,激发学习的兴趣,而且能够有效地指导教师对课程内容的规划.其次,在授课的过程中,教师要把握讲课的“粒度”、“深度”.根据课时的长短,合理规划“粒度”,根据学生接受能力的强弱,合理安排“深度”.这样,才可以最大限度地降低学生在学习复杂知识中形成的挫折感,从而使得课程的教学是真正有效的.

2.3善用类比,帮助学生理解抽象原理

在教学过程中,学生将遇到大量抽象的概念和原理.由于计算机网络是一种“人造”的事物,其中的概念,原理都是由对人类活动的观察导出.教师可以利用这一特点,在教学过程中善用类比法,多用生活中熟悉的、具体的例子进行类比,帮助学生直观、形象的理解抽象,枯燥的知识.比如,在讲解网络体系结构时,可与邮政系统进行类比,见图1.要实现两个单位之间的人员的邮件通信,需要很多要素参与,比如写信人和收信人,单位的收发室、邮递员、邮局等.根据各自工作的内容和特点可以将其划分到不同的层次中去,与网络体系结构相类比,写信人与收信人工作在应用层,收发室工作在传输层,邮局工作在网络层,而邮递员工作在物理层.这种类比的大量使用,能够非常有效地帮助学生加深理解.教师在教学过程中应该积极思考,积累素材.教师之间也可以互相沟通,建立起共享的素材库,对教学质量的提高有着明显的作用.

图1与网络体系相类似的邮政体系

2.4增进师生互动,提高课堂教学效果

多媒体教学是目前计算机网络原理课程的主要教学手段,虽然与传统的板书式教学手段相比,具有直观性,形象性和信息量大的优势,但是在运用中也暴露出许多问题.其中的一个重要问题是：以多媒体信息量大的优势加紧向学生进行知识的灌输,不考虑学生的感受和吸收能力,不注重与学生的交流及其独立思考能力的培养.概括而言,就是多媒体教学互动缺乏的问题.对于抽象程度高,理论性较强的计算机网络原理课程,这种缺乏互动的课堂模式很难激发学生的学习兴趣,使得教学效果大打折扣.因而,如何增进互动值得教师认真研究.

首先,“问答”依然是目前教学条件下最为有效的互动方式.在知识的讲解上,教师要循循善诱,不断的由浅至深的提出问题,引导学生思考.在课件的制作上,善于通过PPT自带的动画效果,制造课堂教学“问答”的氛围.其次,教师可以开发出一些简单的游戏,在活跃的课堂氛围中,帮助学生建立起对抽象知识的直观映像.例如,在讲解网络体系结构时,笔者让5位同学分别模仿计算机网络5层结构的功能,来演示信息如何经过层层加工,后被传输的过程.这样的游戏引起了同学极大的兴趣,取得了良好的教学效果.

2.5利用仿真软件,增加教学直观性

在课堂上,教师通过一些实验对所学原理进行验证,能够有效地帮助学生加深理解.但是对于计算机网络原理课程,这样做往往是困难的.因为多媒体教室中很难搭建起网络实验的设备平台.并且网络协议都是由软件实现,即便是使用真实的设备实验,学生也难以观察到协议的工作过程.因此,教师可以使用网络仿真软件来加强课堂教学中的实验环节.网络仿真软件通过在计算机上建立一个虚拟的网路平台,来实现对网络环境的模拟.在此,笔者推荐Cisco公司的PacketTracer仿真工具.使用PacketTracer用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑,并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程,观察网络实时运行情况,如图2所示.PacketTracer不仅支持多种协议模型,而且提供了大量的设备仿真模型,并可以在IOS环境中对虚拟设备进行配置,帮助使用者熟习网络设备的各种配置命令.所以,利用PacketTracer软件可以方便快捷地进行网络组建、设备配置、协议测试等网络技术实验,满足计算机网络教学对实验以及师生互动的需要.

图2利用PacketTracer进行网络仿真

3结束语

计算机网络技术应用广泛,社会对计算机网络人才需求巨大,因此提高计算机网络课程的教学质量无论对于学科建设还是学生的考研、就业,都有着重要的意义.笔者通过理论研究和实践,总结出一些有效的思路和方法.但随着网络知识的日新月异及教学手段的不断创新,“教什么”、“如何教”的问题仍然值得进一步研究和探索.