学为中心的计算机网络课程教学改革

摘 要：分析当前计算机网络教学中存在的问题,结合学为中心的教学理念,从教学方式、教育目标、教育内容和评价方式4个方面对计算机网络的教学改革进行探讨,并以一个即时通信研究课题为例,说明如何运用研究式教学法.

关 键 词：计算机网络；研究式教学法；学为中心；创新能力

文章编号：1672-5913（2013）14-0037-05中图分类号：G642

计算机网络课程作为开设多年的专业基础课,所涉内容丰富,技术发展日新月异,应用广泛,不同专业不同层次的学生均需应用网络技能面对职业甚至生活基本技能的挑战.该课程的特点决定了教学方法、教学目标和教学内容相差很大.

绝大多数计算机网络课程教学模式还是以教师讲授教材知识点为主,未能真正体现“教为主导、学为主体”的教育思想,学生难以自觉融入课堂并自主开展学习.如何将教师单向灌输知识的过程变为引导学生发现知识的过程,将学生被动学习知识的过程变为主动探索知识的过程,是我们亟待思考和解决的问题.

教是为了学而存在的,是为学怎么写作的,学生只有以主人的身份全程参与教学,才能在教师的指导下更好地消化吸收知识,探索研究新领域,实现自身“知识、能力、素质”的全面成长.

我们希望结合“学为主体”的教育理念,对重点院校本科计算机网络课程的教学改革进行一点探索,转变以知识传授为目的的教学理念,将知识作为载体,训练学生掌握正确的学习方法、工作方法和思维方法,提高学生学习的积极性和主动性,突出学生的自主性和独特性,培养具有创新素质的人才.

1计算机网络教学存在的问题

1.1“教师讲授”的传统教学方式占主导

传统教学方法注重教师讲授,学生听课,信息传递是单向的,整个教学过程围绕教师展开,教师多半是站在讲台前完成自己的教学任务,客观上限制了学生潜能的充分发挥.这种方式过于重视“讲授”,往往固定教学实施过程,造成所有课堂千篇一律,始终没有改变“讲授式”教学方法的主导地位,对学生自主学习引导不够.

1.2“知识传承”的传统教育目标占主导

在教育目标上,传统方式过于注重认知目标的实现,强调学生通过感觉、知觉、思维、想象、注意、记忆等方式进行学习.在个别学生身上,往往更注重记忆的方式,乃至形成所谓的“上课记笔记,下课整理笔记,一个阶段之后复习笔记,临考之前背诵笔记,考试之中默写笔记、考完之后忘记笔记”的情况.传统的教学方法过于强调知识的传承,只传授已被证实的知识,强调让学生记住所学内容,而对学生能力的培养重视不够,完全不符合现代“学为中心”和重视能力素质培养的教学理念.

1.3“理论知识”的传统教育内容占主导

传统的教育内容仍然注重课程知识本身,理论是课堂内容的重要组成部分.计算机网络课程内容丰富、系统性强,教师给学生讲授的多是理论知识,学生偶尔也参加实验或者实践活动,但主要还是通过记忆方式掌握知识,很少得到网络编程能力和网络应用技能的训练.

1.4“统一试卷”的传统评价方式占主导

目前计算机网络课程还在使用一张试卷检验所有学生的学习效果,实行一刀切方式.这样的评价方式不能如实反映学生自主学习的能力,难以提高学生学习的积极性和主动性.统一的试卷要求大家掌握相同程度的理论知识,只是单纯的考知识、考记忆、考复制能力,抹杀了学生的自主性和独特性,不利于对学生进行素质教育及创新能力的培养.

2“学为中心”的教学改革

现代教育对推动社会的信息化发展有着重要作用,而信息化社会也给现代教育提出了新的要求,既要求教师为主导,学生为主体,创建合适的教学环境,也要求学习具有个性化,学习方式以教学任务为中心,学习过程要有充分的讨论交流.

教育信息化的使命是要促进学习方式的变革,实现传统课堂向高效“学堂”的转变,尤其是从以教师为中心的知识灌输型教学模式向以培养和提高大学生自主学习、团队学习、创造性学习能力为中心的个性化教学、导学模式转变,是高等教育从工业时代走向信息时代必须完成的历史性变革.

长期以来,学生处于以“教师”为中心的教学模式,习惯被动接受,而以“学为中心”的学习实质上是一种研究性学习,学生和教师共同参与研究,在研究中学习.老师应帮助学生熟悉新的教学方式,主动参与、主动交往、主动提问、主动探索,在研究中自主学习.

为了突出“学为中心”的教育理念,贯彻“学思结合、行知统一”的教育思想,我们对学校的计算机网络课程进行了多方面的教学改革.

2.1“讲授式、问题驱动式和课题研究式”结合的教学方式改革

在“学为中心”的教学理念中,讲授法仍然是一种主要方法,但“讲”不能照本宣科,仅仅进行“传授”,而应以问题吸引学生参与学习,通过师生互动、生生互动,达到学习的目的,收到好的学习效果.运用讲授法时,主要看教师讲什么,怎么讲,是否适合学生的需要,能否激发学生自主学习的动力,还必须引导学生掌握正确的学习方法,学会学习.

教师在课堂上采用讲授式、问题驱动式和课题研究式相结合的综合授课手段,在传授知识的同时,通过引导学生发现问题、解决问题进行思维拓展训练,让学生感受理解知识的发生和发展过程,培养学生的自主学习能力,通过良好的课内外互动、督促机制和配套建设,提高学生学习的积极性和主动性.

引入课题研究式教学法,结合教材相关章节重点提炼了多个课题任务,其中重点知识为因特网实用协议分析、网络编程实验、个别性能分析和新技术研究课题,促使学生将所学的内容与实际网络系统有机结合起来,并领略理论问题的研究方法,拓展网络视野.

2.2“知识、能力、素质”的教育目标改革

创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发展的不竭动力.学生是建设创新型国家的主体力量,他们具有的创新能力直接关系到国家命运与未来.先进的教育应当以培养聪明的学习者和创新家为目标.在计算机网络课程教学改革中,我们应该转变以知识传承为目的的教学目标,将知识作为载体,通过这个载体训练学生掌握正确的学习方法、工作方法和思维方法,促进学生个体思维和实践能力健康发展.强调学生的学习主体地位,把发展学生能力和素质摆在核心位置,以内化于心的知识、能力所形成的基本素质为依托,努力培养学生的高尚人格,充分发挥其创新意识和创新能力,成为基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的人才.

2.3“理论和实践结合”的教育内容改革

教师应对计算机网络课程内容进行重新梳理,搞清核心知识点,突出实践动手能力,充分利用因特网、自建局域网以及相应的软件资源,通过课堂演示、上机实验、开放实验和自主课题研究等多种手段,注重学生动手能力的培养,在使用网络、学习网络过程中贯彻“学为主体、学为中心”的教育理念,拓宽学生知识面和学术视野,发展创造性思维.另外,深入研究计算机网络课程教学内容的表层结构和深层结构,突出教学内容所蕴含的思想方法,对一些网络基础内容要求学生通过课下的自主学习掌握,充分利用宝贵的课堂教学时间对重点内容展开深入研讨,提高研讨的理论深度和前沿性,在研讨中巩固、强化基础知识,提高学生分析问题和解决问题的能力.

2.4“面向过程”的评价方式改革

为了激发学生的学习兴趣,避免用一次的成绩打击他们的学习积极性,必须对传统教学评价方式进行改革.我们应该改变传统的一考定论方式,将单纯的考知识、考记忆、考复制能力,变为考核知识的灵活运用、实践动手能力以及创造性解决问题的能力.

在计算机网络课程中采用面向过程管理的综合考评方法.在课程学习期间,对学生出勤率、课堂讨论、回答问题、研究课题报告、作业、中期测验等多个方面的情况进行登记和即时讲评,并记入课程总成绩,督促学生端正态度、投入精力,提高学习效果.

布置研究课题和开放实验,引导学生自主学习,鼓励学生自主完成.教学评价时进行课题公开答辩、全体学生参与评选优秀课题小组,计入最终考核成绩.这样的方式尊重学生主体地位,满足其学习选择需求.教师可在辅导答疑时间安排集中讲评开放实验成果,结合学生演示情况,对学生下一步的开发和学习方向给出建议.这种方式极大地鼓舞了学生的学习兴趣和研究,培养了学生学习的主动性、积极性乃至创造性.我们在教学过程中积极营造学生自主学习环境,鼓励和帮助学生尽早进入工程应用,为进入社会工作后的实践和应用奠定基础.

3“课题研究式”的教学方式实践举例

课程应该根据教学目的、教学内容的特点、学生的年龄特点、教师自身的特长来选择教学方法.改革传统的讲授式教学,重新认识讲授教学的价值,不在于直接给学生传授知识结论本身,而是为学生学习发现问题和独立解决问题提供支持、帮助、刺激和鼓励.

课题研究式是教师引导学生对某一课题进行探究活动,让学生自己“再发现”真理的教学方式,其突出特点是通过对问题的探究进行学习.注重对学生创造能力的培养.课题研究式不等于科学研究,而是将科学研究的方法应用于教学,其目的是通过学习研究获取知识,加深对知识的理解.

课题研究式教学方式的基本过程为：确定研究的问题一学生探索解决一讨论交流一总结评价.开展课题研究式教学,要求研究的课题必须选准,供学生阅读的资料必须丰富,教师必须站在学科前沿,善于引导分析学术上的争鸣.

3.1课题的选择

计算机网络课程理论教学采用的教材是《计算机网络――自顶向下方法（第四版）》,结合自顶向下法,开展课题研究式网络实验教学.研究课题的选择需要与理论课教学相结合,特别是研究式课题,由于规模较大、持续时间较长、难度较大,因此不但在内容上要与理论教学相结合,在进度上也最好一致.这样就可以将理论教学的进度与研究性课题的讨论交流相结合,形成理论教学与实践教学的良性互动,使两者的效果叠加、放大.

研究课题需要有一定的难度和深度,因此不宜设置过多题目,过于发散的题目在深度上很难达到要求.在实施过程中,需要组织学生的协作、交流,课题研究与理论教学结合,贯穿于教学的始终.基于以上考虑,我们选择即时通信软件为研究课题的其中一项.

目前常用的即时通信软件可分为3类：

（1）基于大量用户和好友机制的即时通信软件,如、阿里旺旺和飞信等；

（2）基于严格组织用户的即时通信软件,如腾讯通等；

（3）无用户管理的即时通信软件,如飞秋等.

其中第2类所使用的通信功能最基本、最典型,附加的管理功能最小,有利于学生将注意力集中到网络通信本身,因此我们选择第2种.

贴近教学内容的研究课题促进了课堂教学.事实上,越是较高层次的学生,他们产生的创新想法越多,也越是感慨基本原理学习的重要性,因为他们正是从一个个基本问题的学习与解决中一步步前行的.

3.2具体实施过程

我们以即时通信软件的设计这一研究课题为例,介绍“课题研究式”教学方法实施的具体过程.

课题名称：畅想即时通.

要求：按单位、角色组织用户.用户不必重新注册,不采用的“好友”机制,客户界面上显示所有用户的在线状态.

功能：传输实时或离线的消息和文件；推送系统通知.不需要传送实时的语音和视频.

环境：广域网.不需要采用飞秋的发现技术.不经过写作技巧,客户之间皆可直接通信.

研究过程阶段划分：

（1）准备阶段；

（2）概要设计阶段；

（3）应用层协议设计；

（4）应用层报文格式设计；

（5）通信过程设计；

（6）多线程设计；

（7）系统实现.

教师先将学生分组,通常每3～5人一组,为每组指定组长.学生以交流协作和相互督促的方式从事预习、准备课堂讨论发言、收集网络资料、讨论学习重难点和交流学习方法等活动.教师对研究过程提供设计思路和技术难点的帮助与指导,并提供相关通信软件的资料、开源代码等相关研究资源.每个探究阶段的完成,教师和学生共同做工作总结,通过讨论交流,加深学生对计算机网络课程理论知识的理解,对所学的知识点从感性认识上升至理性认识.老师采用自顶向下的设计方法能够充分地激发学生的热情.按照以往的经验,学生们一旦有了想法就急于实现,因此在整个研究课题实施的过程中,学生们间的最多的问题是“用什么编程语言好”或“某某功能应该如何实现”等.对于此类问题教师并不需要急于回答,而需要耐心地指导学生.在实际的项目实践中,概要设计阶段可以不考虑实现细节,事实上如果在此阶段过多地考虑实现细节,很快地深入到问题内部,这对设计工作甚至是有害而无益的.现在暂不考虑实现细节,就是为了锻炼学生的宏观思维能力.

凡是完成基本设计阶段的学生,都会对后续工作产生一些想法,愿意根据自己的优势和愿望自由发挥,有时比我们想告诉他们的还要多.学生的主动性、积极性乃至创造性都能较充分的发挥,促进对知识技能的理解与掌握,有利于创新思维与创新能力的形成与发展,只有思想得到升华,科学思维才能更主动和积极.通过这样的教学方法,培养学生创新意识和科学思维的能力,体现了“学为主体”的教学理念.

4结语

“学为主体”的核心是要转变“以教师讲授为教学方法、以知识传承为教学目标、以理论知识为教学内容、以统一试卷为评价方法”的传统教育观念,该方法更加注重学生的发展、学生的学习和学生的学习效果.计算机网络课程的教学改革,必须实现从以“教”为中心向以“学”为中心转变,从“理论灌输”向“主动学习”转变,引导学生发现知识,主动探索知识,从而提高学生的学习质量,使学生在知识、能力和素质上获得全面提升.