型教学在“计算机网络技术”课程中的应用

［摘 要］文章根据“计算机网络技术”课程的特点,结合研究型教学模式的优势,提出可在“计算机网络技术”课程中运用研究型教学模式：一是在课堂教学中注重改善教学方法与教学手段；二是布置课外学习任务,以完成知识扩展；三是设计综合实验,培养学生创新能力；四是课程考核注重刺激思维,鼓励创新.

［关 键 词］计算机网络技术研究型教学创新能力

［作者简介］于丽（1971-）,女,内蒙古兴安盟人,天津师范大学教育学院教育技术系,讲师,硕士,研究方向为网络与多媒体技术应用.（天津300387）

［基金项目］本文系天津师范大学教育基金项目“教育技术专业网络实验课程体系的设计与研究”的阶段性研究成果.（项目编号：52WQ57）

［中图分类号］G642.4［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2012）20-0090-02

研究型教学与研究型学习是我国当代高等教育发展的必然趋势,它以培养大学生创新精神和研究能力为目标,为学生具备自学能力打下坚实基础.文章结合“计算机网络技术”课程的特点,探讨如何有效地将研究型教学引入该课程,以充分调动学生的学习积极性,并培养学生的创新能力以及科研能力.

一、研究型教学的意义

目前国内高校在创新教育方面仍存在着一些问题,如教师的教学过于重视知识的传授,对学生创新能力的培养不到位；教学知识与社会生产实践脱节,无法调动学生的学习积极性与主动性；在考核体系中只注重对知识的考核,而忽略对实践创新能力的考核等.因此,以培养学生创新精神和研究能力为目标的研究型教学,已经成为我国高校教育改革的趋势.在高校课程教学中引入研究型教学,既可以充分调动学生的学习积极性,也有利于培养学生的创新能力,使他们不仅成为适应社会的人才,更能成为改造社会的人才.

二、“计算机网络技术”课程改革的必要性

“计算机网络技术”是计算机技术与通信技术相互渗透、密切结合而形成的一门交叉科学,它的应用已经遍及社会生活的各个领域,对当代社会的发展以及人们的工作和生活产生了深远影响.“计算机网络技术”作为计算机相关专业学生必修的核心课程之一,在整个学科中有着极其重要的地位.

“计算机网络技术”的教学目标大致可以分为三个层次：网络基本应用、网络管理员或网络工程师和网络相关科学研究.其中,网络基本应用的目标是掌握“计算机网络技术”的基本概念和知识,具有熟练使用计算机网络和简单网络故障维护的能力,这是现代人才都应具备的基本素质.网络管理员与网络工程师是培养掌握网络集成、网络管理与安全、网络编程等技能,并专长于其中某一项的专业技术人员.这一层次的人才,既要具备较好的理论知识,又要充分与社会生产实践相结合,理论与实践的紧密联系是培养该类人才的基本策略.

高等教育中的计算机网络技术课程涉及大量基础理论、基本模型,还要与当前的工程经验和工程实践密切结合,为社会培养既具有较高理论基础,又具有较强动手能力的网络应用技术人员.然而教学方法单一,学生课堂参与度低；课程讲授过分重视确定性、陈述性和记忆性的材料,忽视原理性、策略性、创造性知识教学；教学内容与实践脱节,实验教学环节薄弱等问题长期存在.学生总体的感觉是教学内容过于抽象、空洞,知识陈旧无法调动学生的学习积极性和研究的主动性,不利于学生综合能力和创新能力的培养.可见,对“计算机网络技术”课程进行教学改革十分必要.

三、“计算机网络技术”课程中实施研究型教学的方案

(一)在课堂教学中注重改善教学方法与教学手段

在多年发展的基础上,“计算机网络技术”课程已经具有自身比较完善的知识体系,基础理论知识相对成熟,在教学内容中的基础理论知识的选择上应该兼顾新兴技术.例如,当前在计算机网络技术中广泛应用的工业标准是TCP/IP协议栈,而OSI参考模型对计算机网络的发展具有指导性的意义,却没有被广泛应用,因此,只需要选择介绍其特点和网络体系结构的意义就可以了.

在教学方法上,重学术深度,即教学内容深层次的内涵,而不是教学难度.追求教学深度,可以帮助学生加深对基本教学内容的理解,激发学生的钻研精神和创新精神.挖掘教学深度可以从以下几个方面展开：

一是从“计算机网络技术”课程的发展历史挖掘基本教学内容的深度.在教学过程中,引入与教学内容相关的科学发展史以及相关的人物故事,以激发学生的钻研精神.例如,讲到分组交换技术对计算机网络发展的重大意义时,强调分组交换技术的提出以及当时多个科研队伍的研究状况,可以突出人物LeonardKleinrock,当时他是麻省理工学院（MIT）的一名研究生,第一个分组交换技术的公开工作者.通过这种方法告诉学生,在计算机网络技术发展的历程中,有很多在校大学生都参与到其中来,并取得了巨大的成就,激发学生的学习积极性及钻研精神.

二是从“计算机网络技术”课程的基本理论挖掘教学深度.计算机网络技术的一些概念,看似简单,实则内涵丰富,要引导学生从更深刻的层次上分析和理解这些内容,就有可能使学生创造性地应用这些概念.例如,介绍OSI参考模型时,可以介绍其抽象的内涵和意义,以及对计算机网络技术发展的贡献,以鼓励学生在具有相关技术能力的基础上,进行计算机网络技术体系结构的研发工作,以提高包括网络安全性等内容在内的网络技术怎么写作质量.

三是从“计算机网络技术”课程的实例出发,分析挖掘基本教学内容的深度.当今社会,计算机网络技术与生产实践密切相关,网络技术的一些概念、原理看起来枯燥无味,单从讲授方式入手很难引起学生的兴趣,如果在讲解这些内容时引入相关实例,对典型的案例展开分析、讨论和评价,学生看到了相关理论活生生的应用,他们的学习积极性和主动性就能够被充分调动起来.例如,讲到ATM技术时,引入早期某高校花巨资建设ATM校园网,但没有被广泛应用的案例,从中分析ATM网络的特点和实现技术,这样从生动的案例分析展开知识的讲解,体现了知识与现实的相关性,使学生在掌握了基础知识的同时,更有了一定的实际应用经验.

在教学手段上,还要大量辅助以多媒体教学手段,通过图片、视频、动画等方式展示教学内容.尤其是利用动画技术,可以将抽象复杂的教学内容和工作原理以直观的形式展现出来.例如将数据包在发送方的各层封装过程以及接收方的依次解封过程,利用动画方式演示出来,既形象生动,又容易理解和记忆.为了便于对知识点的理解,在教学过程中可以辅助使用各种相关工具.例如,借助Iris工具,可以捕捉并分析各种数据包结构,学生在该软件的帮助下,可以看到MAC帧、IP数据报、TCP报文等相关协议数据单元的内容和结构,这对学生理解和掌握网络协议提供了帮助.

(二)布置课外学习任务,完成知识扩展

长期以来,教师作为知识的传播者,是学生获得知识的唯一来源.而研究型教学就是要鼓励学生在学习中研究,在研究中学习,鼓励学生不要满足书本上的知识,而要研究和掌握书本上没有的知识.因此,在教学过程中为学生提供基于课程教学内容而又略高于教学内容的资料和获取资料的各种方法.这样既拓展学生的知识面,又培养学生搜集资料,阅读文献的良好习惯.

(三)设计综合实验,培养学生创新能力

“计算机网络技术”课程是一门应用性很强的学科,因此要格外重视实验教学环节,它不仅是理论教学的深化和补充,更是培养学生综合运用所学知识,解决实际问题的重要环节.在试验教学改革中,要从传统教学模式下的告诉学生“只能做什么,不能做什么,结论是什么”,改变为让学生去思考：你能做什么?怎么做?结论是什么?即让学生去思考,让学生去根据现有条件,自主设计实验.计算机网络技术实验分为三个层次：

第一层次为基础实验,其中多为验证性实验,验证网络技术的相关原理.传统的验证性实验,是先告诉学生本次实验要验证哪个理论,实验的步骤是怎样的.实验没有悬念,也就没有吸引力,不能激发学生的学习兴趣.如今同一实验,并不提前告知学生要测什么,只是设计了实验的多组数据,让学生去思考、去实践,并对实践结果进行比较,最终得出相关结论.例如,在验证子网掩码作用的实验中,设计多组实验数据,让学生去实践、去思考,最后总结归纳出子网掩码对子网划分的作用.

第二层次的实验是扩展性试验,这类实验可供学生选做,以拓展学生的实践技能.扩展性试验主要包括网络安全、网络管理、网络工程等相关方面,这就要求学生在完成此类实验之前,必须完成相关知识的积累和学习.而这类实验多从生活和生产经验中来,不同的学生在不同的生活实践中获取的不同方面的网络知识,在这里都可以进行验证.同时,学生有意义的经验也会被收录,补充到扩展实验中来,从而实现随时补充随时更新的有效机制.

第三层次的实验是综合设计性试验.此类实验,教师通过提出问题、创设情境,鼓励学生思考并形成有效工作团队,自主设计实验.例如,给出某公司对网络的设计要求,要求学生针对用户需求和实际投资,自行组织团队,进行网络的硬件设计和虚拟实施,并开发相应的软件系统,以满足公司的业务需求.在团队进行网络设计的过程中,教师可以担当顾问的角色,以协助工作组有效展开工作.通过这类实验,鼓励学生主动参与、主动实践、主动思考、主动探索,在探索中发现问题、解决问题、摸索学习方法、积累实践经验,从而培养学生的创新能力,使体素质全面提高.

(四)课程考核注重刺激思维,鼓励创新

研究型教学的考核方法主要是考核学生灵活运用基本概念、基本理论的能力,分析和解决问题的综合能力,以及创新思维能力.课程考核可以从以下三个方面进行：一是随堂测试.为了鼓励学生参与课堂教学、课堂讨论,鼓励学生积极思维,每章结束后进行随堂测试,既考核平时作业的掌握情况,又提供了另一种形式的师生互动.二是实践研究论文.主要是考核学生综合运用知识的能力.学生在完成实践任务后,提交相关研究论文,并进行评审和答辩,答辩成绩计入期末总成绩.三是综合测试.在课程结束后,进行课程综合考核,以考查学生的能力水平和知识掌握程度.

几年来的教学实践证明,在“计算机网络技术”课程教学改革中,应用研究型教学得到了广大学生的肯定,使得学生在“计算机网络技术”课程的学习中充满了挑战和兴趣,学生的团队意识不断增强,综合能力有了很大的提高.随着计算机网络技术的飞速发展,“计算机网络技术”课程的教学也应该越来越紧密地联系社会生产实际,在探索中不断推陈出新,为培养高素质、高能力的新一代应用型人才而努力.

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