应用型本科计算机网络课程职业化教学改革
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）10-59-02
Professional teaching reform of “computer network” course for application-oriented undergraduate
Li Xuefeng， Zheng Yi， Wen Song
（School of Mathematics and Computer Science， Hubei University of Arts and Science， Xiangyang， HuBei 441053， China）
Abstract： Starting from the local colleges and application-oriented undergraduate professional education， aiming at the problems in the computer network curriculum teaching， from the course orientation， content architecture， teaching means and methods， the experimental setup and implementation of the project， methods and measures of teaching reform are put forward. Practice shows that these methods and measures can effectively stimulate students' learning enthusiasm， improving the teaching effect.
Key words： application-oriented undergraduate； professional education； computer network； teaching reform
0 引言
作为现代社会信息化的基石，计算机网络技术可以说是近三十年来发展最为迅猛的计算机技术之一。计算机网络课程作为计算机网络技术的基础课程，早已成为计算机相关专业的核心课程，且还是我国计算机相关专业硕士研究生考试专业课必考科目之一[1-2]，越来越多的理工科专业将其列为选修或必修课。面对不断涌现的计算机网络新技术和新应用，以及当前本科教育的应用型职业化趋势[3]，计算机网络课程的教学理念、教学方法和教学手段如何与时俱进，成为计算机网络课程教学改革的新课题。
本文从地方院校应用型本科的角度，探讨计算机网络课程的职业化教学改革。
1 计算机网络教学研究的现状及存在的问题
对于如何更好地开展计算机网络课程教学，许多高校教师一直在不断地探索和实践，在课程内容体系结构、教学模式、教学方法与手段、实验内容设计与实验方式等方面都取得了一系列的成果[4-6]，有力地推动了教学改革。但是面对当前应用型本科职业化教育取向的新要求，计算机网络课程教学仍然存在一些问题。
1.1 定位不准、目标不明、内容庞杂
不少地方本科院校先前以研究型大学的课程教学为样板，在其基础上稍作修改而形成自已的教学方案。研究型大学一般在教学上注重理论的深厚博广，但地方本科院校与研究型大学之间在教与学、培养目标等多方面都存在差异，这种做法造成一些地方院校出现一些问题，如：在理论应用于实际的能力方面以及灵活运用理论解决实际问题方面的训练相对不足。一些学生毕业后进入用人单位，在一些专业技术岗位上不能很快胜任工作。
近年来，国家提倡应用型本科职业化教育，一些学校教学强调实验、实训等实践操作，在一定程度上放松了理论教学的要求，于是又出现学生的理论水平相对较弱的情况，严重影响了学生分析问题和解决问题的能力。根据我们的教学经验，对计算机网络的基本理论掌握不好的学生，在实践中往往难以真正地理解和掌握实践项目，只能较为机械地按教师指导参与项目，难以融会贯通，更不用说灵活运用了。
计算机网络技术是通信技术与计算机技术相交叉、相结合的产物，并且技术发展快，内容庞杂。现有计算机网络的一些经典教材，如《计算机网络》（谢希仁）、《Computer Network》（Andrew S.Tanenbaum）等，内容丰富，知识面广，理论知识深厚。现在各学校的计算机网络课程所设学时大都不足以将教材的内容全部详细讲完。从另一方面来看，有些理论应该属于研究生学习的内容，所以教师必须对讲授内容进行优化处理，这也是对任课教师的一个考验。
1.2 教学手段与方法不能与学生现状相契合，对理论应用于实际的重视与训练不足
计算机网络课程的教学手段与方法，从早期的单一理论讲解，到“电子课件PPT”+“讲解”的简单模式，再到情景式教学、案例式教学、项目式教学模式等。但在教学过程中，如何根据具体教学内容和学生的学习状态选择适当的教学方法和手段，激发学生内在的学习动力，值得关注。另一方面，作为应用型本科课程，如何培养学生灵活运用理论于实践的能力，还需要狠下功夫。
1.3 实验内容枯燥，实验效果差
现有的计算机网络课程实验大多是验证性实验，实验项目的内容设计与网络应用关联不够，对学生没有吸引力，这造成学生做实验的兴趣和动力欠缺。在实验实施上，没有进行有力的督导，实验效果没有保证。 2 计算机网络课程教学改革
根据地方院校应用型本科职业化教育的定位，针对教学中的问题，提出如下改革措施。
2.1 明确定位，优化课程内容结构
我们认为，对于应用型本科计算机专业而言，计算机网络课程的目的在于让学生掌握计算机网络基本理论，从整体上理解计算机网络的组成以及运行机制，为后续的网络工程、网络安全等课程打下坚实的理论基础。
应用型本科对理论学习的要求既不同于研究型大学的“深厚”，也不同于职业院校的“够用”。应用型本科应该要求理论“坚实”，即理论的科学性准确、实在，不要求过深，但要求能将理论讲清楚，使学生能灵活运用理论分析和解决实际问题。
基于以上观点，计算机网络课程要让学生理解与掌握计算机网络的基本原理，能讲明白网络交互的基本机制。教学内容体系应该包括网络概述、以TCP/IP主线的各层，网络安全等。要分清各部分内容的主次轻重，对于基本理论部分必须熟练掌握，能够灵活运用，比如分组的转发流程、IP子网划分与超网构成等。对于一些相对较深的内容，比如：TCP拥塞控制，只要求学生掌握拥塞控制的概念及基本机制；对于拥塞控制算法，教师点到为止，细节可以让学生根据自己的兴趣进行学习。
2.2 教学方法的改革
理论教学是整个教学中至关重要的一环，我们从激发兴趣、以应用促进理论学习、重视知识体系三个方面来进行教学改革。
⑴ 通过问题情景、互动与启发式教学方法，激发学生学习兴趣
兴趣是学生学习中的一个最积极、最活跃的心理因素，是学生学习知识的动力和源泉。在教学中应设法激发学生的学习兴趣，把“教师要求学生学”改变为“学生主动要求学”。
教师平时可以有意识地收集计算机网络相关的案例、故事，上课过程中可根据需要适时地使用问题情景、互动式、启发式等教学方法，激发学生的学习热情。例如，在教授ARP协议中，提出ARP攻击的案例，向学生提问：在同一个实验室中，能否从自已的电脑上，看到其他某台电脑上网的分组内容，并且控制这台电脑的上网连接？通过这种设问，将学生的学习热情调动起来。
在创设问题情境时，要注意抓住理论的重点、难点和疑点，做到密切联系实际。问题设计必须以激发学生的好奇心，引导其思维，最终达到透彻掌握理论机制为目标。
⑵ 树立“于应用中学习理论，将理论应用于实际”的教学理念
计算机网络学科是一门直接来源于实践需求、服务于实践需求的应用型学科。计算机网络基本理论都是为了解决实际应用中的问题而提出来的，教师要让学生理解计算机各种网络协议提出的背景、目的及用途，并从分析实际案例应用，进步理解各种协议的工作机制及应用。教师必须树立“于应用中学习理论，将理论应用于实际”的教学理念，并将这一理念贯穿于整个教学中。在“用”字上狠下功夫，在教学中从“用”出发，让学生理解和掌握网络基本概念和基本理论，培养学生应用理论分析和解决实际问题的技能。
“于应用中学习理论，将理论应用于实际”的教学理念，可以通过案例教学来贯彻实施。在教学中通过对一些典型案例的分析、讨论和评价，使学生巩固基础知识，加深对理论的理解。真实的案例有利于激发学生的求知欲，调动学生的学习主动性和自觉性，从而提高学生分析和解决问题的能力。
当然，要很好地达到这个目标，教师必须具备扎实的理论基础和丰富的工程经验，才能在教学过程中把握重点，将理论与实践融会贯通，让学生掌握理论的同时，学习到主流和先进的实用技能，达到学以致用的教学效果。
⑶ 重视知识体系构建
计算机网络课程一般是层次式教学，即按照计算机网络的体系结构，逐层加以讲述和分析。教师在教学中，重点往往放在各层次的内部细节上，而对于组成部分在体系整体中的作用及上下交互机制常常讲解不多，甚至于忽略。这使得学生容易深陷于细节之中，对计算机网络的认识犹如盲人摸象，限于局部，难成体系，妨碍学生对计算机网络知识的融会贯通。
教师在教学过程中，必须加强学生对局部对象在整个知识体系位置及作用的认知。比如，在讲ARP协议时，在分析ARP协议的工作机制之后，还可进步从二台计算机分组通信整个流程的角度，来分析ARP何时被调用，让学生了解ARP协议在整个网络协议体系中的位置及作用。
2.3 实验手段及实验项目的改革
计算机网络课程的许多理论知识对于第一次接触的学生来说相对比较抽象，实验是让学生深入理解理论运行机制、体会理论应用、培养学生分析和解决实际问题能力的重要手段，是计算机网络课程教学中必不可少的重要环节。
根据多年的教学实践经验，提出了如下实验教学的改进建议。
⑴ 由浅入深的层次式的实验项目
教师精心设计实验项目，编写实验指导书。在一个实验项目中，应该包括原理验证性实验、应用设计性实验、能力扩展实验等由浅入深的多层次内容，实验项目既要能充分体现相关原理的运行机制，又要能体现理论在实际中的具体应用。在设计实验项目时，多从实际案例中提取，并且在实验项目中明确实验的应用场景，让学生感觉到通过完成实验，就能处理实际应用中对应问题，使他们在完成实验后产生成就感。
⑵ 多种形式督导，确保实验效果
教师对学生的有力督导是保障实验效果的重要环节。教师可以通过实验分组，检查时以每个小组为单位，教师在小组内随机抽查一名同学，要求其讲演汇报，有不过关者，整组重新学习；要求学生撰写实验报告，让其汇报实验心得体会。使用多种方式激励学生齐头并进，掌握学生的学习效果，并及时发现问题、解决问题。
3 结束语
本文从地方院校应用型本科职业化教育角度，提出优化课程内容体系，在教学中从激发学生兴趣入手，重视知识体系构建，通过案例教学与层次式项目化的实验教学相结合，从应用中学习理解理论，再以理论指导实践应用，深化学生对理论的理解，加强学生运用理论分析和解析实际问题的能力等教学改革方法和措施。这些方法和措施也是对我们近年来教学改革实践的总结。通过本校的教学实践证明，应用这些改革方法和措施，改变了学生对计算机网络学习的抽象枯燥感觉，让学习充满了挑战和乐趣；学生的团队意识、综合素质和能力都得到了很大提高。下一步我们还将更深入、全面地研究层次化项目式实验教学及实验督导方式。
