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【摘要】《计算机网络》是计算机及相关专业的一门重要的专业必修课,其实验教学是课程的重要环节,教学质量的高低将直接影响整个课程的学习。本文首先分析了《计算机网络》课程实验教学中存在的不足,然后提出了相应的改革方案和措施,最后探讨了《计算机网络》实验内容的设计依据和实验安排。
【关键字】计算机网络 实验教学 教学改革 实验类型
【中图分类号】H191 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0153-02
1 前言
随着计算机网络技术的发展和广泛应用,《计算机网络》课程已成为计算机和相关专业的一门重要专业必修课。本课程的教学目标是使学生系统地掌握计算机网络的体系结构、基本概念和基本原理,特别是Internet的核心技术和协议,并对各种网络技术以及网络管理、网络安全的基本原理和基本方法有所了解,同时具备一定的计算机网络软硬件的安装、配置和应用的能力,为今后从事计算机网络方面的实际工作及其它专业课程的学习打下基础。
由于计算机网络技术涉及计算机和通信两个领域,其概念多、原理复杂、协议抽象。为了加深学生对计算机网络的基本概念、基本理论和网络协议的理解,同时提高学生的动手操作和专业实践能力,本课程安排有配套的实验环节。笔者教授《计算机网络》课程多年,深感目前这门课程的实验教学效果差强人意。本文根据笔者课程教学的体会,首先分析了《计算机网络》实验教学中存在的不足,然后提出了改革方案和具体思路,最后探讨了实验内容的设计依据和实驗安排。
2 计算机网络实验教学现状
目前在《计算机网络》实验教学中,普遍存在以下薄弱环节:
2.1 实验教学目标不明确,实验内容设置不合理
对《计算机网络》课程的实验认识不足,没有目标和规划。有的学校实验内容偏应用,属于操作型实验；有的偏理论,属于对理论、协议的验证型实验。实验内容的设置随意性大、结构松散。这样学生学完了课程之后,对计算机网络的理论知识理解不深刻,在实际中也不能学以致用。
2.2 轻视实验环节,实验学时少
重视理论教学而轻视实验教学,课时安排不当。有的院校实验课时只有8学时,实验的地位不突出,从而导致实验内容与理论教学相脱节,实验的针对性不强,学生的网络知识和实践应用能力不能得到相应的提高,教学效果不明显。
2.3 实验教学组织不完善,考核方式不合理
实验教师在实验中没有起到引导作用,学生在实验过程中积极性不高,特别是合作性实验,存在“有干的、有看的”现象,学生缺乏主动参与,对网络知识主动探索的欲望不高,这样影响了教学质量。实验成绩主要来源于实验报告,考核方式不合理。
3 计算机网络实验教学改革
针对《计算机网络》课程实验教学的特点,在实验环节的教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了改革,具体措施如下:
3.1 提高对实验教学的认识
《计算机网络》的实验教学不仅需要对《计算机网络》课程中的理论和协议进行验证,还需要通过对计算机网络实际的操作,提高学生分析、解决网络问题和网络应用开发的能力。可见,《计算机网络》实验的教学内容是一个系统的工程,需要有组织有针对性的安排实验内容,既要使实验内容与理论知识融会贯通,又要体现实用性和先进性。
3.2 更新实验教学内容
网络实验的类型可以分为:验证型实验、操作型实验、综合型实验和设计型实验四类。验证型实验主要用于验证网络的工作原理和各种协议,如解析IP包、解析TCP包、分析CSMA/CD的运行机制、理解ARP协议的原理等实验。操作型实验在于提高学生网络方面的动手能力,如制作网线、安装网卡、配置TCP/IP协议等实验。综合型实验是指运用多门课程的知识和技能完成实验项目,目的是让学生更好地应用网络知识、提高综合运用能力,比如网络应用服务器的配置、交换机与路由器的配置、网络性能分析、网络故障排除等实验。设计型实验是指学生根据教师提出的实验要求,设计实验方案和解决步骤,独立完成实验任务,如网络通信程序设计、网络规划设计等实验。
以往的实验项目多是验证型、操作型实验,这样不利于创新人才的培养。为了加强实验教学效果、培养学生综合应用知识、分析和解决问题的能力,应当更新实验内容。适当增加设计型和综合型实验项目比重,减少验证型、操作型实验的数量。
3.3 增加实验学时数
为了保证实验内容的实施和良好的教学效果,实验学时应当在16学时以上。有条件的可以独立开设《计算机网络实验》课程。现在,已经有不少高校把网络的实验课程从理论课程中脱离出来,独立开设实验课程,以便传授更多的网络知识,提高学生的网络技能。
3.4 加强实验教学的管理与组织
实验开始前实验教师需要明确实验目的与实验步骤。学生需要预习实验内容,对于综合型、设计型实验,学生需要写出工作计划和设计方案。实验过程中教师需要加强监督与管理。在实验开始时认真讲解实验内容及需要注意的问题,实验进行中善于引导学生,鼓励学生主动寻找解决问题的方法。实验要求每3-5人为一个实验小组,每组有独立的实验设备。小组成员有明确的分工,积极参与整个实验过程。实验结束后学生要认真撰写实验报告。实验报告不应是简单的实验步骤描述,需要有实验中出现问题的解释与说明。对于综合性、设计性实验,需要有分析过程和解决思路。实验成绩的判定不单纯来源于实验报告成绩,需要结合学生在实验课中的表现和实验结果的考核。
4 计算机网络实验教学内容
《计算机网络》实验教学的目标是使学生理解和掌握计算机网络体系结构和工作原理,强化对网络协议的理解,能进行简单的网络安装、配置,并使学生掌握基本的网络编程技术。因此,本课程的实验内容应该涵盖以下方面:1)计算机网络原理和协议的认知与分析；2)网络软硬件的安装、配置；3)简单的网络通信编程。根据这样一个原则,设计的《计算机网络》实验教学内容如表1所示。总共的实验学时为20学时,涵盖了上面的实验内容,并且既有验证型和操作型实验,也有设计型、综合型实验,实验类型完善。通过本实验计划的实施可以很好得达到教学目标的要求。
5 结语
计算机网络实验教学是《计算机网络》课程教学的一个重要环节,对于培养学生扎实的计算机网络理论功底,积累一定的网络实践经验具有重要意义。然而由于计算机网络知识理论性强,发展日新月异,实验教学一直是《计算机网络》课程教学中的薄弱环节。结果是学生不能真正理解网络的概念和原理,不能把所学的知识应用到实际中。可见,开展实验教学的研究,完善实验内容、改进实验教学的组织会对提高课程的教学质量产生积极作用。下一步,我们准备在以前工作的基础上,编写一部计算机网络实验教材,以更好得满足实验教学的需要。
参考文献
[1] 谢希仁,计算机网络(第五版),北京:电子工业出版社,2007年12月.
[2] 陈鸣,计算机网络实验教程,北京:机械工业出版社,2007年2月.
[3] 冯国富、江效尧、胡作进,以就业为导向的计算机网络教学改革研究,中国科教创新导刊,2007(8):126-127.
[4] 刘彦保,计算机网络课程改革探讨,高等理科教育,2007(3):78-81.
[5] 卢加元,《计算机网络》课程实验教学研究与改革设想,福建电脑,2007(8):214-215.
[6] 曹利,《计算机网络》实验教学的分析和设计,实验室科学,2008(4):50-52.
【关键字】计算机网络 实验教学 教学改革 实验类型
【中图分类号】H191 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0153-02
1 前言
随着计算机网络技术的发展和广泛应用,《计算机网络》课程已成为计算机和相关专业的一门重要专业必修课。本课程的教学目标是使学生系统地掌握计算机网络的体系结构、基本概念和基本原理,特别是Internet的核心技术和协议,并对各种网络技术以及网络管理、网络安全的基本原理和基本方法有所了解,同时具备一定的计算机网络软硬件的安装、配置和应用的能力,为今后从事计算机网络方面的实际工作及其它专业课程的学习打下基础。
由于计算机网络技术涉及计算机和通信两个领域,其概念多、原理复杂、协议抽象。为了加深学生对计算机网络的基本概念、基本理论和网络协议的理解,同时提高学生的动手操作和专业实践能力,本课程安排有配套的实验环节。笔者教授《计算机网络》课程多年,深感目前这门课程的实验教学效果差强人意。本文根据笔者课程教学的体会,首先分析了《计算机网络》实验教学中存在的不足,然后提出了改革方案和具体思路,最后探讨了实验内容的设计依据和实驗安排。
2 计算机网络实验教学现状
目前在《计算机网络》实验教学中,普遍存在以下薄弱环节:
2.1 实验教学目标不明确,实验内容设置不合理
对《计算机网络》课程的实验认识不足,没有目标和规划。有的学校实验内容偏应用,属于操作型实验；有的偏理论,属于对理论、协议的验证型实验。实验内容的设置随意性大、结构松散。这样学生学完了课程之后,对计算机网络的理论知识理解不深刻,在实际中也不能学以致用。
2.2 轻视实验环节,实验学时少
重视理论教学而轻视实验教学,课时安排不当。有的院校实验课时只有8学时,实验的地位不突出,从而导致实验内容与理论教学相脱节,实验的针对性不强,学生的网络知识和实践应用能力不能得到相应的提高,教学效果不明显。
2.3 实验教学组织不完善,考核方式不合理
实验教师在实验中没有起到引导作用,学生在实验过程中积极性不高,特别是合作性实验,存在“有干的、有看的”现象,学生缺乏主动参与,对网络知识主动探索的欲望不高,这样影响了教学质量。实验成绩主要来源于实验报告,考核方式不合理。
3 计算机网络实验教学改革
针对《计算机网络》课程实验教学的特点,在实验环节的教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了改革,具体措施如下:
3.1 提高对实验教学的认识
《计算机网络》的实验教学不仅需要对《计算机网络》课程中的理论和协议进行验证,还需要通过对计算机网络实际的操作,提高学生分析、解决网络问题和网络应用开发的能力。可见,《计算机网络》实验的教学内容是一个系统的工程,需要有组织有针对性的安排实验内容,既要使实验内容与理论知识融会贯通,又要体现实用性和先进性。
3.2 更新实验教学内容
网络实验的类型可以分为:验证型实验、操作型实验、综合型实验和设计型实验四类。验证型实验主要用于验证网络的工作原理和各种协议,如解析IP包、解析TCP包、分析CSMA/CD的运行机制、理解ARP协议的原理等实验。操作型实验在于提高学生网络方面的动手能力,如制作网线、安装网卡、配置TCP/IP协议等实验。综合型实验是指运用多门课程的知识和技能完成实验项目,目的是让学生更好地应用网络知识、提高综合运用能力,比如网络应用服务器的配置、交换机与路由器的配置、网络性能分析、网络故障排除等实验。设计型实验是指学生根据教师提出的实验要求,设计实验方案和解决步骤,独立完成实验任务,如网络通信程序设计、网络规划设计等实验。
以往的实验项目多是验证型、操作型实验,这样不利于创新人才的培养。为了加强实验教学效果、培养学生综合应用知识、分析和解决问题的能力,应当更新实验内容。适当增加设计型和综合型实验项目比重,减少验证型、操作型实验的数量。
3.3 增加实验学时数
为了保证实验内容的实施和良好的教学效果,实验学时应当在16学时以上。有条件的可以独立开设《计算机网络实验》课程。现在,已经有不少高校把网络的实验课程从理论课程中脱离出来,独立开设实验课程,以便传授更多的网络知识,提高学生的网络技能。
3.4 加强实验教学的管理与组织
实验开始前实验教师需要明确实验目的与实验步骤。学生需要预习实验内容,对于综合型、设计型实验,学生需要写出工作计划和设计方案。实验过程中教师需要加强监督与管理。在实验开始时认真讲解实验内容及需要注意的问题,实验进行中善于引导学生,鼓励学生主动寻找解决问题的方法。实验要求每3-5人为一个实验小组,每组有独立的实验设备。小组成员有明确的分工,积极参与整个实验过程。实验结束后学生要认真撰写实验报告。实验报告不应是简单的实验步骤描述,需要有实验中出现问题的解释与说明。对于综合性、设计性实验,需要有分析过程和解决思路。实验成绩的判定不单纯来源于实验报告成绩,需要结合学生在实验课中的表现和实验结果的考核。
4 计算机网络实验教学内容
《计算机网络》实验教学的目标是使学生理解和掌握计算机网络体系结构和工作原理,强化对网络协议的理解,能进行简单的网络安装、配置,并使学生掌握基本的网络编程技术。因此,本课程的实验内容应该涵盖以下方面:1)计算机网络原理和协议的认知与分析；2)网络软硬件的安装、配置；3)简单的网络通信编程。根据这样一个原则,设计的《计算机网络》实验教学内容如表1所示。总共的实验学时为20学时,涵盖了上面的实验内容,并且既有验证型和操作型实验,也有设计型、综合型实验,实验类型完善。通过本实验计划的实施可以很好得达到教学目标的要求。
5 结语
计算机网络实验教学是《计算机网络》课程教学的一个重要环节,对于培养学生扎实的计算机网络理论功底,积累一定的网络实践经验具有重要意义。然而由于计算机网络知识理论性强,发展日新月异,实验教学一直是《计算机网络》课程教学中的薄弱环节。结果是学生不能真正理解网络的概念和原理,不能把所学的知识应用到实际中。可见,开展实验教学的研究,完善实验内容、改进实验教学的组织会对提高课程的教学质量产生积极作用。下一步,我们准备在以前工作的基础上,编写一部计算机网络实验教材,以更好得满足实验教学的需要。
参考文献
[1] 谢希仁,计算机网络(第五版),北京:电子工业出版社,2007年12月.
[2] 陈鸣,计算机网络实验教程,北京:机械工业出版社,2007年2月.
[3] 冯国富、江效尧、胡作进,以就业为导向的计算机网络教学改革研究,中国科教创新导刊,2007(8):126-127.
[4] 刘彦保,计算机网络课程改革探讨,高等理科教育,2007(3):78-81.
[5] 卢加元,《计算机网络》课程实验教学研究与改革设想,福建电脑,2007(8):214-215.
[6] 曹利,《计算机网络》实验教学的分析和设计,实验室科学,2008(4):50-52.