摘要：根據(jù)學生學習計算機網(wǎng)絡中存在的問題，提出重新組織內(nèi)容，進行理論教學改革的原則。給出結合多種軟件，進行實踐教學改革的方案，說明進一步密切理論與實踐聯(lián)系的教學改革模式。這些方法可以增強學生對各種協(xié)議的理解及運用能力，提高計算機網(wǎng)絡課程的教學質量。
　　關鍵詞：計算機網(wǎng)絡；教學改革；理論；實踐
　　
　　
　　計算機網(wǎng)絡現(xiàn)在已經(jīng)成為各高校電子信息與計算機專業(yè)開設的一門重要課程。它既是現(xiàn)代通信、信息安全、網(wǎng)絡編程等多門課程的基礎，又與工程實踐密切結合，在信息社會中有廣泛的應用[1]。但本課程涉及的知識面廣、概念繁多、理論復雜，對于參加學習的各類學生，單純的講授法難以達到理想的教學目標。而網(wǎng)絡設備價格昂貴，一般學校也沒有充足的經(jīng)費購買網(wǎng)絡實踐所需要的全線產(chǎn)品；即使購買了部分設備，實驗內(nèi)容也往往與原理關聯(lián)不大，無法取得實踐驗證理論、促進理論理解的教學效果。因此，對計算機網(wǎng)絡課程的教學體系進行改革，使用較低的經(jīng)費投入，完善當前的實驗教學內(nèi)容，探討一套理論與實踐密切結合的教學模式，對于計算機專業(yè)繼續(xù)教育類人才的培養(yǎng)具有重要意義[2]。
　　1理論教學改革
　　在多年的教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)學生在學習計算機網(wǎng)絡時會出現(xiàn)以下問題：
　　1) 與計算機類其他課程相比，該課程的知識點凌亂繁多，缺少一條貫串始終的主線。許多學生在學習時不能把握課程的要領，通過死記硬背的方式學習課程內(nèi)容。這與教學內(nèi)容的構架、編排以及敘述方式有很大關系。
　　2) 理論脫離實踐，實驗內(nèi)容與網(wǎng)絡原理缺乏密
　　切聯(lián)系，有學校甚至將計算機網(wǎng)絡原理與計算機網(wǎng)絡實驗作為兩門獨立的課程開設。然而，理論和實踐相互促進，對于學生基本原理和基本技能的掌握具有不可替代的作用。課程內(nèi)容如果不能將兩者有機結合，學生就難以形成對各種原理的感性認識。
　　3) 教學內(nèi)容陳舊，不少內(nèi)容已經(jīng)處于淘汰的邊緣，而對于當前的熱點技術卻鮮有涉及。學生學習的目的性比較強，這樣的教學內(nèi)容難以提高他們的學習興趣。
　　一般理工科大學生的邏輯思維能力較強，但是記憶力較差。如果使用一般方式講授計算機網(wǎng)絡，上述問題會降低學生的學習動力，難以取得理想的教學效果。在理論教學過程中，可以按照以下原則對當前的教學模式進行改革：
　　1) 在教學內(nèi)容的組織上要主旨鮮明。以當前網(wǎng)絡通信中所要解決的問題為主線，將各種協(xié)議串接起來，突出問題的綱領性作用，重點說明協(xié)議在解決問題時的思路、方法及其影響。
　　2) 在教學內(nèi)容的編排上，要緊緊圍繞主線。對于與主線偏離較遠的知識點不做詳細敘述，避免影響教學重點。對學生來說，學習本課程的關鍵不在于學習知識量的多少，而在于其能否深刻理解整個課程的構架以及計算機網(wǎng)絡中解決問題的一般原則與方法。
　　3) 在教學方法的運用上，要注重理論聯(lián)系實踐。每章都要有部分內(nèi)容與實驗密切結合，每章最后都設置可以在一般環(huán)境下進行的實驗習題，形成“原理歸結到實驗、實驗促進原理理解”的良性循環(huán)。
　　4) 在教學目標上，要兼顧新技術。新技術是推動學科發(fā)展和學生興趣的原動力，教師應在圍繞主線介紹基本原理的基礎上引出當前新技術，剔除即將淘汰的舊知識點，把新技術作為課程部分知識點的主要歸宿。
　　以物理層為例，將問題作為串接主要知識點的主線，可以得到如圖1所示的組織構架?？梢钥吹?，按照上述原則，由問題導出理論，然后由理論再衍生出實踐或新技術。這種方法將原本零散的知識點組織成具有邏輯性的層次結構知識，適合理工科學生的思維方式，可以增強他們的學習興趣和學習動力，加深其對計算機網(wǎng)絡理論的理解。
　　
　　圖1物理層主要知識點組織構架
　　2實踐教學改革
　　計算機網(wǎng)絡是一門實踐性很強的課程。實踐教學不但可以增強學生的操作能力，而且可以幫助學生加深對各協(xié)議原理和過程的理解，培養(yǎng)學生靈活運用理論知識規(guī)劃、構建與維護網(wǎng)絡的技能。
　　許多高校已經(jīng)認識到計算機網(wǎng)絡實驗的重要性[3]，于是調(diào)撥大量經(jīng)費購置交換機、路由器等網(wǎng)絡設備建設實驗室，使用這種實驗室教學時會出現(xiàn)許多問題。由于網(wǎng)絡設備價格昂貴，學校不得不減少設備購置的數(shù)量和類型，壓縮實驗室的規(guī)模，這會造成實驗室的上課時間難以安排。而網(wǎng)絡技術發(fā)展迅速，當原有技術不再使用時，這些設備也就遭到淘汰。另外，網(wǎng)絡設備的互操作性很強，學生課前不可能脫離設備設計好操作步驟。他們在實驗中需要相互合作才能完成實驗，具有強烈的交流愿望，這就會造成課堂秩序混亂，不利于學生的思考和練習。學生課后也不可能記住所有命令的結果并對其進行分析，難以根據(jù)自己的思路反復測試。這種不符合教學規(guī)律的實驗不可能取得好的教學效果。
　　將NetSim、Dynamips、Ethereal等網(wǎng)絡模擬軟件引進實驗室，使用少量的費用，對當前的計算機網(wǎng)絡實踐教學模式進行改革，可以有效解決上述問題[4]。NetSim和Dynamips不但可以完成使用一般硬件設備開設的交換機配置、路由協(xié)議配置測試等實驗，還可以進行廣域網(wǎng)接入等需要高昂的硬件設備才能開設的實驗。教師可以自主設計實驗內(nèi)容，實驗可以由學生獨立完成，學生之間不需要相互交流，配置文件可以提交給教師，作為成績評定的依據(jù)。Ethereal可以彌補模擬軟件的不足，捕獲各種數(shù)據(jù)包，分析各層數(shù)據(jù)包的包頭與內(nèi)容，加深學生對協(xié)議的理解。通過網(wǎng)絡編程，不但可以捕獲數(shù)據(jù)包，還可以設計新的協(xié)議。如果學校已經(jīng)購置了少量的網(wǎng)絡硬件設備，則可以在使用模擬軟件實驗的同時安排學生輪流操作硬件設備，以增強他們的形象認識。圖2給出了計算機網(wǎng)絡課程常開設的實驗體系結構，可以看出，當前大部分實驗都可以使用軟件開展。
　　
　　圖2計算機網(wǎng)絡常設實驗體系結構
　　使用軟件進行計算機網(wǎng)絡實踐教學的改革方案具有如下特點：1)運用模擬軟件可以花費少量的經(jīng)費，構建較大規(guī)模的網(wǎng)絡實驗室。它受硬件資源限制較少，并能和其他實驗設備配合使用。2)NetSim和Dynamips相結合，可以模擬多種類型的網(wǎng)絡硬件設備，開展多種類型的實驗。3)模擬軟件升級方便，不會造成設備淘汰。4)實驗硬件環(huán)境要求不高，容易安排。5)學生做實驗時不需要相互交流，課堂秩序容易維護；模擬軟件還可以使用還原卡保護，配置文件單獨保存，容易管理。6)學生課后可以使用自備計算機反復練習，提高學習效率。由此可見，這種教學模式改革可以有效解決當前網(wǎng)絡實踐教學中的主要問題，提高計算機網(wǎng)絡課程的教學質量。
　　3理論聯(lián)系實踐教學模式改革
　　計算機網(wǎng)絡課程的教學改革還需要進一步密切理論與實踐的聯(lián)系。當前的理論教學主要側重于協(xié)議的工作過程、數(shù)據(jù)包格式的講解，而實驗教學則側重于協(xié)議的配置，兩部分相互獨立。學生在學習完原理后，不能深刻理解協(xié)議的作用、功能、重要性等；學生在實驗中也無法了解協(xié)議數(shù)據(jù)包的類型、發(fā)送順序、各個字段的含義以及設計依據(jù)等。這樣計算機網(wǎng)絡理論教學與實踐教學，雖然是一門課程的兩個環(huán)節(jié)，但是卻無法有機結合，相互之間缺乏聯(lián)系，有些教師干脆把它們當做兩門課程對待，所有實驗全部放到課程的最后進行。
　　密切理論與實踐兩部分內(nèi)容之間的聯(lián)系，可以從兩個方面對課程內(nèi)容進行改革：
　　1) 在理論講授中，減少數(shù)據(jù)包格式與工作流程的解析。在理論學習中，學生不需要也無法記住這些內(nèi)容，對這些內(nèi)容的詳細講解會浪費寶貴的授課時間，
　　降低學生的學習興趣。要將協(xié)議的功能、實現(xiàn)方法、解決問題的思路作為講解重點，這些內(nèi)容對學生全局掌握整個網(wǎng)絡體系結構和協(xié)議十分重要。同時可以啟發(fā)他們的思路，培養(yǎng)他們獨立解決問題的創(chuàng)新性素質。
　　
　　2) 實驗內(nèi)容的安排要密切聯(lián)系原理講授，盡量利用Ethereal捕獲協(xié)議數(shù)據(jù)包的功能，講解數(shù)據(jù)包各字段的含義與作用。配置完成后，要注重協(xié)議反復測試，分析不同情況下的數(shù)據(jù)包內(nèi)容，理解協(xié)議功能實現(xiàn)的主要方法，將協(xié)議功能實現(xiàn)作為理論和實踐教學相互聯(lián)系的一個重要紐帶，使兩者形成相互結合、相互驗證、相互促進的關系，加深學生對重要知識點的理解。
　　4結語
　　計算機網(wǎng)絡技術更新迅速、種類繁多，是當代IT人才培養(yǎng)不可或缺的一門重要課程。在該課程的理論和實踐教學模式都不夠成熟的條件下，本文提出的教學改革目標是將理論教學的重心從具體知識點的講解轉移到培養(yǎng)學生解決問題方法上，將實驗教學的重心從購買昂貴的實驗設備轉移到使用各類軟件靈活測試分析各類協(xié)議。與此同時，改革教學模式進一步密切理論和實踐的聯(lián)系，這些教學方法對于計算機網(wǎng)絡課程教學質量的提高具有很好的效果，將有助于成教類計算機專業(yè)人才的培養(yǎng)。
　　
　　參考文獻：
　　[1] 謝希仁. 計算機網(wǎng)絡[M]. 5版. 北京:電子工業(yè)