曾霞霞
(閩江學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系,福建 福州 350001)
《網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)》是高校網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等本科專業(yè)的專業(yè)必修課,是一門應(yīng)用性、實(shí)踐性很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類課程。課程教學(xué)的目的是使學(xué)生理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理,掌握基于不同網(wǎng)絡(luò)層次協(xié)議的編程技術(shù),學(xué)會(huì)運(yùn)用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)通信實(shí)例,再?gòu)膶?shí)踐中總結(jié)原理,讓學(xué)生的邏輯思維與創(chuàng)造性思維能力得到培養(yǎng)。課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生學(xué)會(huì)分析問(wèn)題,建立編程模型,進(jìn)行功能程序設(shè)計(jì),以解決網(wǎng)絡(luò)通信具體問(wèn)題的能力。
《網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)》是面向本科高年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的課程,要求學(xué)生學(xué)過(guò)《操作系統(tǒng)》、《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》以及至少學(xué)過(guò)一門“高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程。由于課程知識(shí)專業(yè)應(yīng)用深度高,學(xué)生基礎(chǔ)不一樣,教學(xué)過(guò)程出現(xiàn)如下問(wèn)題:
(1)編程語(yǔ)言基礎(chǔ)不牢固,編程容易出錯(cuò),消弱了學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在選修網(wǎng)絡(luò)通信編程課程之前已開(kāi)設(shè)過(guò)“C++程序設(shè)計(jì)”課程,但由于C++語(yǔ)言本身比較抽象,學(xué)習(xí)有難度,存在學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量不高的癥狀。由于語(yǔ)言基礎(chǔ)不扎實(shí),學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)編程課程學(xué)習(xí)中,容易出現(xiàn)程序語(yǔ)法上錯(cuò)誤,調(diào)試程序占用較多時(shí)間,個(gè)體創(chuàng)新能力被限制,自然對(duì)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生消極心理。
(2)學(xué)習(xí)方法不對(duì),學(xué)生有死記硬背的現(xiàn)象。學(xué)生習(xí)慣性的沿用了應(yīng)試教育的思維,知識(shí)的接受上選擇被動(dòng)教育的方式,采用被動(dòng)記憶程序的方法。由于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及通信協(xié)議的多樣性,網(wǎng)絡(luò)通信編程有一定的靈活性,所以網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)例的開(kāi)發(fā)注重編程模型的設(shè)計(jì)、編程流程的構(gòu)思和開(kāi)發(fā)方法的選擇,這些很需要學(xué)生自主思維和創(chuàng)造思維的能力。
(3)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱,學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力有待提高。目前的教學(xué)條件,實(shí)踐教學(xué)主要以開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程與上機(jī)輔導(dǎo)的方式進(jìn)行。由于實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容任務(wù)性不強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目間關(guān)聯(lián)性不大,造成實(shí)驗(yàn)課內(nèi)學(xué)習(xí)效果不明顯,學(xué)生抄襲作業(yè)現(xiàn)象嚴(yán)重。
(4)考核方式模式單一,缺乏評(píng)測(cè)的多面性。課程學(xué)習(xí)效果的評(píng)測(cè)仍然沿用傳統(tǒng)的試卷考核的模式,考核重理論輕能力、重結(jié)果輕過(guò)程[1],學(xué)生的實(shí)踐能力受模式限制很難得到較好評(píng)價(jià),這樣嚴(yán)重影響自主學(xué)習(xí)的積極性。
網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)課程注重培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)通信專項(xiàng)應(yīng)用能力,針對(duì)不同學(xué)校不同專業(yè)的學(xué)生在課程的教學(xué)內(nèi)容安排上應(yīng)該有所不同。如果課程知識(shí)過(guò)于抽象或理論難度過(guò)深,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)會(huì)比較艱難,這樣會(huì)影響學(xué)習(xí)的積極性;若課程內(nèi)容選擇過(guò)于簡(jiǎn)單,又達(dá)不到教學(xué)的目的,學(xué)生個(gè)體能力得不到鍛煉。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,TCP/IP協(xié)議其高效、可靠、實(shí)用等特點(diǎn)確立了它在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的地位,基于TCP/IP協(xié)議棧的套接字網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù),是網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)的核心技術(shù)[1]。把握網(wǎng)絡(luò)編程課程的教學(xué)重點(diǎn),針對(duì)不同專業(yè)不同層次學(xué)生的知識(shí)背景,合理安排該課程的教學(xué)內(nèi)容,是保證課程教學(xué)質(zhì)量的首要思考。就一般本科院校網(wǎng)路工程專業(yè)學(xué)生而言,學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程課程更應(yīng)把握重點(diǎn)、有的放矢的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容安排以不同類型的網(wǎng)絡(luò)編程為線索,各章節(jié)以知識(shí)介紹、實(shí)例分析和學(xué)生實(shí)踐驗(yàn)證的模式開(kāi)展,各章關(guān)聯(lián)性小,學(xué)習(xí)過(guò)程顯得乏味。
經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐的摸索,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的安排進(jìn)行調(diào)整,如表1所示。改進(jìn)后的方案,舍去了應(yīng)用并不多、知識(shí)抽象的NetBIOS編程,降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度;增加了winsock編程[2]的內(nèi)容比重,更加詳細(xì)的分析Winsock編程原理及多樣性。課程的核心內(nèi)容在于介紹WinSock從低級(jí)到高級(jí)的編程,改變了原來(lái)各章知識(shí)關(guān)聯(lián)性不大的狀況,在教學(xué)進(jìn)度上可以選擇一個(gè)綜合性網(wǎng)絡(luò)通信案例教學(xué),該案例可以囊括表1(b)中第2至6章節(jié)的知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,讓教師教學(xué)更加靈活,引入“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”[2]教學(xué),增加師生互動(dòng),有益于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
表1 課程教學(xué)內(nèi)容的安排
為改善網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)的教學(xué)現(xiàn)狀,經(jīng)過(guò)教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整,選擇適合的教學(xué)方法是改善教學(xué)質(zhì)量的便捷途徑。屏棄傳統(tǒng)的以“教師為本”、“教材為中心”的講授方式,采用“學(xué)、練、新”為一體的綜合模式教學(xué),有益于提高學(xué)習(xí)進(jìn)度的關(guān)聯(lián)性,保持學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐和思維創(chuàng)新的能力。
案例教學(xué)是程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)普遍采用的方法,網(wǎng)絡(luò)編程課程教學(xué)可以選擇一個(gè)綜合性的通信案例 (如多用戶的網(wǎng)絡(luò)聊天軟件、文件傳輸服務(wù)軟件),讓教學(xué)案例以項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的形式貫穿于課程教學(xué)的始終。選擇一個(gè)難度適中、知識(shí)點(diǎn)豐富的項(xiàng)目,是項(xiàng)目教學(xué)的首要任務(wù)。其次,根據(jù)知識(shí)點(diǎn)分解項(xiàng)目,生成子項(xiàng)目或者子任務(wù),再把這些子任務(wù)映射到各章節(jié)的教學(xué)中。教師為教學(xué)子任務(wù)準(zhǔn)備好教學(xué)中需要的理論知識(shí)和可能出現(xiàn)的問(wèn)題,搜集相關(guān)的資料向?qū)W生介紹與分析,共同探討解決問(wèn)題的方法,并通過(guò)項(xiàng)目的進(jìn)展來(lái)驗(yàn)證方法的可行性。采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”[2]教學(xué),讓學(xué)生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從零起步開(kāi)始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程[3];把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)分解到項(xiàng)目應(yīng)用中,能夠幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識(shí);通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式,模塊化地進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃與設(shè)計(jì)。這樣的學(xué)習(xí)方法讓學(xué)生保持良好的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)主動(dòng)思考和分析問(wèn)題的能力。
讓學(xué)生主動(dòng)思考地去寫程序是是實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的任務(wù),經(jīng)過(guò)教學(xué)改革的探索,采用引導(dǎo)學(xué)生跟隨上課教學(xué)進(jìn)度在實(shí)驗(yàn)時(shí)間自主完成項(xiàng)目子任務(wù)類似“舉一反三”練習(xí)的方法。教師需根據(jù)進(jìn)度設(shè)計(jì)囊括不同知識(shí)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)用例,提出關(guān)鍵問(wèn)題,讓學(xué)生思索解決問(wèn)題的辦法,在實(shí)驗(yàn)課上自主完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。根據(jù)表1中教學(xué)內(nèi)容的安排,針對(duì)重要知識(shí)及疑難點(diǎn)制定專題實(shí)驗(yàn),其中會(huì)話套接字通信、數(shù)據(jù)報(bào)套字通信、多線程實(shí)現(xiàn)編程等必做實(shí)驗(yàn)任務(wù);異步模型通信編程,原始套接字編程等為選做實(shí)驗(yàn)。這樣既讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)練習(xí)中達(dá)到課程知識(shí)訓(xùn)練的目的,又能靈活選擇喜歡的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,提高學(xué)習(xí)的趣味性,逐步培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的實(shí)踐動(dòng)手能力。
“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法”教學(xué)中教師需從項(xiàng)目開(kāi)展中歸結(jié)知識(shí)點(diǎn),讓抽象的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)具體化,使學(xué)生更容易吸收,同時(shí)在每一講結(jié)束后進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思維,跳出簡(jiǎn)單的程序編寫細(xì)節(jié)回到項(xiàng)目應(yīng)用中,促進(jìn)學(xué)生自主思考、尋求推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展的方法。比如在講解數(shù)據(jù)報(bào)組播通信模式時(shí),讓學(xué)生思考“客戶端如何加入工作組”問(wèn)題。再把課堂學(xué)習(xí)來(lái)的知識(shí),舉一反三應(yīng)用于課程大作業(yè)中,鼓勵(lì)學(xué)生大膽實(shí)踐、勇于創(chuàng)新。
“學(xué)、練、新”為一體的教學(xué)方法既要求學(xué)以致用[4],又鼓勵(lì)推陳出新。學(xué)生在學(xué)習(xí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,教師設(shè)置問(wèn)題讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中解決,再把學(xué)習(xí)到的方法應(yīng)用到自選主題的課程大作業(yè)中,這種方法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)造性。
由于教學(xué)方法的多樣性以及教學(xué)過(guò)程加大了實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng),傳統(tǒng)的以試卷考核的單一模式已不能滿足對(duì)學(xué)生能力評(píng)測(cè)的需要,經(jīng)過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的探討決定采用實(shí)踐考核與理論考核并重的雙模式。實(shí)踐考核以課程大作業(yè)的形式,在幾次專題實(shí)驗(yàn)后,大概在第7周開(kāi)始就讓學(xué)生分組自主選題、老師把關(guān),大作業(yè)的進(jìn)行模擬課堂教學(xué)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的方式,老師與組長(zhǎng)共同監(jiān)督項(xiàng)目過(guò)程,并在期末組織教師、組長(zhǎng)及企業(yè)導(dǎo)師共同評(píng)價(jià)的大作業(yè)考核方式。理論考核仍可以沿用試卷考試的方式。考核方式的改革是“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式的延續(xù),課程大作業(yè)的制作并讓學(xué)生參與評(píng)價(jià),培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)的能力,同時(shí)也促使學(xué)生在評(píng)價(jià)中深化知識(shí)的理解。
經(jīng)過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式三個(gè)方面教學(xué)實(shí)施過(guò)程的改進(jìn),學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)的積極性明顯提高,大部門同學(xué)都能自主完成課程大作業(yè)并在作業(yè)答辯中準(zhǔn)確回答通信的原理,教學(xué)質(zhì)量顯著提高。通過(guò)教學(xué)改進(jìn)策略的思索,在一般本科院校中對(duì)培養(yǎng)出創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、善于自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)[5]。當(dāng)然,教改工作中也有很多亟待改進(jìn)和提高的地方,通過(guò)不斷改革實(shí)踐,總結(jié)教改經(jīng)驗(yàn)與策略為同類課程的教育教學(xué)提供借鑒意見(jiàn)。
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