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技工院校計算機網(wǎng)絡(luò )原理課程教學(xué)改革探索論文
針對當前國內計算機網(wǎng)絡(luò )課程教材建設現狀和技工院校學(xué)生的學(xué)習特點(diǎn)，筆者提出在技工院�！坝嬎銠C網(wǎng)絡(luò )原理”課程中使用基于自頂向下教學(xué)模式的國外經(jīng)典計算機網(wǎng)絡(luò )教材，同時(shí)在教學(xué)實(shí)踐中將類(lèi)比教學(xué)、動(dòng)畫(huà)輔助教學(xué)和微課教學(xué)等多種教學(xué)方式結合，并輔以一定的教學(xué)激勵機制，讓學(xué)生更加輕松地掌握計算機網(wǎng)絡(luò )主要協(xié)議原理和關(guān)鍵概念，以期能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。
中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )信息中心（CNNIC）發(fā)布的第36次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展狀況統計報告》顯示，截至2015年6月，我國網(wǎng)民規模達6。68億，互聯(lián)網(wǎng)普及率為48。8%。各種互聯(lián)網(wǎng)應用從Web、P2P、搜索引擎到在線(xiàn)游戲、社交網(wǎng)絡(luò )、視頻發(fā)布等層出不窮。國家也提出將制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計劃，并將其納入國家經(jīng)濟頂層設計。在此背景下，除計算機及相關(guān)專(zhuān)業(yè)外，越來(lái)越多的非計算機專(zhuān)業(yè)也將“計算機網(wǎng)絡(luò )原理”作為必修或選修課程，以提高學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò )（尤其是因特網(wǎng)）的基本概念、原理和方法的理解和掌握，使學(xué)生今后能在短時(shí)間內迅速把握新的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，并將其應用于工作和學(xué)習。
技工院校學(xué)生學(xué)習特點(diǎn)分析
首先，技工院校學(xué)生基礎知識較為薄弱，學(xué)習習慣較差（如沒(méi)有課前預習和課后復習的習慣），學(xué)習意志弱、惰性強，學(xué)習動(dòng)機和學(xué)習目標都不明確。另外，技工院校學(xué)生對理論學(xué)習的熱情不高，抽象思維能力較弱，缺乏鉆研精神。因此，這些學(xué)生得到的正面評價(jià)較少，導致學(xué)生信心不足，厭學(xué)情緒嚴重，不能正確評價(jià)自己，無(wú)法發(fā)現自身的長(cháng)處。因此，作為教師要善于發(fā)現學(xué)生的閃光點(diǎn)，因勢利導，不斷發(fā)展學(xué)生的學(xué)習能力，培養他們對學(xué)習的熱情和信心。
國內計算機網(wǎng)絡(luò )課程教材建設現狀
目前，國外主流的計算機網(wǎng)絡(luò )課程教材有Andrew S。Tanenbaum編著(zhù)的《計算機網(wǎng)絡(luò )》（第5版），James F。Kurose和Keith W。Ross編著(zhù)的《計算機網(wǎng)絡(luò )自頂向下方法》（第6版），Larry L。Peterson和Bruce S。Davie編著(zhù)的《計算機網(wǎng)絡(luò )系統方法》（第5版）等。其中只有《計算機網(wǎng)絡(luò )自頂向下方法》一書(shū)是以自頂向下的方式來(lái)介紹網(wǎng)絡(luò )。自頂向下模式按照從應用層到物理層的順序組織教學(xué)內容，學(xué)生對電子郵件和Web等網(wǎng)絡(luò )應用非常熟悉，從應用層開(kāi)始關(guān)注網(wǎng)絡(luò )體系結構有助于激發(fā)學(xué)生絡(luò )其他內容的積極性，也降低了學(xué)生的學(xué)習難度。
根據技工院校學(xué)生的學(xué)習特點(diǎn)和學(xué)習規律，同時(shí)為確保學(xué)生學(xué)到最新的計算機網(wǎng)絡(luò )知識，很多學(xué)校采用了《計算機網(wǎng)絡(luò )自頂向下方法》（第6版）一書(shū)的中譯本作為課程主教材。教材配套的課程網(wǎng)站上提供了豐富的教學(xué)資源（教學(xué)幻燈片、課后習題解答、實(shí)驗教程和許多用于演示網(wǎng)絡(luò )協(xié)議工作原理的Java Applet動(dòng)畫(huà)程序等），極大地方便了教師的教學(xué)。
針對技工院校學(xué)生的學(xué)習能力和學(xué)習特點(diǎn)，結合我�！坝嬎銠C網(wǎng)絡(luò )原理”課程的教學(xué)目標，我們選擇《計算機網(wǎng)絡(luò )自頂向下》一書(shū)中前5章作為教學(xué)內容，且刪去了“2。7 TCP套接字編程”（學(xué)生沒(méi)有編程基礎）和“3。7 TCP擁塞控制”（TCP擁塞控制機制比較復雜，只對擁塞控制的一般原理進(jìn)行介紹）。對非計算機專(zhuān)業(yè)的技工院校學(xué)生，我們建議在84學(xué)時(shí)（有效學(xué)時(shí)）內授完全部?jì)热荩ㄈ绻?8教學(xué)周的話(huà)，可將課程設為5～6學(xué)分）。
多元化教學(xué)方法在計算機網(wǎng)絡(luò )課程中的運用
1。教學(xué)激勵
計算機網(wǎng)絡(luò )概念繁多、協(xié)議原理復雜、前后知識點(diǎn)多有聯(lián)系，而技工院校學(xué)生往往沒(méi)有課后復習習慣，所以我們在授課時(shí)一般將上課時(shí)間的四分之一用于回顧上次課所講內容。由于技工院校學(xué)生的歸納總結和語(yǔ)言表述能力較弱，所以在課前復習時(shí)盡量以填空題或選擇題形式對知識進(jìn)行提問(wèn)，不要以思考題或問(wèn)答題形式復習。在學(xué)生一時(shí)無(wú)法回答問(wèn)題時(shí)，教師要給出足夠的提示。另外，還要將學(xué)生的課堂表現（課前復習題和課中思考題的回答情況）及時(shí)記錄下來(lái)作為平時(shí)成績(jì)的評定依據。
例如，我們從《計算機網(wǎng)絡(luò )自頂向下方法》一書(shū)中優(yōu)選出部分不是特別難的習題（比較接近例題的解題思路），以及歷年碩士研究生入學(xué)考試計算機專(zhuān)業(yè)基礎綜合試題中的部分選擇題作為課后作業(yè)或課中思考題，對出色完成習題的學(xué)生予以表?yè)P或獎勵（期末成績(jì)加分）。這樣可以使學(xué)生在一定程度上對自己有正確的認識，并能提高其學(xué)習信心。
2。類(lèi)比教學(xué)
“計算機網(wǎng)絡(luò )原理”課程內容較為抽象，而技工院校學(xué)生的抽象思維能力較弱，在一定程度上影響了對知識的理解。因此，我們在教學(xué)中引入了大量的生活實(shí)例作為類(lèi)比，創(chuàng )設教學(xué)情境，將計算機網(wǎng)絡(luò )理論學(xué)習與實(shí)際生活中的現象聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生更加直觀(guān)地認識概念和原理，提高其學(xué)習興趣。
《計算機網(wǎng)絡(luò )自頂向下方法》一書(shū)本身就是使用現實(shí)世界例子進(jìn)行類(lèi)比的范例。例如，可以將路由器看作是立交橋，分組通過(guò)路由器轉發(fā)就好比車(chē)輛通過(guò)立交橋；運輸層和網(wǎng)絡(luò )層的關(guān)系可以類(lèi)比郵政，為兩個(gè)家庭提供信件郵遞服務(wù)；路由震蕩問(wèn)題可以理解為生活中某條新路開(kāi)通后司機都趕新路，結果造成新路擁擠，然后又改回原路。這樣的類(lèi)比教學(xué)，使得學(xué)生從日常生活司空見(jiàn)慣的現象中輕松理解了計算機網(wǎng)絡(luò )中的概念和原理，從而培養了學(xué)生的發(fā)散思維能力和類(lèi)比推理能力。
3。動(dòng)畫(huà)輔助教學(xué)
所謂“一圖勝千言”，使用動(dòng)畫(huà)輔助教學(xué)可以收到事半功倍的效果。一方面，我們從教材配套的教學(xué)網(wǎng)站上下載了不少Java Applet動(dòng)畫(huà)程序用于演示計算機網(wǎng)絡(luò )中一些較為抽象、難理解的協(xié)議；另一方面，我們也自己動(dòng)手編制了一些Java Applet、Java Swing或是JavaFX程序輔助教學(xué)以及幫助學(xué)生更加深入地理解協(xié)議的工作原理。
例如，回退N步（Go—Back—N，簡(jiǎn)稱(chēng)GBN）協(xié)議和選擇性重傳（Selective—Repeat，簡(jiǎn)稱(chēng)SR）協(xié)議是傳輸層用于實(shí)現可靠數據傳輸的兩個(gè)重要協(xié)議。但是由于這兩個(gè)協(xié)議的工作原理較為抽象和復雜，許多教師在授課時(shí)即使大費周章也不易講清楚協(xié)議中的關(guān)鍵概念和原理。我們通過(guò)Java Applet演示程序，采用邊演示協(xié)議的執行情況邊分析協(xié)議的工作原理的教學(xué)方法，非常簡(jiǎn)潔直觀(guān)地對協(xié)議作了清晰的解釋?zhuān)瑢W(xué)生對這兩個(gè)協(xié)議也掌握得十分牢固。
又如，校驗和的計算及驗證是“計算機網(wǎng)絡(luò )原理”課程中一項重要的計算內容。接收方通過(guò)校驗和可以判斷出所接收的數據分組是否出錯，并向發(fā)送方返回肯定確認分組或否定確認分組。為了幫助學(xué)生更好地掌握因特網(wǎng)校驗和的計算及驗證，我們編寫(xiě)了Java Swing動(dòng)畫(huà)演示程序（如下頁(yè)圖）。該程序可以自動(dòng)隨機生成80位、96位或112位二進(jìn)制的報文段，接著(zhù)演示校驗和的手動(dòng)計算過(guò)程和手動(dòng)驗證過(guò)程。一方面，教師通過(guò)該動(dòng)畫(huà)程序可在課堂上直觀(guān)地向學(xué)生演示校驗和的計算及驗證過(guò)程；另一方面，學(xué)生通過(guò)該動(dòng)畫(huà)程序也可在課后進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識。
4。微課教學(xué)
“計算機網(wǎng)絡(luò )原理”課程中有不少知識點(diǎn)（如網(wǎng)絡(luò )吞吐量計算、P2P文件分發(fā)、IP數據報分片、ARP協(xié)議等）都適合制作成教學(xué)視頻進(jìn)行微課教學(xué)。在教學(xué)實(shí)踐中，我們一般將一些適合用多媒體表達的課程重點(diǎn)知識制作成微視頻，課前通過(guò)網(wǎng)絡(luò )共享給學(xué)生，要求學(xué)生學(xué)習微視頻，同時(shí)布置一些思考題讓學(xué)生完成，以幫助其更好地理解視頻內容。在正式講課前，教師用5～10分鐘時(shí)間測試學(xué)生的預習情況，再根據測試反饋結果有針對性地分析微課闡述的主題。在“計算機網(wǎng)絡(luò )原理”課程中使用微課教學(xué)，一方面可以讓學(xué)生更加直觀(guān)形象地學(xué)習計算機網(wǎng)絡(luò )的重難點(diǎn)知識，另一方面也可以培養技工院校學(xué)生良好的學(xué)習習慣和學(xué)習能力。
結束語(yǔ)
如何讓技工院校的學(xué)生深入理解并掌握計算機網(wǎng)絡(luò )的主要協(xié)議原理和關(guān)鍵概念是“計算機網(wǎng)絡(luò )原理”課程授課時(shí)的難點(diǎn)。我們在教學(xué)中針對技工院校學(xué)生的學(xué)習特點(diǎn)，采用國外計算機網(wǎng)絡(luò )先進(jìn)教材和多元化的教學(xué)方法，做到了化繁為簡(jiǎn)、直觀(guān)形象、深入淺出地介紹抽象的協(xié)議和概念，收到了較為理想的教學(xué)效果。
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