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摘 要: 《计算机网络》是高校计算机学科的重要专业基础课程,具有理论和实践结合紧密的特点。本文作者针对这门课程实验教学中实际存在的常见问题,结合近几年在建设“计算机网络工程”专业及实际课程教学中的经验,对网络发展的新形势下这门课程的实验教学建设进行了相关探讨。
关键词: 《计算机网络》实验课程教学 理论与实践 合理搭配
1.前言
《计算机网络》是计算机网络工程专业的重要专业基础课程。该课程理论与实践结合紧密,因此教学与实验的结合是必然。我们通过近几年对本课程的教学,分析该课程实验教学中存在的问题,积极探索理论与实验合理搭配的新方法,努力实现科学地结合课堂实验与课外实验,并从实验开设多方位、多元化等方面下功夫,力求在网络发展的新形势下真正让该课程理论教学与实验开展相互促进,从而提高整体教学效果。
2.《计算机网络》实验课程教学中实际存在的问题
现在计算机网络的应用无处不在,计算机网络的实践价值显而易见。学习网络知识要能够通过实际的动手操作来消化书本上抽象难懂的理论,并最终在掌握理论基础后能够分析和解决实践中遇到的问题。但是,在这门课程的实验教学中还存在不少问题。
2.1网络课实践性强,但实验课时偏少。
由于学生学习任务繁重,大多数课程的课时都比较紧张,《计算机网络》这门课程的实验课时一般只有8—12个,实在有限。在这紧张的实验课时内,只有用心设计和搭配实验,学生才能在有限的时间内掌握知识。
2.2理论课忽视实验与理论的有机结合。
教师在教学中,常认为理论和实验课有着明确的分工,因此在理论课上往往只注意理论知识的分析和灌输,忽视了课堂上实验与理论的有机结合。其实在理论课中合理搭配和穿插相关的实验很重要。教学经验也证明,在理论课上结合教学进度开设一些短小紧凑、和教学结合紧密的实验,能大大提高教学效果和教学效率,并不会因为实验而耽搁课程进度。
2.3实验内容单调。
当前网络课程的实验内容开设往往偏于单调,通常过多地集中于组网建网等工程性较强的实验。这类实践内容对提高学生的实际动手能力确实很有帮助,但总体实验内容不够丰富,而网络的内容却是多姿多彩,导致主要依靠这类实验对学习网络知识的帮助不够全面。既然计算机网络在各个层面、各个领域都有着广泛应用,那么只有开设多层面的实验,才能让学生能够客观地认识到一个真正的计算机网络。
2.4实验空间局限。
传统的方法主要集中于实验课,而实验课时本身又有限,导致难以在这有限的实验空间内展开丰富多彩的实践。因此除了实验课外,教师还应该积极探索通过各种方式扩展实验空间。
3.对《计算机网络》课程实验教学建设的建议
要搞好计算机网络实验教学,作为实验与实践教学的教师,我们在教学过程中必须明确实验的目的。
通过实验辅助理论教学,加深学生对计算机网络原理和技术的感观认知和深入理解。
以素质教育为目标,使学生通过动手实验,培养学生对计算机及信息网络的动手实践能力。
激励新发明、新理念、新技术和新应用,鼓励学生在实验课中对各种问题的变位思考和对同一问题的多种不同实现方法,提高学生创新能力。
通过宽口径、分层次、突出前沿的实验教学体系,提高学生对计算机网络知识的综合认识和全面理解。
明确了计算机网络实验课程的教学目的之后,结合在课程教学中总结的实际经验,现对“计算机网络”课程的实验教学做出几点探讨。
3.1理论课上合理穿插实验。
计算机网络实验课程要协调与相应理论课程的衔接,在实验内容的设计与安排上要注重专业基础能力的培养。网络中的原理一般都和实践结合,在理论课上要积极创造演示实验的条件,如配备多媒体演示设备,教室内开通网络,安装一些经典的网络软件,配备一定的网络设备,等等。针对计算机网络理论课的教学特点,我们采用了多媒体课件、互动方法、实物展示方法和仿真演示方法相结合的理论课教学方法。实践表明,综合采用上述方法可以提高教学效果,使得学生对计算机网络知识学得更加扎实。
3.2实验开设多样化。
针对以往实验内容单一、偏重于工程化的问题,我们经过实践和总结,认为网络实验开设应该多样化,除了工程类实验外,实验内容还可从多个方面开展。主要几个方面的实验具体开展概要如下。
3.2.1工程类实验。这类实验是以往网络实验的主要内容,主要涉及组网建网实验,如局域网的搭建,跨交换机划分VLAN,使用路由器进行点对点通信,等等。通过这类实验,学生能了解网络是怎样组建的,用到哪些设备和技术,各种网络设备有什么特点,这些设备又是如何配置的,从而能真正以网络管理者的身份介入网络,理解协议的实际运用,积累一定的实际工程经验,提高理论应用于实际的能力,缩短所学与所用的距离。
3.2.2协议分析类实验。这类实验主要是应用协议分析软件(如Ethereal),或专门的协议分析仪(如Optiview),对典型的网络协议(如HTTP协议、DNS协议、IP协议、RIP协议等)进行分析。在实验前,教师可以给出明确的目标,要求学生分析具体协议的哪些方面,通过协议分析完成和掌握什么内容,等等。在有了类似的相关指导下,学生能够做到条理清晰、分析全面。
3.2.3网络程序设计类实验。这类实验让学生在了解网络协议、网络软件的工作原理的基础上,动手设计实现网络程序。实验前由教师给出网络程序要实现的功能、基于的基本原理、具体的主要步骤等。例如,编程实现一个简单FTP服务器:要求在熟悉FTP协议原理的基础上,设计和编程实现一个简单的FTP服务器,可以设计相应的客户端来测试服务器的工作。
3.2.4综合设计类实验。这类实验往往需要多个方面知识的结合,可能涉及以上几个方面实验的综合应用,具有一定的难度和工作量,可以考查学生对知识的综合掌握情况,以及分析和解决问题的能力。
3.3拓展实验空间。
以往的实验空间通常局限于实验室,我们认为对于工程性强的实验,要充分利用实验室的硬件条件,主要将其安排在能够提供相关实验环境和硬件设备的实验室内。在保证基础教学的同时,要不断将计算机网络方面的新技术、新协议和新的科技创新成果转化并增加到实验教学中来,及时补充和修改实验教程、讲义和课件,根据新的内容精心选择和设计实验,使学生通过课程教学与大量实验,对计算机网络方面的新理论、新技术有全局把握。包括以下措施。
3.3.1开发综合性课程设计。这种实验需要在掌握原理的基础上对知识进行综合运用,一个实验往往涉及多个知识点的融合,无法在短短几个课时完成,因此该实验可以作为“计算机网络”课程的配套课程设计。一般可由教师给出几个典型的课题,由学生根据自己的兴趣爱好选择相关课题。这种实验具有一定的难度,对学生的动手能力和自学能力是一个考验,设计过程中需要教师和学生的多次沟通交流。这种实验可培养学生综合运用知识解决问题能力,把网络知识融会贯通到实验中。
3.3.2举办网络实践竞赛。在开发综合性课程设计的同时,针对那些难度大、工作量饱满的实验(如实现和测试可靠的UDP传输、网站的设计和搭建、网络聊天软件的设计和应用等),我让学生成立实验兴趣小组,让其根据兴趣特长自由组合,通过小组内分工协作,依靠团体的力量来完成任务并参加比赛。
3.4保证实验教学的先进性和实用性。
教师除了不断加入新的计算机网络实验内容之外,还要及时将先进的实验设备和实验辅助工具引入到实验教学中,让学生尽可能及时接触计算机网络方向的新设备新工具,使得学生能将所学知识应用到实际的工作中去。
4.结语
理论与实践的结合是《计算机网络》课程教学的必然之路,但是结合的方式应该从目前实际情况出发,克服存在的困难,注意科学化、合理化、多样化,使得“计算机网络”的实验教学结合实际环境,紧跟计算机网络的发展,不断更新与进步。
参考文献:
[1]关雪梅.浅谈高校实验教学的重要性[J].实验室科学,2005,(4).
[2]谢希仁.计算机网络(第四版)[M].大连理工大学出版社,2004.
[3]于贺玲,王洪肖.计算机网络实验教学改革[R].吉林省第五届科学技术学术年会.
[4]卢加元.计算机网络课程实验教学研究与改革设想[J].福建电脑,2007,(8):214-215.
关键词: 《计算机网络》实验课程教学 理论与实践 合理搭配
1.前言
《计算机网络》是计算机网络工程专业的重要专业基础课程。该课程理论与实践结合紧密,因此教学与实验的结合是必然。我们通过近几年对本课程的教学,分析该课程实验教学中存在的问题,积极探索理论与实验合理搭配的新方法,努力实现科学地结合课堂实验与课外实验,并从实验开设多方位、多元化等方面下功夫,力求在网络发展的新形势下真正让该课程理论教学与实验开展相互促进,从而提高整体教学效果。
2.《计算机网络》实验课程教学中实际存在的问题
现在计算机网络的应用无处不在,计算机网络的实践价值显而易见。学习网络知识要能够通过实际的动手操作来消化书本上抽象难懂的理论,并最终在掌握理论基础后能够分析和解决实践中遇到的问题。但是,在这门课程的实验教学中还存在不少问题。
2.1网络课实践性强,但实验课时偏少。
由于学生学习任务繁重,大多数课程的课时都比较紧张,《计算机网络》这门课程的实验课时一般只有8—12个,实在有限。在这紧张的实验课时内,只有用心设计和搭配实验,学生才能在有限的时间内掌握知识。
2.2理论课忽视实验与理论的有机结合。
教师在教学中,常认为理论和实验课有着明确的分工,因此在理论课上往往只注意理论知识的分析和灌输,忽视了课堂上实验与理论的有机结合。其实在理论课中合理搭配和穿插相关的实验很重要。教学经验也证明,在理论课上结合教学进度开设一些短小紧凑、和教学结合紧密的实验,能大大提高教学效果和教学效率,并不会因为实验而耽搁课程进度。
2.3实验内容单调。
当前网络课程的实验内容开设往往偏于单调,通常过多地集中于组网建网等工程性较强的实验。这类实践内容对提高学生的实际动手能力确实很有帮助,但总体实验内容不够丰富,而网络的内容却是多姿多彩,导致主要依靠这类实验对学习网络知识的帮助不够全面。既然计算机网络在各个层面、各个领域都有着广泛应用,那么只有开设多层面的实验,才能让学生能够客观地认识到一个真正的计算机网络。
2.4实验空间局限。
传统的方法主要集中于实验课,而实验课时本身又有限,导致难以在这有限的实验空间内展开丰富多彩的实践。因此除了实验课外,教师还应该积极探索通过各种方式扩展实验空间。
3.对《计算机网络》课程实验教学建设的建议
要搞好计算机网络实验教学,作为实验与实践教学的教师,我们在教学过程中必须明确实验的目的。
通过实验辅助理论教学,加深学生对计算机网络原理和技术的感观认知和深入理解。
以素质教育为目标,使学生通过动手实验,培养学生对计算机及信息网络的动手实践能力。
激励新发明、新理念、新技术和新应用,鼓励学生在实验课中对各种问题的变位思考和对同一问题的多种不同实现方法,提高学生创新能力。
通过宽口径、分层次、突出前沿的实验教学体系,提高学生对计算机网络知识的综合认识和全面理解。
明确了计算机网络实验课程的教学目的之后,结合在课程教学中总结的实际经验,现对“计算机网络”课程的实验教学做出几点探讨。
3.1理论课上合理穿插实验。
计算机网络实验课程要协调与相应理论课程的衔接,在实验内容的设计与安排上要注重专业基础能力的培养。网络中的原理一般都和实践结合,在理论课上要积极创造演示实验的条件,如配备多媒体演示设备,教室内开通网络,安装一些经典的网络软件,配备一定的网络设备,等等。针对计算机网络理论课的教学特点,我们采用了多媒体课件、互动方法、实物展示方法和仿真演示方法相结合的理论课教学方法。实践表明,综合采用上述方法可以提高教学效果,使得学生对计算机网络知识学得更加扎实。
3.2实验开设多样化。
针对以往实验内容单一、偏重于工程化的问题,我们经过实践和总结,认为网络实验开设应该多样化,除了工程类实验外,实验内容还可从多个方面开展。主要几个方面的实验具体开展概要如下。
3.2.1工程类实验。这类实验是以往网络实验的主要内容,主要涉及组网建网实验,如局域网的搭建,跨交换机划分VLAN,使用路由器进行点对点通信,等等。通过这类实验,学生能了解网络是怎样组建的,用到哪些设备和技术,各种网络设备有什么特点,这些设备又是如何配置的,从而能真正以网络管理者的身份介入网络,理解协议的实际运用,积累一定的实际工程经验,提高理论应用于实际的能力,缩短所学与所用的距离。
3.2.2协议分析类实验。这类实验主要是应用协议分析软件(如Ethereal),或专门的协议分析仪(如Optiview),对典型的网络协议(如HTTP协议、DNS协议、IP协议、RIP协议等)进行分析。在实验前,教师可以给出明确的目标,要求学生分析具体协议的哪些方面,通过协议分析完成和掌握什么内容,等等。在有了类似的相关指导下,学生能够做到条理清晰、分析全面。
3.2.3网络程序设计类实验。这类实验让学生在了解网络协议、网络软件的工作原理的基础上,动手设计实现网络程序。实验前由教师给出网络程序要实现的功能、基于的基本原理、具体的主要步骤等。例如,编程实现一个简单FTP服务器:要求在熟悉FTP协议原理的基础上,设计和编程实现一个简单的FTP服务器,可以设计相应的客户端来测试服务器的工作。
3.2.4综合设计类实验。这类实验往往需要多个方面知识的结合,可能涉及以上几个方面实验的综合应用,具有一定的难度和工作量,可以考查学生对知识的综合掌握情况,以及分析和解决问题的能力。
3.3拓展实验空间。
以往的实验空间通常局限于实验室,我们认为对于工程性强的实验,要充分利用实验室的硬件条件,主要将其安排在能够提供相关实验环境和硬件设备的实验室内。在保证基础教学的同时,要不断将计算机网络方面的新技术、新协议和新的科技创新成果转化并增加到实验教学中来,及时补充和修改实验教程、讲义和课件,根据新的内容精心选择和设计实验,使学生通过课程教学与大量实验,对计算机网络方面的新理论、新技术有全局把握。包括以下措施。
3.3.1开发综合性课程设计。这种实验需要在掌握原理的基础上对知识进行综合运用,一个实验往往涉及多个知识点的融合,无法在短短几个课时完成,因此该实验可以作为“计算机网络”课程的配套课程设计。一般可由教师给出几个典型的课题,由学生根据自己的兴趣爱好选择相关课题。这种实验具有一定的难度,对学生的动手能力和自学能力是一个考验,设计过程中需要教师和学生的多次沟通交流。这种实验可培养学生综合运用知识解决问题能力,把网络知识融会贯通到实验中。
3.3.2举办网络实践竞赛。在开发综合性课程设计的同时,针对那些难度大、工作量饱满的实验(如实现和测试可靠的UDP传输、网站的设计和搭建、网络聊天软件的设计和应用等),我让学生成立实验兴趣小组,让其根据兴趣特长自由组合,通过小组内分工协作,依靠团体的力量来完成任务并参加比赛。
3.4保证实验教学的先进性和实用性。
教师除了不断加入新的计算机网络实验内容之外,还要及时将先进的实验设备和实验辅助工具引入到实验教学中,让学生尽可能及时接触计算机网络方向的新设备新工具,使得学生能将所学知识应用到实际的工作中去。
4.结语
理论与实践的结合是《计算机网络》课程教学的必然之路,但是结合的方式应该从目前实际情况出发,克服存在的困难,注意科学化、合理化、多样化,使得“计算机网络”的实验教学结合实际环境,紧跟计算机网络的发展,不断更新与进步。
参考文献:
[1]关雪梅.浅谈高校实验教学的重要性[J].实验室科学,2005,(4).
[2]谢希仁.计算机网络(第四版)[M].大连理工大学出版社,2004.
[3]于贺玲,王洪肖.计算机网络实验教学改革[R].吉林省第五届科学技术学术年会.
[4]卢加元.计算机网络课程实验教学研究与改革设想[J].福建电脑,2007,(8):214-215.