计算机网络实践教学改革的关键性问题探讨

2013-03-27 16:30白一杝
电大理工 2013年3期
关键词:计算机网络实验教学软件

白一杝

辽宁装备制造职业技术学院(沈阳 110161)

随着计算机网络的飞速发展,软件开发也开始向网络方向发展。因此,对于软件工程专业的学生而言,他们必须获得计算机网络的专业知识,这对于他们在未来更好的从事专业工作是一个重要的基础。然而,网络技术的快速发展对大学计算机网络课程的教学也提出了新的要求。不断升级的网络协议、新兴的技术、增加的新知识点,使学生的学习和教师的教学难度越来越大。

计算机网络课程是计算机专业的一门将理论和实践相结合的专业基础课。计算机网络的教学不应该只专注于网络理论、网络体系结构和协议分析,也要注重学生建立网络、管理和维护网络以及在掌握基本原理和概念的基础上开发应用程序的能力。此外,为了更好的理解和掌握这门课程的诸多理论,学生需要进行试验和实践。作为理论教学的一个重要补充,它可以帮助学生逐步加深对理论知识的理解,逐步优化学生的知识结构,使他们能够将学到的知识应用到创新实践中。因此,为了帮助学生更好地理解和掌握计算机网络知识,培养他们的创新能力,进行计算机网络实践教学方面的研究是很有必要的。

1 计算机网络实践教学中存在的问题

计算机网络实践教学旨在培养学生网络分析、设计、管理和实践应用的能力,以加深他们网络理论知识的理解,在此基础上还可以验证课堂教学的理论。目前,计算机网络实践教学主要存在以下问题。

1.1 实验内容陈旧,不符合新时代社会发展需求

目前,计算机网络实验教学主要围绕课堂教学理论,实验项目设置帮助学生了解课堂教学的内容。由于缺乏计算机网络实验知识,在很长一段时间里,人们认为计算机网络实验主要是验证性实验。以理论教学和实验内容为基础的实验教学是不系统、很随意的,它们的形式是松散的。所以,很多学生不能够将理论和实践联系起来。

1.2 缺乏适宜的实验环境

计算机网络实验通常对实验环境要求很高。学生既要做软件实验又要做硬件实验。不仅需要一些独立的计算机设备,也要有相关的网络设备和工具。在大学里,通常是大班授课,而容纳小班实验室所配备的硬件和设备维护的成本就非常高,更别提一个大的班级。由于缺少资金和实验室技术人员及其他因素,一些学院和大学不能建立专门的网络实验室,进而导致许多网络实验无法进行。因此,学生不能将理论和实际联系起来,解决实际问题。此外,这种完全取决于硬件的实验方案有一些缺点,例如,实验的规模是有限的,它不能帮助学生课前准备,课后一遍又一遍地思考。所以,我们应该找到一个有效的和易于管理的实验计划,为学生提供更多的机会去实验和实践。

1.3 实验教学方法单调,难以调动学生的积极性

计算机网络课程教学的实践,是实现人才培养目标的关键。然而,在大多数传统的教学方法中,学生们按照某些实验步骤和方法进行实验而获得某些实验结果。从始至终,学生很少独立思考,甚至不问为什么,所以很难培养他们创新能力。因此,传统的计算机网络实验教学方法的改革和创新在新的发展形势下是很必要的。

因此,如何整合和优化实验内容使设计的实验项目适合不同层次的学生,如何利用有限的资源,构建科学合理的实验教学平台,以及如何尽可能地激发学生的兴趣,都是应该解决的问题。因此,有必要改革目前的计算机网络实践教学、探索新型实践教学模式以满足社会的需求发展,从而为软件人才工程质量和创新能力的培养奠定坚实的基础。

2 计算机网络实践教学模式改革

2.1 优化和完善实验内容

首先,我们要以学校的人才培养目标为主导设计实验方案,优化和整合传统的实验内容,依靠具体的实验环境增加设计性实验和综合性实验。此外,将实验进行分类和评价,使学生可以根据自身的特点和兴趣进行学习,即个性化学习。通过近几年教学内容的优化和改进,所有实验课程可以分为四种类型,从简单到复杂可分为:程序实验,协议分析实验,网络格局和管理实验,以及互联网实验。其中,程序实验对于刚刚接触编程的同学较为困难,在教学大纲和学时上是可以有所选择的。而对于其他实验,原则上学生必须按照要求完成。但老师对于不同素质和能力的学生可以有不同的要求,即因材施教。

2.2 以仿真软件为基础,构建实验环境和方案

实验环境是进行网络实验的一个关键因素,为了弥补硬件条件的不足,我们以现有实验室环境条件下的仿真软件为基础,设计网络实验方案,并将该方案与其他教学方案相结合,构建新的网络实验方案,使学生可以很容易地参与到实验和合作研究中。近年来,一些公司已经开发了一些网络设备模拟软件,它为网络实验提供了良好的支持平台。例如,由法国贡比涅技术大学Christophe Fillot编写的设备模拟器Dynamips,可以模拟多种类型的思科路由器硬件平台。用户可以直接加载和运行真正的IOS映像,这使得Dynamips能够成功模拟IOS99%以上的功能,并确保得到的结果在大多数情况下与使用真正设备获得的结果相同。

基于网络仿真软件的实验教学对计算机网络教学是一个更好的方法,它有许多优点,例如,它很少受到硬件资源的限制,可与其他实验室设备共同使用,实验规模很容易扩展,且易于管理和升级,与其他软件和硬件结合在一起,形成一个完整的网络实验教学体系。由于通常需要使用多台计算机进行网络实验,所以我们可以将虚拟软件与其他工具整合在一起完成实验。

2.3 采用多元的实践教学方法

实践教学方法会影响学生对实验课的态度、动手能力和学生创新意识的培养。在实验教学过程中,应特别重视教学方法的改革和创新。我们要突破传统的实践教学方法,设计科学且有针对性的实践教学步骤,将学生创新能力的培养整合到实践教学中,使用多元的实践教学方法,引导学生积极地参与课程学习,让所有的学生根据自己的条件接受培训,从而最大限度地发挥他们的能力。

目前,许多大学都开始改革传统的计算机网络的实践教学方法,主要的教学方法包括任务驱动法、分组实验法、网络教学法、案例教学法等。在实际教学中,根据具体情况,这些方法可以被交叉使用。如何科学且有效地组织这些教学方法将直接影响到实验教学的效果。现今主要采用的方法是问题驱动法组织计算机网络课程的实践教学,就是让学生通过实验解决问题并回答问题。此外,分组实验和讨论法,也在一些实验中使用。

总之,在实验的过程中,我们应充分体现学生是主要参与者,通过积极参与和合作研究,使学生能够获得成功的经验,从而建立他们的信心,体验探索和创造的乐趣。这些教学方法的综合应用,不仅极大地激发了学生的积极性,提高了他们的动手能力,培养学生分析和解决问题的能力,同时也培养了他们的创新和合作精神,相信不久的将来实践教学会得到更加良好的改进与完善。

[1]冯永利.计算机网络实验教学的探索与实践[J].电脑知识与

技术,2010,(18).

[2]Huang Yanqiong,etc.Explore for the experimental teachin g reform of computer network course.Computer Education,2 009,(2).

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