以課程平臺為中心的計算機網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)思路與教學(xué)設(shè)計

王磊

摘要：本文從課程內(nèi)容、教學(xué)平臺和教學(xué)設(shè)計三個方面提出了一種新的計算機網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)方案。當(dāng)前，該方案已經(jīng)應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)和教學(xué)當(dāng)中并取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；課程建設(shè)；教學(xué)設(shè)計

1 引言

計算機網(wǎng)絡(luò)具有很強的理論性、復(fù)雜的工程性以及廣泛的應(yīng)用性等特點。傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容安排過多、教學(xué)偏重理論、實驗課時較少，與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求也不相適應(yīng)。本文結(jié)合我院計算機網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)實際，對計算機網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)與教學(xué)進行了分析，提出了一種適用于指揮類專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)方案。

2 相關(guān)研究

許金普等[1]從課程體系結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、實驗教學(xué)、教學(xué)方法、考核辦法五個方面對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程建設(shè)與教學(xué)改革進行了探討，但由于當(dāng)前技術(shù)發(fā)展文中提到的教學(xué)方法與考核辦法已經(jīng)不再使用。

空軍工程大學(xué)路艷麗等[2]從計算思維能力培養(yǎng)的角度提出了基于案例式教學(xué)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)方法。其核心思想是按照提出問題—討論解決方案—歸納總結(jié)核心概念和結(jié)論的步驟， 培養(yǎng)學(xué)員應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)解決專業(yè)領(lǐng)域問題的主動性和自覺性， 達到培養(yǎng)計算思維能力的目的。

原解放軍理工大學(xué)邢長友等[3]從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法、實踐訓(xùn)練三個方面分析了面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革的基本方法，提出了“課前猜想、課堂研討、實驗驗證、課后思考”的教學(xué)過程“四步法”。

周靜等[4]從實驗教學(xué)改革與實踐的角度提出了一種基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目化、層次化的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程設(shè)置的方法，由于翻轉(zhuǎn)課堂課前需要占用學(xué)員大量時間進行準(zhǔn)備，因此也不適用于我院實際。

桑宇鵬[5]針對民辦本科院校的生源、師資特點，提出了啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)改革思路。

羅洛陽[6]以計算機網(wǎng)絡(luò)課程為例提出了應(yīng)用導(dǎo)向的“應(yīng)用+案例+實踐”式的教學(xué)方法，并給出了課程設(shè)計思路和特點，該方法將“實踐”部分全部安排至課后，需要學(xué)員大量的時間，對于非計算機專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)來說并不符合實際。

3 計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計

3.1 內(nèi)容安排。根據(jù)教學(xué)要求及學(xué)時特點，將計算機網(wǎng)絡(luò)課程劃分為兩個部分：

第一部分：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要包括傳輸介質(zhì)、信道復(fù)用、以太網(wǎng)技術(shù)、IP＼路由及路由選擇協(xié)議等，使學(xué)員掌握計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信原理與機制。其中，主要的實驗包括：交換機和路由器的基本原理與配置，組建局域網(wǎng)、VLAN、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、路由協(xié)議配置等。在傳輸層和應(yīng)用層的教學(xué)上，主要介紹CS、P2P兩種類型的通信方式的概念及編程實現(xiàn)，TCP、UDP的工作原理及主要應(yīng)用場景，常見應(yīng)用層協(xié)議（DNS、DHCP、HTTP、FTP、SMTP、SNMP）的工作機制，以及相關(guān)服務(wù)器環(huán)境的配置與維護等。

第二部分：網(wǎng)絡(luò)安全。主要內(nèi)容包括系統(tǒng)安全、信息安全、應(yīng)用安全三個部分。其中系統(tǒng)安全指網(wǎng)絡(luò)硬件以及操作系統(tǒng)是否可靠且值得信任，比如防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、操作系統(tǒng)漏洞等；信息安全指信息內(nèi)容的安全以及在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸安全，比如數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名、鑒別等；應(yīng)用安全指一些具體應(yīng)用程序的安全漏洞與風(fēng)險，比如office漏洞、web服務(wù)器漏洞等。

3.2 教學(xué)平臺

計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室是課程建設(shè)的重要內(nèi)容，計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)主要依托計算機網(wǎng)絡(luò)實驗室展開。實驗室的硬件環(huán)境包含若干個實訓(xùn)平臺，每個實訓(xùn)平臺由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及若干服務(wù)器、計算機組成，可滿足一組學(xué)員實驗要求，實訓(xùn)平臺的個數(shù)由學(xué)員總數(shù)決定，為課程實驗提供基本的實訓(xùn)環(huán)境；軟件環(huán)境包含學(xué)習(xí)平臺、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可根據(jù)實驗內(nèi)容由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進行動態(tài)調(diào)整。

計算機網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺主要包含在線課程、模擬環(huán)境、測評系統(tǒng)三個模塊，在線課程主要包含理論以及實驗兩種類型的課程，支持視頻、文檔等類型，學(xué)員通過在線學(xué)習(xí)可掌握基本理論與操作；模擬環(huán)境是基于虛擬化技術(shù)的數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全等模塊的Web的模擬環(huán)境，幫助學(xué)員掌握基本操作；測評系統(tǒng)用于教學(xué)效果評估，支持理論和網(wǎng)絡(luò)實驗的測評。由于課程會加入部分網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計的內(nèi)容，測評系統(tǒng)也支持程序設(shè)計的測評，具有測試和練習(xí)兩種模式。使用該學(xué)習(xí)平臺既能滿足大綱要求的教學(xué)內(nèi)容，也能滿足學(xué)員的個性化、差異化學(xué)習(xí)的需要。

3.3 教學(xué)設(shè)計

計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)設(shè)計的總體思路是：以課程學(xué)習(xí)平臺為依托，以案例為中心，按照課前、課中、課后的三段式步驟，從真實的網(wǎng)絡(luò)場景選擇案例，高標(biāo)準(zhǔn)建好在線學(xué)習(xí)資源，注重培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新思維和動手能力，不斷激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣和熱情， 提升教學(xué)效果。

3.3.1 課前

課前，學(xué)員主要完成教學(xué)的準(zhǔn)備工作。在這個階段，學(xué)員學(xué)習(xí)案例，了解教學(xué)內(nèi)容，通過課程平臺學(xué)習(xí)前置知識和理論，完成相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)?？紤]到學(xué)員的課外時間有限，課前安排的學(xué)習(xí)內(nèi)容僅僅是課堂內(nèi)容的鋪墊，需要學(xué)員花費的時間并不多。

3.3.2課中

課堂是教學(xué)的中心關(guān)節(jié)，授課以案例為中心，授課過程就是解決案例中有關(guān)問題的過程。在這個過程中，教員需要講解相關(guān)理論知識、組織有關(guān)的練習(xí)，同時要認(rèn)真組織討論，發(fā)散學(xué)員思維。特別是要利用學(xué)習(xí)平臺在授課過程中對學(xué)員進行實時測試，及時掌握學(xué)習(xí)情況，適時調(diào)整教學(xué)進度。

3.3.3課后

課后學(xué)員主要依托學(xué)習(xí)平臺進行操作訓(xùn)練和理論測評，是知識應(yīng)用和升華的環(huán)節(jié)，也是學(xué)員的個性化發(fā)展階段。在這個環(huán)節(jié)，教員的主要工作是提供資源、解疑釋惑，引導(dǎo)學(xué)員自主探索，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

結(jié)束語：傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)存在重理論輕實踐的現(xiàn)象，容易導(dǎo)致用抽象的概念來解釋另一個抽象的概念的問題。本文從指揮類非計算機專業(yè)學(xué)生以及課程的特點出發(fā)，統(tǒng)籌考慮計算機網(wǎng)絡(luò)課程理論性和實踐性要求，提出了一種內(nèi)容精煉、形式靈活、評價合理的基于課程教學(xué)平臺、一體化實驗室的課程建設(shè)及教學(xué)思路，這些思路已經(jīng)逐步應(yīng)用在我院計算機網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)與教學(xué)之中并取得了較好的效果。

參考文獻：

[1]許金普， 徐鵬民， 孫曉梅， 馬德新.“計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”課程建設(shè)與教學(xué)改革研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2008（07）： 116-118.

[2]路艷麗， 王曉丹， 徐云飛. 計算機網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)員計算思維能力培養(yǎng)的思考與實踐[J]. 計算機工程與科學(xué)，2014，36（S1）：74-78.

[3]邢長友， 陳鳴， 許博， 胡超， 楊莉. 面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革[J]. 計算機教育，2013（01）：49-52.

[4]周靜， 劉全菊. 理工科轉(zhuǎn)型發(fā)展專業(yè)實驗教學(xué)改革與實踐——以計算機網(wǎng)絡(luò)課程為例[J]. 大學(xué)教育，2018（02）： 55-57.

[5]桑宇鵬. 民辦本科院校計算機網(wǎng)絡(luò)安全課程教學(xué)模式研究[J].才智，2018（18）：10.

[6]羅洛陽.《計算機網(wǎng)絡(luò)》應(yīng)用導(dǎo)向教學(xué)研究[J]. 電腦知識與技術(shù)，2015，11（05）：47-48.