计算机网络基础课程教学改革的探索与实践

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文章编号：1672-5913(2008)10-0141-02

摘要：本文以培养创新型人才为目标，探讨了新形势下计算机网络基础课程改革的思路，提出了“边学边干”的教学理念，阐述了在课程设置与教材建设、多元化教学手段、师资队伍建设等方面的探索与实践。

关键词：计算机网络基础；网络实验；教学改革

中图分类号：G642

文献标识码：B

近十年来，网络的应用越来越普及，根据网络建设的需要，各种网络设备随时可能用到。因此，计算机网络基础课程的教学就需要理论联系实际，结合最新技术发展及各种常用产品、网络需求来讲解，以此加强理论学习的效果。以目前常用的一些网络仿真软件、协议分析工具、结合网络实验室中各种网络设备的配置、调试已经成为大学生尤其是研究型大学学生学习、研究计算机基础网络基础课程的首选。这为大学计算机网络基础课程教学提供了更好的实验平台，但也提出了更高的要求。本文将主要讨论浙江大学计算机学院计算机网络基础课程教学改革的探索与实践。

1课程的培养目标

围绕着浙江大学以“知识、能力、素质”(KAQ模式)为目标的办学理念，浙江大学计算机学院计算机网络基础课程在专业培养目标中的定位与课程目标是：

(1) 以培养学生实际动手能力为宗旨，走“边学边干”的教学路线；

(2) 针对本学院学生理论基础扎实、英文功底强的优势，采用国外优秀的原版教材，旨在培养学生掌握最先进的计算机网络原理、协议及技术；

(3) 培养学生的“主动学习”兴趣与能力，在要求学生完成基本实验的基础上，鼓励、吸引学生积极参与与计算机网络相关的科研项目，激发他们的研究创新能力。

2课程内容与教材建设

2.1课程内容

在确定计算机网络基础课程授课内容时，我们积极跟踪国外最新的计算机网络相关教材，摒弃了传统网络课程中那些过时的知识，取而代之的是现代网络技术中越来越广泛使用的网络协议与实现技术。譬如，我们摒弃了传统网络课程中的IEEE802.4，IEEE802.5和ATM等内容，加强了IEEE802.11系列协议、MPLS、IPv6、网络安全等内容的介绍。这样，一方面可以充分利用有限的授课课时，向学生介绍最新的计算机网络原理与技术，另一方面可以提高学生学习计算机网络基础课程的积极性和主动性，从而达到良好的教学效果。

为了充分贯彻“边学边干”的教学理念，我们围绕网络基础课程中的重要概念、协议与相关技术，在基础课程中，设计了基于仿真环境为主的9个主题实验，内容基础实验主要涵盖：Windows和Linux环境下的网络命令的使用和分析、基于协议分析软件Ethereal进行数据帧(Ethernet)的获取与分析、路由器/交换机各种网络接口的配置、交换机和VLAN的设置、静态路由设置、动态路由协议RIP设置、动态路由协议OSPF设置、使用SOCKET编程实现mini FTP client/Server或聊天程序等的网络编程、使用协议分析软件Ethereal分析网络高层协议等实验。要求学生至少选择其中5个实验，完成实验报告。实验时，学生可以完成，也可以分小组进行，每个小组人数一般不超过3人，实验后要求学生安组提交实验报告及相应的代码。如果时间允许，还可以有选择性地安排部分小组在课堂上进行实践经验交流。

这些实验内容涵盖了计算机网络基础课程中的主要知识点。通过实验，一方面激发了学生学习网络技术的兴趣和主动性，另一方面又训练了学生分析问题、解决问题的综合能力，起到了非常好的效果。

为了达到最佳的教学效果，我们在计算机网络基础课程中将实验重点放在基于Windows、Linux和各种网络仿真软件上进行实验。在学生们熟悉了网络技术的基本原理和各种使用方法后，另外又开设了两门网络专业选修课：网络系统设计与工程、网络程序设计，分别为2.5学分和2学分。“网络系统设计与工程”课程注重学生在网络硬件设备(交换机、路由器、防火墙、无线设备等)上的动手能力培养，学院网络实验室配置了8组Cisco设备、8组华为3Com(现H3C)设备，每组实验配置4台路由器，2台交换机(其中1台3层交换机)、1台防火墙、1个无线AP及2块无线网卡。要求学生能掌握2种主流品牌网络设备的配置及组网技术。实验内容主要涵盖了Cisco CCNA和CCNP相关内容。“网络程序设计”注重培养学生网络编程的能力。课程主要讲解了网络程序设计的标准、实现和技术，重点介绍套接字接口，包括TCP、UDP和其他有关内容，通过实例使学生知道如何建立健壮的、高性能的网络系统。通过学习，使学生初步掌握网络程序设计的标准、实现和技术，能够使用套接字接口独立编写完成网络应用程序。

为了让学生真正能“边学边干”，在课程安排上，我们将“计算机网络基础”安排在春、夏两学期(浙江大学已对全校本科生、研究生全面实行四学期制)，将“网络系统设计与工程” 安排在夏学期，“网络程序设计”安排在秋学期。这样，学生在春夏学期有充裕的时间系统地学习计算机网络基础的基本原理，而在夏学期和秋学期，就可以根据个人爱好“边学边干”了，很好地贯彻了“理论知道实践，实践强化理论”的教学思想。

为了提高学生对上述课程的掌握程度，计算机网络基础课和网络系统设计与工程课全部实行双语教学。教材、课件、试卷、答卷全部要求用英语。

2.2教材建设

我们在不断跟踪国内外优秀计算机网络相关教材的基础上，确定了采用国外的影印版教材的思路。目前，本科生采用的是Andrew S. Tanenbaum的《Computer Networks》4th Edition (英文影印版)。我们认为，这是一套非常优秀的计算机网络基础教材，较好地跟踪了网络技术的发展现状。同时，我们也根据最新网络技术的现状，不断补充讲解相关新技术，以适应飞速发展的计算机网络及通信技术的演变。

由于目前国内尚缺乏适合我院教学特点的实验教材，本组教师在总结多年教学实验经验的基础上，编写了《计算机网络基础实践教程》、《计算机网络工程实践教程》、《网络实验指南》和《计算机网络实用教程》等多部教材，并把它们介绍给学生，作为计算机网络基础课程的参考书，扩大学生的知识面，并使学生对网络实验的重要性有更深的认识。以此丰富了课程内容，达到了很好的教学和实验效果。

3多元化的教学手段

围绕计算机网络基础课程的教学目的，我们开展了教学方式的大胆尝试，采用多元化的教学手段。

3.1灵活运用多种教学方法，培养和提高学生的学习能力

教学中强调个性化教学，开放式课堂。将师生的交流，从传统的课堂，拓展到课堂、网络讨论、电子邮件、实验室、机房。注重讨论式教学、启发式教学。在研究生(高级计算机网络)课程中，安排超过三分之一的课时组织讨论班。

教学方法和手段不拘形式，只要有利于教学目的，全部充分利用。目前采用的教学手段包括：多媒体教室、多媒体课件、网络课件、Internet、电子邮件、原版英文教材、双语教学、网上作业、网上答疑、BBS论坛、计算机网络资源网站等。另外，学生利用自备电脑查资料、做实验。推荐学生去公司实习、参加网络相关产品会、技术培训等，扩大学生的知识面。

网络教学环境方面，我们开发了适合网上学习的网络课件，已在校园网内部运行数年，提供课程资料、网络分析和仿真实验工具、学习资料下载、通知等服务。通过网络教学这一先进手段，大大提高了教学效率，营造了教师与学生之间良好的沟通氛围。

3.2教学中强调理论联系实际，强调教研结合

主讲老师都是学院的科研骨干。在完成计算机网络基础课程教学和实验的同时，带领学生参加到相关科研项目中去。这些项目包括网络编程、网络工程、嵌入式系统、集群计算等的研究和开发工作。这些学以致用的实践活动，不仅为学生学习网络技术创造了难得的机会，而且也提高了浙大计算机专业学生在研发能力方面的竞争力。

4教师队伍的建设

在保持高水平的教师队伍方面，我们采取的重要举措包括：

4.1“边教边研”，提高教师业务水平

担任计算机网络基础课程教学的教师是学院的科研一线队伍，基本上都承担了网络研究与应用、嵌入式系统、网络与集群计算、应用服务器等方向的科研项目。这些科研项目与网络技术紧密相关。通过这些项目的开发与研究，教师“边教边研”，在网络技术方面始终站在技术的前沿。

4.2加强教学经验交流，提高教学水平

课程组经常派教师参加全国高校计算机网络课程相关的研讨会、Cisco、华为等网络公司的技术研讨会等各类教学研讨会，学习、吸收同行的先进教学方法。

4.3竞争机制的引入

早在1996年，计算机网络基础课程教师就进行了较大的变动，以目前的课程负责人为主，通过公开试讲并由教学委员会表决的方式，成立了由充满活力、业务能力强的中青年骨干教师组成的课程教师队伍。10 多年来，教师队伍的建设始终坚持这样的竞争机制，适时地吸收在计算机网络领域业务能力强、学历高、教学认真负责的青年教师。

近几年，又引入了学生自由选择任课教师的机制，选课人数少的教师将暂停开课，这给任课教师带来了直接的压力。任课教师都投入了大量的精力，提升自己的业务水平。每个学期所在教学班上的学生和学院督导组将对教师进行打分，以评定教师的教学质量。

5结束语

经过十多年的探索与实践，计算机网络基础课程已成为浙江大学计算机学院的特色专业课。然而，计算机网络是一门实用性很强的课程，掌握最新计算机网络原理、提高对各种网络技术的实践能力，依赖于教、学双方的不懈努力和教学方法的不断创新。为适应新形式下我国信息技术加速发展的需要，计算机科学中的核心课程的教学必须大胆创新、敢于实践，开创创新性人才培养的新局面。

参考文献

[1] 陆魁军. 计算机网络基础实践教程[M]. 北京:清华大学出版社,2005.

[2] 陆魁军. 计算机网络工程实践教程―基于华为路由器和交换机[M]. 北京:清华大学出版社,2005.

[3] 陆魁军. 网络实验指南―基于Cisco路由器和交换机[M]. 北京:清华大学出版社,2007.

[4] 张泉方等. 计算机网络实用教程[M]. 北京:水利水电出版社,2002.