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分析計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學改革的思路論文
計算機網(wǎng)絡(luò)是理論性與實踐性都很強的學科，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必須在學習原理和算法的基礎(chǔ)上，經(jīng)過嚴格的實驗實訓才可能掌握。目前國內(nèi)不少高校根據(jù)本校教學實際和實驗條件開展了許多有關(guān)計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學改革的研究，總結(jié)了不少寶貴的經(jīng)驗，為其他院校進行計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學提供了很多有益的借鑒。但各校教學條件和教學情況各不相同，高校應結(jié)合自身的條件進行實踐教學改革與實踐，以提高教學水平。江西財經(jīng)大學軟件學院自2002年起開辦軟件工程專業(yè)，為了在較短的時間創(chuàng)建專業(yè)品牌，一直致力于提高實踐教學水平，著力構(gòu)建具有江財特色的實踐教學模式，開展了一系列的實踐教學研究，其中網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學改革就是其中一項重要內(nèi)容。通過網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學改革的研究與實踐，促進了網(wǎng)絡(luò)類課程教學水平的提高，為學科建設(shè)提供了強大支持，促進了網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的申報成功。本文介紹我院網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學改革的一些方法和經(jīng)驗，以供同行參考。
一、實踐教學改革的思路
目前，國內(nèi)各高校計算機相關(guān)專業(yè)根據(jù)自身專業(yè)特色的需要或多或少地開設(shè)了一門或多門計算機網(wǎng)絡(luò)類課程，每門課程都有配套的實驗實訓內(nèi)容，但這些實驗課的現(xiàn)狀并不理想，存在以下幾個問題：
(1)每門實驗課程的基礎(chǔ)部分大同小異，存在許多交叉點，但缺少一個綜合的、全面的實驗體系。
(2)由于實驗學時的限制，難以組成專題實驗，不利于學生綜合實踐能力的提高。
(3)實驗內(nèi)容設(shè)置不太合理，演示和驗證性實驗、單項訓練實驗偏多，綜合性、設(shè)計性實驗偏少，對課程設(shè)計不夠重視。
(4)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展很快，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品更新也快，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的種類繁多，由于經(jīng)費投入有限，網(wǎng)絡(luò)實驗所需的軟硬件條件難以跟上應用發(fā)展。另外網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品封裝性好，使用相對簡單，教材沒有網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的具體介紹和分析，使學生缺乏能動性，實驗課程難以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
針對以上實踐教學現(xiàn)狀，我們必須積極探索計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學改革，并進行大膽實踐。我們認為，實踐教學的改革應從創(chuàng)新性、開放性、互動性和實用性四個方面著手。創(chuàng)新包括兩個方面：一是要注意調(diào)動和激發(fā)學生內(nèi)在的創(chuàng)新沖動、創(chuàng)新思維；二是實驗的設(shè)計要有所創(chuàng)新，要與新思維、新觀念符合，要讓學生在一個完整真實的問題情境中產(chǎn)生學習創(chuàng)新的要求。通過設(shè)計開放式架構(gòu)，打破學科框架，消除跨學科教育的障礙，建立跨學科教育的機制，打破實驗實訓場所的封閉性，增加實驗場所的開放時間，為學生提供更加便利的實驗環(huán)境，從而增強學生自主學習的熱情。提倡互動作用的團隊文化，充分發(fā)揮教師主導作用和學生的主體作用，在教師與學生、學生與學生之間的互動中學習和傳播知識。在實驗內(nèi)容的選取上，以專業(yè)技能和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為主線，注重實用性，對于一些過時的，或在實際應用中很少出現(xiàn)的，予以取消或縮減，相應增加一些針對目前流行的網(wǎng)絡(luò)應用技術(shù)的實驗。
根據(jù)以上思路，我們認為計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學改革的重點應該是實驗內(nèi)容的設(shè)計與更新，實驗教學方法的改進，以及實驗組織與管理的創(chuàng)新。計算機網(wǎng)絡(luò)類課程教學包括理論教學和實踐教學兩個部分，根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的學科特點，應把理論教學內(nèi)容和實踐教學內(nèi)容徹底分開，構(gòu)建計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學體系，以實驗、實訓項目來組織實踐性教學內(nèi)容，對實踐教學獨立設(shè)課，獨立考核，以掌握專業(yè)技能和實踐能力為重點，以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標，改變傳統(tǒng)實踐教學中的實驗圍繞理論教學轉(zhuǎn)”的模式，提高學生的學習興趣，激發(fā)學生的學習主動性，拓寬學生的思路。
二、實踐教學體系的構(gòu)建
作為一所老牌的財經(jīng)類院校，我校開辦軟件工程專業(yè)從一開始就非常強調(diào)特色建設(shè)，為此我院在分析國內(nèi)其它高校軟件工程專業(yè)建設(shè)情況及國內(nèi)對各類軟件人才需求的基礎(chǔ)上，選擇了軟件測試和ERP兩個方向作為我校軟件工程本科專業(yè)的特色來建設(shè)。相對于這兩個專業(yè)方向，計算機網(wǎng)絡(luò)教學在專業(yè)培養(yǎng)中的地位似乎就顯得并不是那么具有核心重要性。但從目前軟件行業(yè)的發(fā)展來看，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，計算機軟件的開發(fā)也朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，現(xiàn)在所開發(fā)的軟件產(chǎn)品大多數(shù)是基于網(wǎng)絡(luò)應用，所以不管是軟件測試方向還是ERP方向，軟件工程專業(yè)的學生必須掌握足夠的計算機網(wǎng)絡(luò)知識。
從軟件工程專業(yè)的學科建設(shè)來說，本專業(yè)雖然不需要像網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)那樣系統(tǒng)地學習計算機網(wǎng)絡(luò)的所有知識，但仍應在掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本原理之外，熟悉計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)安全及網(wǎng)絡(luò)維護等方面的知識。為此，我們對照專業(yè)培養(yǎng)要求，以職業(yè)能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)為主線，分解各項應用能力，按照學網(wǎng)”、用網(wǎng)”、組網(wǎng)”、管網(wǎng)”和建網(wǎng)”的順序?qū)⑵浼毣蟮哪芰β鋵嵉礁鱾�實踐環(huán)節(jié)，對計算機網(wǎng)絡(luò)知識結(jié)構(gòu)進行梳理。
作為軟件工程專業(yè)來說，我們不可能也沒有必要將所有內(nèi)容都安排進行課堂教學，為此我們按照本科教學培養(yǎng)目標把上述知識體系的內(nèi)容進行劃分，一部分內(nèi)容與其它課程教學合并，如網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)并入操作系統(tǒng)課程中進行教學，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫設(shè)計并入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程及有關(guān)程序設(shè)計課程中進行講解；一部分內(nèi)容作為自學內(nèi)容由學生課外自學完成，如因特網(wǎng)及其應用、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等；剩下的部分，我們再按照軟件工程專業(yè)對計算機網(wǎng)絡(luò)的能力要求進行課程的整合，按照實踐教學與理論教學分開、實踐教學獨立設(shè)課、獨立考核的原則，最后劃分為四門課程，分別是計算機網(wǎng)絡(luò)、組網(wǎng)實踐、信息安全技術(shù)、網(wǎng)頁設(shè)計基礎(chǔ)。其中計算機網(wǎng)絡(luò)主要講解計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)原理，主要以理論教學為主，組網(wǎng)實踐主要講解網(wǎng)絡(luò)組建、網(wǎng)絡(luò)集成和結(jié)構(gòu)化布線等有關(guān)內(nèi)容，信息安全技術(shù)主要講解信息網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)有關(guān)內(nèi)容，網(wǎng)頁設(shè)計基礎(chǔ)講解有關(guān)網(wǎng)頁設(shè)計與網(wǎng)站開發(fā)內(nèi)容，后面三者以實踐教學為主。
在實驗內(nèi)容的選擇上，我們遵循以下原則：一是可操作性，新穎的題目固然能激發(fā)學生的興趣，但必須考慮實驗設(shè)備和實驗環(huán)境條件限制，保證實驗可操作；二是實用性，所開出的實驗必須緊跟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢，切實提高學生的網(wǎng)絡(luò)技能，適應社會的需求；三是開拓性，在鞏固基礎(chǔ)知識、掌握基本技能的基礎(chǔ)上，注意開發(fā)學生的創(chuàng)造性思維、適當培養(yǎng)學生的開拓創(chuàng)新能力；四是層次性，通過合理組織實驗內(nèi)容，進行多層次的實驗教學。
在實驗內(nèi)容的組織上，將所有實驗劃分基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗、探索性實驗三個層次�；A(chǔ)實驗主要以掌握基本知識、基本技能為主；綜合性實驗主要強化學生動手操作能力與綜合分析能力的培養(yǎng)；探索性實驗主要引導學生探索未知領(lǐng)域，以培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)、開拓創(chuàng)新精神。在實踐教學安排上，將所有實驗分為必修實驗和選修實驗，必修實驗以課堂實驗教學和課程設(shè)計為主，選修實驗以課外實驗及畢業(yè)設(shè)計為主，其中必修實驗主要為基本知識實驗和綜合性實驗，選修實驗主要為探索性實驗。
通過上述課程的整合、實驗內(nèi)容的選擇與組織及實驗教學的安排，構(gòu)建起計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學體系，改變了過去實驗相對零散、在形成技術(shù)應用能力方面缺少整體性、學生對所學知識與技能難以形成整體的合理的知識建構(gòu)、難以形成技術(shù)應用能力的狀況。
三、實踐教學方法的改革
實踐教學方法的好壞直接影響著學生對實驗課的態(tài)度，影響著他們動手能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。改革實驗教學方法，是提高實驗教學水平的必要手段。在實驗教學過程中要特別注意教學方法的創(chuàng)新。在幾年的教學實踐中，我們總結(jié)了以下三種教學方式：
一是參與式教學方法。由教師根據(jù)實踐教學目標與教學內(nèi)容設(shè)置若干的教學主題或問題，組織學生圍繞這個主題或問題進行討論并進行實驗，然后讓學生上臺介紹他對該實驗問題的解決方案，變我來講”為你來講”，最后教師進行點評講解，通過這種教學模式讓學生充分參與到教學過程中來，極大提高了學生參與實踐教學的積極性。
二是網(wǎng)絡(luò)教學法。由于計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展飛快，新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，在實踐教學中積極組織學生上網(wǎng)查閱有關(guān)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)應用軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件以及網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具等相關(guān)技術(shù)、使用方法及其應用領(lǐng)域，尋找實驗問題的解決方案。通過這種教學方法培養(yǎng)了學生自主學習的良好習慣，提高學生運用所學知識獨立解決實際問題的能力。
三是分組實驗法。由于IT業(yè)的行業(yè)特點，IT業(yè)是一種團隊性很強的行業(yè)，在實驗過程中，對某些實驗采用分組實驗法，由教師設(shè)定相關(guān)實驗課題，讓學生自行組成課題小組，每組有1個組長負責，進行團隊研究。通過這種方式，一方面解決了網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備緊缺的矛盾，另一方面也培養(yǎng)了學生的團隊精神，增強了今后參加工作的適應能力。
另外，為了提高計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學水平，保障教學效果，我們在實踐教學過程中引入案例教學法。計算機網(wǎng)絡(luò)類實踐教學是最適合進行案例教學的一類計算機課程，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有實踐性，每一個網(wǎng)絡(luò)工程項目都是一個很好的教學案例。以可操作的實驗案例為中心進行實驗的講解，讓學生通過案例的分析、案例的實際演練掌握有關(guān)的操作和設(shè)計方法，極大地改善了教學效果。為了保證案例的有效性和可操作性，在選擇案例的時候必須遵循一定的標準，按照一定的原則來進行。我們在收集測試案例時確立了以下原則：
(1)針對性，所選案例必須針對某一實驗主題或技能的訓練；
(2)典型性，盡量選擇一些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的典型應用作為案例；
(3)時效性，所選案例必須緊跟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢，摒棄過時的技術(shù)；
(4)完整性，所選案例應該包含一個完整的實驗過程。
在案例的收集上，我們主要通過以下渠道進行：
(1)從企業(yè)實際工程項目中提煉。以網(wǎng)絡(luò)企業(yè)所承接的網(wǎng)絡(luò)工程項目進行案例開發(fā)是設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學案例的最好途徑。我們通過與跟我校有業(yè)務(wù)往來的網(wǎng)絡(luò)企業(yè)合作，由他們提供以往所做工程項目文檔，從中提煉加工，進行實踐教學案例設(shè)計，最后以一個企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)改造為例設(shè)計了5個組網(wǎng)實踐課程的實踐教學案例。
(2)從現(xiàn)實生活中尋找。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)己進入到平常百姓人家，不少家庭開始組建小型局域網(wǎng)。我們通過對家庭網(wǎng)絡(luò)的分析，設(shè)計了一個以家庭局域網(wǎng)為背景的無線組網(wǎng)實踐教學案例。
(3)從學生平時的網(wǎng)絡(luò)活動中尋找。隨著網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)課程的開設(shè)，學生對網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的研究興趣極大提高，很多學生對各類安全技術(shù)、hacker技術(shù)產(chǎn)生了極大興趣，并進行各類實驗。我們通過向?qū)W生征集各類操作文檔，從中進行教學案例提煉凝結(jié)，設(shè)計了一批信息安全技術(shù)課程的實踐教學案例。
通過循序漸進，由易到難，由部分到整體地使用案例進行案例教學，極大活躍了實驗課堂教學氣氛，充分調(diào)動學生主動學習知識的積極性，激發(fā)了學生探索知識的興趣和熱情，是提高學生創(chuàng)造能力、組織能力、表達能力等綜合素質(zhì)的有利措施。
四、實踐教學的組織與管理
在網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學中，我們采用全新的場景教學法”，以實際應用場景為核心、以工程經(jīng)驗為指導，強化實戰(zhàn)技能，輔以實際工程項目，利用項目導向的角色模擬方式，通過逐步深入的六步教學法展開整個實踐教學過程。
在教學過程中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)項目實施過程中的實際工作流程構(gòu)建工作場景，結(jié)合具體的工程項目，進行項目分析和任務(wù)分解，重現(xiàn)在企業(yè)中進行網(wǎng)絡(luò)工程實施的任務(wù)環(huán)境。所有知識點和技能都是通過一個或者幾個項目來組織的，以項目為主導，學生通過可擴展的案例逐步學習知識和技能。在實驗過程中，使用真實的企業(yè)項目，采用真實的企業(yè)工作流程和工具，讓學生在實驗中模擬工程項目中各種角色，協(xié)同完成項目和任務(wù)，體驗和掌握各種角色的工作技能和工作經(jīng)驗。在進行一個實驗項目時，將整個項目劃分為多個子任務(wù)，再分析每個任務(wù)需要的知識、技能、素質(zhì)要求，以完成任務(wù)的形式來組織學習內(nèi)容、設(shè)計實驗體系。知識和技能的傳授從具體到抽象、從特殊到一般，按照提出問題、分析問題、解決問題、總結(jié)出一般規(guī)律和知識技能、擴展知識技能、解決更高級的類似問題6個步驟來組織。通過對企業(yè)實際工作場景的模擬和實際項目的訓練，積累實際的項目經(jīng)驗，并掌握相關(guān)的解決方法。通過上機操作、項目實踐、課堂研討，以及職業(yè)素質(zhì)訓練，從任務(wù)目標設(shè)定、團隊協(xié)作和溝通等方面培養(yǎng)學生從事網(wǎng)絡(luò)工程開發(fā)所需要的職業(yè)素質(zhì)。授課過程中，將學生劃分成幾個團隊，每個團隊將根據(jù)實驗內(nèi)容，通過技術(shù)研討、實際操作等手段，合作完成一個任務(wù)和項目，培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力。在教學過程中，增加實際操作項目，通過實際項目演練，幫助學生掌握重點技術(shù)的應用，提高學生動手能力。通過項目訓練、上機操作、學習討論，培養(yǎng)學生舉一反三的能力，使學生養(yǎng)成自學的習慣，并掌握自學的有效方法和工具，提高學習能力。
五、實驗室建設(shè)與師資培養(yǎng)
計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學要有效開展，實驗室建設(shè)是關(guān)鍵。如果沒有相應的實驗設(shè)備、實驗場所，計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學根本無從談起。過去由于缺少相應的網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)實踐教學一直未能很好得開展，為此，我們積極籌措，通過省部共建、自籌經(jīng)費、校企共建等形式，籌資建設(shè)了一個在江西省具有領(lǐng)先水平的綜合網(wǎng)絡(luò)實驗室一互聯(lián)網(wǎng)與信息安全基礎(chǔ)實驗室，該實驗室采用全套Cisco網(wǎng)絡(luò)實驗設(shè)備，包括各類交換機、路由器、防火墻、IDS入侵檢測設(shè)備，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、IP語音通信設(shè)備等，可進行組網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全和IP語音通信等三大類實驗。該實驗室的建成，為我校開展計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學提供了強大支持，促進了我校計算機網(wǎng)絡(luò)教學水平的快速提高。
在師資建設(shè)方面，雖然我院師資力量雄厚，博士碩士云集，但由于軟件學院的專業(yè)特點及目前國內(nèi)高端網(wǎng)絡(luò)人才緊缺的原因，過去幾年一直未能有效地引進計算機網(wǎng)絡(luò)方向的教師，現(xiàn)有師資對網(wǎng)絡(luò)了解都僅限于本科階段所學，而碩士博士階段都未從事計算機網(wǎng)絡(luò)方向的研究，以至在一段時間內(nèi)當安排進行網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學時，常有教師表現(xiàn)出畏難情緒。為此我們加大對現(xiàn)有師資的培養(yǎng)。針對現(xiàn)有師資缺乏網(wǎng)絡(luò)工程實踐經(jīng)驗，我們一方面利用我院校區(qū)搬遷，重建實驗室的機會，安排教師參與到實驗室網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)施工當中，并參與互聯(lián)網(wǎng)與信息安全基礎(chǔ)實驗室的規(guī)劃、建設(shè)施工與驗收過程中，通過實際的工程項目積累實踐經(jīng)驗。另一方面我們積極安排教師參加各類網(wǎng)絡(luò)技術(shù)培訓，先后派出多名教師參加信息產(chǎn)業(yè)部的信息安全管理師培訓及思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學院CCNA教師培訓項目，為我院計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學師資的培養(yǎng)打開了局面，促進了我院教師計算機網(wǎng)絡(luò)實踐教學水平的提高。
六、實踐教學改革效果簡述
通過幾年來計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學改革的研究和實踐，我校計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學取得了良好的效果，對我校計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學水平的提高，學生動手能力、網(wǎng)絡(luò)技能和創(chuàng)新能力的提高起到了積極的推動作用。學生從過去對計算機網(wǎng)絡(luò)教學失望轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮，從不感興趣轉(zhuǎn)變?yōu)橄矏�，計算機網(wǎng)絡(luò)類課程己成為我院最受歡迎的課程之一。
從學生選擇網(wǎng)絡(luò)類畢業(yè)設(shè)計題目的人數(shù)來看，雖然是軟件工程專業(yè)，但隨著學生對計算機網(wǎng)絡(luò)興趣的提高，近年來選擇進行網(wǎng)絡(luò)類畢業(yè)設(shè)計的人數(shù)迅速增加，從2004屆、2005屆的0個，到2006屆迅速攀升至27個，占當年畢業(yè)生總數(shù)的14.6%。
從畢業(yè)生就業(yè)來看，已有相當一部分軟件工程專業(yè)的畢業(yè)生，憑借其對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的熱愛及所掌握的扎實的網(wǎng)絡(luò)技能，到廣州深圳等地找到計算機網(wǎng)絡(luò)類相關(guān)工作。從前兩年無人從事網(wǎng)絡(luò)類工作到今年15人從事網(wǎng)絡(luò)類工作，可見計算機網(wǎng)絡(luò)類課程實踐教學給他們帶來的影響。
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