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一、整合教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法
在我校計算機專業(yè)本科生的低年級階段,已經(jīng)選修過數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、計算機組成原理等課程。計算機絡(luò)原理是計算機專業(yè)重要的專業(yè)必修課。在課堂教學(xué)方面,我們重點介紹計算機網(wǎng)絡(luò)的基本知識。該課程基于Internet,目的在于讓學(xué)生了解計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和工作原理。Internet是熟知的公用網(wǎng)絡(luò),以此網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議為模型,貼近學(xué)生生活和學(xué)習(xí),使學(xué)生充分結(jié)合實際生活,了解基本的概念和原理。在課堂教學(xué)中,將教師的科研內(nèi)容融合到教學(xué)內(nèi)容中,采用研究型教學(xué)方法和傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合,教師教授與學(xué)生研究型探索相結(jié)合,充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,為學(xué)生發(fā)散型、創(chuàng)新型能力發(fā)展提供了空間。在以Internet協(xié)議TCP/IP為基礎(chǔ)的內(nèi)容中,通過學(xué)生設(shè)計web服務(wù)器、郵件服務(wù)器、根據(jù)各種路由算法親自動手編程、配置路由器和交換機,掌握協(xié)議的工作原理及工作過程。在課時分配上,采用48學(xué)時課內(nèi)講授,16學(xué)時的實驗環(huán)節(jié),使學(xué)生充分掌握理論知識的同時,增強其親自動手的實驗?zāi)芰ΑS嬎銠C網(wǎng)絡(luò)需要較強的實踐能力,這就要求我們課堂教學(xué)中應(yīng)該與實踐相結(jié)合。在學(xué)校的大力支持下,我們搭建了《計算機網(wǎng)絡(luò)原理》課程的實驗教學(xué)環(huán)境。該實驗環(huán)境提供了網(wǎng)絡(luò)實驗的平臺。該平臺可以達到高等院校和科研機構(gòu)的計算機網(wǎng)絡(luò)的基本水平。在教學(xué)方法上,我們針對教學(xué)內(nèi)容自行設(shè)計了多媒體課件,將抽象的原理和工作過程以動畫的形式演示出來,增強教學(xué)效果。多媒體教學(xué)是實現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的有效手段。我們自行設(shè)計了Internet協(xié)議各個層次協(xié)議工作過程的flash動畫演示,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時使理論更加形象。如講授HTTP協(xié)議工作原理時,把從發(fā)出網(wǎng)頁瀏覽的請求到接收到所請求內(nèi)容的過程,通過flash演示,將連接的建立、請求和響應(yīng)的發(fā)送過程一一呈現(xiàn),使得抽象的概念得以形象化,易于學(xué)生的記憶理解和掌握。把課堂講授和自學(xué)結(jié)合起來,注重培養(yǎng)學(xué)生獲取知識和運用知識的能力。課堂的教學(xué)活動是學(xué)生在教師引導(dǎo)下的師生互動的過程,學(xué)生是教學(xué)過程中知識接受的主體。因此我們在課堂教學(xué)中采用教師教授和學(xué)生討論相結(jié)合的方法,針對難以理解的概念組織學(xué)生分組討論,加深學(xué)生對基本概念和基本理論的理解,有助于學(xué)生在以后的設(shè)計中結(jié)合實際具體應(yīng)用。同時我們自行設(shè)計編寫了相關(guān)實驗的教學(xué)指導(dǎo)書,加大了本科生網(wǎng)絡(luò)系列課程教學(xué)的實踐力度。根據(jù)學(xué)生的實際情況,由淺入深地安排了一系列實驗,提高了他們的實際動手操作能力。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗的對象和環(huán)境是一個模擬了計算機網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng),主要由硬件環(huán)境和運行在硬件上的軟件所構(gòu)成。主要由組成計算機網(wǎng)絡(luò)的主機通過各種接入設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接入介質(zhì)以及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)運行的硬件環(huán)境,然后由運行在主機以及終端設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、用戶安裝的各種應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備上的軟件構(gòu)成的軟件環(huán)境的有機結(jié)合構(gòu)成了計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),完成計算機網(wǎng)絡(luò)的各種功能和服務(wù)。我們設(shè)計的所有實驗都運行在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下。我們設(shè)計的實驗主要分為四大類:設(shè)計型實驗、驗證型實驗、綜合型實驗和創(chuàng)新型實驗。
二、精選國外優(yōu)秀教材,采用雙語教學(xué)
由于國外計算機技術(shù)的發(fā)展比較迅速,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面也積累了大量的實際經(jīng)驗,優(yōu)秀教材的選擇是培育高質(zhì)量高效人才的必要條件。而在國內(nèi)采用的一些教材大多內(nèi)容相對滯后,另外,現(xiàn)階段各個高校也都在大力提倡學(xué)生閱讀國外原版教材,特別是對于計算機專業(yè)的學(xué)生,通過閱讀原版教材能夠很快地跟蹤國外最新技術(shù)發(fā)展,同時提高了英語專業(yè)閱讀的能力。我校計算機網(wǎng)絡(luò)原理課程組通過多年的實踐以及搜集大量的國內(nèi)外優(yōu)秀教學(xué)資料,選用了大學(xué)計算機教育國外著名教材教學(xué)用書的影印版作為計算機網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)用書。在課堂教學(xué)中采用雙語教學(xué)的方式,原版教材閱讀和中文課堂講解相結(jié)合,對學(xué)生閱讀原版教材中較難理解的部分重點講解,使學(xué)生充分領(lǐng)悟教材的內(nèi)容,同時考試采用英文實體,中英文解答,考核學(xué)生對課程的理解掌握程度。四、實驗環(huán)節(jié)設(shè)計實驗是計算機網(wǎng)絡(luò)的重要環(huán)節(jié)。計算機網(wǎng)絡(luò)實驗不同于其他計算機課程的實驗,需要獨立的實驗環(huán)境。我校計算機學(xué)院配備有大型綜合實驗室,針對我院本科生各門課程開放實驗室,除了配置了上機的相應(yīng)軟件環(huán)境之外,還在獨立的空間配置了計算機網(wǎng)絡(luò)實驗必備的硬件設(shè)備和環(huán)境,包括有線和無線的局域網(wǎng),各種交換和路由設(shè)備,為實驗的開設(shè)提供了環(huán)境的支持。學(xué)生在學(xué)習(xí)了相關(guān)的理論課程之后,可以通過實驗驗證、設(shè)計相關(guān)的實驗內(nèi)容,提高實踐能力。我們自行編寫并設(shè)計了驗證型、設(shè)計型、創(chuàng)新型的各種實驗,鞏固教學(xué)中的相關(guān)內(nèi)容,在教學(xué)中配以相應(yīng)的課題,解決實驗中遇到的問題,提高學(xué)生的實踐能力與發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,使學(xué)生真正能夠獨立完成網(wǎng)絡(luò)工程的設(shè)計和開發(fā)。
1.實驗預(yù)習(xí)。因為實驗中需要了解的計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識多,所以預(yù)習(xí)工作非常重要,是整個實驗必不可少的步驟。在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中,需要學(xué)生明確試驗?zāi)康?,通過閱讀相關(guān)資料理解并掌握實驗原理,熟悉實驗用到的硬件和軟件環(huán)境。我們要求學(xué)生提前閱讀實驗指導(dǎo)書中的實驗方法和操作步驟,并參閱相關(guān)理論和有關(guān)設(shè)備的說明書,寫出預(yù)習(xí)報告。包括:實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗環(huán)境、實驗步驟和預(yù)期效果,并對可能出現(xiàn)的運行結(jié)果進行理論分析。
2.實驗操作。進入實驗室進行實驗操作前,應(yīng)將預(yù)習(xí)報告提交實驗指導(dǎo)教師審查,獲得實驗指導(dǎo)教師許可后領(lǐng)取相應(yīng)實驗設(shè)備進行登記后才可進行實驗操作。實驗過程中,要認真觀察實驗結(jié)果,實驗結(jié)束后,交由實驗指導(dǎo)教師檢查合格后才能結(jié)束實驗。
3.實驗總結(jié)。根據(jù)實驗情況寫出實驗報告。在實驗報告中,應(yīng)對實驗記錄進行整理,對實驗結(jié)果從理論加以分析歸納,對實驗過程中出現(xiàn)的問題以及解決辦法進行分析和討論,以加深學(xué)生對所學(xué)理論知識的理解。我們設(shè)計的實驗包括:實現(xiàn)實際應(yīng)用中經(jīng)常用到的各種服務(wù)器,如WEB服務(wù)器和E-MAIL服務(wù)的客戶端,通過編程實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中實現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備(如路由器的路由)中運行的算法,計算機網(wǎng)絡(luò)中實際使用的交換機和路由器在網(wǎng)絡(luò)平臺下的工作過程和交換表的配置等。計算機網(wǎng)絡(luò)原理的教改過程已經(jīng)在我院持續(xù)數(shù)年,取得了良好的教學(xué)效果,在學(xué)生中得到廣泛的好評。
作者:姜文紅單位:北京交通大學(xué)