基于工程创新能力培养的计算机网络课程教学改革与实践

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1、基于工程创新能力培养的计算机网络课程教学改革与实践　　摘要：针对计算机网络课程的教学现状，从课堂教学内容、实践教学内容、教学的方式和方法等方面，分析其存在的问题与不足，通过引入式、启发式、问答交流式、自学式等多样化的教学手段，提高教学质量和效果。教学实践可说明，改革措施有助于学生工程实践能力和创新能力的培养，从而达到了学校人才培养方案的既定目标。　　关键字：计算机网络课程;工程背景创新能力;教学改革与实践;　　【分类号】G434　　在计算机网络课程的教学过程中，如何依据这门日新月异的学科和高速发展的网络技术特点进行学生工程创新能力的培养？现有的教学内容、教学方法和手段、实践环

2、节如何培养学生的工程创新能力呢？结合这些问题，对计算机网络课程进行改革和创新。　　一、计算机网络课程的教学现状　　现今，大多数的高校对计算机网络课程的教学要求为掌握计算机网络的基本概念、原理、算法和协议。重点讨论计算机网络的开放系统互连参考模型的七层体系结构和TCP/IP体系结构。课程主要内容以模型层次结构纵向展开，并对每一层的知识点是横向讲授，但学生所能掌握的也仅仅停留在知识点的简单记忆上，对其涉及到的配置程序，网络设备很难进行实际操作，就更别提创新能力的培养。　　二、基于工程创新能力培养的教改研究　　1.教学观念更新　　教学观念的转变需以教师为主导，学生为主体，并指导学生

3、促进主体发展。教师更像有一个引领者，指导学生、配合学生、共同完成教学任务达到教学要求。在教学过程中，调动学生的积极因素和主动因素，化被动式学习为主动式学习。　　2.教学内容改革　　教学内容应以计算机层次结构及其基本概念为重点，只有把这些知识点讲授清楚，才可以缩减课堂学时，留给学生更多的学时去思考、学习和工程实践，从而促进学生的工程创新能力的培养。所以，在授课时既要注重基本理论的掌握也要结合工程的实践指导，并且要在理论与实践的整合过程中可以借鉴欧洲工程教育和CDIO的先进理念，让学生以主动方式、实践的方式在工程背景下系统地学习课程知识，达到工程创新能力和学科意识的完美结合。　　

4、基于以上内容，根据教学大纲要求和教学学时的限制，修订了教学内容，以OSI/RM模型和TCP/IP模型相结合形成一个5层的教学模型，包括：应用层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。对于下面四层的基本概念、协议和每层所涉及的网络设备要重点讲授，对于应用层知识点和网络新技术需要学生自学，同时给学生讲授网络仿真软件的使用方法，并让他们应用软件对所设计的计算机网络进行仿真，从而完成课程设计的教学任务。　　3.教学方法和手段的改革　　在教学过程中，充分发挥教师的主导性和学生的主体性，因材施教、量体裁衣。一方面尊重学生的个人兴趣和理想，另一方面脚踏实地实事求是的制定合理的培养计划。推行引

5、入式、启发式、自学式、问答交流式等多种工程创新能力培养的教学方法。　　（1）“引入式”教学。在授课之前，可以组织学生先走进实验室，提供学生网络环境，让学生配置计算机网络软件，并通过集线器，交换机，路由器等网络设备，使其连接到Internet。　　也可以让学生尝试组建局域网，测试连通后进行语音视频聊天，收发邮件，资料共享等应用。　　这样的尝试使学生充分认识到网络的便捷、高效，从而提高了大家学习的积极性。　　（2）“启发式”教学。　　横向教学内容展开时，结合每一层的协议数据单元、网络协议、网络设备提出相关问题，然后通过PPT的图片、动画演示启发学生思考问题，并指导学生应用所学知识

6、解决问题，还可以让大家进行小组讨论，提出更多的建设性、创新性的解决方案。　　（3）“自学式”教学。　　针对自学的内容，学生可以阅读课本，观看视频，网络查询，请教学长等形式学习课程内容，并形成学习笔记，向老师和其他同学汇报。　　（4）“问答交流式”教学。　　在讲解仿真软件实验时，教师可以先让大家通过帮助文件学习，然后分布式提出，集中式回答，并且学生可以形成问题讨论小组，讨论组网过程中，拓扑结构类型、网络设备选取、参数设定等问题，最后通过计算、实验获取最优的解决方案。　　（5）教学手段的多样化。目前计算机课程的教学通常采用静态PPT，虽然信息量大，视觉直观，但对于通信过程、网络配

7、置的动态过程，很难清楚描述。为了加强学生对知识的理解，增强学习兴趣，将信息技术与课程融合，营造一个新型的授课氛围，使其更好地兼顾主导性与主体性，进一步增强学生的工程创新能力。　　三、实践教学环节改革　　计算机网络是一门理论与实践并重的课程，所以学生必须通过大量的实验练习提高自己的实操性。课程开设了水晶头钳制实验、点对点网络实验、交换机、虚拟局域网、路由器配置实验，实验为逐级递进多个层次，分为基础验证性实验、课程综合性实验、项目驱动性实验。通过层次化实验，使学生的创新能力循序渐进的得到培养。　　四、学生评