計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程中 提高學(xué)生綜合能力的研究

許翔 王秀敏

摘要：本文分析了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的教學(xué)特點(diǎn)，并以該課程為例，通過理論分析和教學(xué)實踐相結(jié)合的方法開展教學(xué)改革研究，得出了具體的教學(xué)方案，以期能夠有效提高學(xué)生的綜合能力。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理；綜合能力

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）06-0098-02

當(dāng)前，多數(shù)高校計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的能力與社會需求存在明顯差距，且差距有不斷擴(kuò)大的趨勢。因此，如何科學(xué)地設(shè)計計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)模式，提高學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，更好地服務(wù)國家社會是重要的研究方向。實踐中，筆者以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程教學(xué)為研究對象展開了教學(xué)實驗研究。

研究的主要內(nèi)容

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程教學(xué)分為理論授課和實驗教學(xué)兩部分。理論授課是按照原版教科書的章節(jié)順序，圍繞計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)五層模型展開教學(xué)，使學(xué)生掌握理論基礎(chǔ)；實驗教學(xué)是幫助學(xué)生加深對理論教學(xué)的理解和掌握，培養(yǎng)初步的工程項目能力。兩部分相輔相成，有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、解決問題的能力。

筆者在“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”課程的教學(xué)實踐研究中，有效地運(yùn)用了其他課程的知識，如高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計、英語、程序設(shè)計，目的是加深學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的理解，提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)綜合能力。另外，實施研究過程中遵循“理論研究→教學(xué)改革方案的設(shè)計→相關(guān)數(shù)據(jù)分析→完善教學(xué)方案→成果總結(jié)”的思路。

教學(xué)改革方案

為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，筆者在“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理”課程學(xué)習(xí)中融入了不同課程的知識，主要體現(xiàn)在以下三個方面。

1.數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程中的一些概念知識較為抽象，并涉及到數(shù)學(xué)分析和概率論等數(shù)學(xué)知識。例如，其中的一道習(xí)題是：“Suppose that x bits of user data are to be transmitted over a k-hop path in a packet-switched network as a series of packets，each containing p data bits and h header bits，with x>>p+h.The bit rate of the lines is b bps and the propagation delay is negligible.What value of p minimizes the total delay？”[1]該題要求學(xué)生在理解“傳輸延遲”的基礎(chǔ)上，建立數(shù)學(xué)方程，并使用高等數(shù)學(xué)中導(dǎo)數(shù)知識，求最小值。因此，筆者在設(shè)計的小班討論中，積極地引導(dǎo)學(xué)生分析求極值的條件。

2.英語使用貫穿教學(xué)過程

全英語授課是評估高校國際化的指標(biāo)之一。[2]筆者面向計算機(jī)中外合作辦學(xué)班開展了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理課程的全英語教學(xué)。在全英文授課外，還制作了全英文授課的教學(xué)視頻，提供給學(xué)生復(fù)習(xí)使用。教學(xué)中，筆者選擇的是國際上廣泛使用的具有權(quán)威性和時代性的英文原版教材——第五版Computer Network。使用該教材進(jìn)行教學(xué)不僅能夠提高學(xué)生的英語水平，而且加速了教師信息知識的更新。另外，筆者也將課后作業(yè)改為英文習(xí)題?？荚囈彩褂萌⑽?，要求學(xué)生用英文答題。通過這種方式，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)原版教材，并使用英語交流。由于期末考試全為英文試題，因而學(xué)生不僅要能看懂英文，而且還要有基本的英語表達(dá)能力。這樣學(xué)生就開始重視英語的使用，并使用英語交流，從而提高了語言能力，并鞏固了專業(yè)課程的學(xué)習(xí)深度。

3.引入編程

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)五層原理性體系的理論對學(xué)生來說過于抽象，他們很難理解這些理論在實際網(wǎng)絡(luò)中是如何應(yīng)用的。因此，筆者要求學(xué)生使用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，來編寫程序原型。

例如，在TCP建立連接中three-way handshake的方式，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生單純記憶，就會感到枯燥，并且容易忘記。因此，筆者要求學(xué)生使用JAVA實現(xiàn)程序原型。這樣通過具體的編程，學(xué)生就能夠熟悉所涉及到的基本概念，并能夠較為熟練地運(yùn)用這些概念與原理。學(xué)生在問題或任務(wù)的驅(qū)動下，原理、工具、技術(shù)的使用變得有目的，有需求，學(xué)生也能將具體學(xué)科的情境與工程實踐情境相聯(lián)系，實現(xiàn)跨領(lǐng)域間知識的遷移。編程使得本來枯燥的原理學(xué)習(xí)，變得生動有趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

研究結(jié)果

采用上述教學(xué)改革措施后，學(xué)生將要投入更多的時間和精力自主學(xué)習(xí)。那么，如何貼合學(xué)生的實際生活，采用學(xué)生容易接受的方式開展教學(xué)呢？

筆者選用的是小組討論方式。教師注重培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)友愛、取長補(bǔ)短的團(tuán)隊精神和合作意識，引導(dǎo)學(xué)生充分討論，并聽取別人的意見和建議。每位學(xué)生投入的時間較為合理，也不容易產(chǎn)生抵觸情緒。教師注意討論主題的選取，把握和引導(dǎo)討論主題的發(fā)展方向，設(shè)計合理的考核機(jī)制，鼓勵學(xué)生積極思考，暢所欲言。教師根據(jù)學(xué)生在討論課上的表現(xiàn)打分，將打分的結(jié)果作為討論課成績的判定依據(jù)。期末試卷設(shè)計中，教師要加強(qiáng)對學(xué)生綜合能力、創(chuàng)新能力的考查。另外，要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)分組，將喜歡編程的學(xué)生分到網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)團(tuán)隊中，使其在編程中加深對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理的理解，提高學(xué)習(xí)興趣。對于有數(shù)學(xué)天賦的學(xué)生，可以指導(dǎo)他們使用數(shù)學(xué)的方法分析問題，進(jìn)行計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)科前沿的研究。同時，在解決問題的過程中，讓學(xué)生學(xué)會承受挫折，適應(yīng)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生不斷探索、勇于創(chuàng)新的精神和能力，這也有利于學(xué)生身心健康發(fā)展。

結(jié)語

筆者主要通過理論分析和教學(xué)實踐相結(jié)合的方法開展教學(xué)改革的研究，分析了學(xué)生平時成績、期末考試成績，追蹤了學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)、留學(xué)、考研的情況，并通過訪談、座談會、生成教學(xué)數(shù)據(jù)等形式，收集學(xué)生的反饋意見。對于收集到的樣本和數(shù)據(jù)，采用人工智能的方法進(jìn)行分類、回歸以及預(yù)測，保證研究結(jié)果的科學(xué)性和應(yīng)用價值，最終得出了教學(xué)效果顯著的研究成果。