摘要：计算机网络是计算机专业重要的基础课，它为学生后续课程的学习及今后的工作奠定坚实的网络基础。了解和掌握计算机网络知识非常重要，在教学中如何提高教学效果、培养学生的应用能力是计算机网络教学的重点。文章从本科计算机网络课程的教学理念、课堂教学方法、实验环节和考核方法四个方面出发，对计算机网络的教学模式作了深入探讨。
关键词：计算机网络；教学模式；实践教学
基金项目：大连理工大学研究生院教改基金经费资助(JP201006)。
作者简介：姚琳，女，讲师，研究方向为移动环境下的认证、位置隐私等;孙伟峰，男，讲师，研究方向为无线网络、网格和云计算、网络QoS等；王佳，女，在读硕士，研究方向为无线网络中位置隐私；尚鹏飞，男，在读本科。
计算机网络是计算机专业很多后续课程的基础，了解和掌握计算机网络知识及具备相应的应用能力对本专业学生非常重要。创新意识和创新能力的培养是现代教育的出发点和归宿。教师在课堂教学中应帮助学生从被动的接受式学习向主动的探索性学习转化，培养学生的创新精神，增强学生综合运用所学知识、技能解决实际问题的能力，为其终身学习和毕生发展奠定基础[1]。
但当前的专业课不同程度地存在教学内容与实践环节相脱节、教师教学手段单一、课堂交互性差等问题，导致学生对专业课的学习兴趣淡漠。走出旧的教学樊篱，构建全新的科学合理的教学模式，培养学生的创新精神和实践能力，是计算机网络课程的教学重点。
1教学理念
我们应树立以人为本的教学理念，以学生为主体，关注学生的兴趣、需要和成长，贴近学生的生活实际，培养学生自主性学习和合作性学习的习惯，提高学生独立学习知识和应用知识的能力。
1.1关注兴趣
爱因斯坦说过，“兴趣是最好的老师”，有了兴
趣，才能有学习的主动性，而激发学生学习的积极性是学生获取知识、培养能力的一个必要条件[2]。要彻底改变以教师和书本为中心的照本宣科的教学方式，采用启发式教学。
启发式教学，就是根据教学目的、内容和学生的知识水平，运用各种教学手段，采用启发诱导办法传授知识、培养能力，使学生积极主动地学习。我国古代大教育家孔子就很重视启发式教学，采用问答的方法来启发学生独立思考以探求真理。现在的课堂教学中，教师需要把自己的角色由一个“教学者”转变为“引导者”，需要利用自己丰富的知识和眼界把学生的注意力吸引到课堂教学中来，从而引导学生对新的知识进行学习。为全面达成教学目标，教师在阐述基本理论时，可以通过类比方法，启发诱导学生积极主动地学习，例如在理解通信操作模式概念时，将单工、半双工、全双工三个概念与收音机、对讲机、电话三种常见设备进行类比教学，既简明又通俗。学生在加深基本概念理解的同时，也会主动去思考。将学生的具体知识转化为能力，这才是最终的目的。
1.2关注需要
以人为本的教学必须要关注学生的需要，只有将课堂教学与他们的需要结合起来，才能激发他们学习
的内驱力。其一是尊重、关爱和赏识学生。心理学家威廉•杰姆斯曾经说过，人性最深层的需要就是渴望别人的赞赏。长期以来，教师“传道、授业、解惑”的天职，在学生的心目中形成了极大的权威性，填鸭式的教学方式对学生的自信心、个性发展造成不利影响。只有构建起和谐的新型师生关系，才能充分调动学生的主动性、积极性，从而促进教学相长。其二是要因材施教。每个学生的个性、认知水平不尽相同，教师在教学中也要针对不同的学生采取不同的方法，进行有的放矢的教育，使不同层次的学生都能参与到教学活动中，使每个学生的水平都得到提高。其三是把学生群体的存在，视为可开发的教育资源。个体的独特本身具有排外性，但也同时具有内在沟通性，这就成为教师可以利用的资源。可充分利用这一点，在教学上采取合作互助的方式，引导学生在有差异的对话中，达到相互提升的目的。其四是要贴近学生的社会生活需要。教学内容设置充分考虑学生接触的生活环境，可以将学生熟识的网络知识，和社会发展相关的学科前沿引入课堂。教学内容紧跟学科发展的步伐，介绍一些当前研究的热点，不仅可以开拓学生的视野，也增加了课堂的趣味性，学生学习的积极性也会大大提高[3]。
1.3关注成长
我们的教学目的最终是使学生成长，成为能够独立生存，能够拥有幸福人生，能够奉献社会的人才。所以在教学中要时刻关注学生的成长，以培养他们的创新精神和实践能力为目标，来设计我们的教学内容和方式。其一要通过知识的传授，培养他们正确的价值观和人生观。其二要使理论与实践密切结合，培养其提出问题解决问题的能力。其三要培养学生的探究能力，例如可以为他们设立相关专业课题去独立思考和研究，以培养创新精神和科研能力。
2教学方法
2.1充分利用现代化辅助教学手段
传统的教学手段就是粉笔加黑板，再者就是简单的PPT讲稿演示教学，然而这些都难以收到较佳的教学效果。随着教学改革深入，必须采用现代化辅助教学手段进行教学，达到让学生“看得到做得到”的教学效果。例如，可以将TCP的流量控制与拥塞控制、CRC校验等理论制作成Flash动画，使抽象的算法变得十分具体，学生对算法的理解更容易。实践证明，这种教学方法收到了较好的教学效果[3]。
2.2任务驱动，被动变主动
传统的教学中，老师占主导，学生在老师指导下被动地学习和接受知识，且不加思考。改变这种教学模式，学生在教师的帮助和引导下，围绕一个任务，在兴趣的驱动下，通过自主探索和互动协作的学习，完成既定知识的学习。例如对于sniffer软件的讲解，可以与TCP三次握手内容的融合来进行，使学生带着真实的任务在探索中学习。
2.3增强教学过程中的交互性
现今课堂上，老师与学生的互动学习仍然是非常之罕见，这主要是由学生的学习习惯和老师的教课习惯所致，显然这样的教学模式已经不能满足当代的教学需求。
对于这种师生之间交流不足的情况，我们可以采用如下几点措施来改善，同时将课堂气氛搞得更加活跃：
1) 每节课前，告诉学生这节课要讲的内容，给他们几个问题，需要他们在这节课的课堂上回答，促进学生的课前预习，让学生带着问题有目的地听课。
2) 授课过程鼓励学生多提问题和进行讨论，引导学生积极发言，最后再由老师作出评论，提高学生自主思考能力。
3) 增加学生互动交流时间。课堂中，把学生分为若干小组，各小组内部讨论，最后由负责人进行总结。针对问题，再由学生踊跃回答或者教师给予解答。
4) 让学生走上讲台。对于某些比较简单的内容可以由学生来完成。学生们必须认真预习，并深刻理解课程内容后才能把课讲好，这样既能使学生牢固掌握所学知识，同时也增强了课程的趣味性，活跃了课堂气氛，又增加了交互性[3]，同时也培养了学生合作意识。
3实验环节
计算机网络实验目的在于培养学生技术创新和工程实践能力，加深对计算机网络理论知识的理解与应用，帮助学生把学到的基本内容应用到实际中[4]。因此，实验教学是计算机网络教学体系中的一个重要环节。如何设计实验内容，合理部署和提供实验场景，是目前计算机网络教学中的重要课题。
3.1在理论课中穿插相关实验步骤
由于网络实验本身涉及到系统底层实现，在真实环境中进行模拟，实验具有很大困难[5]，而使用一些软件进行模拟方便可行。例如利用软件对网络的数据包进行抓取并做讲解，可以让学生更加直观地了解到网络环境中数据传送的真实情况、一些网络协议在虚拟网络中的运行情况，然后再对这些数据进行一些抽象的虚拟化，将其与现实生活中的实例进行类比，使得网络环境中数据的交换、传输、转发等过程更加生动形象地表现在学生的大脑中，让他们对网络环境的交通形成更加良好的认知。这样更可以激发出学生对网路的兴趣，如前所述，兴趣是最好的老师，当学生自己有了学习的兴趣的时候，他们会更加自觉的去了解、去学习、去提问，形成一个良性循环。让学生更加直观地了解网络的工作原理，再让他们去做实验也会变得更加容易，提高教学效率也是显而易见的。
3.2实验项目针对实际问题
计算机网络是一门高速发展的学科，应用遍及各行各业[4]。学生所学知识最终都需要应用在自己的工作中，并且企业也更青睐有实际经验的学生。实验是培养学生应用水平和实际动手能力的重要手段，因此实验内容要根据相关领域的需求不断补充，以适应学科日新月异的发展，满足就业需求。
以组网实验为例，可以先提出一个组网的需求，在学生使用网线、交换机、路由器等设备搭建好基本的环境之后，再引出如何控制广播风暴等问题，提出多种解决方案，例如在交换机上划分VLAN，然后依照不同的解决方案进行网络环境的搭建改进。由此不仅可以将理论和实践结合在一起，还锻炼了学生解决实际问题的能力，为以后走向工作岗位打下基础。
3.3增加设计型实验
学生在掌握了基础的网络知识之后，就是利用这些基础知识进行创新型设计的时候了。可以鼓励学生自行提出有针对性的网络实验。比如，设计一个特定协议数据包的解析与生成程序。学生在此次的设计中，不仅需要计算机网络的知识，更需要综合一些程序设计学科的知识，也可以将软件开发的部分过程融入其中，比如先设计大概框架，进行实际操作，修改难以实现的部分目标，然后重新设计，然后检查，如此循环，直到做出满意的结果。
也可以在学校开设一些创新型的网络实验项目，创新型实验一般是综合性实验[5]，这类综合实验通常更需要学生发散思维，将一些在其他课程上学到的思想应用到实验项目中，这对于学生的基础知识掌握和灵活运用都有一些意想不到的好处。通过这类实验项目，让其在宏观上更加深入地了解各种网络协议的工作过程，通过实践将各类网络的基础知识熟稔于心。
在这样的实验中，设计的思想贯穿整个学习过程，得到的结论又反馈回设计，检验设计的有效性和合理性。通过这样的形式可以有效地培养学生的设计、合作和创新能力。
3.4真实与模拟相结合
由于实验设备、空间及操作复杂程度等约束条件，使用网络模拟软件的优势显而易见。此外，有些设备，如交换机，是被设计使用在相对稳定的网络环境中，反复进行配置和接口的插拔等操作对设备损害很大，这更凸显了使用模拟软件的必要性。
随着计算机模拟技术的发展，许多模拟软件，如Packet Tracer，NS2等已经具备相当完善的功能，可以胜任复杂的实验环境。先在模拟软件上进行实验，可以使学生对实验的流程、框架和功能有一个宏观的认识；然后再分组操作真实设备，可以使学生对所学知识拥有从整体到细节的掌握。
对于一些基础的验证性实验，我们应采用真实的设备进行操作；对于综合性和设计性实验，由于用到的仪器设备较多、配置较复杂，可采用虚拟实验和真实实验合理整合，以达到最佳的实验效果[6]。
3.5鼓励团队学习
团队学习是通过分组的形式组织学生自主学习的一种方式，以3～5人一组为宜，依据知识结构、学习风格等因素划分，以增强学生个体之间的沟通能力和相互包容能力。一般采用互补的形式划分团队小组，让学生在团队学习过程中，共同商讨、设计、论证问题的解决方法，通过相互配合、相互帮助，共同达到既定的学习目标，同时使学生在合作的基础上逐渐养成相互尊重、相互学习的良好品格。
4量化考核
由于教育体系的原因，很大一部分的学生仍以成绩为动力，因此，在整个课程进行过程中的评分环节依旧是很重要的。老师可以在课程的各个环节对成绩进行评估，比如上课时的表现、课下作业完成情况、实验情况、期末考试等。这种方式可以保证学生在课程进行过程中维持较高的学习热情。例如可以采用以下的评分方式：总成绩的30%是平时成绩，20%是实验成绩，50%是期末考试试卷的成绩。
平时成绩包括出勤情况、上课提问情况、作业完成情况；而实验成绩可以参照之前所述对学生进行要求，保证学生动手能力的提高；而最后的考试题目的
难易程度，也需要老师根据本次课程中学生的学习情况进行相应的调整，做到既可以考察学生掌握的基础知识，又可以把学生的掌握程度最大化地区分出来。
这样经过三个部分的考核成绩，就可以最大限度地刺激学生的学习欲望和积极性，保证课程教学的效率。
5结语
根据我院的实际教学经验，我们从教学理念、教学方法、实践性教学及考核评价四方面进行探索性研究与实践。从教学实验效果看，该模式能够有效激发学生学习的内驱力，充分地调动了学生学习积极性和主动性。该模式注重理论与实践的结合，注重计算机网络专业学科特点及社会对本专业的需求，注重学生的合作学习和探究学习，这对培养学生们实践操作能力及科学研究、团结互助的品质，对促进他们的专业成长和身心健康都具有积极作用，因此本模式在计算机网络教学中有着较强的可行性。
参考文献：
[1] 吴芳,张杰,王艳娜,等. 计算机基础教学中为学生创设探索性、自主性学习环境[J]. 计算机教育,2008(12):102-103.
[2] 邓朝晖. 如何提高学生对专业课的兴趣[J]. 中国科教创新导刊,2007(6):22.
[3] 王鹏,商庆华. 关于激发学生积极性与培养创新能力的研究与实践[J]. 中国电力教育,2008(19):81-82.
[4] 湛德照. 计算机网络实验教学优化探索[J]. 现代计算机,2010(1):84-86.
[5] 彭雅莉,于芳. 计算机网络课程实验教学改革的探索[J]. 计算机教育,2011(4):24-25.
[6] 罗芳琼. 高校计算机网络实验教学研究. 柳州师范高等专科学校,2011(1):32-34.
Discussion of Computer Network Teaching Mode
YAO Lin, SUN Weifeng, WANG Jia, SHANG Pengfei
(Software School, Dalian University of Technology, Dalian 116620, China)
Abstract: Computer Network, the fundamental course of computer science, contributes a foundation for the follow-up courses and students" future work. Hence, it’s very important to understand and master the knowledge of computer network and also, it"s beneficial to emphasize the methodology on improving teaching effects and training up the students’ proficiency. This paper does in-depth discussion about computer network teaching on the following four aspects: teaching philosophy, teaching methods, experimental procedure, assessment methods.
Key words: Computer Network; teaching mode; practice teaching
(编辑：姚彦如)