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计算机课程网上教学

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计算机课程网上教学

计算机课程网上教学范文第1篇

[关键词]“互联网+”;计算机应用技术;专业课程

一、“互联网+”视域下互联网与教育的紧密结合

“互联网+”时代为我国教育教学领域带来更广阔的发展空间和难得的发展契机,同时也为其带来前所未有的挑战。“互联网+”时代视域下,教育教学的传统模式、形态将发生重大改变,如可使学生随时随地通过手机、平板电脑等移动信息设备进行学习的“微课教学”;以微课视频为教学基础,使学生课后听课、课中解答疑惑的“翻转课堂”。在这种“互联网+”视域下的新型教育教学形式,更好地体现出学生的主观能动性,摆脱传统课堂时间和空间的束缚,使学生成为教育教学的主体,体现出新课程改革以人为本的教学理念,进而使信息技术与教育教学的融合度日趋增加,形成应用信息技术的教育教学与教育教学最终目的的良性循环。

二、“互联网+”视域下计算机应用技术专业课程体系存在的问题

(一)计算机应用技术专业课程内容先进性不足

“互联网+”视域下计算机应用技术专业课程体系改革过程中,部分改革创新内容先进性不足,不符合“互联网+教育”的基本需求,其主要体现于在现阶段的计算机应用技术课程体系改革受传统应试教育影响严重,仍然沿用大部分相对“互联网+教育”时代过于陈旧的教学模式,与新时代经济社会的人才需求存在较大差异。同时,在实际的计算机应用技术专业教学内容设置上,保留过多上世纪90年代的教学内容。部分高校计算机应用技术专业难以根据时代的变迁而开展课程体系改革,或者改革缺乏实质性。在计算机应用技术专业教学设计上,虽然有所改观,然而其整体内容占比较低,无法将“互联网+教育”核心思想贯穿于计算机应用技术专业课程体系改革实际过程中。

(二)计算机应用技术专业教学方法过于落后

我国部分高校计算机应用技术专业教学模式仍然沿用传统的讲授教学,缺少与“互联网+教育”时代符合的改革和创新意识,课堂上以教师为主体,学生的思维必须紧随教师。同时,部分计算机应用技术专业教师讲解存在为完成课时或应付考试而教学的现象,只对考试考点进行深度讲解,不重视学生的实际操作能力,忽略学生对计算机相关知识概念的理解程度,在较大程度上对学生的创新性思维与主观能动性造成制约,使学生的独立思考能力难以得到有效提升。计算机应用技术专业的关键在于学生对现代计算机信息技术的实际应用,是一门实践性极强的学科,计算机应用技术教学不仅要达到良好的理论知识传授效果,更应该注重新时代经济社会对应用型人才的需求。因此,全方位改革计算机应用技术教学方法是计算机类教育工作者亟待解决的关键问题。

(三)计算机应用技术专业课程结构欠缺合理性

“互联网+计算机应用技术专业教育”虽然是现阶段全国各地大学及高职类院校计算机应用技术专业教育的改革方向,然而,部分高校计算机应用技术专业在课程结构设置上无法满足“互联网+计算机应用技术专业教育”现实要求,传统的计算机硬件技术教学占比过高,且更新缓慢,并没有将“互联网+计算机应用技术专业教育”融入于实际教学中,教学结构不符合当代教学标准。同时,计算机技术具有时代性特征,更新换代频率相对其他课程更高,然而我国部分高校计算机应用技术专业教学局限于教材,不注重课外知识的拓展,教育工作者缺乏与时代对接的良好意识,致使计算机应用技术专业课程结构欠缺合理性。

三、“互联网+”视域下计算机应用技术专业课程体系改革方法

(一)加强计算机应用技术专业课程内容的更新力度

加强“互联网+计算机应用技术专业教育”的课程内容的更新力度,是“互联网+计算机应用技术专业教育”改革与创新的有效方式。首先,由于现阶段部分高校的计算机应用技术专业课程体系改革缺乏实质性,仍存有传统落后、缺乏先进性的教学内容,因此计算机应用技术专业课程体系亟待对教学内容的更新升级,促使现代互联网信息技术与计算机应用技术教学形成有机结合,使现代互联网信息技术的优势性渗透于教学中各个环节,进而提升教学的实质性。其次,应合理利用现代互联网信息技术,无论是在计算机硬件的教学过程中,还是在计算机软件的教学过程中,均应融入现代互联网信息技术,使学生更好的理解复杂度较高的计算机应用技术课程,提升教师的教学质量。

(二)将现代互联网信息技术融入计算机应用技术教学

将现代互联网信息技术融入计算机应用技术教学,是“互联网+”视域下计算机应用技术专业课程体系改革的基本要求。教师在计算机应用技术的教学过程中,应合理利用现代互联网信息技术,将其融入计算机应用技术教学。例如,利用“互联网+”时代背景下的微课教学模式,由于计算机、互联网技术的兴起,网络视频教学通过便捷性、实效性、针对性等优势,成为当今教育界大力提倡的学习方式。微课作为现代化网络视频教学的重要组成部分,不仅具备网络视频教学的所有优势,相比传统网络视频教学微课具有资源多样化、时间碎片化、内容浓缩化以及指向明确化等特点。因此,计算机教师应将微课应用于实际计算机应用技术教学工作中。传统微课教学多以学习者通过互联网下载视频观看的方式为主,学生可根据自己实际需求,选择符合自身条件的微课视频。教学针对性虽然在一定程度上得以提升,然而,微课视频多为教学精华部分展示,对细节强调不足。因此,教师应利用课内外时间,结合学生学习情况,制作不同的微课视频,使微课的针对性进一步提升。进而形成“互联网+”时代背景下的微课与计算机应用技术教学的有机结合,实现对传统课程体系的改革。

计算机课程网上教学范文第2篇

【关键词】计算机网络技术 课程教学 改革

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0052-01

一、计算机网络课程改革的重要意义

作为计算机专业的基础专业课程,计算机网络课程具有较强的实践性、技术性,且知识更新换代异常迅猛。各类网络的发展对计算机网络人才的需求日渐增强,而当前教学模式培养出的人才难以适应激烈的市场要求,一方面导致学生就业困难,另一方面社会寻求人才困难。为培养适应社会需求的计算机网络人才,对计算机网络技术课程的教学内容、教学模式进行改革已迫在眉睫。

二、计算机网络技术课程建设中所存在的问题

(一)教学内容与社会实践应用脱节

计算机的普遍应用是在上个世纪的90年代,网络技术的应用也逐渐广泛。诸多的学校就已经为了适应时代的需要而开设计算机网络技术课程。经历了多年的教学历程,在该门课程的教学上并没有跟上计算机网络技术更新的步伐,而是依然拘泥于基础性原理性教学。特别是在计算机网络技术已经逐渐向深度和广度发展的今天,作为计算机专业必修的一门课程,应该掌握一些必须的专业的网络技术。如果教学内容没有适应应用性需要,就很难做到计算机网络技术课程教育符合人才市场需求。

(二)专业教师的教学观念陈旧,缺乏创新意识

学校对于计算机网络技术课程体系建设普遍完善,但是计算机网络技术的研发进度之快,使学校专业教师由于知识储备局限于专业技术教学领域而很难跟得上计算机网络技术专业领域的技术更新速度。另外,教师多年的教学经验使其拘泥于习惯性教学思维,不愿意过多地接受新的知识和新的技术,因此,即便计算机网络技术课程体系格局应社会专业人才需求而有所调整,但是教师的教学仍然是为了完成教学任务而采取机械的教学模式,学生的主观能动性难以充分地发挥出来。具体而言,教学是在教学上依然以“满堂灌”的教学方式为主,知识的片面强调,导致学生对于教学内容毫无兴趣。

(三)课程教学没有建立在学生的职业生涯的基础之上

一些学校在计算机网络技术教学上以理论知识为主,课程内容主要包括网络协议、网络应用以及网络基本程序的设计和应用。建立在相对落后的教学手段基础上,计算机软件建设与硬件建设会失去平衡。当多媒体进入校园之后,计算机网络技术课程教学主要依赖于多媒体课堂教学,在网络上建立教学平台,实施远程教学,在学校还建立电子实验室。在传统教学思维的影响下,这些教学设施所起到的辅助教学作用,并没有实现该门课程的教学改革创新,而是用于讲解抽象难懂的理论问题,并没有实质意义地提高教学质量。

二、加强计算机网络技术教学改革的措施

随着新课程改革的推进,大学计算机网络技术教学改革已开始进入实质阶段,大学要培养出适应社会需求且具备较强专业技术应用能力的学生,那就必须对专业课程进行改革和挑战,以应对专业课程教育存在的问题。对此,我们可以从专业课程建设和教学建设两个方面去进行尝试:

(一)以创新理念作为引导,重新构建计算机网络专业课程结构

创新是现代教育的内在要求,也是社会发展对人才提出的新要求,大学专业教育要注重培养学生的创新意识和创新能力。在计算机网络技术课程建设过程中,学校要以创新教育理念为出发点,认真研究计算机网络技术课程与其他专业的课程的内在联系,一方面重视培养学生的网络技术的理论基础知识,及时更新当今最前沿最新的网络技术。另一方面着重锻炼学生的实践能力与创新能力。加强实验和动手环节,以实例和任务驱动来提高应用能力。

(二)优化课程环节设置

计算机网络技术专业是计算机专业的重要分支学科,其知识较为散杂,从当前大学的专业课程设置来看,计算机网络技术课程教学内容设置上既要保证基础理论知识的充分理解和掌握,又要体现目前最新最强的网络技术。因此,必须要加强网络技术课程的实验环节,充分扩展学生网络知识的深度和广度。提高学生学习兴趣和解决问题的能力。

(三)加强实践课程教育,引入职业资格认证

现代计算机网络技术教育强调知识的应用,因此,大学专业课程改革过程中,我们必须提升实践环节在专业教育教学中的比重。在课程开发中要重视实验教学以及社会岗位实践,让学生在实践过程中学习新知识,弥补学校专业知识之后社会技术发展的缺陷,同时,夯实学生的专业知识基础,以电脑学生活学活用。另外,学校要积极地将职业资格认证引入到学校专业教育之中,加强学历教育与职业教育,提升学生的市场竞争力。

(四)加强教材建设,注重知识更新

教材是专业教学的基础,而当前专业教材知识普遍落后于网络技术的发展已成为阻碍专业教学最现实、最迫切的问题。因此,大学必须组织学校师资力量,加强专业教材的开发与建设,注重新知识、新技术、新设备的涵括,将基础知识与新知识相互联系,强化学生的专业基础以及对新技术的了解与掌握,更新其知识储备。

(五)改革教学模式,突破传统教学思维局限

对于计算机网络技术专业教学来说,传统的教学模式早已不适用现代的教学体系,尤其是难以满足社会对新型人才的需求以及网络技术日新月异的变化,教师在教学过程中必须转变教学思维,改变传统的教学模式,充分利用教学资源,来改善课堂教学氛围,激发学生的学习兴趣。同时,教师要突破原有的教学思维局限,将传统的课堂延伸至网络之中,开发网络远程教育以及信息反馈。并且在实验环节中,引入各种可以模拟器,使学生更接近真实的网络环境。注重对学生专业知识以及实际应用能力的考查,以丰富多样的教学方式来培养学生的实践能力以及创新能力,使学生更好地掌握最新计算机网络技术,适应社会不断变化的需求。

参考文献:

[1]陈华.浅析高职《计算机网络技术》课程教学改革[J].山东商业职业技术学院学报,2009,01:58-60.

计算机课程网上教学范文第3篇

现阶段,计算机技术已经在人们日常生活及工作内广泛应用,计算机网络也成为高校教育体系内的重要组成部分之一,也成为了教育体系内主要课程。在新课标教育改革背景之下,高校计算机网络教学改革已经成为首要任务。所以,本文对网络课程教学过程中所存在的问题进行分析研究,进而提出针对性意见,希望能够有效提高计算机网络教学质量。

【关键词】

高校计算机;网络教学改革

前言:

科学技术在不断发展建设过程中,计算机网络与通信技术在人们日常生活及工作内广泛应用,对计算机网络与通信技术进行了解,已经成为了高校学生基础素质。因此,高校进行改革,已经成为教育体系发展的必然趋势。

一、计算机网络教学课程所存在的问题

1.1教学方式单一

在传统计算机网络教学内,教师与教材一直都是教学体系内核心,最为重要组成部分为教师,教师在教学过程中基本上都已经应用了多媒体技术,但是教师对电子教案过于依赖,就会造成课堂上教师与学生之间互动沟通有限,学生也就无法自主进行学习沟通,也就达不到预期效果。

1.2学生计算机水平层次不同

由于受到地区及生长背景等因素的限制,高校学生所了解的计算机知识存在显著差异。偏远地区与城市内的学生相比较,能够接触计算机的次数较少,部分学生甚至在计算机网络教学课程之间并没有接触过计算机,对计算机的基础操作及构造并不了解。但是城市内的学生在计算机网络课程之前,都已经接触过计算机,对计算机基础知识及技术已经初步了解。这样就造成学生所具有的计算机操作能力参差不齐,为老师计算机网络课程教学造成较大难度。与此同时,教师在教学过程中,无法满足不同层次学生实际学习需求[1]。

二、计算机网络教学课程改革方案

2.1普及网络教学平台

计算机网络技术在逐渐普及过程中,高校计算机网络教学首要任务就是构建网络教学平台。网络教学平台不仅仅能够有效填补计算机网络课堂教学上所存在的不足,同时还能够有效对计算机网络教学进行眼神。网络教学平台在实际应用过程中具有较多优势,为学生提供多样化的在线服务,方便学生对计算机网络知识的实际需求,同时学生还能够按照自身实际情况,灵活安排学习实践,选择适合自身应用的知识进行学习。与此同时,网络教学平台还需要为学生提供多样化的答题模式,例如网上测试、网上答题等,增加教师与学生之间的沟通交流。学生与教师在沟通交流之后,教师可以按照不同学生实际需求,对教学内容及教学方法进行创新,学生学习积极性也能够得到有效提升,提高高校计算机网络教学质量[2]。

2.2采用分级教学的形式

为了能够有效解决计算机网络教学课程学生所存在的基础水平参差不齐情况,高校可以在学生刚入校的时候,就对学生计算机操作情况进行了解,在保证学生了解的情况下,对学生能够采取分级教学模式,真正做到因材施教。首先,计算机网络教学教师在对学生计算机基础知识了解之后,能够在实际教学过程中,对教学内容进行重点讲解,保证学生能够对计算机基础操作技能进行讲解,有效提高学生对计算机网络教学知识的了解,保证计算机网络教学质量。其次,学生对基础知识与实践操作能力有着初步性了解之后,教师可以按照学生学习情况进行深层次教学,在学生自主学习及教师讲解情况。教师在教学过程中,教师可以提前开展网络视频教学,有效缩短教学时间,保证计算机网络教学质量,教师可以按照学生实际学习情况,开展针对性教学。

2.3教学内容与时俱进,重视实践操作

教师可以按照学生实际情况及计算机网络学科特征,对计算机网络教学内容进行补充。计算机网络教学内容要是没有做到及时更新视情况,学生也就无法有效满足社会发展实际需求。因此,教师在实际教学过程中,教师应该将计算机网络教学最新成果讲解给学生,保证学生能够及时对计算机网络技术进行了解,同时让学生能够有效对网络知识及技术及时了解[3]。

三、结论

简而言之,科学技术在不断发展过程中,计算机网络教学课程改革已经成为必然趋势。本文主要对计算机网络教学内所存在的问题进行分析研究,进而提出计算机网络教学问题解决方案,希望能够帮助计算机网络教室对教学方式进行完善,有效提高学生对计算机网络知识的掌握程度,提高学生计算机实际操作能力。

作者:陈希源 单位:南阳医学高等专科学校

参考文献

[1]杨进.新教改背景下高校计算机网络教学的课程改革探讨[J].才智,2012,21:245.

计算机课程网上教学范文第4篇

关键词 网络实验 非计算机专业 教学日历 课程

中图分类号:g424 文献标识码:a

discussion of non-computer professional network experiment teaching

zou hang, cui guanxun

(college of computer science and engineering, chongqing university of technology, chongqing 400054)

abstract with the explosive growth of the current lan and the internet, a large number of non-computer science students set up computer network experiment elective courses both personnel training requirements, but also the students' looking forward. analysis of the characteristics of the course, given junior high three stages architecture, given the appropriate teaching the course calendar, experimental environment, software tools, and proposed a five-step structure of the classroom teaching process.

key words network experiment; non-computer professional; teaching calender; course

1 课程特点

首先,从培养目标上体现出非计算机专业的教学特点。非计算机专业的计算机网络实验教育应以培养高等技术应用型复合型人才为根本任务。在这些学生的专业工作中,碰到涉及计算机网络相关的实际操作的相关问题,能够利用所学知识和动手能力,甚至在不太精于细节的情况下,通过查阅相关资料现学现用的能力,解决实际问题。

其次,应从教学内容上体现出非计算机专业的教学特点。非计算机专业中的基础理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度,以讲清概念、强化应用为教学重点,做到理论与实践、知识传授与能力培养相结合,能力培养要贯穿教学全过程。因此,应以基础理论“够用”为前提,加强实践教学环节。

最后,应从培养方式上体现出非计算机专业教学的特点。除了掌握基本理论外,要提高学生的实际操作技能,改革传统重理论教学轻实验教学的方式。在教学过程中,充分调动学生的学习积极性,发挥教师在教学工作中的引导启发作用,突出学生的主体作用。

课程内容全程围绕实验教学开展。理论教学是实验教学的先期准备,实验教学以培养从事计算机网络组建与应用实际工作所必备的基本技能为目标。我校开设的网络组建与实用技术课程安排32学时,在十分有限的学时要求下,必须对教学内容进行精心安排。

2 课程内容

2.1 课程体系结构

计算机网络实验主要包括两大类,一类是通过编写网络程序模拟实现网络协议和原理。这类实验不仅对学生的网络理论知识掌握程度、程序编写能力要求较高,而且对教师的教学水平提出更高要求。但是,这类实验对硬件设备要求不是太高。有的学校也把这类实验划入计算机网络课程设计部分,比如南开大学信息技术科学学院的计算机网络课程组就是这样安排。这类实验比较适合对计算机专业的学生开设。

另一类是不要求编程能力,但要求掌握一定的网络理论知识,网络设备的动手配置和维护能力,这正好符合培养复合型应用型人才的要求。本课程的目标是培养学生动手组建和使用计算机网络的能力,掌握组建网络与使用网络相关实用技术。课程体系结构围绕初级阶段、中级阶段、高级阶段来设计,如图1所示。

图1 课程体系结构

2.2 课程教学日历和实验环境

本课程共32个学时,每个实验共使用2个学时,一共开设了16个实验,全部采用实验教学。对于网络设备的要求来说,一类是采用全真实的网络硬件设备;二是采用厂商提供的软件模拟器来做实验。例如,针对思科网络设备的“cisco网络模拟器”,针对华为网络设备“华为路由模拟器”,还有其他非设备厂商开发的网络虚拟实验平台也可以满足教学需要。当前我们的选择是,对于计算机专业学生开设的网络实验课采用硬件设备实验环境,而对于非计算机专业学生的网络实验课,采用软件模拟器比较便捷。除了网络设备配置相关

验之外,其余网络实验分别建立在windows xp、windows server 2003、redhat linux(可以使用虚拟机环境)等操作系统基础上,再配合一些网络软件工具完成相关实验。教学日历及实验环境等如表1所示:

3 教学方法改革

3.1 互动式教学方法

利用多媒体投影和cai课件进行教学演示,同时结合传统黑板书写板书。授课中,教师提出问题,引导学生解决问题。启发学生将网络协议和实际生活中的例子相比较、归纳和总结。同时,鼓励学生对课程的疑难问题提问。  3.2 了解学生的思想和行为动态

根据经验,不少学生想通过课程学习后参加软考的网络工程师考试,或者计算机等级、华为3com认证、ccna认证等资格认证考试。从这个角度,我们可以在课堂上摘录一些习题进行解答,比如ip地址和子网划分、路由表的配置等典型考题,比如实验中安排的路由协议配置实验考题等,既帮助了学生备考取得实效,又实现教学的实用性。

3.3 结构化课堂教学进程

所谓结构化课堂教学进程是指我们在计算机网络实验教学中采用五步教学方法:第一步,预习:课前安排学生预习《计算机网络实验指导书》相应实验内容,并记录有疑惑的问题,以便课堂上提出来由教师解答。这是让学生在课堂上快速接受知识的好办法。第二步,讲述实验支撑理论、实验原理和实验步骤:设备或模拟器的调试运行都是建立在理论之上,因此,上课时先花30~45分钟时间,讲述实验的支撑理论知识、实验原理和实验步骤。例如,讲授二进制和十进制转换,ip地址、子网掩码、网关的配置,网络地址的计算等基础知识。否则,学生只会配置,不懂原理,没有达到教学效果。第三步,实验并辅导:学生以小组为单位开展实验,教师辅导跟踪实验过程。第四步,检查实验结果并纪录成绩:这样既防止学生在实验过程中懈怠过关,又是课程考核的依据。第五步,课后完成实验报告:这是回忆和消化课程知识的重要环节。

3.4 充分利用internet资源

一是建立计算机网络实验课程网站和论坛。在网站上,学生可以进行全方位的课程学习,包括下载教学大纲、教学课件ppt、包括网络工程师和等级考试习题、教学相关视频和读物等资料,还可以通过留言板、聊天室向老师提问题,实现网络上的师生互动。建设课程网站通常也是参与评比精品课程的必要工作。二是充分利用internet上的资源。网络资源为学生学习提供了广阔的空间。学生可以自己到网上查询相关资料,包括国内外高校计算机网络实验课程网站资源,名师教学录像,csdn等专业的论坛网站,甚至google等搜索引擎都能获取专业的见解和知识。这是最便捷也最能激发学习主动性的方式。

4 结论

计算机网络实验课程的教学要研究本学科发展的新动向、新特点,适时根据新的专业人才培养计划,调整非计算机专业计算机网络实验课程教学内容。尝试如何在教学中把素质教育与创新精神和创新能力的培养贯彻到教学中来,激发学生高涨的学习热情和浓厚的学习兴趣,尝试如何使得计算机网络实验课程好教易学,努力培养出满足社会需要的高素质复合型人才。

参考文献

[1] 邹航,李梁,王柯柯,等.整合acl和nat的网络安全实验设计[j].实验室研究与探索,2011.30(4):61-65.

[2] 周烨,李勇,王芳,等.基于openflow的网络实验平台技术[j].清华大学学报(自然科学版),2012.51(11):1540-1544.

[3] 王盛邦,李晓宁,陈立文.基于网络技术的计算机网络实验课程体系[j].实验室研究与探索,2010.29(4):49-51.

计算机课程网上教学范文第5篇

关键词:计算机网络;网络课程体系;实践教学;教学方法

目前多数高校中,实验室建设大都沿用与课程绑定的实验内容,各课程以渐进方式进行教学实验,这样的实验环境难以满足学生对应用体系的构建和实验,实验室建设难以呈现规模性效应[1-2]。针对这种情况,很多高校在实验室建设改革中提出了“课程群”和“专业知识体系”建设模式,取得了良好的效果。但计算机网络类课程跨通信、计算机、信息安全、密码学等多门学科,因此在“课程群”和“专业知识体系”建设上还处于探索期,并没有形成教学和实验上的共识。为此,在江苏省计算机教学示范中心建设中,我们提出了“网络主导、课程协同、情景教学、综合应用”的网络课程群建设探索模式,设计网络课程群的综合实验室,以期建立符合计算机网络教学和人才培养需求的高质量、高效率和高水平的综合性平台。

1网络课程群的总体规划与目标

几年来,我校结合专业培养目标、专业方向和实验内容进行研讨、梳理和整合,明确了网络课程群的

主要课程和相关实验内容,在规划设计中体现以下建设思路和目标:

1)“网络主导、课程协同”的共享性平台。强调以网络基础为主线,以课程群为协同,资源共享的实验室建设思路。它是一个共享性平台,体现在硬件设备资源的共享、软件和课件资源的共享、师生教研的共享以及校内与校外的共享。网络环境是对学生开放的,学生对网络环境拓扑构造可随需求变更;每门课程的实验内容也可根据需求搭建;网络设备随技术进步升级更新。

2)“情景教学、综合应用”的综合性平台。强调以综合性和应用性,每一种应用都有对应的情景模拟、实景验证和实践测试。它是一个综合性平台,体现在课程内容的综合、实验框架体系的综合、系统环境和构建模式的综合以及软件资源和教学方法综合,随着学习积累和实践能力的提高,学生的实践方案可根据能力不断地扩展。

网络课程群建设目标:网络课程群综合实验教学平台将成为体验平台、实验平台、研究平台、开放平台和可拓展的平台,为教学、科研和服务社会提供一个优良的环境。

2网络课程群的课程实验体系

2.1内容分析

教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会编制的《高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养》中关于计算机网络原理课程提出[1]:

计算机网络原理是计算机专业的必修核心专业基础课,该课程的后续课程为网络工程、网络应用编程、互联网应用与维护、网络安全、TCP/IP协议分析与实现、无线网络与移动计算、网络性能分析与评价和协议工程等课程。该课程与这些后续课程一同形成整个计算机网络课程群。并要求通过学习学生具备如下能力:具有一定的计算机网络系统构建、维护和管理以及网络应用开发能力,具有网络协议分析和设计、计算机网络系统分析和设计、网络设备的设计和开发能力。

目前,我校开设的计算机网络课程群包括:计算机网络[3]、计算机信息安全、密码学和网络协议编程等课程。非计算机专业课程相关的课程有:组网技术、计算机网络维护以及计算机网络操作系统等。基于上述指导性意见和本校的实际情况,我们希望通过一系列课程训练达到培养学生的系统知识,形成学生的计算机网络系统的设计、实现、使用和维护能力。通过提炼主要的课程内容和实验项目,达成了以网络建构为基础,网络方案设计、网络安全设计和网络配置管理为能力培养主线,提升能力为目标的网络课程群实验系列。图1列出了网络课程群的相关课程和实验项目。

图1网络课程群的实验项目与课程关系

网络课程群具有这样的特点:课程内容涉及众多的概念、原理、协议和技术,这些内容以错综复杂的方式彼此交织在一起[1]。网络课程群有很多的教学策略:以层次功能为主线,在计算机网络原理课程中采用层次结构模型分别阐述概念;在计算机信息安全课程中采用模块化方式,将安全威胁因素归类分述,再综合应用在解决方案中;在网络协议编程课程中,针对常用的TCP/IP协议以及应用层关键协议分析,从细节上实现对网络系统运行机制的理解。

为了优化资源和提取共性,在网络课程群的实验内容分析基础上,提出网络课程群实验室建设思路:网络课程群集中在一个实验环境中,增加设备集约化和共享性,有利于各种工程环境实现;课程采取套餐式项目模块选择,每门课程的实验内容采取“项目N+模块M”的菜单式选择,针对不同教学对象要求作选择,增加了实验的灵活性。

2.2实验课程体系

为了应对网络课程群的广度和复杂度,设计了针对课程知识点的模块化实验项目[4-8],采用网络体系结构的分层次方式来组织实验内容,满足专业技术知识点多面广、课程任务量大、学生层次多的教学需求,统一规划和通盘考虑实验项目的实验课程体系。

实验课程体系是基于网络体系结构和课程性质而设置的,如图2所示。实验课程体系的纵向具有上下相互依赖关系,下层是上层学习的基础,它在实验上的逐步递进,有利于学生由浅入深,帮助学生建立网络应用框架和掌握应用开发体系的建构。

网络基础层是用网线将计算机、网络交换机、路由器等组织成的计算机网络环境,初期目标实现从原理到构建的认知,它也是网络其他应用的基础。

在网络基础层之上,每个层次都包含有“安全”内容,这是本实验体系中着重强调的,这是在不断地迭代深化,引导学生注意网络技术与安全技术密不可分,在建立网络的同时,安全策略也必须加以考虑和设置,从而增强学生的网络安全意识。

在专用技术层上,体现了专业方向上的差异,信息安全方向在密码技术和信息安全防护技术上将实施更多的专项实验,对于其他专业方向强调网络编程技术,但在这个层次上可以进行适当渗透,以利于学生专业方向上的拓展。

图2网络课程群的实验课程体系

创新设计层是专门为大学生创新活动、第二课堂等设计的,它积累了历届同学的创新设计作品,激励后续的同学努力学习,创新研究和设计。

3网络课程群的实验室平台架构

3.1硬件环境设计和部署

网络课程群的实验室平台是实施网络课程群实验的主体,实验课程体系最终要落实在实验装备上,实验平台架构上充分兼顾学生动手、实验管理与实验演示的多种需求。为此,我们将网络课程群的实验平台划分为4个子平台,如图3所示。

实验平台是构建和实施项目实验和管理内容的实体,每个平台实体由相关的网络硬件和软件组合而成,实验中,经过组合变化选择各种层次的实验。

实验室设备结构拓扑如图4所示。有共享服务器设备和独立的网络设备组成,独立的网络设备有8套,每套设备设有1台路由器、1台3层交换机、2台2层交换机、1台无线节点和6台PC计算机,每套设备供4~6人小组配合使用,除此之外,共享设

图3网络课程群的组合实验平台

备由服务器、控制器和分组控制器组成,形成8组共享的软件平台服务环境。每套网络设备容易扩展和交叉使用,可构成多种子网的拓扑结构,可满足实现局域网、广域网和多种路由算法的实验。

网络课程群的硬件平台构建上独立与组合相得益彰,实验环境将个人与整体有机组合,将网络设备架构在2米×3.2米的大型网络墙面上,方便教师的示教和学生自己动手创新组网操作,开放式的机架结构设计为网络实验拓展建立了基础。

图4网络课程群实验室硬件平台的拓扑结构

3.2软件环境设计和部署

网络课程群的实验模块围绕教学内容安排,既要重视课程内容原理实验,又要突出网络实验中的工程型和实践性。实验内容的组织做到由易到难、从简单

到复杂,循序渐进地安排实验项目,使学生通过验证、综合和设计实验获得对原理知识的内化,并掌握一定的网络应用基本技能,掌握系统性的网络知识和提高实际应用能力。表1列出了网络课程群的主要实验项目。

网络课程群综合实验教学平台建设方案是省级示范教学中心项目的工作之一,我们提出的“网络为主、课程协同、情景教学、综合应用”的实验建设思路将加强网络课程间的联系,拉近各门课程之间距离,有效地实现教学上的循序渐进和内容上递进组织;这将在开放的网络环境中激发学生的学习兴趣,提升其网络系统的概念,增强其解决实际问题的能力;也将提高实验室管理的信息化水平,在资源整合、

实验教学、实验辅导、实验管理和实验报告等各项管理环节得到改善,以满足信息技术发展对网络技术的需求。

网络课程群综合实验教学平台是我们对实践教学的改革,我们将进一步加强对实际教学效果的监测和对人才培养状况的追踪,不断地完善实践教学平台,以满足社会对人才培养的需求。

注:本文得到南京师范大学计算机软件技术基础教学团队的资助。

参考文献[规范格式并增加文中标注。]:

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业人才专业能力构成与培养[M]. 北京:机械工业出版社,2010:165-169.

[2] 张力军,曹庆华,钱德沛,等. 计算机网络实验教学改革与实践[C]//大学计算机课程报告论坛组委会. 大学计算机课程报告论坛论文集. 北京:高等教育出版社,2009:325-377.

[3] 谢希仁. 计算机网络[M]. 北京:电子工业出版社,2007.

[4] 蒋一川. 网络信息安全教学实验系统:实验教程(原理篇)[C]. 吉林:吉林中软吉大信息技术有限公司,2008.

[5] 蒋一川. 网络信息安全教学实验系统:实验教程(实验篇)[C]. 吉林:吉林中软吉大信息技术有限公司,2008.

[6] 蒋一川. 计算机网络实验教学系统:实验教程(实验篇)[C]. 吉林:吉林中软吉大信息技术有限公司,2008.

[7] 蒋一川. 计算机网络实验教学系统:实验教程(网络协议篇)[C]. 吉林:吉林中软吉大信息技术有限公司,2008.

[8] 信息安全技术创新实验室建设方案[S]. 上海:上海交通大学信息安全工程学院,2009.

Construction and Implementation of Practical Teaching Platform for Network Courses Group

SUN Yan1,2, QU Wei-guang 1,2, JI Gen-lin1,2

(1. School of Computer Science and Technology, Nanjing Normal University, Nanjing 210046, China ; 2.Jiangsu Research Center of Information Security & Confidental Engineering, Nanjing 210097, China)