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高职非计算机专业《计算机网络》教学
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高职非计算机专业《计算机网络》教学【1】
摘要：计算机网络课程理论抽象、实践性强，对于高职非计算机专业来说教学难度很大。
本文从教学内容、教学方法和实验设计三方面谈了网络教学的几点体会。
关键词：高职;非计算机专业;计算机网络
《计算机网络》课程是一门理论性、实践性和应用性都很强的课程，具有知识更新快、信息量大、多学科交叉等特点，教学难度大。
而对于非计算机专业来说，又存在教学学时偏少、实验条件不足的问题。
针对这些问题，本文在总结以往授课经验的基础上，从教学内容、教学方法和实验设计三方面谈一谈改善教学效果的几点体会。
科学选择教材，优化教学内容
作为高职院校，应遵循“淡化理论，够用为度，突出应用”的原则，不照搬本科院校的教材，教材内容主要包括计算机网络基础知识、局域网、网络操作系统应用、TCP/IP协议、接入Internet技术等，不求全求多。
教学内容不按OSI参考模型层层展开，而是以局域网组建为核心，从局域网拓展到互联网。
对于非计算机类专业学生来说，网络的设计、组建、管理和维护不是他们毕业后的主要岗位群，因此基础理论知识简要介绍，将重点放在操作技能的培养上。
在教学过程中，时时注意与专业相结合。
例如，对于机电、电子与自动控制技术类专业，不仅介绍商用以太网，还介绍工业以太网;不仅介绍网络操作系统，还介绍嵌入式网络操作系统。
这些专业的工作岗位里经常用到现场总线、工业以太网和嵌入式系统，学生需要知道两种网络及嵌入式和非嵌入式的区别和应用领域，从而更明确自身的发展方向。
改进教学方法，改善教学效果
(一)类比教学方法
计算机网络课程有很多抽象的、晦涩难懂的概念和术语，这就需要经常使用类比教学法，帮助学生直观、形象地理解和掌握理论知识，化枯燥为生动，有效地活跃课堂气氛。
下面介绍两个使用类比教学方法的例子。
例1：对计算机名、物理地址和逻辑地址关系的理解，可类比为日常生活中的信件投递过程。
1.信封上收件人名字相当于计算机名或物理地址。
如果信是给本班同学的，则在信封上仅写名字就可在班里投递成功，因为范围小，大家都认识他。
这就像局域网中两台计算机使用计算机名或物理地址(不用逻辑地址)也可以通信一样。
早期局域网NetBEUI协议就是使用计算机名作为地址通信的，而IPX/SPX协议则使用物理地址通信。
2.信封上的邮政编码就相当于逻辑地址。
如果信是寄给外省的同学，为保证信件的投递成功，要在信封上写上详细地址、名字和邮政编码。
邮政编码含有省、市、区等层次信息，有了邮政编码就知道信件应送往哪个省、哪个市、哪个区了。
同理，范围较大的网络通信不能仅使用计算机名或物理地址了，要使用逻辑地址，如IP地址。
IP地址像邮政编码一样含有网络号和主机号两个层次的信息，根据IP地址就知道要与哪个网络的哪台主机进行通信了。
例2：集线器、交换机和路由器的工作过程可类比为不同的通信方式。
1.对讲机通信相当于集线器通信。
当每个人在同一栋宿舍大楼里但在不同房间时，可使用对讲机进行通话，特点是一个人说话时其余人都能听见，说话和接听不能同时进行，同一时刻只能一个人说话，如果两个以上的人同时说话就会发生冲突，这种工作模式就是半双工模式。
这就像用集线器组建的局域网，集线器信道是共享的，某一时刻只能有一台计算机发送数据，集线器简单地将某个端口收到的数据“广播式”转发给所有其余端口，只有目标计算机才会响应。
2.内线电话通信相当于交换机通信。
使用对讲机这种半双工模式不方便，所以同一栋宿舍大楼里的人可使用内线电话进行通话，特点是点对点通话不用广播，允许多对电话同时通话，说话和接听同时进行，这就是全双工模式。
这就像用交换机组建的局域网，每部电话相当于交换机上的一个端口，电话簿相当于交换机的MAC地址表，当某台计算机要发送数据时，交换机读取数据包中的目的物理地址，根据“端口号/MAC地址映射表”转发到相应端口，这就是点对点通信。
交换机允许多对点同时通信。
3.外线电话通信相当于路由器通信。
当两个人不在同一栋宿舍大楼里时，要通话就必须拨打外线，总机负责把电话转接到目的号码，总机就相当于路由器。
这边的总机负责找到对方的总机，并将内线号码转成外线号码，这就相当于路由器的路由寻址和网络地址转换NAT功能了。
(二)使用工具软件辅助教学
除了类别教学法，充分利用一些工具软件进行辅助教学也是很好的教学方法。
一般的工具软件是幻灯片、Flash动画和教学影视片段等。
这里要介绍的是使用虚拟机和Sniffer软件进行辅助教学的例子。
例1：使用虚拟机演示局域网组建和网络操作系统配置
通过虚拟机软件在一台电脑上组建多台虚拟机，每台虚拟机运行单独的操作系统而互不干扰。
有了虚拟机，我们就可以在虚拟裸机上演示如何安装网络操作系统;演示在多台虚拟机之间或虚拟机与真实机之间搭建对等网和C/S模式的局域网;演示Internet连接共享的配置;演示Windows Server 2003的活动目录、应用服务器的配置等。
图1所示是使用Vmware软件构建的虚拟网络环境。
具体形象的操作演示使得局域网组建和网络操作系统的学习不再空洞，学生仿佛置身于其中，在虚拟的网络环境中得到真实感受。
例2：使用Sniffer软件学习分层和协议簇
Sniffer是一套获取、分析和产生网络数据包的软件，Sniffer可以在各层协议上进行解码，每一层使用不同的颜色加以区别。
对于高职非计算机专业学生来说，进行协议分析并不是课程的重点，但协议分析器在说明局域网工作原理和通信流量、通信内容的构成、网络安全、网络病毒攻击等方面，是一种不可多得的生动的教具。
在教学过程中可充分利用Sniffer对数据包的分析解码功能，帮助学生理解分层和协议簇的概念。
方法是在Sniffer软件中设置捕获访问某网站的数据报文，选取其中的HTTP数据报文，从中可以清楚地看到一个应用报文是如何从应用层到传输层再到网络层接着到链路层逐层进行封装，并且可以看到各层中相应协议规定结构的具体内容，如图2所示。
(三)网络教学法
由于互联网信息丰富，所以充分利用互联网查阅常用网络产品的性能和参数，对学生学习网络增强感性认识、提高学习兴趣很有帮助。
例如，上网查看市面正在使用的交换机的图片、类型、参数和价格，学生就能产生感性认识，明白所学知识在选购交换机时的作用，增加对交换机性能和价格行情的了解。
又如，对域名的认识，除了介绍域名结构、域名解析原理外，还可上网搜索查看域名申请过程、域名和IP地址的绑定和域名价格等。
上网搜索所需知识已是获取知识的最快捷有效途径之一，所以在教学过程中也要教会学生上
网搜索知识的技巧和培养学生上网主动学习的习惯。
加强实验教学环节
计算机网络理论知识与实际应用紧密结合。
通过实验环节，可以加深理解理论知识和熟练掌握计算机网络技术。
然而，由于网络设备价格高等原因，对于非计算机专业来说无法建设完善的计算机网络实验环境。
利用虚拟机和Sniffer软件来架构计算机网络课程实验则是一种很好的解决方案。
网络实验可开设如下：(1)使用虚拟机软件学习网络操作系统的安装;(2)将两台虚拟机组建成对等网;(3)将两台虚拟机组建成C/S模式局域网，并配置FTP服务器、Web服务器、DNS服务器、DHCP服务器和防火墙;(4)使用Sniffer软件捕获通信过程中通信双方的交互信息，分析所捕获的数据包数量、数据包类型和数据包内容，从而掌握子网掩码、网关、ARP协议、ICMP协议的作用和工作机制。
实践证明，采用上述教学方法后原本晦涩难懂、抽象空洞的课程变得形象易懂、真实可见，学生好学，教师好教，“教学做”得到了全面提高。
参考文献：
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高职高专《计算机网络》的课程教学【2】
为计算机专业学生开设了《计算机网络》课程，通过此课程的研究学习，使学生掌握计算机网络系统的基本原理、基本技能和基本分析方法，为以后学习Web应用程序开发、计算机网络安全等后续专业课程打下必备的基础。
《计算机网络》不但能为后续各专业课打下良好的理论基础，而且还能积极适应信息技术新发展的不断要求，强调培养学生的动手动脑能力、开创与创新意识以及实际组网技能。
学生学习理论知识的同时，必须具有创新意识，必须培养其分析和解决问题的能力。
纵观《计算机网络》课程的教学过程，教师的教;与学生的学;是一个最尖锐的矛盾。
如何解决这一教学矛盾，提高教学质量是该课程教师的亟待解决一大难点。
建构主义理论强调了个体的主动性在建构认知结构过程中的关键作用，并对认知过程中如何发挥个体的主动性作了认真的探索，符合教师教;与学生学;的情境。
那么，在计算机网络课程教学中，该如何应用建构主义教学理论来解决教学难题?本文笔者将根据该课程特点并结合自身的教学思维以及教学实践，在教学理念的确立、教学模式的建构、教学方法拟定、实践项目的设立和组织四个环节谈谈如何围绕建构主义理论开展计算机网络课堂教学，以更好地为计算机网络教学服务。
一、教学理念的确立
教学理念就是人们对教学和学习活动内在规律的认识的集中体现，反映了教师个人的价值观和他对学生需要的考虑，同时也是人们对教学活动的看法和持有的基本的态度和观念，是人们从事教学活动的信念。
它是人们从事教学活动的指导思想和行动指南，对课程的培养目标设立与实现有重要的指导意义。
教学理念决定着教学行为的产生，且教学理念支配着教学行为，可以形象地概括为态度决定一切;。
高职高专《计算机网络》课程教学应遵循以岗位需要为主线、以学生发展为根本、以能力培养为中心、以教学服务社会为目标的教育理念，打破传统课程原有的知识体系，按照必须、够用;的原则将课程进行重组与创新，实行整体优化。
1.以理论够用为度，加强实践教学环节。
在对《计算机网络》的行业情况重新调研后，酌情逐渐减少理论课时，增加并强化实践实训项目，使课程设置与国家对高职高专课程相一致。
2.以就业及市场需求为教学导向，根据市场需求的发展变化，及其对各个工作岗位的要求，从而去调整我们的教学内容和教学计划，要重视教学的实践性，充分发挥它的作用，根据以上具体需求，对高职高专《计算机网络》课程进行修订和调整，其中最重要的是调整理论教学和实践教学的课程比例，并对实验环境进行优化，对课程内外教材进行丰富等。
3.为了建设质量高、具体、现代化的教学资源，必须以先进的教育思想和教学理念作为依据;为了建设先进的教学和实训环境，必须以现代的技术作为依靠。
4.为了让学生具备其基本的网络知识，就必须通过学习理论知识和技能的训练，使其具有搭建基本网络的能力，掌握安装、配置、和调试各种网络设备，以及管理和维护网络的能力。
二、教学模式的探讨
教学模式;是在一定教学思想指导下建立起来的较为稳固的教学程序及其方法的策略体系，包括教学过程中诸要素的组合方式，教学程序及相应的策略。
教学模式的建构对教学理念的实现起到了关键的作用。
随着时代在进步，教育领域也在不断的探索和变革，教学模式也要适应当前的社会发展和需求，各种各样的模式都在不断的被提出和被试用。
对于高职高专来说，由于自身职业性质的设定，使得这些高校在教学模式的探索过程中，要更多的把实践教学、操作推广到整个教育教学过程中。
目前来说，工学结合的模式是被普遍认可和被广泛推行的教学模式，以下就以此模式作为分析对象，浅析高职高专的教学模式之路的开展和展望。
(一)工学结合的教学模式
高职高专教育的特殊性决定了我们的教育教学过程中不能脱离生产，同时要提高自身的能力，除了要实践操作以外还需要从理论上研究其特性，获得创新。
为使得高职高专教育质量、特色得到保证，应该采用工学结合的教学模式。
首先，教师在教学中充分考虑社会对于人才的需求，根据当前的就业需求来调整教学内容。
其次，教师可以成立学生兴趣小组，参与网络的组建及维护工作，扩大学生的知识而。
再次，学校或课程教师可以努力地发掘其他外部可利用资源，在多个企业建立了校外实习基地，以更好地与社会紧密结合。
最后，还可以聘请企业内高级工程师以及其他专家对学生进行面对面的直接教育，让学生们能亲身感受到行业知识的魅力。
(二)探究式教学
探究式教学是以学生为中心，让学生独立去解决相关问题，着重培养学生的思维能力和创新能力。
学生要想真正地掌握课堂理论知识，形成自己的知识构建结构，必须要深刻的理解此知识内容反映的性质、规律以及知识之间的联系，做到这一点最好的办法是让学生积极的参与到现实生活中去体验感受，而不是仅仅聆听别人关于这种经验的介绍和讲解。
因此，教学模式可以由以教;为主向以学;为主的教学模式发展。
传统教学模式都是从教师如何去教这个角度来进行论述，忽视了学生如何学这个问题。
杜威的反传统;教学模式，让人们意识到学生应是学习的主体。
现代教学模式的发展趋势是重视教学活动中学生的主体性，注重学生对教学的参与，根据教学的需要合理设计教;与学;的活动。
(三)网络课程教学模式
随着新课程的不断实施，网络与学科课程的整合，网络可以为教师与学生提供各种各样大容量的信息，教师指导学生通过网络自己选择学习的内容，使学生真正成为教学内容的决定者，充分实现了以学生为主体、以教师为主导的新课标教学思想，真正改变了传统教学以老师为中心，教师讲，学生听、记和背的教学模式，有利于培养学生自主学习、独立探索和协同工作的能力，有利于推进应试教育;向素质教育;转化的进程，有利于学校培养现代社会需要的新型人才。
因此，教师可以通过建立网络课程、建立共享区、留言板等形式把《计算机网络》课程资源上传、共享，学生可以在课外对将要学到的内容进行预习，课后对所学内容进行复习。
(四)学历教育应与证书培训有效结合教学模式
高职高专学校的毕业生应取得学历和技术等级或职业资格两种证书，这既是国家教育法律法规、政策的要求，是高等职业教育自身的特性和实现培养目标的要求，也是各行业逐渐把专业上岗证书和专业等级证书作为毕业生就业的必备条件。
此外，双证书教育的管理及实施效果，还是高职高专人才评估工作水平的重要指标，是对学校办学成果的综合检验的指标之一。
学历教育与培训证书有效结合的教学模式，能够重新构筑课程内容新体系，可以实现教学环节与毕业生就业的工作岗位零距离对接。
三、教学方法的探讨
教育教学手段是在思想理念提高后用于实践的具体表现，也是检验思想理念的正确性、合理性、完善性、先进性的一个重要方式。
所以在提高教育教学理念的同时，教学手段也不能停滞不前。
所以，我们为了促使教学手段与教育理念的配套和同步，我们在《计算机网络》课程教学上尝试了很多创新的办法，以服务整个教学过程，实现教学目标。
(一)本课程采取传统教学方法与现代教学手段相结合，灵活多样
这样的教学方法既考虑到学生记笔记、思索的需要，又考虑到扩大教学容量，采用板书与多媒体相结合灵活的教学形式。
对于需要形象性思维和抽象性问题等使用多媒体课件可以使问题直观、形象、易理解，也可增加内容的趣味性，同时也增加了信息量，提高课堂效率;对于公式推导等需演绎的内容，采用黑板加讲解的方法。
(二)通过类比的教学方法，突出教学重点，实现教学目标
讲课中可以把课堂内容与生活的事件相类比，使复杂的问题变得易懂，同时增加了趣味性。
如讲网络层的路由选择和拥塞控制时，用城市中的交通问题作类比，使学生较为轻易理解。
尤其是拥塞控制，通过类比，很轻易就能理解网络中的Packet包太多;是导致拥塞;的原因，然后就有采取一些算法来控制和解除拥塞。
(三)充分发挥学生在教学活动中的主导地位，开展课堂讨论，激发学生学习积极性
课堂除了教师讲授，还应鼓励学生讨论，课前提问，课后总结。
课后的习题训练加深了学生对知识点的印象。
定期给出关键词，让学生查阅文献，了解计算机网络的发展动态，了解计算机多学科相互渗透的特点。
四、实践项目的设立和组织
在教学实践过程中，学生应用的能力应着重培养，毕业设计应该采用实验操作、综合练习、课程设计、而向应用和开发服务等实际问题。
使学生在调查—分析—综合;和实践—理论—实践;的逐步深入中，掌握理论知识，提升学生的应用能力，更为重要的是，学生在走上工作岗位的时候，可以更快更好地融入到企业中去，实现自身价值。
(一)根据学生兴趣开设实验兴趣小组，充分发挥学生个性
根据本课程的实验进度和学生的兴趣爱好，成立兴趣实验小组，使学生勇于创新。
由于《计算机网络》课程的实践性、应用性很强，几乎每节实验课都有实际操作。
为了更好地发挥学生的个性，不再是千人一面;，让实验内容有更好的发展，让学生从被动到主动，这样就需开设实验兴趣小组来得以实现。
(二)综合作业与课程设计结合，培养独立思考和自主创新能力
对于不同内容的课程，进行综合作业与课程设计相结合，为了提升学生的创新能力，让学生技术得以进步，需要通过各种各样实践活动，培养学生具体独立思考和解决问题的能力。
总之，只有本着以学生为本、以教学理念为导向、以教学模式与方法为源头，以提高人才的培养为宗旨，使人才的培养模式得以创新，只有这样《计算机网络》课程建设才有更大的发展。
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