《计算机网络》教学模式改革方案
重庆电大远程教育导学中心理工导学部
陈郑军
一、教学目的和要求
《计算机网络》是中央电大开放教育本科计算机科学与技术专业的一门必修课。
本课程的主要内容包括：掌握计算机网络的常见术语、基础知识、基本概念，掌握计算机网络应用软硬件设计、开发和应用等必须得基本技能；了解计算机网络的发展现状和发展趋势，获得相关知识以及培养一定的分析问题和解决问题的能力。
二、背景分析 1．课程特点分析
计算机网络课程的特点理论性和实践性并重，作为计算机技术和通信技术的结合，计算机网络技术包括软件工程、电子技术、通信技术、计算机编码技术等等方面，有大量的术语和技术细节，各章节内容相对离散。同时计算机网络又是具有广泛应用的实践性技术，通过计算机网络实践不仅利于感性理解和掌握理论知识，同时也是培养应用型人才的需要。
对于本课程的教学，需要教师具有丰富的理论和实践经验，同时由于教材涉及内容广泛，需要教师技巧性的安排设计教学内容和试验项目。
2．学习者特点分析
《计算机网络》是中央电大开放教育本科计算机科学与技术专业的一门必修课，其学生来源比较复杂，来自于各行各业，有理工科学生，也有文科学生，大多数学生的具有一定的计算机网络操作基础，但是计算机网络理论基础都比较差。
调查表明，学生虽然觉得计算机专业比较难，但是对于计算机网络课程还是具有较大学习兴趣。 3．教学中教师与学生的角色分析
教师在教学中最重要的挑战之一就是教师与学生的角色转换，即教师应从传统信息提供者、转变为“教练”和学生的“学习伙伴”，即教师自己也应该是一个学习者。例如：应激励学生在探究问题时，去识别自己的问题、目的和课题。为激励和支持学生的自主学习，教师必须是灵活的。他们不应该仅仅遵照预先制定的课堂教学计划，此外，教师也不可能成为学生所选择的每一个问题的专家，为此，他们常常应该和他们的学生一起做一个学习者。教师可以将自己欣赏的学习网站、书籍和自己平时遇到问题，解决问题的方法推荐给学生。
不过，多数情况下，这一角色的转换对很多教师来说是十分困难的，尤其是当他们处于学生习惯于把他们视作“专家”，而不是“指导者”和“学习者”角色的传统的课堂文化背景中。
在计算机网络教学中，应注重转变教师与学生的角色，让学生认识自己是教学的主体，是学习的主人，
第 1 页 是知识、技能的拥有者与驾驭者。社会需要的是青出于蓝而胜于蓝的建设者。要使学生胜于老师，不能主动参与学习是很难做到的。教师充分认识到这一点，在教育教学中，应始终坚持让学生生动、活泼、主动地发展。变学生的“要我学”为“我要学”，因人而异，讲求方法，抓住时机，用灵活多变的方法，激发学生的学习动机，调动学生的学习积极性。从学生今天的学习任务，到将来的工作、生活需要，从个人的品行修养到社会的文明规范，讲清专业课学习的目的；结合专业知识，从学生对计算机的热爱和计算机网络的神秘与兴趣，激发学生掌握计算机网络的积极性。
在计算机网络教学中应改变传统教学方法的模式，把教学过程的重心由教转到学上来，由单纯传授知识转移到重视培养能力上来。教师应对学生思考问题的方法适时给以指导，以帮助学生开启思路，若学生对某一问题已经有一段时间的思考，但尚未考虑成熟，处于想说又难以表达的另一种矛盾心理状态。这时教师应帮助学生明确思路，弄清事物的本质属性，然后用比较通俗易懂的语言表达出来。
中国传统的教学方法是讲授法。这种方法如运用不当，易造成以教师为中心，形成满堂灌、填鸭式，限制学生主体参与和主动创造的精神。在教学过程中，教师应想方设法调动学生的各种感官，激发学生的思维，为学生创设一个有利于积极主动、创造性地进行学习的情境，并引导和组织他们进入这个情境。
4．教/学环境分析 ⑴教学设施及设备
学生要学好计算机网络，必须要具备必要的硬件条件，要有一台能够上Internet网络的多媒体电脑，其最低配置要求：硬件(CPU：PⅢ以上、内存：128MB以上、足够大的硬盘空间、最好配有光驱)；软件(操作系统：Windows2000以上、一些常见网络工具软件)。
根据对学生进行调查，计算机专业的大部分学生家中都有电脑可以上网，同时，各分校(工作站)都建有网络教室、多媒体教室，学生可非常方便地到分校(工作站)接受直播和进行远程学习。
各分校(工作站)对本课程进行集中辅导，也必须要有一定的实验条件：
多媒体网络教室：配置有师生用计算机若干，进行局域网连接，能够上互联网，安装有网络教学系统(如：红蜘蛛、易思、黑马等多媒体教学系统)等教学设施。 计算机最低配置
硬件：CPU：PⅢ以上；内存：128MB以上；教师机必须配有光驱。 软件：操作系统：Windows 2000/XP/2003（最好具有安装光盘） ⑵教学方法
《计算机网络》是一门实践性很强的课程，对于学生来说，学习的目的就在于应用，因此，本课程必须在多媒体网络教室上课，把集中辅导和上机实验合二为一；同时计算机网络涉及一些专业高级设备，通常教学单位不具备，因此课程教学安排中最好增加一个学生社会调查内容，采取组织或者自由形式参观一些较大规模的网络环境。课程主要采用讲演式教学方法，即教师教学中要制作图文并茂的电子教案进行教
第 2 页 学，通过精心准备的教学内容并配合一些网络环境、设备、工作方式图片的演示，有条件的尽量给学生演示实物，这样能给学生留下深刻印象。课堂教学中多采用类比，将网络理论中抽象的复杂的内容用学生有感性认识的事物来比喻，给学生生动形象的知识。同时教师在教学过程中特别要注意给学生一个逐步清晰的计算机网络体系结构的框架，将教师心目中的计算机网络体系结构的结构，成为学生心目中的体系结构。
⑶教学资源
目前该门课程所拥有的资源有以下几类： 文字教材
主要教学媒体，是本课程教与学和考核的基本依据，对其他教学媒体起纽带作用，具有导学功能。文字教材采用分立式，包括主教材和实验教材。
本课程的主教材为教科书，采用吴企源编著，清华大学出版社出版的《计算机网络》（2004年11月第4版）；试验教材采用中央广播电视大学出版社出版的、史红星等编著的《计算机网络技术实验》（2003年11月）。
主教材分3个部分，共有8章，其中第1章属于入门篇，主要介绍什么是计算机网络以及计算机网络的分类等。2～7章是计算机网络的体系结构部分，主要计算机网络的体系结构模型，以及围绕TCP/IP模型的层次结构、各层软硬件情况和基本通信原理等。第8章是计算机网络安全技术，主要介绍计算机网络的安全体系结构、常见网络安全技术和网络安全工具等。
实验教材主要介绍教材将可以选用的一些案例和这些案例的具体实现细节。各教学单位要做的实验的具体内容和要求见《计算机网络》课程实训实施方案。
音像教材
辅媒体，讲授课程的重点、难点以及在面授教学中难以实现的教学内容，是对文字教材的强化和补充。 录像教材有两种：有中央电大录制的VCD光盘(由清华大学吴企渊教授主讲)和重庆电大录制的VCD光盘(由重庆大学徐健主讲的直播课，共40讲) 网上资源
本课程的网上资源主要有两个平台：中央电大电大在线平台(http://www.daodoc.com)和重庆电大在线平台(http://www.daodoc.com/) 网上资源主要包括教学大纲，考核说明，学习辅导以及一些动态信息。并按照教学进度，陆续刊登练习自测题，不定期地进行BBS网上讨论与答疑等。
学生应积极通过在线论坛、E-mail、电话等形式与教师联系，共同探讨学习中的问题，交流学习体会，以收到良好的学习效果。
课程作业
第 3 页 依据文字教材及教学大纲的要求，共安排4次作业，由中央电大杂志社统一下发。该作业的成绩即为形成性考核的成绩的一部分，在形成性考核成绩中占12分。学生必须按进度要求认真完成全部作业，辅导教师要认真批改作业并有详细记录。
⑷教学支持服务
在教学支持方面，重庆电大为学生提供了一个一网、四个系统的教学平台（一网是指重庆电大与分校共同构建的城域网，四系统是指实时双向多媒体教学系统、卫星接收系统、资源整合应用系统、电子图书期刊管理系统），提供了电话答疑手段，开通了电子信箱。同时重庆电大对电视媒体也比较重视，通过教育电视台，将教学节目向学生广播。另外，重庆电大还为学生提供了自习教室、视听阅览室、语音实验室、计算机网络教室等。
在教学资源方面，重庆电大为学生提供了大量的教学录像和录音带以及大量的ＶＣＤ光盘，学生可以购买或借阅。同时学校还制作了部分课程的ＣＡＩ课件提供给学生。除了多媒体资源以外，学校图书馆对学生全面开放，学生可凭借书证借阅各类书籍。为了便于学生获取资源，学校将大量的教学资源放在网上，学生可通过视频点播获取视听教学资源，也可通过浏览器查阅学校提供的图书信息或者阅读电子杂志。
在人的支持方面。首先，重庆电大通过直播课堂，使教师和学生处于实时的准面授的环境中。教师通过开放式的教学为学生讲解课程的重点和难点，同时回答远程学生提出的各种问题。通过直播课堂还可形成一种讨论氛围，有助于教师对学生引导。其次，学校在条件许可时，组织一部分学生和教师进行实际的面授讨论，解答问题，为学生提供一个协作学习的环境。再次，学校可以通过网上的聊天室和电子白板进行实时的讨论，既可以是教师与学生的讨论，也可以是学生之间的讨论。学校还为学生提供ＢＢＳ进行非实时的讨论和帮助，教师在其中起引导作用。学校还提供电话通道使学生可以直接向教师提问，从而克服学习中的困难。
三、教学模式基本框架
由于《计算机网络》是一门理论和实践并重的课程，对于学生来说，学习的目的就在于顺利通过考试和掌握一定应用技能。计算机网络课程包含内容众多，各个内容之间没有必然联系，学生学习时往往感觉头绪多，因此，我在教学时改变了传统的逐章教学的方法，首先设计一个计算机网络的框架结构，然后教学中逐步将这个框架清晰化，具体化。构建一种以学生为主体、以教师为主导、以计算机体系结构框架内容为主线的基于网络环境下的《计算机网络》教学模式。本教学模式旨在探索出适合在职业余学生学习《计算机网络》的教学模式，以便更好地培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和应用计算机网络技能解决具体实践问题的能力。
本课程采用“讲演式”教学模式。 教学模式框架如下图1所示。
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图1 “讲演式”教学模式
由上图1可知，教师在整个模式结构中总是起到导学的作用，教师的作用就是尽量激发学生对本课程的学习兴趣，提出问题、引导学生学习方向，让学生通过自主学习、网上协作学习、上机练习，最后对提出的问题进行评讲，检查学生的学习效果。
该课程教学模式的动态过程如下： 1．激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师，学生在学习活动中，对自己感兴趣的现象、原理、规律等，总是主动、积极地去认识、探究。因此，在教学中，应设法激发学生的学习兴趣，以诱发学生的探究动机。
第 5 页 要让学生学好《计算机网络》这门课程，最重要的问题就是首先要激发学生对本课程的兴趣，把老师要求学生学改变为学生主动要求学好本课程。在我教学时，我作的调查问卷显示学生普通有一定的操作能力，对网络有神秘感，有兴趣。因此我在进行教学设计时，第一次课就首先介绍计算机网络的重要性和显示生活的具体应用，让同学对网络的宏观有个轮廓印象，也明白了网络的实用性，增加他们的兴趣。然后就给同学机会发言，谈他们觉得网络有什么用？自己使用网络的情况，然后和他们交流，并顺带介绍整个教学内容的安排，这样以来就既拉近了师生距离，同时也便于掌握学生情况，给学生学程增加兴趣和动力，学生自然产生一种强烈的学好《计算机网络》这门课程的愿望。
2．创设情境
学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。计算机网络课程虽然都是围绕网络在进行介绍，但是课程内容具有很大独立性，不像很多课程的搭积木特点。这种课程一方面具有个别内容学习耽误不影响后续学习的优点，也带来学生觉得知识太散，不容易归纳掌握的缺点。
因此作为教师结合计算机网络知识总结教材体系是很重要工作，整个教材的内容实际上可以以网络体系结构为框架进行展开。教学中直接给学生一个框架可能是晦涩难懂的，因此需要在教学中设计一些情景将抽象的框架结构，变成学生脑海的印象。
例：介绍硬件设备时路由器。
首先教师介绍路由器是作什么用的，展示其各种常见产品图片。然后提问为什么路由器能完成这些功能，分析这些功能实现，再分析这些功能的实现条件，逐步回到网络层模型上。这时再重复介绍网络体系结构框架，完成一个由末到根的过程。为了巩固这个印象，可以由根及末介绍其他设备，帮助学生建立这样一种结构以及利用这种结构总结和分析问题的能力。
3．提出问题
在教学过程中除了要创设情景、激发学生的学习兴趣外，最重要的是要培养学生的分析问题和解决问题的能力，利用各种方法选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容(让学生面临一个需要立即去解决的现实问题)。运用各种媒体把学生的注意力集中过来，达到教学目标。大量的实践和发现活动都与学习者问题解决有关，学习者问题解决的过程包括五个步骤：①开始意识到难题的存在；②识别出问题；③收集材料并对之分类整理，提出假设；④接受和拒绝试探式的假设；⑤形成和评价结论。
如果教师将所有问题都自问自答，学生很多时候还是不能真正称为学习的主人。就计算机网络这门课程而言，很多成人学生上班单位都能接触到一些网络设备和网络环境。因此结合教材内容给他们提一些问题，让他们下去搜集资料、寻找答案，能促进他们增加他们的兴趣和促进他们的学习。
4．自主学习
自主学习不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索(例如需要搜集哪一类资料、从何处获取有关的信息资料以及现实中专家解决类似问题的探索过程
第 6 页 等)，并要特别注意发展学生的“自主学习”能力。自主学习能力包括：①确定学习内容表的能力(学习内容表是指，为完成与给定问题有关的学习任务所需要的知识点清单)；②获取有关信息与资料的能力(知道从何处获取以及如何去获取所需的信息与资料)；③利用、评价有关信息与资料的能力。
由于绝大多数电大学生都是在职业余学习，所以电大学生的最大困难是工学矛盾突出。很多学生不能保证有足够的时间来学习，给教师增加了教学难度。我在教学过程中，尽力培养学生的自主学习能力。针对电大学生的实际情况，在第一次上课时，首先要给学生介绍学好计算机网络的一些基本方法，如果学生缺了课，教会学生如何到重庆电大网页上收看视频点播，补上缺课内容；如果学生在学习过程中遇到问题，教会学生如何通过电话、电子邮件、BBS和在线讨论等方式与同学、老师进行探讨。特别要教会学生如何到浩瀚的Internet网络中去搜索、查询自己需要的资料，不断提高自己的自学能力。
5．网上协作学习
讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。激发学生的学习兴趣，引发和保持学生的学习动机。通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。为使学生的意义建构更为有效，教师应尽可能组织协作学习，展开讨论和交流，并对协作学习过程进行引导，使之朝有利于意义建构的方向发展。这些引导的方法主要有：提出适当的问题以引导学生的思考和讨论；在讨论中设法把问题逐步引向深入，以加深学生对所学内容的理解；启发和诱导学生自己去发现规律，自己去纠正和补充错误和片面的认识，逐步培养学生自主学习的能力和习惯。
针对电大学生的特点，我主要采用两种方式指导学生进行协作学习，其一是在多媒体网络教室指导学生进行协作学习；第二是在重庆电大网页上通过电子邮件、在线讨论和BBS等指导学生进行网上协作学习。
根据计算机网络课程特点我还给同学布置了社会调查活动，学生自发组成小组形式进行开展，比如调查网络设备行情、参观大中型网络中心等，最后各小组对调查内容进行汇报。
6．效果评价
教学的目的就是要求学生解决面临的现实问题，学习过程就是解决问题的过程，即由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价往往不需要进行独立于教学过程的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。效果评价强调学习过程的评价、自我评价和他人评价相结合，将评价融于学习过程本身，解决问题的过程本身就是对学习效果的评价和奖励，这种源于学习过程本身的评价有利于激发内部动机，又能使教师在教学中及时了解学生的进步，促进学生的自我监督和调节。师生们正是在这种相互监督、交流、反思过程中实施着评价。
学生做完小组协作学习题目后，要对学生的作品进行效果评价。采用的方法是由教师制定一个评价标准，让每个小组推荐一名学生在课堂上进行答辩，并PPT介绍他们的活动作品，其他学生进行补充，老师和其他小组的学生可以向当前正在答辩学生进行提问，最后，根据每个小组的答辩情况给出一个成绩。
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