基于项目教学的计算机网络课程教学法探究

基于项目教学的计算机网络课程教学法探究

陈家益１，谢翠萍２，王文娟３

（１．广东医学院计算机教研室，广东湛江５２４０２３；２．广东医学院信息工程教研室，广东东莞５２３８０８；３．湛江师范学院信息科学与技术学院，广东湛江５２４０４８）

［摘要］在分析计算机网络课程特点的基础上，针对传统教学法存在的问题和建构主义教

育思想，提出了以网络项目作为教学对象的项目教学法，以项目教学法进行计算机网络课程的教

学改革。计算机网络课程的项目教学实践，遵循相应的教学设计原则，通过教学项目的设计、分

析、实现和评价四个阶段，使学生不仅可巩固理论知识和实操技能，而且在教师有目的的引导

下，培养自主探究、分析问题、解决问题和项目的团队协作等能力。［关键词］计算机网络；教学方法；项目教学法［中图分类号］Ｇ４２０［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４－３６５２（２０１２）０８－００８６－０４

国家信息化进程的推进和网络技术在各个领

域的渗透，使得计算机网络技术成为信息化领域

的核心课程和工程技术的基础［１］。作为计算机及网

络工程相关专业的专业基础和核心课程，计算机

网络课程在信息技术人才培养中占有十分重要的

地位。计算机网络课程的教学目标是：学生掌握

计算机网络体系结构、路由与交换、网络协议、

路由器与交换机的应用配置，以及了解网络领域

的前沿问题、研究方法和发展趋势，培养学生网

络管理、网络规划与设计的能力［２］。计算机网络课

程涉及的理论、技术和方法来自多个学科，是不

断发展的交叉应用型课程，不仅具有较强的理论

体系，而且具有明显的工程技术应用特点，如何

将理论教学与工程实训有机地结合起来，提升教

学的效率和效果，是计算机网络教学方法改革的

核心问题。

一计算机网络课程的特点及存在的教学问题

（一）计算机网络课程的特点１．学科内容广泛。计算机网络是计算机与通信

两门学科交叉发展的边缘学科，而计算机与通信

在当今是发展最快、应用最广泛和最前沿的两门学科。学习计算机网络之前，首先要熟悉计算机与

通信的基础知识。２．学科发展迅速。计算机网络技术是一个比较

完善的学科体系，计算机与通信都是快速发展的前

沿科学，以致计算机网络技术发展十分迅速，网络

知识更新快，不断出现新的理论和新的技术。对于

这样的一个学科领域，要以不变应万变的思维，掌

握计算机网络的教与学的方法技巧，掌握网络的基

本原理和处理网络问题的基本途径，具备不断跟踪

和学习新知识新技术的能力。３．学科实践性强。计算机网络是实践性很强的

课程，具有工程应用的特点［３］。在网络原理的基础

上，可以实现具体的网络工程项目。计算机网络课

程主要是培养学生网络工程项目的实践能力。理论

教学是网络课程教学的基础，最终为工程项目的规

划与设计服务，能够运用网络知识架设网络体系是

网络教学的最终目的。

（二）计算机网络课程教学存在的问题１．教学模式不合理。传统的教学模式是以教师

的教为主，学生的学为辅，忽略了学生的认知主体

作用，教师与学生之间互动少，以至于学生对计算

机网络课程缺乏学习研究的兴趣，缺乏学习的积极

主动性。理论教学抽象枯燥，理论教学脱离实际的

［收稿日期］２０１２－０７－２５［作者简介］陈家益，男，广东湛江人，主要从事计算机网络与通信研究；谢翠萍，湖南郴州人，女，主要从事网络软件与信息系统研究；王文娟，女，陕西西安人，主要从事计算机网络的应用研究

。□学科教学研究长江师范学院学报JournalofYangtzeNormalUniversity第28卷第8期Vol．28No．82012年8月Aug.2012第２８卷第８期

网络项目的应用。教学方法与教学内容不适应，用

一成不变的教学方法贯穿整个计算机网络课程。计

算机网络课程的教学内容本身具有概念繁多、原理

复杂、协议与技术交叠的特点，这些内容以错综复

杂的形式交织在一起，既有原理的复杂性，又有技

术的时效性。在传统的教学课程过程中，学生普遍

无法深入理解网络的原理与技术，知识单元的衔接

也无法形成整体。现有的教学模式无法很好地实现

理论知识与项目实践相结合，无法提升学生掌握网

络技术的能力。２．实验教学环节薄弱。计算机网络是一门实践

性很强的学科，必然要求很完备的网络实验教学。

但是目前高校对计算机网络课程的实验教学普遍薄

弱，计算机网络教学普遍以理论教学为主，实验教

学为辅，网络工程项目的教学很少［４］。由于路由器

与交换机比较昂贵，实验教学所用的设备落后、不

全，实验教学环节松散，学生的网络实验课随意性

大，实验操作形式化。网络理论知识教学与工程项

目实践教学之间脱节，忽略了理论与实践之间的必

然关系。学生学完这门课程后，觉得网络知识很空

乏、抽象，尤其是不能学以致用，只停留在理论概

念的层面。３．教学计划和教学内容缺乏动态的更新。在计

算机网络的科学体系中，计算机技术和通信技术在

各自的迅速发展中进一步融合，新技术逐步成熟并

不断涌现，新应用领域不断扩展和深入。网络设备

不断更新换代，网络需求和网络服务不断升级，新

的网络构想不断涌现。外文原版教材，从出版到翻

译，再到出版，要经过很长一段时间。但是很多新

技术、新应用领域并不能及时地在教学内容中出

现，教学计划与教学内容也远远滞后于新技术的发

展和新应用领域的扩展。这就要求对原来教学内容

进行及时更新和补充，对教学方法与教学计划做出

相应的调整，跟上计算机网络前沿技术发展的步伐。

针对传统教学法的中存在的问题，根据计算机

网络课程的特点，依据构建主义的教育思想，进行

基于项目教学的教学法改革。

二项目教学法在计算机网络课程中的应用

（一）项目教学法

建构主义学习理论认为，学习的过程是学生在

自己的思维中积极主动地进行知识建构的过程。学习活动不是教师教条化地、单纯地向学生传递知

识，也不是学生被动地接受知识和信息的过程，而

是学生在已有的知识和经验基础上，通过与外界的

互动交流，主动地进行知识信息建构的过程。

项目教学法具体是指教师根据教学内容拟出工

程项目作为教学对象，先由教师对教学项目进行任

务分解说明，并对工程项目的实现做适当的示范，

然后让学生分组围绕各自的工程任务进行讨论、协

作学习，采取各种方式寻求实现工程项目的解决方

案，在实现教学项目方案之后，再总结出在实践工

作中所运用的相关理论知识、技术以及方法。最后

教师再根据项目的完成情况，做出总结，对知识进

行查漏补缺，灵活串讲，使学生所学的理论知识形

成体系。在项目教学过程中，教师的“教”与学生

的“学”同步化，教师的教学目标与学生的学习目

标一致化。项目教学法是一种典型的以学生为中心

的教学方法。学生作为教学的主体，通过分组协作

完成教学项目把理论与实践有机地结合起来，不仅

巩固理论知识和实操技能，而且在教师有目的地引

导下，培养分析问题、解决问题和项目的团队协作

等综合能力。

在具体的项目教学中，教师不再把单纯的传授

知识作为教学目标，也不再让学生简单的按照既定

的步骤去验证一个实验结果，而是针对不同知识单

元和知识点，由教师为学生设计一个完整的教学项

目，使学生在教学项目的驱动下，通过分析、讨

论，利用所学知识进行自主探索和互动协作学习。

在教师的指导下，学生主动去寻求实现项目方案的

方法和途径，通过一系列的实际操作，最终完成教

学项目，并针对所实现的项目结果进行展示和自我

评价。

基于项目的教学法改革的目标是让学生由教学

接受者、被动者变为教学的主动参与者和积极探索

者，在发挥教师指导作用的同时，充分发挥学生的

主体作用，使整个学习过程成为学生积极参与的创

造性实践活动，以掌握和巩固教学计划内的知识和

技能［５］。学生在项目实践的过程中理解并掌握教学

内容和操作技能，同时培养学生分析问题、解决问

题和项目协作的能力。

（二）项目教学法的教学设计原则１．学生教学主体化。传统教学法以教师为主

体，学生被动地接受教师的教学思维模式，束缚于

按部就班的教学法、教学内容和思维方式，学生的陈家益等：基于项目教学的计算机网络课程教学法改革□87□长江师范学院学报

个性思维和创造性思维难以发挥。在项目教学法

中，转变教师与学生的角色，以学生为教学的主

体，一方面，调动学生的积极性、主动性和首创精

神，让学生根据自己的具体情况，采用具有个性的

探索学习方法，实现新知识的建构；另一方面，强

化教师的教学指导作用，教师负责整个教学的规划，

通过与学生的互动，了解学生学习的具体情况，以

开放性的思维方式创造让学生能发挥个性学习思维

和创造性思维的教学环境和氛围等条件［６］。２．教学内容项目化。计算机网络教材的内容是

流水型的，知识点之间的关系是零散的。在传统教

学法中，教学的内容以知识点为主线，以教材本身

安排的顺序进行教学，缺乏灵活的融合性。学生只

能在概念上、理论上去学习。项目教学法是根据学

生的接受能力、知识结构以及课程的特点，以项目

为主线来组织教学内容。教学项目以教学内容为依

据，组织多方面的知识单元，建立起各个知识点的

联系。在教学项目的规划和设计中，将实际工程中

用到的方案、遇到的具体问题以及积累的设计和规

划经验整合于教学项目。通过项目这条主线串联起

来的各个知识点得以在项目中应用，学生通过知识

的实践应用，在更深层次上去理解和巩固知识，以

达到知识在理论和实践上的掌握与运用。３．项目内容前沿化。计算机网络技术具有时效

性，从最初的网络前身ＡＲＰＡＮＥＴ到现在的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，网络技术一直是处于快速的发展中，网

络设备也一直不断地在更新换代。目前计算机网络

领域发展比较热门的技术有物联网、云计算、无线

网络和ＩＰｖ６等。计算机网络技术教材的内容，总

是滞后于计算机网络技术的发展。所以，在进行计

算机网络项目教学中，教学项目所包含的内容要适

当的牵涉到前沿化的知识，对教材的内容作出相应

的补充。使得学生学习的计算机网络知识和学习方

法得到及时的调整和更新。这样，学生既学习最新的

网络技术，又关注到网络技术的发展趋势和前景。

（三）项目教学法的教学实践

计算机网络是一门理论性和实践性都很强的专

业课程。计算机网络课程实施项目教学法，教学项

目的规划与设计必须遵循由简单到综合、由注重传

授方法和技巧到注重创新能力培养的原则，尽可能

自然、合理地有机整合相关的教学内容，并根据学

生的实际水平来确定项目的难易程度。教师根据教

学任务、教学计划以及教学内容，准备应对教学中有可能出现的相关问题，在项目的实施前向学生做

出相关的说明。对计算机网络课程进行项目教学，

分为四个阶段：１．基于知识单元的项目规划与设计。在实施项

目教学的过程中，教学项目的规划与设计是关键阶

段。教师根据知识单元的核心知识点，对教学内容

进行规划，明确教学内容的重点和难点，找出教学

内容各个知识单元之间的内在联系，最后根据知识

单元之间的联系，按照难易适中、问题明确、求解

可行、激发兴趣的原则引入教学项目。教学项目应

该集中体现知识单元的核心知识并尽可能自然、有

机地结合多项知识，难度和复杂程度与学生目前的

学习状态和已有的知识结构相适应，并且可以用某

一标准公平准确地给予评价，使学生通过分析、讨

论、探究、自主学习和互动学习，达到教学目的。２．任务分解。在教师指导下的教学项目分析教

学项目设计好之后，首先，教师根据知识单元对项

目进行任务的拆分，项目包括哪几个任务；教师通

过课堂教学与知识单元相关的概念和技术原理，将

此项目任务中涉及的新知识、重点和难点提取出来

进行讲解，并加以示范。其次，教师引导学生寻找

任务实施的策略和方法，明确项目要实现的目标以