計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐教學(xué)的改革探索

李國(guó)佳+楊紹禹+李秀芹

[摘 要] 針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的不足的情況，探索創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)改革模式，結(jié)合教學(xué)案例，通過(guò)層次型的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，仿真與設(shè)備相結(jié)合的實(shí)踐過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與互動(dòng)的學(xué)習(xí)方式和過(guò)程考核機(jī)制等改革措施，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)踐證明，學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐能力得到了進(jìn)一步提高。

[關(guān)鍵詞] 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；實(shí)踐教學(xué)；層次型教學(xué)任務(wù)；網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)；過(guò)程考核

[中圖分類號(hào)] G642

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1005-4634（2015）04-0106-04

0 引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)重要的必修課程之一，通過(guò)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，使學(xué)生理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本原理，具備初步的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力，進(jìn)而為各行各業(yè)培養(yǎng)亟需的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用型人才。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程涵蓋面廣，知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系性相對(duì)較弱，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)普遍感覺(jué)比較困難，教師在有限時(shí)間要講好計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、原理，難以兼顧動(dòng)手實(shí)踐，教學(xué)中長(zhǎng)期存在著重理論、輕實(shí)踐的問(wèn)題[1]。在具體實(shí)踐教學(xué)中，開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)較多，設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)不足，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容缺少層次，所有學(xué)生的內(nèi)容基本一樣，缺乏強(qiáng)化性和拓展性的內(nèi)容[2]；教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)存在著不足，部分教師不夠重視培訓(xùn)學(xué)習(xí)，缺少實(shí)際中大型網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署的經(jīng)驗(yàn)[3]。在考核方式上，實(shí)踐教學(xué)的考核在整體成績(jī)中所占的比例較小，使得學(xué)生不夠重視實(shí)踐動(dòng)手操作，在學(xué)習(xí)過(guò)程中也容易產(chǎn)生惰性，缺乏學(xué)習(xí)熱情；教師在實(shí)踐教學(xué)管理中，存在著諸多的落實(shí)上困難。在教學(xué)效果上，學(xué)生只是記住了若干模型協(xié)議算法，不能運(yùn)用相應(yīng)的知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題[4]。

針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，本文旨在創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的教學(xué)改革，通過(guò)實(shí)踐教學(xué)改革措施，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的興趣，強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高學(xué)習(xí)效率，全面培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，為各類學(xué)生的全面成才提供沃土。實(shí)踐證明，學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐能力得到了進(jìn)一步提高，實(shí)踐教學(xué)取得了良好的效果。

1 實(shí)踐教學(xué)改革

結(jié)合教學(xué)實(shí)踐案例，基于“因材施教”和“分類培養(yǎng)”的理念，通過(guò)層次型的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，多元化的教學(xué)方法，仿真與設(shè)備相結(jié)合的實(shí)踐過(guò)程三個(gè)方面的教學(xué)改革來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力。

1.1 層次型的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)

以應(yīng)用為導(dǎo)向，理論聯(lián)系實(shí)踐，設(shè)計(jì)層次型的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。筆者將實(shí)踐教學(xué)任務(wù)分為“必修”和“選修”兩部分，基于任務(wù)完成的難易程度，每一個(gè)任務(wù)都設(shè)計(jì)了“基礎(chǔ)性/強(qiáng)化性/拓展性”內(nèi)容，并根據(jù)任務(wù)包含的知識(shí)屬性，賦予實(shí)驗(yàn)任務(wù)“實(shí)用性/設(shè)計(jì)性/創(chuàng)新性”等不同性質(zhì)。學(xué)生除完成規(guī)定的“必修”教學(xué)任務(wù)的“基礎(chǔ)性”內(nèi)容外，根據(jù)自己學(xué)習(xí)程度，還可以選擇更多更有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，嘗試完成強(qiáng)化性及拓展性任務(wù)，以強(qiáng)化實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)任務(wù)如表1所示。在實(shí)踐教學(xué)任務(wù)表中，實(shí)驗(yàn)1、2、3、5、6、7、11、13、14、15、16為必修任務(wù)，其他的實(shí)驗(yàn)為選修任務(wù)。在具體操作中，根據(jù)實(shí)踐學(xué)時(shí)安排，可以將實(shí)驗(yàn)1和3，實(shí)驗(yàn)5和6，實(shí)驗(yàn)13、14和15分別合并完成。必修任務(wù)的基礎(chǔ)性內(nèi)容要求學(xué)生必須掌握，學(xué)有余力的學(xué)生可以進(jìn)一步的完成強(qiáng)化和拓展性的任務(wù)。例如“校園網(wǎng)建設(shè)方案的設(shè)計(jì)”的實(shí)踐任務(wù)中，要求所有學(xué)生完成小規(guī)模校園網(wǎng)組建設(shè)計(jì)外，有能力的學(xué)生可以選擇設(shè)計(jì)無(wú)線全覆蓋的校園網(wǎng)絡(luò)，將有線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)拓展到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步地提高網(wǎng)絡(luò)綜合應(yīng)用的能力。

1.2 多元化的教學(xué)方法

傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式很難吸引學(xué)生興趣，筆者圍繞“講授要精確，討論要深入，課后要思考”的教學(xué)方法，融合多種形式的教學(xué)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

“講授要精確”，對(duì)于重難點(diǎn)的知識(shí)教師要講清楚、講透徹、講明白，要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行講授，達(dá)到學(xué)生“聽(tīng)的懂、學(xué)得會(huì)、動(dòng)得手”的教學(xué)目標(biāo)；“討論要深入”，對(duì)于一些應(yīng)用性強(qiáng)及擴(kuò)展性的實(shí)踐任務(wù)，通過(guò)組織討論，集思廣益，深入探討，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；“課后要思考”，通過(guò)布置開(kāi)放性的思考題，引導(dǎo)學(xué)生思考，在加深對(duì)基本知識(shí)的理解基礎(chǔ)上，進(jìn)一步聯(lián)系實(shí)際，擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面及強(qiáng)化學(xué)生的應(yīng)用能力。例如，在無(wú)線局域網(wǎng)配置實(shí)驗(yàn)中，首先通過(guò)無(wú)線路由器的實(shí)物演示，將課內(nèi)理論和課外生活應(yīng)用案例相結(jié)合，在完成無(wú)線局域網(wǎng)配置的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生討論無(wú)線路由器的應(yīng)用及安全措施，使學(xué)生進(jìn)一步地理解設(shè)備的使用，也激發(fā)了學(xué)習(xí)相關(guān)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的熱情。

1.3 仿真與設(shè)備結(jié)合的實(shí)踐過(guò)程

軟件學(xué)院根據(jù)實(shí)際情況，引進(jìn)仿真軟件讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐任務(wù)的模擬操作，然后結(jié)合實(shí)際設(shè)備進(jìn)行真實(shí)操作。例如，Boson公司的BosonNetSim模擬工具，華為公司的ENSP模擬器，Cisco公司的PacketTracer仿真軟件[5]，這些仿真軟件與真實(shí)設(shè)備的操作命令保持一致，在動(dòng)手操作真實(shí)設(shè)備之前，教師讓學(xué)生通過(guò)仿真軟件的操作熟悉實(shí)驗(yàn)流程，然后在真實(shí)設(shè)備上操作，能更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)踐任務(wù)的掌握，實(shí)踐中也取得了良好的效果。

在具體的教學(xué)任務(wù)實(shí)施中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)布置、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化和實(shí)驗(yàn)總結(jié)五個(gè)階段來(lái)展開(kāi)，這樣的過(guò)程可以讓學(xué)生在完成必修的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，有較多的精力去嘗試強(qiáng)化性和拓展性的內(nèi)容，指導(dǎo)教師也便于管理整個(gè)實(shí)踐過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，根據(jù)教學(xué)要求選擇合適的教學(xué)任務(wù)，制定詳細(xì)的執(zhí)行計(jì)劃；在實(shí)驗(yàn)布置階段，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求安排學(xué)生采用模擬工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的仿真，為實(shí)際設(shè)備的操作積累經(jīng)驗(yàn)，并鼓勵(lì)學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題；在實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段，加強(qiáng)實(shí)踐指導(dǎo)，確保學(xué)生完成“必修”教學(xué)任務(wù)的“基礎(chǔ)性”內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生積極探索強(qiáng)化性和拓展性的任務(wù)；引導(dǎo)掌握程度好的學(xué)生進(jìn)入任務(wù)強(qiáng)化階段，并記錄完成情況；最后，在實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段，由教師進(jìn)行教學(xué)的總結(jié)，并組織學(xué)生進(jìn)行一定的討論。例如在虛擬局域網(wǎng)配置實(shí)驗(yàn)任務(wù)中，根據(jù)任務(wù)要求，在實(shí)驗(yàn)布置階段，利用仿真軟件（ENSP或者PacketTracer），讓學(xué)生先做出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖，選擇相應(yīng)的設(shè)備（交換機(jī)）和線路，完成網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造，然后進(jìn)行VLAN配置的模擬操作，在實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段，進(jìn)行真實(shí)設(shè)備上的操作，最后由指導(dǎo)老師進(jìn)行任務(wù)的總結(jié)，使學(xué)生基本掌握虛擬局域網(wǎng)的配置。

2 網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與互動(dòng)的學(xué)習(xí)模式

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程理論性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系弱，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程感覺(jué)比較困難，為了解決學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，教師鼓勵(lì)學(xué)生在課下采用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和互動(dòng)的學(xué)習(xí)模式，幫助學(xué)生克服各種學(xué)習(xí)困難，提高學(xué)習(xí)效率，更好的理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。

基于學(xué)校現(xiàn)有的資源平臺(tái)，教師收集制作了一些涵括重要知識(shí)點(diǎn)的視頻資源，學(xué)生若遇到問(wèn)題，課下可以自由的觀看學(xué)習(xí)。例如，路由配置和動(dòng)態(tài)地址轉(zhuǎn)換，利用教學(xué)視頻，學(xué)生可以反復(fù)的觀看，通過(guò)這種方式，學(xué)生加深了對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握和融會(huì)貫通。另外，筆者共享了一些網(wǎng)絡(luò)課程中開(kāi)放的“精品課程”資源的鏈接，學(xué)生可以觀摩到其他高校網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)視頻，多渠道、多方位的利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。

教師通過(guò)微信，建立網(wǎng)絡(luò)討論區(qū)，進(jìn)行網(wǎng)上答疑，利用微信語(yǔ)音服務(wù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以很方便的和教師和同學(xué)討論。相比傳統(tǒng)的QQ群、和電子郵件及電話等答疑方式，微信語(yǔ)音具有更便捷的優(yōu)勢(shì)，在學(xué)生群體廣泛使用，學(xué)生教師間互動(dòng)的次數(shù)和深度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)方式，增強(qiáng)了師生間的溝通，拓寬了教學(xué)渠道，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。另外，微信對(duì)教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施和管理也有很大的幫助，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，通過(guò)微信實(shí)時(shí)布置教學(xué)任務(wù)，甚至督促學(xué)生完成任務(wù)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)，學(xué)生能夠更主動(dòng)的掌握課程的知識(shí)。

3 過(guò)程考核機(jī)制

實(shí)驗(yàn)任務(wù)的考核采用過(guò)程考核機(jī)制，以全面衡量學(xué)生的知識(shí)掌握情況及動(dòng)手實(shí)踐能力。從實(shí)踐任務(wù)的開(kāi)始至結(jié)束，教師在整個(gè)過(guò)程中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行跟蹤管理，記錄學(xué)生每個(gè)階段任務(wù)完成的情況，然后給予評(píng)分，具體考核分為平時(shí)成績(jī)、實(shí)踐情況和實(shí)驗(yàn)測(cè)試三項(xiàng)。為了強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力，引起學(xué)生對(duì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的足夠重視，以及達(dá)到通過(guò)實(shí)踐教學(xué)來(lái)掌握鞏固理論教學(xué)的知識(shí)的目的，教師加重了實(shí)踐完成情況的考核比重，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般設(shè)置三者比例為2∶5∶3（平時(shí)成績(jī)∶實(shí)踐情況∶實(shí)驗(yàn)測(cè)試）。

在具體的操作中，根據(jù)平時(shí)成績(jī)根據(jù)學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中的表現(xiàn)情況（例如，是否認(rèn)真的完成實(shí)踐任務(wù)、有無(wú)遲到早退現(xiàn)象等）可以給予“平時(shí)成績(jī)”部分至多60%的成績(jī)；對(duì)于課堂積極參與討論，課下經(jīng)常“網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)”的學(xué)生，實(shí)踐中活躍程度高經(jīng)常提問(wèn)的學(xué)生給予另外40%成績(jī)的加分，以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極探索；學(xué)生按照實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的要求完成必修的基礎(chǔ)性內(nèi)容，可以給予“實(shí)踐情況”至多70%的成績(jī)，為鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索強(qiáng)化性和拓展性任務(wù)，根據(jù)學(xué)生完成整個(gè)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)的情況及學(xué)習(xí)效果，再給予另外至多30%的成績(jī)；實(shí)踐任務(wù)的最后綜合考核，采用完成指定任務(wù)的測(cè)試方式（實(shí)驗(yàn)測(cè)試），根據(jù)仿真工具模擬實(shí)現(xiàn)的情況，當(dāng)場(chǎng)打分并記錄成績(jī)，這個(gè)過(guò)程需要多位教師協(xié)作，投入較多的精力才能更好地完成，但通過(guò)面對(duì)面的檢驗(yàn)，能夠真實(shí)反映出學(xué)生的知識(shí)熟練程度及應(yīng)用能力。

通過(guò)對(duì)學(xué)生整個(gè)實(shí)踐任務(wù)學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，可以督促學(xué)生合理完成課程任務(wù)，教師也可以把握學(xué)生學(xué)習(xí)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，及時(shí)掌握教學(xué)中學(xué)生的反饋，從而全面增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

4 改革實(shí)施效果

軟件學(xué)院2012級(jí)和2013級(jí)軟件工程專業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革探索，通過(guò)上述的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)模式和考核機(jī)制的改革措施，教學(xué)取得了良好的效果，學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐能力得到了進(jìn)一步提高。

1）激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程的興趣。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中反映課程難度比較適宜，通過(guò)多元化的教學(xué)方法和分層的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，學(xué)生都能夠完成基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)課程不再望而生畏，更多學(xué)生敢于嘗試，愿意投入較多精力完成強(qiáng)化性實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

2）培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和互動(dòng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到了困難，會(huì)更主動(dòng)地思考、探索以及交流，在這個(gè)過(guò)程，學(xué)生的思維能力、溝通能力及主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)都得到了提高，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握得到進(jìn)一步鞏固。

3）通過(guò)仿真軟件模擬和動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)生可以直觀地理解網(wǎng)絡(luò)中抽象的理論知識(shí)，能夠更好地掌握課程的重難點(diǎn)，結(jié)合過(guò)程考核機(jī)制，使學(xué)生更加重視平時(shí)的實(shí)踐訓(xùn)練，整個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)完成后，學(xué)生普遍反映收獲很大，動(dòng)手實(shí)踐能力得到了提高。

5 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)踐教學(xué)中，通過(guò)層次型的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)，仿真與設(shè)備相結(jié)合，實(shí)施過(guò)程考核機(jī)制，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和互動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的興趣，全面強(qiáng)化了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新思維能力。在未來(lái)的教學(xué)實(shí)踐中，華北水利水電大學(xué)軟件學(xué)院將進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)手段，深化教學(xué)改革，創(chuàng)新考核模式，更好地培養(yǎng)具有突出實(shí)踐能力的網(wǎng)絡(luò)人才，促進(jìn)學(xué)校和社會(huì)在人才培養(yǎng)上的良性循環(huán)。

參考文獻(xiàn)

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