應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)探索與改革

王平，丁小妹

（1.武夷學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程系，武夷山354300；2.武夷學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機學(xué)院信息與計算科學(xué)系，武夷山354300）

0 引言

當(dāng)前，我國的國民經(jīng)濟快速發(fā)展和高等教育逐漸普及，高等教育已經(jīng)從精英教育進(jìn)行入大眾化教育階段，使得其服務(wù)面擴大為既要培養(yǎng)各種高層次人才，也要培養(yǎng)各行業(yè)的支撐人才。尤其是國家戰(zhàn)略引導(dǎo)推進(jìn)部分地方普通高校向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展，使得相應(yīng)的課程建設(shè)體系也需適應(yīng)轉(zhuǎn)型發(fā)展需求，應(yīng)圍繞應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)以培養(yǎng)工程實踐創(chuàng)新能力強的應(yīng)用技術(shù)型人才為主的人才培養(yǎng)定位展開。《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程[1,2]作為計算機專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心基礎(chǔ)課程，起著承上啟下的課程銜接作用，且具有理論與實踐并重的特點，尤其是目前網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用，使得熟悉其知識理論并靈活運用其技術(shù)成為理工科應(yīng)用型人才必備的知識儲備。在本科階段教學(xué)中，各高校在制定該門課程的教學(xué)計劃時均安排較多的理論課時和實踐課時，雖基本不涉及較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識，但其內(nèi)容中涉及到諸多錯綜復(fù)雜且彼此交織的概念、協(xié)議原理和技術(shù)理論，學(xué)生學(xué)習(xí)中需前后貫通并綜合理解，因而學(xué)習(xí)難度較大，這也為教師的授課教學(xué)增加了難度。所以，在各高校的實際教學(xué)中，大多數(shù)并沒有完全達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，進(jìn)而使得學(xué)生對該課程知識的掌握不能較好地達(dá)到教學(xué)要求，造成社會需求與人才知識儲備之間的矛盾差異，從應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的角度看，該課程教學(xué)理應(yīng)重新組織。

諸多高校學(xué)者也對該門課程的教學(xué)進(jìn)行了探索，劉威等人[3]認(rèn)為自上而下的層次模型教學(xué)更貼近學(xué)生的日常生活，因為諸多上網(wǎng)行為的技術(shù)原理均直接與應(yīng)用層相關(guān)，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更能方便地進(jìn)行實驗設(shè)置，能增強學(xué)生的實踐動手能力培養(yǎng)。柴樺等人[4]認(rèn)為社會應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，更注重于技能培養(yǎng)和實踐能力培養(yǎng)，實踐教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力和實踐能力，使學(xué)生具有更高的知識儲備和技能型人才素養(yǎng)。張千等人[5]從研究性教學(xué)的角度，在《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)中開展研究性教學(xué)改革，較好地培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新精神，調(diào)動學(xué)生的積極性，增加學(xué)生的參與度，提升專業(yè)課的授課質(zhì)量。張偉等人[6]提出以基于工作過程系統(tǒng)化的應(yīng)用型《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程改革，即采用改革目標(biāo)設(shè)計、課程結(jié)構(gòu)設(shè)計與改革實施的步伐進(jìn)行課程教學(xué)改革探索，設(shè)計三種學(xué)習(xí)情境及六大實施步驟進(jìn)而較好地達(dá)到教學(xué)目的。袁楚明等[7]通過重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整課程體系布局，進(jìn)行“案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動、模塊結(jié)構(gòu)”教學(xué)模式改革，以形成知識結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)相交織的教學(xué)體系，將以教師為中心的“知識講授型”的傳統(tǒng)教學(xué)模式向以學(xué)生為中心的“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛能。劉玉敏等[8]通過強化教學(xué)課程設(shè)計，利用多種輔助教學(xué)工具，簡化教材難度，加強實驗教學(xué)督促，強化學(xué)生的實踐操作能力，避免了由于教育水平的不成熟導(dǎo)致《計算機網(wǎng)絡(luò)》課堂上的混亂，有效地提升《計算機網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)的目標(biāo)，確保學(xué)生在教學(xué)中有所收獲。李雄平等人[9]整合加涅學(xué)習(xí)結(jié)果分類和教學(xué)設(shè)計理論，從言語信息、技能、態(tài)度等視角闡述《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程變式練習(xí)設(shè)計過程，最后給出一個變式練習(xí)模式，基于此模式實施大學(xué)《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程設(shè)計，提高大學(xué)公共《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的教學(xué)效果。但上述這些課程改革要么模式不適合應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的教學(xué)，要么在具體的教學(xué)過程中實施困難。

本文根據(jù)作者教學(xué)團隊多年的一線教學(xué)經(jīng)驗，并結(jié)合我校以應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)為目標(biāo)的轉(zhuǎn)型發(fā)展情況，以提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力、培養(yǎng)創(chuàng)新意識為導(dǎo)向，采用新的教學(xué)理念實現(xiàn)課程體系結(jié)構(gòu)重新設(shè)計與組織，合理科學(xué)地規(guī)劃、篩選教學(xué)內(nèi)容，將新理論、新技術(shù)、新方法與應(yīng)用技術(shù)型專業(yè)的人才培養(yǎng)方案緊密結(jié)合，構(gòu)建新的《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情的同時，契合應(yīng)用技術(shù)型人才的發(fā)展目標(biāo)，從教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂與實踐教學(xué)管理和課程評價體系等方面進(jìn)行改革研討，旨在提升學(xué)生的創(chuàng)新意識素養(yǎng)，培養(yǎng)工程實踐創(chuàng)新能力強的應(yīng)用技術(shù)型人才。

1 教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變

以應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)為目標(biāo)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，并加大內(nèi)涵建設(shè)力度，應(yīng)遵循“精簡基本理論，強化技術(shù)應(yīng)用”的原則，意味著對本校層次的地方高校學(xué)生培養(yǎng)應(yīng)著重進(jìn)行實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。要求讓學(xué)生將課程體系安排的內(nèi)容在靈活運用掌握的基礎(chǔ)上，能進(jìn)行實踐創(chuàng)新，以《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程內(nèi)容而言，即為讓學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)通信的基本概念、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、協(xié)議原理、技術(shù)特點和運行機制的基礎(chǔ)上，熟練運用，能創(chuàng)新性地獨立設(shè)計各種類型網(wǎng)絡(luò)并穩(wěn)定運行，管理并維護網(wǎng)絡(luò)，故障排除與處理，而不能僅僅局限于原理理解。這相對于對傳統(tǒng)的教學(xué)而言，加大了應(yīng)用實踐的要求，也更需要求結(jié)合目前新的教學(xué)思維、方法、技術(shù)手段，有效促成學(xué)生從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的學(xué)習(xí)思維轉(zhuǎn)變。

2 課程內(nèi)容重構(gòu)與設(shè)計

針對計算機科學(xué)與技術(shù)大類專業(yè)在應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的轉(zhuǎn)型背景下，對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程理論講授和應(yīng)用實踐需求的不同，可采用“精簡理論、強化應(yīng)用”的原則，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)保障基本理論教學(xué)的前提下，突出靈活應(yīng)用技術(shù)的特點。按照理論夠用為度，著重強調(diào)實踐能力的培養(yǎng)原則，從基本概念入手，以動手實踐的過程教學(xué)反過來促進(jìn)理論知識的掌握，篩選并合理規(guī)劃課程內(nèi)容布局，設(shè)計課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系，以期達(dá)到將理論掌握與應(yīng)用技術(shù)能力提升達(dá)到高度結(jié)合。

具體的課程改革中，以模塊化、專題化的形式重構(gòu)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系，即以網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計等模塊為載體來篩選并組織教學(xué)內(nèi)容，按照每個模塊若干個專題來設(shè)計該模塊的具體內(nèi)容，專題則以案例的形式安排知識要點，并由此給出教學(xué)任務(wù)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點、實驗項目設(shè)計，如圖1 所示。

圖1 基于模塊化、專題化的內(nèi)容重構(gòu)與設(shè)計

3 “主體探究三段式”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)模式

應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)，重點培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識，要求在教學(xué)過程中應(yīng)該積極主動探索新的教學(xué)方法。針對課程理論與實踐并重的特點，開展“主體探究三段式”的索源應(yīng)用性教學(xué)方案，重構(gòu)課堂組織模式，以學(xué)生為主體，嘗試用三段遞進(jìn)模式的應(yīng)用型教學(xué)模式驅(qū)動教學(xué)，如圖2 所示，主要以：①以“問題為導(dǎo)向”的課前慕課學(xué)習(xí)，并設(shè)計在線習(xí)題，預(yù)先了解知識點及重難點，明了問題設(shè)計所涉及的內(nèi)容，這有助于學(xué)生對課程的理解；②以“應(yīng)用驅(qū)動”的課堂教學(xué)模式，讓理論知識的完全理解來自于實踐應(yīng)用的深入，在專題化、案例化的教學(xué)中，根據(jù)設(shè)計好的案例進(jìn)行課堂教學(xué)，將實踐應(yīng)用與理論知識真正結(jié)合，這可實現(xiàn)從主觀認(rèn)識到客觀認(rèn)識的層次遞進(jìn)，更易讓學(xué)生吸收并掌握；③以“微課題”的專題研討，將課程中的部分典型內(nèi)容設(shè)計為專題研討的課題形式，如IP 地址規(guī)劃與設(shè)計、生成樹協(xié)議、路由協(xié)議等部分內(nèi)容，使其成為若干微型課題，微課題研究時間短、應(yīng)用快，且探索分析過程微小而具體，有一定的深度，讓學(xué)生基于微課題研究方法展開研究，體現(xiàn)一定的學(xué)習(xí)深度，并能將最終研究目標(biāo)形成諸如學(xué)術(shù)論文等形式的成果定型，教師應(yīng)及時梳理和總結(jié)，這在體現(xiàn)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時，可以很好地達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的目標(biāo)。

圖2 三段式的應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)模式

4 創(chuàng)新驅(qū)動實踐教學(xué)

課程教學(xué)的目標(biāo)是靈活運行所學(xué)的課程知識和技術(shù)，將計算機技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試、各類型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計競賽、網(wǎng)絡(luò)空間安全大賽、大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目等競賽型或?qū)嵺`創(chuàng)新型的項目納入驅(qū)動課程實踐教學(xué)，將第一課堂和第二課堂積極聯(lián)系起來，如圖3所示，既為我們的專題化、案例化教學(xué)提供了堅實基礎(chǔ)，又可很好地鍛煉學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。尤其是國家軟考中的網(wǎng)絡(luò)工程師、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃師內(nèi)容與《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程內(nèi)容緊密結(jié)合，能進(jìn)一步扎實學(xué)生知識基礎(chǔ)，考核學(xué)生的靈活運用。網(wǎng)絡(luò)大賽、網(wǎng)絡(luò)空間安全大賽、大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目等創(chuàng)新型實踐，可以鼓勵學(xué)生以小組的形式參與，方式有二：①在實踐教學(xué)環(huán)境中，模擬競賽環(huán)節(jié)，摒棄傳統(tǒng)實踐教學(xué)的演示、驗證實驗等環(huán)節(jié)予以節(jié)省學(xué)時，而讓學(xué)生通過教師梳理，自學(xué)和查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，自行設(shè)計實踐方案，提出相應(yīng)的規(guī)劃，最后撰寫實踐報告，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀性為主，教師引導(dǎo)和助推為輔；②積極鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生參加正賽，以競賽驅(qū)動教學(xué)。通過前期的改革試行，近三屆學(xué)生中，國家軟考中網(wǎng)絡(luò)工程師通過人數(shù)達(dá)12 人，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃師1 人，國家級大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目2 項，省級大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目5 項，網(wǎng)絡(luò)空間安全大賽省級二等獎1項。由此可以看出，助推學(xué)生參與創(chuàng)新性項目鍛煉，以專題化、案例化的教學(xué)更能促進(jìn)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識，更能提升應(yīng)用型創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

圖3 創(chuàng)新驅(qū)動實踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)

5 應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的課程評價體系

傳統(tǒng)的理論筆試加實踐考核的單一課程評價體系無法有效評價課程教學(xué)效果，無法反映學(xué)生的學(xué)習(xí)是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，較為盲目，因而在新背景下，應(yīng)予以構(gòu)建新的應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的課程評價體系。實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的應(yīng)用型課程可以從以下幾個方面進(jìn)行課程教學(xué)考核：①慕課參與度，根據(jù)學(xué)生課前的慕課學(xué)習(xí)情況，以在線試題解答情況為基準(zhǔn)，考核學(xué)生課前帶問題的學(xué)習(xí)情況，翻轉(zhuǎn)課堂的課前慕課學(xué)習(xí)能最大程度督促學(xué)生主動學(xué)生的態(tài)度；②課堂教學(xué)與研討參與度，鼓勵學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，考核學(xué)生師生互動的有效性，并根據(jù)表現(xiàn)予以評分；③專題參與度，根據(jù)各小組的專題報告與答辯情況，予以評分，主要考核學(xué)習(xí)靈活運用知識的能力和自主學(xué)習(xí)能力，并能有效規(guī)范學(xué)生的學(xué)術(shù)思維；④實踐考核，根據(jù)課程綜合設(shè)計的幾個系統(tǒng)性實驗，根據(jù)學(xué)生的撰寫情況予以評分，其中增加對綜合性、設(shè)計型實驗和能力擴展探索性實驗的考核比重，主要考核學(xué)生的應(yīng)用實踐能力及創(chuàng)新意識，另外，適當(dāng)考慮競賽成績與軟考成績的情況酌情加分，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；⑤期末卷面考核，主要考核學(xué)生對基本知識點的掌握程度。將上述多元化的考核構(gòu)成該門課程綜合的評價體系，課程期末綜合成績由上述幾部分構(gòu)成，如圖4 所示，其中，卷面考核占40%，實踐考核成績占30%，專題參與度占10%，課堂教學(xué)參與度占10%及慕課參與度占10%，使得實踐和專題參與度的成績比重將達(dá)到綜合成績40%以上，這將督促學(xué)生更加重視應(yīng)用實踐的過程學(xué)習(xí)，對提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實踐型應(yīng)用創(chuàng)新能力將會起到積極作用。經(jīng)過近三屆學(xué)生的課程改革后的考核，該課程評價方法能更有效地透視學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，更能讓教師把握住課程教學(xué)過程管理，能較大幅度地提升教學(xué)質(zhì)量，也讓師生共同參與教學(xué)過程變得更為有效。

圖4 課程考核評價體系構(gòu)成

6 結(jié)語

本文就《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)適應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)辦學(xué)目標(biāo)的角度，力求培養(yǎng)工程實踐創(chuàng)新能力強的應(yīng)用技術(shù)型人才，重構(gòu)課程內(nèi)容，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂與實踐教學(xué)管理以及課程評價體系等方面進(jìn)行改革。改革后的該課程教學(xué)效果表明，有利于學(xué)生的創(chuàng)新意識素養(yǎng)培養(yǎng)，能有效地增強學(xué)生的工程實踐創(chuàng)新能力，符合地方高校向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展的內(nèi)涵建設(shè)需求。