基于創(chuàng)新思維培養(yǎng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程改革

陳勇昌 張謙 鄔依林 李萬益

[摘 要] 互聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡(luò)安全和信息化事關(guān)國家安全和國家發(fā)展，事關(guān)人民群眾的切身利益，網(wǎng)絡(luò)安全人才的培養(yǎng)更是重中之重，傳統(tǒng)教學(xué)方法難以滿足網(wǎng)絡(luò)空間安全復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要。通過分析網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中遇到實(shí)際問題，并結(jié)合創(chuàng)新思維，探索了其在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程改革中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 創(chuàng)新思維;網(wǎng)絡(luò)安全;教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目] 廣東第二師范學(xué)院2018年校級質(zhì)量工程項(xiàng)目“《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》精品資源共享課”（2018zygxk06）資助

[作者簡介] 陳勇昌（1983—），男，江西撫州人，博士，廣東第二師范學(xué)院講師，主要從事信息技術(shù)、圖像處理與信息安全研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0366-03 ? ?[收稿日期] 2019-09-30

一、引言

在當(dāng)今信息爆炸的時代，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于各個領(lǐng)域，給人們帶來了方便和機(jī)遇，但網(wǎng)絡(luò)安全問題也愈發(fā)嚴(yán)重。習(xí)近平總書記對維護(hù)網(wǎng)絡(luò)空間的和平安全極為重視，在2018年4月20日舉行的全國網(wǎng)絡(luò)安全和信息化工作會議上強(qiáng)調(diào)，“沒有網(wǎng)絡(luò)安全就沒有國家安全，就沒有經(jīng)濟(jì)社會穩(wěn)定運(yùn)行，廣大人民群眾利益也難以得到保障”[1]。網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)上升為國家層面，關(guān)乎國家的長治久安和社會的和諧健康發(fā)展。但我國目前仍然面臨網(wǎng)絡(luò)安全人才培養(yǎng)嚴(yán)重不足，人才供需矛盾突出，建立全方位的網(wǎng)絡(luò)安全人才培養(yǎng)體系是高校的責(zé)任，也是社會的需要。

二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)現(xiàn)狀

作為廣東省屬師范院校，我校在面對經(jīng)濟(jì)全球化、信息網(wǎng)絡(luò)化所帶來的新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)時，探索師范教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育結(jié)合，并提升工科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，倡導(dǎo)教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)相結(jié)合的開放式理念，并以“學(xué)網(wǎng)、用網(wǎng)、建網(wǎng)、管網(wǎng)”作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的基本指導(dǎo)方針。這里“學(xué)網(wǎng)”指的是學(xué)習(xí)和理解網(wǎng)絡(luò)原理、相關(guān)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn);“用網(wǎng)”指會應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)布和資源的共享。“建網(wǎng)”指掌握基本的網(wǎng)絡(luò)組建技術(shù)。“管網(wǎng)”指會管理和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)。課程的設(shè)計與此目標(biāo)一致，也符合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域相關(guān)職業(yè)崗位的任職要求，主要培養(yǎng)具有良好的職業(yè)道德，緊跟世界前沿技術(shù)，能夠比較系統(tǒng)和全面掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和基本原理，掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本的構(gòu)建及應(yīng)用技術(shù)，具備創(chuàng)新思維能力，能夠從網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的角度分析問題，并具備基本的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和集成的技能型人才[2]。

這其中“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課，該課程在我校網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)建設(shè)和課程體系中占據(jù)重要的地位和作用，是一門基礎(chǔ)理論和實(shí)踐能力要求較高、與實(shí)際聯(lián)系緊密的專業(yè)基礎(chǔ)性課程。但由于受到多種因素的影響，項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中還存在以下幾個方面的問題。

（一）教學(xué)模式單一，難以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的教學(xué)法是以教師為主體的課堂講授方式，但由于課程計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)密切結(jié)合，理論性強(qiáng)，知識點(diǎn)比較抽象，信息繁雜，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難將知識點(diǎn)進(jìn)行銜接，容易造成疲于被動灌輸?shù)臓顟B(tài)。最終，將導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，教學(xué)效果無法保障，從而難以滿足網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的綜合性、實(shí)戰(zhàn)性，創(chuàng)新性的要求。為此，教學(xué)要深化對信息技術(shù)的應(yīng)用，通過翻轉(zhuǎn)課堂、微課、MOOC等多種形式提升學(xué)生對碎片時間的利用效率。

（二）教學(xué)內(nèi)容更新不足

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，在課程教學(xué)內(nèi)容方面也應(yīng)緊跟時代發(fā)展的需求，緊扣應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生為主體，圍繞怎樣教好學(xué)生，以提高實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力為中心展開教學(xué)改革。由于教材存在的滯后性問題，教師應(yīng)量體裁衣，動態(tài)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，將學(xué)界或者教師相關(guān)的科研成果有機(jī)地融入課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，從而保證學(xué)生能夠接觸到更新的內(nèi)容，為他們后續(xù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（三）教學(xué)考核方式落后

傳統(tǒng)的考核方式主要以期末考試成績作為課程考核的依據(jù)。缺乏對學(xué)生日常表現(xiàn)，學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)新能力等方面的考量。應(yīng)將這些因素納入過程考核評價體系中，提升實(shí)驗(yàn)技能考核在課程考核中的占比，同時可以嘗試推動華為認(rèn)證、思科認(rèn)證等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證與本課程學(xué)分轉(zhuǎn)化的改革。

三、創(chuàng)新思維培養(yǎng)環(huán)境下的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革

為了推動計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革與創(chuàng)新得到更好實(shí)現(xiàn)，學(xué)校應(yīng)努力營造創(chuàng)新氛圍，鼓勵教師轉(zhuǎn)變課程教學(xué)理念。教師則應(yīng)意識到學(xué)生創(chuàng)新能力對其自身發(fā)展的重要性，在實(shí)際課程教學(xué)中，將先進(jìn)的創(chuàng)新思維融入課程教學(xué)中，具體措施可以歸納為如下三點(diǎn)。

（一）一個中心

以提高實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力為中心，借鑒國際工程教育改革中的CDIO（構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate））的先進(jìn)理念，樹立全新的人才培養(yǎng)觀念。緊扣應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生為主體，圍繞怎樣教好學(xué)生，展開教學(xué)改革。創(chuàng)新是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行的技術(shù)改革，前沿的信息技術(shù)也應(yīng)當(dāng)是日常課堂教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵組成部分，因此教師應(yīng)隨時動態(tài)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，將科研成果有機(jī)地融入課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中[3]。此外，在成績考核過程中淡化期末考試的比重，兼顧理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能，并在此基礎(chǔ)上鼓勵學(xué)生自主創(chuàng)新和創(chuàng)造。

（二）兩個教學(xué)支撐和兩種教學(xué)模式

以教師科研和學(xué)生課外實(shí)踐活動支撐教學(xué)，教學(xué)過程中，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性，因材施教、量體裁衣。一方面尊重學(xué)生的個人興趣和理想，另一方面腳踏實(shí)地、實(shí)事求是的制定合理的培養(yǎng)計劃，采用高效的任務(wù)驅(qū)動式及協(xié)作式教學(xué)模式，推動學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)助和工程實(shí)踐能力，同時，將具體的設(shè)計思維工具融入課程教學(xué)、項(xiàng)目的創(chuàng)新創(chuàng)造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，幫助學(xué)生理解思維認(rèn)知的路徑，提升思維的品質(zhì)[4]。比如在課程中啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用SCAMPER法開展頭腦風(fēng)暴。SCAMPER創(chuàng)新思維也被稱為“奔馳法”，整個框架是由美國心理學(xué)家羅伯特·艾伯爾（Robert F.Eberle）于1971年在他的著作SCAMPER：Games for Imagination Development中提出的。SCAMPER對應(yīng)七個英文單詞的首字母縮寫，具體解析見上表[5]。

它們代表七種改進(jìn)方向，可以幫助人們在思考問題時啟發(fā)思維，從多個角度去推敲出新的構(gòu)想，從而拓寬學(xué)生思維認(rèn)知的深度和廣度，提升自我的創(chuàng)新能力。以下結(jié)合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程給出一個簡單示范。假定A、B兩個節(jié)點(diǎn)通過傳統(tǒng)的固定電話網(wǎng)（PSTN），采用電路交換的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，則可以提出以下問題：（1）電路交換需要先預(yù)先分配通信資源后，才可以進(jìn)行通話，那么如果在交換過程中改為動態(tài)分配資源的方式又會如何？（這里運(yùn)用了Adapt策略引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，將引導(dǎo)學(xué)生了解存儲轉(zhuǎn)發(fā)這樣一種動態(tài)分配資源的方式）。（2）由于傳統(tǒng)電話網(wǎng)直接使用電話線路的0～4kHz帶寬實(shí)現(xiàn)話音及數(shù)字業(yè)務(wù)的速率很低，如果要在電話線路上實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)？（這里運(yùn)用Modify策略引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，將引導(dǎo)學(xué)生了解基于頻分服用方式的xDSL接入技術(shù)，即利用頻分復(fù)用方式，將信道劃分為話音、上行、下行三個獨(dú)立的信號，同時提供電話和上網(wǎng)服務(wù)的）。（3）多模塊互動的體系。將“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程以及“網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)”“網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與集成”“網(wǎng)絡(luò)管理”“網(wǎng)絡(luò)安全”等課程綜合考慮，以模塊化的方式結(jié)合起來組成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程體系，模塊間互相呼應(yīng)，互相補(bǔ)充。同時在教學(xué)中課程組老師加強(qiáng)與相關(guān)課程老師溝通，了解后續(xù)課程知識結(jié)構(gòu)對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程知識體系的要求，并在制定與修訂計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這門課程的教學(xué)大綱與實(shí)驗(yàn)大綱時充分考慮了這些因素。

四、結(jié)語

本文基于創(chuàng)新思維培養(yǎng)，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程存在的問題進(jìn)行了探討。創(chuàng)新能力在當(dāng)前師范院校計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)過程中是每個教育工作者都必須重視的問題。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)質(zhì)量改革研究過程中，應(yīng)以培養(yǎng)工程創(chuàng)新實(shí)踐能力為導(dǎo)向，著力將創(chuàng)新思維融入課程體系當(dāng)中，整改課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法、評價體系，讓學(xué)生可以得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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