應用型本科院校《計算機網絡》課程教學改革探索

賀娜娜 楊汀 李海涵 北京郵電大學世紀學院 計算機科學與技術系

一、引言

隨著計算機網絡技術的不斷發展，物聯網、云計算、移動互聯網等以網絡為依托的高新技術得到了社會的廣泛關注，并正在影響著人們的工作、生活和學習。因此，《計算機網絡》課程成為各大高校愈加重視的專業課程，計算機網絡知識及基本操作技能也成為相關專業學生必不可少的專業素質。為了更好地實現應用型本科院校培養工程應用型與創新型人才的目標，本文分析了目前我院《計算機網絡》課程在教學中存在的問題，并針對性進行教學改革。

二、課程教學現狀

《計算機網絡》課程是我院計算機科學與技術系學生的專業必修課，經過近三年的教學實踐，發現該課程目前的教學存在以下幾個問題：

1.理論內容龐雜、抽象

《計算機網絡》課程是一門理論與實踐并重的專業課，但理論部分知識點比較多而且比較瑣碎、抽象，屬于計算機類專業課程中理論性較強的課程，學生不容易理解。為了盡可能地將理論知識講全、講明白，教學會比較傾斜于理論課堂，但即使這樣學生到結課時仍然一塌糊涂。

2.實踐教學無法培養學生的工程思維

《計算機網絡》課程實踐部分的教學內容是孤立設計的，學生沒有一個整體的認知。有一部分學生因為理論基礎不扎實，在上機操作的時候只能模仿教師的操作，只求最終的設計效果或驗證結果與教師要求的一致，如果操作中間遇到問題只知道求助教師。還有一部分學生在教師演示結束，自己操作時因為忘記操作步驟無法完成上機任務。

3.教學方式傳統，智能手機充斥課堂

《計算機網絡》課程的理論教學仍然以教師講、學生聽為主。但是，班級人數較多，教師無法監督到每一名學生，再加上智能手機提供的豐富多彩的應用很容易吸引學生的眼球，大部分學生成為“低頭族”。教師了解學生的學習效果只能通過課下批閱作業的方式，這種方式存在誤差和延遲，而且教師的工作量也比較大。

4.考核方式單一，無法體現學生的實踐能力

《計算機網絡》課程的考試長期采用閉卷筆試的形式，而且以理論知識為主，教師無法考核學生的實踐操作能力。

三、課程教學改革

我院作為應用型本科院校，必須重視學生實踐動手能力的培養，但是實踐需要理論的指導，如果只重視實踐課程，最終將影響學生分析與解決問題的能力。目前，《計算機網絡》課程的教學中偏理論輕實踐，導致學生將理論應用于實踐的能力很弱。所以，結合我院的培養目標和學生自身的特點，本文融入CDIO教學理念，并引入微課和雨課堂智慧教學工具，從理論教學內容、實踐教學內容、教學方法和考核方式四個方面進行教學改革。

1.優化理論教學內容

為了幫助學生更好地學習計算機網絡相關知識，對教學內容進行精簡或補充。第一，弱化與數據通信相關的一些知識，比如數據的編碼方式、數字傳輸系統等；第二，理論上的網絡體系結構OSI只需做簡單介紹，去掉已經廢棄的協議（比如RARP），課程要求學生必須掌握的基本原理和核心協議一定要給學生講透徹，比如IP地址、MAC地址、子網劃分與構造超網、IP、各種路由選擇協議以及常用應用層協議等；第三，按照五層協議模型來講解協議，[5]而且要講清楚各層之間的關系，讓學生對學過的知識有一個整體的認知；第四，將難度比較大的知識點留給感興趣的學生自行學習；第五，教師應適當補充物聯網、云計算、移動互聯網等高新技術的發展動向，以幫助學生拓寬眼界。

2.實踐內容項目化

CDIO 是構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）、運作（Operate）4個英文單詞的縮寫，其培養大綱要求以綜合的培養方式使學生在專業技術知識、個人能力、職業能力、團隊工作和交流能力四個方面達到預期目標。

為了培養學生靈活將理論知識應用于實踐的能力、團隊合作意識和工程思維，《計算機網絡》課程的實踐教學融入了CDIO理念，圍繞核心理論知識引入一個“校園網組建”的項目，該項目以學生熟悉的校園為背景，學生容易接受。項目被分解為多個子項目，項目內容主要涉及交換機的基本配置、路由器的基本配置、子網劃分、VLAN的劃分、VLAN間通信、路由協議的配置等等。每次上機課完成一個子項目，且根據項目內容要求學生以個人或小組的形式完成。

在每次上機課之前，教師會在理論課堂講解涉及到的理論知識，強化理論教學與實踐教學的相關性，并且錄制上機課的操作視頻；上機課上課時，先給學生描述上機任務，講解如何進行操作，然后將錄制好的操作視頻分發給學生，這樣學生可以在操作過程中或課下反復觀看，有助于對操作原理的消化吸收。

3.教學方法信息化

《計算機網絡》課程在教學過程中引入雨課堂，實現課前預習、課堂學習和課后鞏固三個環節的無縫銜接。[7]課前預習：教師制作預習課件，在課件中可以適當插入一些MOOC視頻，并設置測試題目，然后發布給學生。學生端會收到提醒，然后按要求完成預習及測試題目。課堂學習：教師在上課時首先利用雨課堂考勤，然后根據教學重難點及學生預習情況發布測試題目，實時了解學生的聽課效果，也可以適時發送課堂紅包，提高學生答題的積極性。為了活躍課堂氣氛，教師可以發布彈幕或投稿或隨機點名，有助于集中學生注意力。學生可以在聽課過程中對有疑問的內容通過點擊PPT上的“不懂”反饋給教師。課后鞏固：課堂結束以后，教師端會收到學生課堂表現的相關數據，然后針對性地制作課后測試題來幫助學生更好地鞏固知識。通過該教學工具一方面能在一定程度上幫助學生將手機變成學習的利器，另一方面雨課堂推送的數據能幫助學生及時了解自己的學習狀態，能幫助教師及時了解教學效果并進行動態調整。

4.考核方式全面化

為了切實提高學生的實踐動手能力，必須引起學生對實踐教學的重視，那就必須加入對學生實踐操作的考核。具體方式為：教師提前設計多個不同的但與實際生活密切關聯的題目，在最后一節上機課隨機分發給學生，學生利用Cisco Packet Tracer模擬軟件進行網絡的設計與網絡設備的配置，最后提交一份帶有網絡拓撲圖和驗證結果的報告。

四、總結

本文從社會對計算機網絡人才的要求及應用型本科院校的培養目標出發，分析了《計算機網絡》課程目前在教學中存在的問題，基于“學以致用”和“以學生為中心”的原則，該課程從理論教學內容、實踐教學內容、教學方法和考核方式四個方面進行教學改革，以期能激發學生的學習興趣，幫助其打牢理論基礎，提高實踐動手能力。