融合式實踐教學(xué)在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中的探索

劉熹+張寒+彭來獻+吳澤民+張磊

摘要：針對通信專業(yè)本科《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程實驗教學(xué)中存在的問題，提出了融合式實踐教學(xué)改革方案。利用翻轉(zhuǎn)課堂把分層漸進的實踐任務(wù)與整個理論教學(xué)過程相融合，促進基本原理知識的理解吸收。利用開放實驗和創(chuàng)新課題等綜合性網(wǎng)絡(luò)實踐突破課程界限，著重培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)思維與實踐能力。近年的實施效果表明該方案為學(xué)生打好理論基礎(chǔ)、提高綜合應(yīng)用能力起到了十分積極地作用。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò)；實踐教學(xué)；通信專業(yè)

中圖分類號：G642.4 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）01-0258-02

計算機網(wǎng)絡(luò)逐漸成為通信專業(yè)本科生必修的基礎(chǔ)課程[1-2]，用實踐環(huán)節(jié)增強教學(xué)效果已成為普遍共識[3-4]。而課程分配學(xué)時有限，課內(nèi)沿用理論與實驗二元學(xué)時劃分方案，很難實現(xiàn)理論基礎(chǔ)和實踐能力并重的教學(xué)目標(biāo)[5]。本文針對《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)進行探索。

一、融合式實踐教改思路

融合式實踐教改的基本思想是以系統(tǒng)性的實踐環(huán)節(jié)設(shè)計貫徹知識內(nèi)化與能力培養(yǎng)的雙重教育目標(biāo)。所謂“融合式”有兩層含義：一是在本課程內(nèi)，將實踐與理論教學(xué)融合；二是突破課程界限，將應(yīng)用能力培養(yǎng)滲透到后續(xù)必修環(huán)節(jié)。

具體來講，在課程教學(xué)過程中，通過設(shè)計一系列與理論教學(xué)緊密結(jié)合、分層漸進的實踐任務(wù)，采用課外完成、翻轉(zhuǎn)課堂報告的形式，克服實驗學(xué)時不足的問題，促進原理知識的消化吸收。在課程結(jié)束后，將計算機網(wǎng)絡(luò)與開放實驗和創(chuàng)新課題等人才培養(yǎng)必修環(huán)節(jié)相結(jié)合，通過設(shè)計網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的綜合性、實用性、趣味性開放課題，鼓勵學(xué)生自主申請創(chuàng)新課題，進一步發(fā)展網(wǎng)絡(luò)思維和綜合實踐能力。

二、教改設(shè)計

（一）針對應(yīng)用型技術(shù)人才的實踐環(huán)節(jié)設(shè)計

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大背景下，通信專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)無法再局限于終端、傳輸、交換等局部概念的劃分，而軍事通信人才尤其強調(diào)在信息化戰(zhàn)爭條件下對各種聯(lián)網(wǎng)裝備的組網(wǎng)、應(yīng)用、維護能力[6]。因此必須具備復(fù)合型的知識結(jié)構(gòu)。在設(shè)計實踐環(huán)節(jié)時，首先要考慮的是與理論教學(xué)內(nèi)容的有機結(jié)合；其次是考慮人才能力素質(zhì)培養(yǎng)的內(nèi)化作用。據(jù)此，我們將實踐環(huán)節(jié)劃分為協(xié)議分析實踐、編程實踐、虛擬實驗、開放實驗、創(chuàng)新課題五個層次。前兩個層次與理論教學(xué)同步，虛擬實驗則占用課內(nèi)較少的實驗學(xué)時，集中開展稍有深度的模擬實驗；后兩個層次作為后續(xù)能力拓展訓(xùn)練環(huán)節(jié)。

各環(huán)節(jié)的教育目標(biāo)定位、實施方法以及課題任務(wù)設(shè)計說明如表1所示。

（二）以學(xué)生為中心的教學(xué)實施方法

各層次的實踐環(huán)節(jié)由學(xué)生自主完成。對于與課程內(nèi)容結(jié)合緊密的協(xié)議分析實踐、編程實踐，要求學(xué)生利用課余時間完成，相應(yīng)章節(jié)理論教學(xué)時由學(xué)生進行課題報告、討論，檢驗學(xué)習(xí)效果。虛擬實驗要求課外完成課內(nèi)驗收。開放實驗集中在第6、7學(xué)期開展，作為能力拓展的創(chuàng)新課題，在第5～8學(xué)期完成，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。可以根據(jù)需要在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行項目申報，學(xué)院給予一定的經(jīng)費支持。

（三）多目標(biāo)指向的實踐考評方法

對實踐環(huán)節(jié)進行考核評價是難點之一。我們采用課題報告、課題作業(yè)、實驗等多種目標(biāo)指向的評價機制對不同的實踐環(huán)節(jié)進行效果評估：首先，對于與理論教學(xué)密切結(jié)合的協(xié)議分析實踐和編程實踐環(huán)節(jié)，要求全體學(xué)生用課余時間先完成課題任務(wù)，再利用翻轉(zhuǎn)課堂時間指定學(xué)生進行課題報告和集體研討。教師現(xiàn)場點評課題報告情況并給出成績，評定標(biāo)準(zhǔn)包括內(nèi)容組織、觀點表述、PPT美觀和問答互動等四個方面，等級分為優(yōu)、良、中、差。其他學(xué)生課題完成情況則由教師批改學(xué)生提交的課題作業(yè)評定成績。其次，對于虛擬實驗，利用實驗機時檢查驗收合格后，學(xué)生方可上交實驗報告，據(jù)此評定成績。此外，對于能力拓展的開放實驗和創(chuàng)新課題，學(xué)院要求每個學(xué)生畢業(yè)設(shè)計開題前必須完成一項，他們可以自主選擇由實驗室提供的與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的開放實驗項目或其他創(chuàng)新課題，并且有配套經(jīng)費保障、獎懲機制和答辯驗收機制。

（四）課程配套資源建設(shè)

1）自編教材《計算機網(wǎng)絡(luò)實踐指導(dǎo)》，對完成課題需要的軟件、數(shù)據(jù)、方法、步驟、需回答問題、口頭、書面實驗報告的要求，成績評定依據(jù)等方面均給予指導(dǎo)。

2）利用校園網(wǎng)構(gòu)建教學(xué)網(wǎng)站，為學(xué)生提供HTTP協(xié)議分析、TCP/UDP程序設(shè)計例程、Java Applet等課堂教學(xué)演示環(huán)境，提供Wireshark、PingPloter、VC++、MSDN、Packet Tracer等軟件、實驗數(shù)據(jù)、教學(xué)PPT和視頻的下載。

3）在《開放實驗申請指南》中增加15～20個與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)實驗，供學(xué)生選題提供思路。

（五）實施效果

開展了融合式實踐教改試點，嘗在總共40學(xué)時不變的情況下將原來的10學(xué)時實驗壓縮為6學(xué)時。效果比較滿意：

1）理論與實驗教學(xué)效果都得到提高。一方面，新方案理論學(xué)時增加了4小時，相對枯燥的協(xié)議介紹、編程介紹全部以實踐任務(wù)的形式布置給學(xué)生課后完成，期末理論考試成績比平行班平均高5分（百分制）。

2）學(xué)生本課程的認可度很高。試點班學(xué)生評教結(jié)果，平均分達到98.5（百分制）。學(xué)生自學(xué)、表達、合作能力都得到鍛煉，通過制作PPT和講課增加了信心和動力。

3）學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)實踐能力更加重視。試點班學(xué)生申報學(xué)院立項的本科生創(chuàng)新課題項目中，在軟件制作類項目中比例高達70%；選擇開放實驗的學(xué)生中一半以上的學(xué)生都選擇了網(wǎng)絡(luò)方面的實驗項目。

三、結(jié)束語

本文針對通信專業(yè)計算機機網(wǎng)絡(luò)課時有限、實驗與理論脫節(jié)問題，提出了融合式實踐教學(xué)改革思路，突破課時限制和課程界限，達到了為學(xué)生內(nèi)化知識，培養(yǎng)實踐能力的教改目標(biāo)！

參考文獻：

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[6]劉熹，王海，吳連才，等.軍校通信工程專業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究[J].計算機教育，2013，（14）：72-76

The Exploration on the Integrated Practice Teaching of the Computer Network Course

LIU Xi1，ZHANG Han2，PENG Lai-xian1，WU Ze-min1

（1.College of Communications Engineering，PLAUST，Nanjing 210007；2.Unit 73689，Nanjing 210042，China）

Abstract：The integrated practice teaching is proposed to resolve the problems existing in the experimental teaching of the computer network course for the communications undergraduates. The flipped classroom is used to combine the practice tasks with the whole theoretical teaching，and to promote the understanding of the basic principles. Open experiments and creative projects are used to break through the boundary of curriculums，and to develop the network thinking and practical ability. The practice results show that it has played a very active role in improving the students' theoretical basis and the comprehensive application ability.

Key words：computer network；practice teaching；communication specialty