“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的改革實(shí)踐

黃姝娟 劉萍萍 楊盛泉

摘要：21世紀(jì)信息高速公路的飛速發(fā)展，使得對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式要求越來(lái)越高。為了緊跟時(shí)代發(fā)展，加速網(wǎng)絡(luò)課程的國(guó)際化、創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)模式，本文結(jié)合多年講述CCNA課程的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性、教學(xué)手段的多樣性、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)的重要性等幾個(gè)方面闡述了有關(guān)“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的教學(xué)改革實(shí)踐。

Abstract： With the rapid development of information superhighway in twenty-first Century， it is demanding higher and higher on the teaching mode of network courses for computer science specialty. In order to follow the trend of the times， accelerate the international and innovative talents cultivation， this paper describes the practice of teaching reform for network course on the practicability of teaching contents and the diversity of teaching ways and the importance of experiment， practice teaching etc. with many years of teaching reform experience on the CCNA course in the era of "Internet+".

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)課程；CCNA

Key words： Computer Specialty；network course；Cisco Certified Network Associate

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）33-0255-03

0 引言

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的興起[1-3]，高校學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)課程的需求越來(lái)越大，對(duì)課堂教學(xué)模式的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的以“教師主動(dòng)講課，學(xué)生被動(dòng)聽課”的方式在有著大量的網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)和抽象概念的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)過(guò)程中已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)生需求，如今的課堂教學(xué)上學(xué)生低頭看手機(jī)的現(xiàn)象十分普遍，如何引導(dǎo)學(xué)生抬頭聽課，激發(fā)上課的興趣，已是迫切需要解決的問題。

1 現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程存在的問題

首先，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容更新跟不上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是以“互聯(lián)網(wǎng)+”為核心的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展迅速，而目前的教材，從內(nèi)容上和技術(shù)發(fā)展上都無(wú)法跟上時(shí)代的發(fā)展。

其次，理論教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合不夠緊密。本科生大部分網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程主要針對(duì)網(wǎng)絡(luò)七個(gè)層次從概念上逐層介紹沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中又是操作性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，僅僅從理論上闡述，不能取得很好的教學(xué)效果。如果能把理論內(nèi)容放入與當(dāng)前應(yīng)用結(jié)合緊密的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中講解，不但可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且可以讓學(xué)生理解更為深刻。如果能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中親自體驗(yàn)所講過(guò)的理論知識(shí)和技術(shù)，那么學(xué)生將通過(guò)動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)而真正掌握這些知識(shí)和技術(shù)，而不再是死記硬背應(yīng)付考試。這一點(diǎn)從CCNA培訓(xùn)課程中可以明顯看到。

再次，網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的不足。西安工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院先前開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)課程，在課程內(nèi)容中加入了部分網(wǎng)絡(luò)實(shí)例，使得教學(xué)效果得到一定改善，但還是不能滿足國(guó)際化、工程型的人才培養(yǎng)模式，課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排、教學(xué)方法和教學(xué)形式需要得到學(xué)生的認(rèn)可，滿足學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的需求，而且這些實(shí)驗(yàn)?zāi)芨鶕?jù)當(dāng)前科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，才能滿足當(dāng)前的教學(xué)需要。最后，教學(xué)方法需要豐富。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)過(guò)于抽象，術(shù)語(yǔ)太多難于理解。

2 教學(xué)改革方式

針對(duì)上述網(wǎng)絡(luò)課程的問題，西安工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院進(jìn)行了如下改革方式：首先，通過(guò)派遣老師去學(xué)習(xí)Cisco的網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)相關(guān)課程，吸收CCNA企業(yè)級(jí)課程的經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)：CCNA的課程本身在全國(guó)范圍內(nèi)是針對(duì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的，這種培訓(xùn)式的課程并不是按照計(jì)算機(jī)學(xué)院學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)和方向而開展的，如果直接按照培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的方式進(jìn)行培養(yǎng)則并不符合學(xué)院的辦學(xué)宗旨。因此，結(jié)合傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程的理論部分和CCNA實(shí)踐部分兩大優(yōu)點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的內(nèi)容進(jìn)行互相補(bǔ)充，旨在以思科公司的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐內(nèi)容的建設(shè)思想為核心，結(jié)合學(xué)院原有網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)成果和經(jīng)驗(yàn)，分析當(dāng)前技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，設(shè)計(jì)出符合學(xué)院學(xué)生發(fā)展目標(biāo)和方向的課程內(nèi)容。其次，在研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容和形式的基礎(chǔ)上，通過(guò)和國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行對(duì)比和總結(jié)發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)課程在課程內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)思想以及授課形式上已經(jīng)不能滿足學(xué)生的需要，而實(shí)踐性很強(qiáng)的CCNA系列課程可以滿足國(guó)際化、工程型人才培養(yǎng)的實(shí)踐性需要但卻在理論和實(shí)踐總結(jié)等方面存在不足。為此，需要建設(shè)新的課程內(nèi)容，將實(shí)踐融入到理論當(dāng)中，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的新式課程內(nèi)容。其次，在課堂教學(xué)方面，吸取CCNA課程的優(yōu)點(diǎn)，采用網(wǎng)絡(luò)模擬工具和flash動(dòng)畫一邊講述一邊在模擬器上進(jìn)行設(shè)計(jì)、演示，使學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ)更加容易理解和明白。再次，在實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)當(dāng)中，一方面利用實(shí)驗(yàn)課上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)物讓學(xué)生將學(xué)習(xí)的內(nèi)容親自進(jìn)行動(dòng)手配制和設(shè)計(jì)。另一方面，當(dāng)學(xué)生具備了一定理論基礎(chǔ)和基本技能后，進(jìn)一步通過(guò)實(shí)踐教學(xué)來(lái)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合實(shí)踐與應(yīng)用能力[4]。在實(shí)踐教學(xué)方面，增加了學(xué)生自己設(shè)計(jì)模擬器環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的路由算法加入到自己設(shè)計(jì)的模擬器當(dāng)中，以達(dá)到鞏固理論課程內(nèi)容的目的。

具體措施如下：

①在學(xué)院硬件投入保障下，重新設(shè)置實(shí)驗(yàn)課課時(shí)。

學(xué)院為保證學(xué)生有充足的實(shí)踐場(chǎng)所，先后增設(shè)了公共實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)室，和教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地。在硬件有保證的情況下，確立理論聯(lián)系實(shí)際的培養(yǎng)模式，根據(jù)需要設(shè)置實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)，《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》課程的理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)比例設(shè)置大概比例為2：1（32：16學(xué)時(shí)），加上學(xué)生課下在模擬器上自學(xué)的時(shí)間，理論課時(shí)和實(shí)踐課時(shí)比達(dá)到1：1，充分保證學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，掌握知識(shí)的應(yīng)用方法和過(guò)程，做到“學(xué)以致用”。

②整合教學(xué)內(nèi)容，完備知識(shí)體系。

二十一世紀(jì)以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息化的工具，網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容可以覆蓋到各個(gè)角落，它所容納的知識(shí)不只是通信原理、計(jì)算機(jī)編程等知識(shí)它還涉及到硬件設(shè)備的安裝和調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域。要全面地講述網(wǎng)絡(luò)知識(shí)不能只是從某個(gè)方面某個(gè)角度去講述。因此，本課程整合了原有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論知識(shí)和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上的流行的一些技術(shù)，從理論、設(shè)計(jì)以及應(yīng)用進(jìn)行闡述。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容，當(dāng)前課程主要介紹了硬件、軟件所涉及的內(nèi)容，重點(diǎn)對(duì)TCP/IP協(xié)議以及路由器、交換機(jī)的配置進(jìn)行了論述。而網(wǎng)絡(luò)綜合應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，當(dāng)前課程中基本沒有涉及。綜合應(yīng)用設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的忽略，帶來(lái)的影響不僅僅是這部分內(nèi)容本身缺失，它直接影響了學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的整體認(rèn)識(shí)，使得網(wǎng)絡(luò)理論和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用兩部分內(nèi)容成為孤立的部分。此外，網(wǎng)絡(luò)課程中抽象的概念由于沒有通過(guò)在實(shí)際中應(yīng)用和驗(yàn)證，成為純粹的理論闡述內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生也只能為了應(yīng)付考試而死記硬背。因此，本項(xiàng)目借鑒CCNA課程建設(shè)思路，在課程內(nèi)容中增加大量和應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容，并通過(guò)大量具有實(shí)際意義的實(shí)例，應(yīng)用這些新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把理論和實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生學(xué)完本門課程之后，不但掌握了網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和知識(shí)，并且學(xué)習(xí)了和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的當(dāng)前流行的應(yīng)用技術(shù)和知識(shí)，使得學(xué)生學(xué)有所用，學(xué)會(huì)所用，甚至創(chuàng)造性應(yīng)用。

③轉(zhuǎn)變課程內(nèi)容安排與授課方式。

為進(jìn)一步加強(qiáng)方法學(xué)在課程中的體現(xiàn)，本項(xiàng)目對(duì)當(dāng)前課程的內(nèi)容安排和授課方式也應(yīng)采取相應(yīng)轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)整體觀念和過(guò)程，讓學(xué)生在課程中充分體會(huì)到該課程內(nèi)容的必要性和重要性。在內(nèi)容安排上，改變當(dāng)前課程多以概念和理論闡述為主線的內(nèi)容安排方式，通過(guò)補(bǔ)充豐富的動(dòng)畫演示的內(nèi)容，使課程轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑治觥⒃O(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)過(guò)程為主線、理論和實(shí)踐結(jié)合的實(shí)用性課程。把課程中的概念和理論放到課程主線的各個(gè)階段點(diǎn)之上，避免孤立論述概念和理論，使得學(xué)生在學(xué)的時(shí)候一頭霧水，用的時(shí)候不知所措。在授課方式上，應(yīng)采取先拋出問題，在課堂與學(xué)生討論，討論解決問題的方法、采用的技術(shù)，總結(jié)解決問題的過(guò)程。最后，再拋出當(dāng)前普遍采用的解決問題的方法、技術(shù)和過(guò)程，通過(guò)對(duì)比，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到當(dāng)前普遍采用的方法、技術(shù)和過(guò)程的合理性。最后，通過(guò)介紹一些輔助工具，讓學(xué)生了解為了加速設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程，企業(yè)能夠采用的一些工具和手段，讓學(xué)生在掌握原理的同時(shí)認(rèn)識(shí)到，提高設(shè)計(jì)和開發(fā)效率的手段，為將來(lái)走入工作崗位打下基礎(chǔ)。

④重新設(shè)置課程考核評(píng)定機(jī)制。

傳統(tǒng)課程在課程定位和內(nèi)容設(shè)置上普遍存在“重理論，輕實(shí)踐；重技術(shù)，輕方法；重結(jié)果，輕過(guò)程”的特點(diǎn)，因此，考核方式比較單一，主要以最后筆試為主，考核學(xué)生的概念、理論和技術(shù)以及方法的掌握。而課程經(jīng)過(guò)改革后，加強(qiáng)了實(shí)踐、方法學(xué)和過(guò)程在課程中的地位，因此，課程改革后，相應(yīng)考核機(jī)制也進(jìn)行了重新設(shè)置。在新的考核機(jī)制下，通過(guò)三個(gè)方面考核給予學(xué)生綜合評(píng)定。

第一方面，實(shí)驗(yàn)練習(xí)和考核。本課程共設(shè)置了十三個(gè)練習(xí)，學(xué)生平時(shí)練習(xí)的完成情況反映了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的實(shí)踐能力。

第二方面，實(shí)踐考核。在小組實(shí)踐過(guò)程中反映學(xué)生分析問題、解決問題以及相互協(xié)作的能力。

第三方面，最終筆試考核。最終筆試情況反映學(xué)生對(duì)基本知識(shí)、概念和理論的掌握情況。通過(guò)三方面的考核，給出學(xué)生的綜合評(píng)定，更準(zhǔn)確地反映了學(xué)生的綜合能力。

另外，在三個(gè)方面的考核中，都注重過(guò)程，而不是僅僅根據(jù)結(jié)果判定答案是否正確。對(duì)學(xué)生提交內(nèi)容制定了詳細(xì)的過(guò)程考核要點(diǎn)。

3 改革成效

從教學(xué)改革開始到目前為止，經(jīng)歷了從調(diào)研到總結(jié)到實(shí)踐的過(guò)程，教學(xué)改革效果明顯，取得了如下成果：

①總結(jié)了CCNA課程體系思想，并調(diào)研了國(guó)內(nèi)外同類課程，探討了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程內(nèi)容設(shè)置與教學(xué)方法。形成了新的教學(xué)方案，包括內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)設(shè)置、教學(xué)大綱和實(shí)施計(jì)劃等。

②在教學(xué)思想和內(nèi)容上，改變了以往傳統(tǒng)的多以概念與理論闡述為主的枯燥的純理論的課程教學(xué)方式，吸收了CCNA的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和豐富的網(wǎng)絡(luò)模擬器工具，實(shí)現(xiàn)了以現(xiàn)實(shí)生活中的網(wǎng)絡(luò)為線索，以網(wǎng)絡(luò)形象認(rèn)知、分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用過(guò)程為主線的、理論和實(shí)踐并重的實(shí)用性課程，涵蓋和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)的多種應(yīng)用協(xié)議的配置過(guò)程，并在講述過(guò)程中使用flash動(dòng)畫來(lái)形象地解釋網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸過(guò)程。徹底地改變傳統(tǒng)上以抽象的理論為主線的教學(xué)方式。

③為充分吸收CCNA系列課程的優(yōu)點(diǎn)，學(xué)院設(shè)置了專門的Cisco網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，而且買了相應(yīng)的Cisco路由器和交換機(jī)設(shè)備。由獲得教師資格的老師開發(fā)了適合新課程方案的創(chuàng)新性和實(shí)用性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。制定了新的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書和實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)以及新的實(shí)踐題目。這不但可以為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)地指導(dǎo)而且也使得學(xué)生對(duì)理論課上所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了鞏固。

④形成了該課程新的考核評(píng)價(jià)指標(biāo)，在新考核體系下，學(xué)生最終成績(jī)?cè)u(píng)定將由實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)和筆試綜合得出。

4 結(jié)束語(yǔ)

面對(duì)國(guó)際化、工程型人才的需求。目前教育部和各大學(xué)正在加速培養(yǎng)國(guó)際化工程型軟件人才，紛紛采取措施，特別是本科教育，正在加快向工程型教育轉(zhuǎn)變。而要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，課程內(nèi)容設(shè)置和課程講授是密切不可分的、聯(lián)系十分緊密的核心問題。對(duì)于本科面向工程型的教育，必須有緊密結(jié)合現(xiàn)代軟件產(chǎn)業(yè)需求的課程體系作保證，不僅要有豐富的理論內(nèi)容而且還要有加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此外，課程內(nèi)容講授過(guò)程也是關(guān)鍵一個(gè)環(huán)節(jié)。形象的、生動(dòng)的模擬器設(shè)計(jì)不僅可以結(jié)合一些實(shí)際的例子，加強(qiáng)學(xué)生的印象和理解能力而且也使得學(xué)生隨時(shí)鍛煉動(dòng)手能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)課程過(guò)程中即能動(dòng)手解決一些工程實(shí)際問題，而且在完成課程后能夠熟練地運(yùn)用自己所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行工程項(xiàng)目開發(fā)。這次改革的成果正是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的有力保證。在同類高校中推廣可以加速我國(guó)國(guó)際化、工程型軟件人才培養(yǎng)，滿足我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

該項(xiàng)目成果經(jīng)過(guò)完善和整理，可以形成內(nèi)容豐富的生動(dòng)形象的講義，課程實(shí)驗(yàn)手冊(cè)等教學(xué)參考資料，從而進(jìn)一步在全國(guó)范圍內(nèi)推廣，使更多的同類院校使用這些內(nèi)容，為我國(guó)軟件人才培養(yǎng)做出努力，因此，希望進(jìn)一步得到學(xué)校的支持，使得本項(xiàng)目成果以更多的形式想更多的同類院校推廣。

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