基于工程教育專業認證的計算機網絡原理課程教學改革

◆魏艷娜 錢文光 趙子輝

(北華航天工業學院計算機學院 河北 065000)

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保障制度，是高等學校工程教育的質量保障和檢驗標尺[1]。工程教育專業認證的核心理念是以學生為中心、以產出導向和持續改進，旨在構建工程教育的質量監控體系，推進工程教育改革，有效地保障高校的工程教育質量[2]。

計算機網絡原理是我校網絡工程專業開設的一門專業基礎課程。通過本課程學習，學生應在能力方面達到如下目標：通過學習計算機網絡的基本原理、網絡體系結構和數據通信知識，能夠進行基本的網絡連接并實現設備間的數據通信；通過學習網絡各層協議數據單元的構成、數據包的封裝和路由原理，能夠捕獲數據包，并對網絡各層協議進行分析；通過學習和分析網絡各層協議，能夠通過實驗驗證理論分析結果的正確性，并為后續學習網絡專業課程打下良好的理論基礎。為了實現這些目標，本文以工程教育專業認證的理念為指導，針對目前計算機網絡原理課程教學中存在的問題，對課程的教學大綱、教學內容、教學方法、教學手段等方面進行了一系列改革。

1 計算機網絡原理課程教學中存在的問題

第一，課程大多數采用以教師為中心的授課方式，教師大多數采用填鴨式教學，學生只是被動接收，學生即使有反饋，也是少數。這種教學方式不能很好地調動學生的積極性，發揮不出學生的自主性，直接影響授課效果。

第二，課程教學內容理論性強，概念抽象，知識點分散。網絡技術發展較快，教材中的部分知識已被淘汰，如果教師按照現有教材內容逐章講授，做不到與時俱進。

第三，課程大多數以考勤、實驗和期末考試作為最終考核方式，這種考核方式并不科學，期末試卷往往沒有完全按照課程對應的指標點來分布考點，教師也沒有計算課程的整體達成度，這不利于課程后續的改進。

2 結合工程教育專業認證理念的計算機網絡原理課程教學改革

2.1 明確課程目標，細化教學大綱

為了滿足工程教育專業認證要求，在制定課程教學大綱時，需要進一步明確課程目標及其與畢業要求的對應關系，將畢業要求指標點轉化為學生應達到的具體能力。教師依據課程目標和教學內容對每一個知識模塊進行分解和細化，明確教學內容對教學目標的支撐。以計算機網絡體系結構的數據鏈路層為例，由于局域網和廣域網用到的協議完全不同，把數據鏈路層的知識細化并分解成兩部分：局域網的數據鏈路層和廣域網的數據鏈路層。先講局域網中的MAC地址、設備尋址，接著由局域網過渡到廣域網，再講廣域網的PPP協議、身份認證，最后總結數據鏈路層。在教學大綱中，還要明確課程內容與課程目標的對應關系，設計每個教學環節的方法和手段，并進行合理的學時分配，規定考核內容和考核要求，指明課程考核方式與課程目標的支撐關系，規定課程目標達成度。

2.2 提高教學效果，創新教學方法

課程選擇企業實際工程項目作為復雜工程案例，以知識應用為目的，以案例需求為引導，采用案例教學、任務驅動，煥發課堂生機活力。例如在第一節課上，為了讓學生對課程有一個總體認識，引入中國電信的真實案例，通過分析案例引出學生能力需求和課程支撐之間的關系，進而引出本課程的知識點，授課過程力爭做到抽象問題形象化、復雜問題簡單化。課程還采用“翻轉課堂”的授課方式，將“課上傳授，課后消化”轉變為“課前傳授， 課上消化”的模式，在課堂上，教師通過案例教學將知識點串聯起來解決實際問題，學生有了代入感，學習興趣自然就能夠調動起來。此外，還有討論法和演示法。不管采用哪種教學方法，都是為了調動學生的積極性，提高學生的學習興趣[3]。

2.3 緊跟行業發展趨勢，更新教學手段

自2016年開始，我校網絡工程專業與中國電信集團系統集成有限責任公司開展深度校企合作，以企業人才需求為導向，實行校企合作授課。同時，教師帶領學生積極參加各類網絡比賽，如信息安全大賽和網絡技術大賽（華三，華為），以賽促學，以賽促教，以賽促改。大力應用現代教育技術，如利用多媒體講授理論知識，增大課堂知識信息量，利用泛雅網絡教學平臺輔助教學，同時對學生進行過程化管理。例如教師可以在泛雅網絡教學平臺上創建自己的課程、上傳課程資源、建設試題庫，設置討論區，并將課程知識點錄制成微課發布網絡，學生提前預習，完成任務點，教師設置簽到、點名和互動，布置課堂練習題和課后作業，實時查看學生的總體學習進度、班級整體對某個知識點的掌握情況[4]。

2.4 重塑教學內容，引入網絡新技術

課程教學團隊面向網絡實際應用，做到與時俱進，在內容上刪除了陳舊的HDLC協議、簡化了數據通信基礎這部分中相關公式的推導過程，同時為了增加學生的視野，培養學生創新能力，增加了寬帶接入和移動通信的最新發展。為了精煉課程內容，課程綜合OSI和TCP/IP的優點，采用一種具有五層協議的參考模型，該參考模型自下往上依次為物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層，以這個五層參考模型為主線，結合互聯網的情況，自下往上依次介紹各層的主要功能及工作原理。以培養學生應用能力為前提，重塑課程內容，既要有深度也要有廣度。教師還可以參考好的輔助教材，如謝希仁主編的《計算機網絡（第7版）》，從教學內容的深度和廣度上進行適當擴充，做到課程教學重點突出，講解透徹。

2.5 融入課程思政元素，立德樹人

如果課程教學沒有融入思政教育，就會導致學生的知識能力與價值觀念不匹配。因此課程在知識傳授、能力培養的基礎上，融入課程思政元素，立德樹人，課程引入的育人元素有誠實守信、理論結合實踐、科學全面、分工合作等。例如在學習網絡模型分層好處時，提到網絡模型各層都在執行自己的功能，互不沖突，合理分工，同時下層為上層提供服務，這樣才能保證網絡的正常運行，就像日常生活當中的各行各業，都是有分工的，社會分工明確，各司其職，同時各行業、各工種又相互合作，只有這樣，社會才能和諧發展。以“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”這句詩來引導學生加強實踐。在學習計算機網絡原理的過程中，不光要多學習理論知識，還要引導學生利用實驗課的時間和課下時間多上機實踐，將理論知識與實踐操作相結合，在實踐過程中不斷體會、理解知識點，融會貫通，培養刻苦鉆研的精神。

2.6 以產出為導向，優化考核方式

合理的考核方式既能有效調動學生對課程的主觀能動性，也有利于改善教學效果，提高學生的能力，因此按照工程教育專業認證的要求，將考核方式設置為以產出為導向的綜合性教學評價體系[5-7]。針對教學目標、教學內容和教學組織，采用多元化、過程化、階段性考核評價，做到過程可追溯。課程考核不局限于出勤、實驗和期末考試，還包括階段性測試、期中考試、隨堂作業測試等方面的具體表現。其中階段測試成績占10%，期中成績占10%，實驗和作業成績占20%，期末成績占60%。為了適應所提出的教學方法，課程在以上各個教學環節，分別制定評價規則并折算成相應的分數值。試卷考核點依據課程大綱，由課程對應的畢業要求指標點來確定。為了提高教學質量，在課程考核結束后，教師需要根據課程的達成度，對整個教學過程進行總結分析，改進后續的教學內容和教學方法，形成合理有效的課程考核反饋機制[8]。

3 結束語

計算機網絡原理作為我校計算機類的專業基礎課程，在網絡工程專業人才培養中占有重要地位。結合工程教育專業認證的理念，針對課程特點和教學中存在的問題，對課程的教學大綱、教學方法、教學手段、教學內容、課堂思政、考核方式等方面進行了改革和完善，提出了以課程支撐的畢業要求指標點為出發點來設定課程目標，選擇企業真實工程項目作為復雜工程案例，利用現代網絡教育平臺和多媒體技術進行教學，教學內容做到與時俱進，課堂引入思政教育，采用多元化、過程化、階段性考核，形成合理有效的考核反饋機制。通過教學改革，在提高課程教學質量的同時，充分調動了學生自主性，為我校網絡工程專業學生達到工程教育畢業要求奠定了良好基礎。在今后的教學工作中，繼續本著“以學生為中心、以產出為導向和持續改進”的教學理念，不斷在教學方法、教學內容和教學手段等方面進行探索和實踐。