OBE理念下“三階六步三省”的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程改革研究與實(shí)踐

鄒立仁 張海燕 黃昊骎

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 廣東珠海 519000

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等學(xué)科內(nèi)容,具有理論性、實(shí)踐性、綜合性、應(yīng)用型都很強(qiáng)的特點(diǎn)。當(dāng)前我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展,已經(jīng)建成了規(guī)模最大、技術(shù)最新進(jìn)的5G網(wǎng)絡(luò)[1],5G技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,6G技術(shù)研發(fā)也走在了世界前端。國(guó)家對(duì)熟練掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、開(kāi)發(fā)及安全的技術(shù)人才需求也日益增多。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程,如何加強(qiáng)課程教學(xué)改革,是我們必須深入思考的問(wèn)題。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題

1.1 教學(xué)理論更新不及時(shí),學(xué)生難以形成學(xué)習(xí)熱情

目前,傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)都是重視理論教學(xué),都是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),講述以TCP協(xié)議與IP協(xié)議為核心的各種協(xié)議,即使教師在教學(xué)中盡量精簡(jiǎn),學(xué)生掌握起來(lái)也非常困難。一些新的技術(shù)、新的理論沒(méi)能及時(shí)進(jìn)入課堂,學(xué)生學(xué)起來(lái)覺(jué)得枯燥乏味,很難形成持續(xù)的學(xué)習(xí)熱情。

1.2 教學(xué)方法相對(duì)簡(jiǎn)單,學(xué)生的高階目標(biāo)難以達(dá)成

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中,鑒于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容相對(duì)較難,再加上學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,教師教學(xué)很少體現(xiàn)以導(dǎo)學(xué)思維為主的教學(xué)設(shè)計(jì),一般都是依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方式,以教師講解為主,一些晦澀難懂的理論只能依靠教師不斷地解釋、不斷的灌輸去強(qiáng)加給學(xué)生去理解。對(duì)于一些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,學(xué)生難以通過(guò)教師的講解和教材的簡(jiǎn)要介紹就達(dá)成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。

1.3 考核評(píng)價(jià)相對(duì)簡(jiǎn)單,學(xué)習(xí)實(shí)際效果反映不到位

教學(xué)考核評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié),是教學(xué)的延伸,考核評(píng)價(jià)方法直接影響教學(xué)效果。過(guò)去的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程考核基本上是以期末考試為主,外加平時(shí)作業(yè)成績(jī),評(píng)價(jià)方法比較簡(jiǎn)單,不能很好地評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的基本素養(yǎng)[2]。

2 OBE理念下課程改革設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)“三位一體”的課程目標(biāo)

結(jié)合新工科建設(shè)要求以及相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案,按照OBE理念“以學(xué)生發(fā)展為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的核心要求[3],結(jié)合人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)流程圖(圖1),設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的“三位一體”的課程目標(biāo)(表1)。

圖1 OBE理念人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)流程圖

表1 “三位一體”的課程目標(biāo)體系

通過(guò)課程目標(biāo)的設(shè)定,把知識(shí)傳遞、能力培養(yǎng)、素質(zhì)目標(biāo)有效地連接在一起,形成了以“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”為核心育人理念的育人目標(biāo)。

2.2 設(shè)計(jì)“三階”教學(xué)模型

結(jié)合課程目標(biāo),依據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)期望,根據(jù)約翰·M·凱勒教授的ARCS教學(xué)設(shè)計(jì)模型及Bloom教學(xué)目標(biāo)分類(lèi)進(jìn)行逐階漸進(jìn)的分層設(shè)計(jì)。“三階”目標(biāo)按照識(shí)記與理解、應(yīng)用與分析、評(píng)價(jià)與創(chuàng)造展開(kāi)設(shè)計(jì),結(jié)合學(xué)生的不同目標(biāo)要求達(dá)到不同的教學(xué)目標(biāo),盡量使初階目標(biāo)設(shè)置得有溫度,中階目標(biāo)設(shè)置得有力度,高階目標(biāo)設(shè)置得有深度。不同目標(biāo)采用不同的方法,逐級(jí)檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)達(dá)成度,通過(guò)課前調(diào)研、課中問(wèn)卷、課程小考核、課后滿意度調(diào)查,逐步改進(jìn)教學(xué)方法手段,形成“以學(xué)生發(fā)展為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的課程教學(xué)改革機(jī)制。

圖2 “三階”漸進(jìn)式學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)模型

(1)初階目標(biāo)。對(duì)應(yīng)“識(shí)記與理解”,考核學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本理論的理解掌握程度。采用“知識(shí)講解+超星學(xué)習(xí)通SPOC”的方法,通過(guò)課上感知交互,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,利用思維導(dǎo)圖強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)記憶,強(qiáng)調(diào)責(zé)任意識(shí)、愛(ài)國(guó)精神、民族自豪感培養(yǎng),使初階目標(biāo)設(shè)置得有溫度。

(2)中階目標(biāo)。對(duì)應(yīng)“應(yīng)用與分析”,考核學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐操作技能與重點(diǎn)協(xié)議分析能力。采用“超星學(xué)習(xí)通SPOC+思政案例研討+實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”的模式,課前線上SPOC學(xué)習(xí),課上則通過(guò)教師引導(dǎo)完成學(xué)習(xí)任務(wù),強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)、誠(chéng)信可靠、合作意識(shí)培養(yǎng),以期中階目標(biāo)有力度。

(3)高階目標(biāo)。對(duì)應(yīng)“評(píng)價(jià)與創(chuàng)造”,主要考核學(xué)生的自我評(píng)價(jià)與創(chuàng)造創(chuàng)新能力。采用“超星學(xué)習(xí)通SPOC+思政案例研討+實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目+階段測(cè)試”的模式,并輔助華為eNSP仿真+Wireshark工具完成案例實(shí)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)自我評(píng)價(jià)、創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新潛能培養(yǎng),達(dá)到高階目標(biāo)有深度的目的。

2.3 分步推進(jìn)的“六步”導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)

結(jié)合“三階”漸進(jìn)式分層設(shè)計(jì),課堂教學(xué)設(shè)計(jì)了以學(xué)生發(fā)展為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的“設(shè)—引—思—究—練—析”“六步”導(dǎo)學(xué)法。設(shè)——?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境:在教學(xué)內(nèi)容引入時(shí),通過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐應(yīng)用環(huán)境,引發(fā)學(xué)生共鳴,激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。引:在理論教學(xué)中,結(jié)合最新技術(shù)的一些實(shí)際案例,來(lái)提高學(xué)生對(duì)新技術(shù)、新知識(shí)的渴望。思——問(wèn)題思考:結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容,為了達(dá)成中階教學(xué)目標(biāo),提出針對(duì)性的問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生自我產(chǎn)生生成性問(wèn)題,自我解決。究——探究原理:結(jié)合協(xié)議分析,探究網(wǎng)絡(luò)各類(lèi)協(xié)議生成原理,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)空間。練——實(shí)踐練習(xí):理論與實(shí)踐相結(jié)合,采用華為eNSP仿真軟件進(jìn)行搭建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)境,利用Wireshark進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)抓包分析,促進(jìn)中階目標(biāo)的達(dá)成。析——總結(jié)分析:通過(guò)總結(jié)分析升華,提出相對(duì)應(yīng)本次課的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容所采用的技術(shù)進(jìn)一步創(chuàng)新空間。

圖3 “六步”導(dǎo)學(xué)流程圖

2.4 構(gòu)建“三省”多元評(píng)價(jià)方式

根據(jù)學(xué)生的不同需求和學(xué)習(xí)目標(biāo),融合形成性評(píng)價(jià)與生成性問(wèn)題,構(gòu)建相對(duì)合理公平的多元化課程評(píng)價(jià)體系[4]。針對(duì)初階、中階、高階三個(gè)不同層次,通過(guò)對(duì)過(guò)程評(píng)價(jià)、結(jié)果評(píng)價(jià)和實(shí)踐效果評(píng)價(jià)三個(gè)方面不斷反省,以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法,形成持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。

圖4 基于“三階”的“三省”多元評(píng)價(jià)

課程總體評(píng)價(jià)考勤占比5%,實(shí)踐成績(jī)占比20%,過(guò)程性考核占比15%,期中考試占比10%,期末考試占比50%。

結(jié)合課程評(píng)價(jià)分值比例,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)改革還從實(shí)用、易操作方面考慮,設(shè)計(jì)了基于課程思政目標(biāo)達(dá)成度要求的評(píng)價(jià)量規(guī)。利用評(píng)價(jià)量規(guī)的課程思政積分及時(shí)了解學(xué)生思想狀態(tài)。

表2 基于課程思政需求的評(píng)價(jià)量規(guī)表

3 課程改革實(shí)踐效果

3.1 學(xué)習(xí)內(nèi)容不斷豐富更新

過(guò)去的20年是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)突飛猛進(jìn)的時(shí)代,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教材從第四版更新到現(xiàn)在的第八版,加入了很多新的技術(shù),刪除了一些被淘汰的技術(shù)。將考研、面試和認(rèn)證等內(nèi)容加入課程中,增加了課程的“高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度”,滿足了應(yīng)用型創(chuàng)新人才高階思維培養(yǎng)需求。

3.2 學(xué)生學(xué)習(xí)成效明顯提升

通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程“三節(jié)六步三省”的教學(xué)改革,學(xué)生的思維意識(shí)發(fā)生明顯變化。近三年學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)明顯提升,近三年的補(bǔ)考率呈下降趨勢(shì),由2020年的14.5%下降到2022年的6.8%。

組織學(xué)生參加與本課程相關(guān)的“網(wǎng)絡(luò)工程師”認(rèn)證及相關(guān)的專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽,充分鍛煉學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力,同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)的理解,提高了實(shí)踐應(yīng)用能力。近3年每年都有30多人次考取華為網(wǎng)絡(luò)工程師序列認(rèn)證及參加華為ICT大賽獲獎(jiǎng)。

3.3 數(shù)字育人環(huán)境逐步完善

為了提高課程教學(xué)效率,符合改革需求,實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo),課程改革加強(qiáng)了數(shù)字化建設(shè)[5],數(shù)字育人環(huán)境逐步完善。課程實(shí)踐教學(xué)采用華為eNSP模擬仿真軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯罱▽?shí)驗(yàn),用Wireshark進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)抓包分析實(shí)驗(yàn);課前自學(xué)、課上學(xué)習(xí)、課后討論采用超星學(xué)習(xí)通進(jìn)行;平時(shí)測(cè)驗(yàn)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試采用百科園實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化測(cè)試。理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、質(zhì)量評(píng)價(jià)形成了立體多維的數(shù)字化育人環(huán)境。

結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代數(shù)字化社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息依賴(lài)越來(lái)越重,對(duì)相關(guān)人才的需求度也越來(lái)越高,培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)高、能力強(qiáng)的人才是我們追求的目標(biāo),課程改革沒(méi)有終點(diǎn),只有將專(zhuān)業(yè)課程與未來(lái)工作需求相結(jié)合,滿足人才發(fā)展需求,不斷持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法、教學(xué)手段,才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)習(xí)效果,滿足國(guó)家和社會(huì)對(duì)人才的需求。