“通信網技術基礎”課程改革探索與實踐

［摘 要］ “通信網技術基礎”是通信專業核心主干課程，具有教學資源豐富、技術更新發展快、與工程實踐聯系緊密、對網絡設備配置能力需求明確等特點。為提高課程教學效果，采取了對標崗位需求優化教學內容體系、引入精品資源踐行線上線下混合式教學、開放實驗條件構建“課內+課外”實驗教學模式等多種舉措提高課程教學效果。對“線上+線下”混合教學具體組織實施過程和“課內+課外”混合式實驗教學具體做法進行了詳細介紹，以期對同行有所借鑒。

［關鍵詞］ 課程改革；線上線下；混合教學；開放實驗

［基金項目］ 2021年度教育部重點課題“軍隊精品課程、教材建設研究”（JYKYB2021007）；2022年度火箭軍工程大學重點教育教學研究課題“線上線下混合式實驗教學研究”（HJJKTK2022005）

［作者簡介］ 郭文普（1976—），男，河北河間人，工學博士，火箭軍工程大學作戰保障學院副教授（通信作者），碩士生導師，主要從事通信網技術基礎、通信網絡安全與防護研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2025）02-0133-04 ［收稿日期］ 2023-10-11

“通信網技術基礎”是火箭軍工程大學通信專業核心主干課程，對學生掌握計算機網絡概念和原理等基本知識，培養網絡設計、分析及網絡應用系統開發基本技能，形成網絡互聯的系統觀、網絡安全觀和協同共享的意識等具有重要作用。課程具有以下特點：一是教學資源豐富。各高校計算機、通信、信息等相關專業均開設有數據通信、計算機網絡、網絡應用等相關課程，中國大學MOOC、學堂在線等平臺有著相當數量的在線課程與教學資源。二是網絡技術更新發展快。當前IPv6、SDN等新型網絡協議與網絡架構已逐步進入課程教學體系，課程教學學時分配需要適時調整。三是課程與工程實踐聯系緊密。在講好理論的同時，還需要關注培養學生網絡規劃能力以及交換機、路由器等設備的配置技能。

針對課程特點，結合現有基礎和課程多年教學改革探索情況，近年來，課程組通過優化課程教學內容體系，引進國家精品課程教學資源，探索“線上+線下”混合教學，踐行“課內+課外”實驗教學模式等多種教學改革措施，切實提高課程建設水平。

一、對標崗位需求，優化教學內容體系

“通信網技術基礎”課程教學內容涉及網絡體系結構、媒體接入控制、分組轉發、路由選擇、可靠傳輸、流量控制、擁塞控制、網絡安全等網絡經典知識體系，也涵蓋局域網、互聯網中大量具體的協議，還需要兼顧互聯網協議第6版（IPv6）、多協議標簽交換（MPLS）、軟件定義網絡（SDN）等正在發展中的網絡新技術。因此在課程有限的學時內必須有所側重，規劃好教學內容體系，進而制訂教學計劃。

課程組圍繞專業培養總目標，通過與部隊崗位工程師交流，深入了解部隊對畢業學生應具備的能力的具體需求。通過調研，基本明確畢業學生主要從事小型網絡的運營維護，對網絡配置能力有著迫切需求。因此，“通信網技術基礎”課程優化教學內容體系的具體做法是對標部隊崗位需求，以構建計算機網絡五層原理知識體系為主，以TCP/IP為核心，刪減或壓縮部分通識性的內容、現網不再使用的內容。以滿足組建小型網絡所需能力素質為目標，加大課程實踐教學內容的深度和廣度，使學生在掌握理論知識體系的同時，具備對小型園區網分析、設計、配置的能力。優化后的課程教學內容體系與學時分配如表1所示。

在實驗教學內容體系構建上，考慮到通信網技術基礎對應的實驗內容在國際上有著十分成熟的行業認證體系，如思科CCNA/CCNP/CCIE認證體系、華為HCIA/HCIP/HCIE認證體系等。為滿足組建小型網絡所需能力素質的目標需求，借鑒華為HCIA路由交換工程師認證、HCIA安全工程師認證的實驗內容體系，與課程理論教學優化整合，構建“通信網技術基礎”課程實驗教學體系，主要涵蓋局域網工程、VLAN、STP、OSPF、NAT、ACL、DHCP、防火墻等知識點。

二、引入精品資源，踐行線上線下混合式教學

移動互聯時代正在改變著我們的生產、生活和學習方式，基于網絡教學資源的線上+線下混合式教學已成為一種新興教學模式。混合式教學結合了傳統課堂教學和網絡教學，兼具了在線教學和面對面教學的優勢，提高了學習時間和地點的靈活性、教學資源的分享性、教師和學生間的交互性［1］。有效地利用混合教學模式，有助于提升學生學習的效率與質量。“通信網技術基礎”課程屬于公共信息技術類課程，相關教學資源非常豐富，為開展混合式教學提供了基礎支撐。我校與學堂在線合作，積極倡導各專業課程引入校外教學資源。經課程組考查，選擇引入了陸軍工程大學的“網絡技術與應用”、青島大學的“計算機網絡原理”兩門精品在線課程，對課程教學起到了重要的輔助作用，不僅方便學生課前預習和課后補差，也便于學生從不同教師處更好地強化理解學習難點。

課程組在設計線上線下混合教學方案時，充分考慮學校和學生的特點，借鑒混合式教學的經驗做法［2-4］，采用課前—課中—課后三段式教學模式，如圖1所示。具體組織實施過程包括：（1）教學準備階段。一是基于雨課堂平臺，開通班級并引入指定的教學資源，利用微信組建班級群，為混合教學提供支撐；二是教師提前籌劃哪些教學內容采用線上自學為主、課內要點總結，哪些教學內容采用課前主題探究、課內翻轉課堂，哪些內容采用課前課后線上預習復習、課內教師精講，將混合教學組織方式細化到每節課。（2）教學實施階段。一是對部分教學內容，提前確定學生分組并進行主題探究，明確翻轉課堂內容與主講人；二是每節課前，教師依托雨課堂發布教學任務，明確學生應觀看的教學視頻；三是每節課后，教師依托雨課堂發布討論題、作業題，每章結束后，發布測試題，檢驗學生對知識的掌握情況；四是根據面對面教學的學生反饋和線上討論、作業、測驗的情況，教師對學生進行形成性評價，并給予指導或安排學習小組進行互幫互助，實現課后學生的矯正學習。（3）教學評價階段。課程成績由理論成績和實驗成績兩部分組成，其中理論成績由終結性考核評價（50%）+形成性考核評價（50%）組成；形成性考核評價主要包括學生視頻完成情況（20%）、討論情況（40%）、作業與測驗情況（40%），對翻轉課堂主講人給予形成性評價成績加（5%）的獎勵，以激勵學生積極參與。

通過線上+線下混合式教學，借助智慧教室、雨課堂等先進的教育技術手段，并發揮社交工具便捷的功能，使學生與教師的互動從課上延伸到課下，對學生知識點的考核從課終延伸到平時，提高了學生對碎片化時間的利用，最終促進教學效果的提升。

三、開放實驗條件，構建課內+課外實驗教學模式

采用真實設備和虛擬化實驗技術相結合的模式，圍繞“通信網技術基礎”課程實踐教學，先后建成數據通信實驗平臺和網絡攻防實驗平臺。數據通信實驗平臺教學，多數實驗依托eNSP平臺［5］進行，少數實驗通過真實網絡設備進行驗證；網絡攻防實驗平臺是一種結合線上實驗教學平臺和虛擬化技術的教學模式，學生可通過網絡終端，利用服務器上的虛擬靶網完成攻防實驗。但以往實驗教學組織仍受限于課表和場地，實驗設計仍然以傳統實驗教學為主，未能充分發揮上述實驗平臺的潛能。

為發揮實驗條件的潛能，課程組面向全校開放線上網絡攻防實驗平臺，面向教學班次開放數據通信實驗平臺，構建課內+課外混合式實驗教學模式，發揮學生學習主動性，利用課外時間依托校園網平臺隨時隨地進行實驗或到開放實驗室開展自主實驗。課內+課外混合式實驗教學具體做法如下：（1）以學生為實驗課堂主體，進行實驗教學設計。教師作為引導者，設計好實驗教學的課內課外教學環節，讓學生能夠在完成課內環節后，自主開展課外實驗內容學習，學生結合自身興趣和專業特長選擇不同難度的實驗，凸顯學生學習的主觀能動性，從而提升自身能力。（2）突出實驗教學“能力”目標，構建實驗內容體系。結合對課內+課外混合實驗教學的研究，基于OBE（outcome-based education）理念［6］，即能力導向、目標導向、需求導向開展實驗設計，以滿足部隊崗位能力需求作為目標導向，設計課程內容。對“通信網技術基礎”課程的實驗項目進行體系重構，突出培養學生的工程運用能力和綜合素質。（3）探索實驗終結性考核，精準評測實驗教學效果。為檢驗課內+課外混合實驗教學效果，在課程教學結束后，組織實驗的終結性考核。考核依托eNSP的考試功能完成［7］，需要教師精心設計考核科目。為此，課程組先后設計完成多套eNSP試卷，可針對不同教學班次不同考核要點進行選擇。每套實驗考核試卷均包含兩方面考核內容：一是設備基礎配置能力，即考查學生對交換機、路由器等網絡設備的配置能力，設定的網絡拓撲清楚、網絡規劃合理、配置要求明確，學生按要求完成配置即可驗證成功并得分，此項分值約占80%；二是網絡分析能力，考查學生對知識的融會貫通，以及對課外拓展實驗內容的掌握，考點如何配置在考試說明中未明確指出，但學生通過分析可以實現，此項分值約占20%。實驗考核試卷如圖2所示。

采用課內+課外實驗教學模式，與傳統的實驗組織相比，突出的變化一是將教師大量精力前移，需要圍繞知識點精心設計實驗項目；二是以滿足園區網運營維護需求為目標，通過終結性實驗考核手段引導學生主動學習；三是開放性實驗環境和線上實驗平臺為學生提供了更為靈活的學習方式；四是終結性實驗考核，可精確考查學生每個知識點的掌握情況，確保實驗考核的成績有據可依、有據可查，破解了以往實踐成績教師主觀性強的困境。

結語

教學內容優化、線上線下混合式教學與課內+課外實驗教學都對教師提出了更高要求，要不斷加強教學團隊教學能力建設，例如，提升混合教學勝任力［8］、綜合性實驗考核項目設計能力等。為保障課程教學的施教效果，通過選學培訓、理論跟課、實驗跟練等多種手段，提高教學團隊在網絡教學平臺應用、線上線下混合式課程設計、課程實驗設計等方面的能力水平，同時加強教學團隊的內部交流，通過教師相互分享混合教學、實驗設計方面的相關經驗，相互借鑒的同時不斷反思并制定相應改進策略，切實提升教學能力。

參考文獻

［1］李寶敏，余青，楊風雷.混合教學對學生學習成效的影響：基于國內外106篇實證研究的元分析［J］.開放教育研究，2022，28（1）：75-84.

［2］劉鐵.基于“翻轉課堂”的混合教學改革實踐與研究［J］.微型電腦應用，2019，35（9）：41-43.

［3］楊震，周美霞，劉星.智慧教學平臺雨課堂支撐下的混合教學模式探討［J］.教育教學論壇，2020（9）：336-337.

［4］王三華，屈泳，阮小軍.基于雨課堂的混合教學模式應用研究：以“數學建模實驗”課程為例［J］.實驗室研究與探索，2020，39（5）：160-164.

［5］李鳳銀，禹繼國，鞠宏偉，等.基于eNSP的網絡工程實踐教學體系探索［J］.實驗技術與管理，2018，35（3）：209-212.

［6］蔣中云.基于OBE模式的計算機網絡原理實驗教學改革與探索［J］.教育教學論壇，2018（27）：256-258.

［7］郭文普，康凱，楊百龍.基于eNSP的計算機網絡課程實驗考核設計與實現［J］.教育現代化，2022，9（9）：22-26.

［8］解佳龍，盧特英.混合教學勝任力：認知變化、時代要求與形塑策略［J］.當代教育理論與實踐，2022，14（3）：118-124.

Exploration and Practice on the Curriculum Reform Basic Principles of Communication Networks

GUO Wen-pu， SUN Xiao-yan， YANG Bai-long， LIU Ai-guo

（Combat Support College， Rocket Force Engineering University， Xi’an， Shaanxi 710025， China）

Abstract： Basic Principles of Communication Networks is a core and backbone course in the communication major， characterized by abundant teaching resources， rapid technological updates and development， closely linked to engineering practice， and clear requirements for network equipment configuration capabilities. In order to improve the teaching effectiveness of the course， various measures have been taken， such as optimizing the teaching content system based on job requirements， importing high-quality resources to practice blended online and offline teaching， and constructing a “in class+out of class” experimental teaching model with open experimental conditions. The article provides a detailed introduction to the specific organization and implementation process of “online+offline” blended teaching and the specific practices of “in class+out of class” blended experimental teaching， hoping to provide reference for peers.

Key words： curriculum reform; online and offline; blended teaching; open experiments