“多层面\\螺旋上升式”理念在计算机网络课程教学中的应用

　　摘要：针对当前计算机网络课程教学中面临的重理论轻实践，导致学生就业与社会需求脱钩的问题，提出了一个“多层面、螺旋上升式”的教学改革理念，并阐述在计算机网络课程教学改革过程中采取“两个方面、三种能力、四个环节”的实施措施和考核方式。
　　关键词：计算机网络；教学改革；创新能力；教学手段
　　
　　计算机网络是一门理论性、实践性和应用性都很强的课程，对于计算机专业的学生，不仅要求了解和掌握计算机网络的基本概念、原理、组成、协议和设计方法，还应了解网络系统的安全、数据通信和计算机网络技术发展的前沿技术。在以往的计算机网络课程教学模式中，存在的重理论轻实践，授课内容主要以课堂讲授为主、实验为辅的授课方法。随着网络技术发展的日新月异和社会对网络人才的需求变化，计算机网络课程的授课内容和教学方法已经有了很大变化。
　　如何在进行基础理论教学的同时，体现出对应用型人才的培养要求，就成为摆在教学工作者面前的一个新课题。因此探索计算机网络教学理念、教学方法、教学手段改革就显得十分迫切。
　　1 “多层面、螺旋上升式”教学改革理念
　　计算机网络课程教学中，在以往课程体系和教学内容的基础上，更注重培养学生的创新能力和行业适应能力，重视提高学生的动手能力、应用开发能力[1]和网络管理与维护能力，缩短学生能力与社会需求间的距离，使学生在校学习期间尽可能快地适应社会。
　　自从我校实施计算机网络专业课程改革以来，计算机网络教研室已经建成一套以课程原理为指导，以培养学生的实践技能为主线的授课内容和教学方法。由于本课程具有理论性和实践性较强、技术更新快、变化大的特点，在授课内容选取上，我们利用与企业合作的优势，紧跟当前使用的主流新技术，以工作过程为导向，优化、整合教学内容。课程的项目设计以典型的技术应用或服务为载体进行设计，教学顺序按照项目编排展开。在讲课过程中把完成工作任务必需的相关理论知识融合在项目实践中，学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，训练职业能力，掌握相应的理论知识。
　　课程涵盖了计算机网络原理、当前网络技术的最新发展、局域网组建、路由器和交换机的基础知识及配置、应用层服务的架设、网络监听等，课程融合Cisco网络工程师CCNA、CCNP和锐捷网络工程师RCNA相应的知识与技能要求，突出培养学生的岗位职业能力和职业素质，实现学生培养与企业需要“零距离”接轨，以提高学生的核心竞争力，提升学生的就业能力。在此基础上，我们提出了“多层面、螺旋上升式”的教学理念。“多层面”是指根据社会对网络技术岗位群的需要，结合学生本身的特点，把学生分为不同的学习小组，学习的侧重点有所不同，以满足不同社会岗位的需要。“螺旋上升式”是指对不同层次的学生都“由理论教学→应用实践，由应用实践→理论指导，由理论指导→应用实践扩展，再由实践扩展→理论提升”的螺旋上升的教学理念。
　　2围绕“螺旋上升式”教学理念实施教改的具体措施
　　计算机网络课程的教学内容和教学模式要与计算机行业的著名资格认证相结合；突出岗位的针对性、行业的适应性、职业的地方性，适应市场变化的需求，注重学历教育与岗位技术培训的结合、理论教学与实践教学的结合[2]；培养学生具有较强的动手能力、具有良好的团体工作精神和协作能力、较强的技术创新能力、创业能力和自学能力。
　　为了更好地实现教学目标和培养目标，在平时的教学过程中，我们主要从“两个方面、三种能力、四个环节”来实施细则，来充分体现全新教学理念。
　　2.1两个方面
　　计算机网络技术专业的授课内容体现在两个方面：一方面是设备的管理调试、组网技术、网络安全与维护技术和综合布线知识的学习，另一方面是网络体系结构与网络协议的学习应用、创新与实现[3]。经过这两个方面的认真学习，同学们在随后的分组学习过程中，根据自身的特点和兴趣爱好，选择不同的学习小组，各小组在后一阶段的学习和实践过程中将有不同侧重。
　　2.2三种能力
　　主要体现在我们的培养目标上，即学习能力、扩展能力和创新能力。
　　1) 学习能力。现在的社会是一个知识更新非常快的社会，所以要求社会中的每一个人都要具有“活到老，学到老”的精神和能力。我们高校在培养人才时就要把“自主学习能力”列为衡量学生能力的一个指标，这样在毕业时，如果缺乏“学习和持续学习的能力”，只会死读书、读死书的学生就不是一个合格的毕业生。
　　2) 扩展能力。指学生在学习和实践了基础知识之后，能够根据自身需要或项目需要进行理论和实践扩展，使自己在灵活运用已有知识的同时，进行知识体系的延伸。
　　3) 创新能力。是我们培养人才的最终目标。理论创新和实践创新均沿着这样一种知识进化链条，即沿着“问题—解决方案—问题—改善解决方案”而进行。没有脚踏实地的钻研精神和灵活运用知识的能力，就谈不上创新。在我们的计算机网络技术教学过程中，理论创新体现在网络协议的提出和改进上；实践创新体现在网络设备的管理、配置、调试和综合布线方法和技巧的革新上。没有创新，就没有技术出新的动力，就没有社会前进的牵引力。
　　2.3四个环节
　　主要体现“螺旋上升式”的教学理念上。开始是理论的学习和理解，这是一切实践最根本的依据；接着是用实践行为去深刻理解、检验所学过的理论知识；在扎实地实践过程中会对以前所学过的理论又有新的理解和发现，由此就有了理论创新；理论创新又促使实践创新，这样就达到我们的教学目的。
　　在以往的教学过程中，实践教学往往处于辅助地位。但是，在当今社会需求和社会发展中，要求学生不但有很强的理论理解能力，还要有很强的动手能力和在理论基础上的实践创新能力。那么，我们在教学改革过程中是如何处理的呢？在我们的教学过程中，改变实践教学的从属地位，同时又不忽视理论教学，形成下面的“四环节”螺旋上升的教学过程。
　　第一个环节：校内理论教学环节。除了讲授必要的理论知识外，重点穿插让学生了解如何把自己掌握理论转化为应用，在理论教学中提高学生的学习兴趣，避免理论与实践脱离。我们学院有思科网院、JAVA培训认证、VOIE考试认证等机构，这样在理论学习之余，可以参加有关认证，强化理论的学习。这样可以从多方面去强化网络设备管理和网络协议的学习应用。
　　第二个环节：校内实训、实习环节。在平时教学过程中，通过不同阶段的小实训(如网络组网、服务器构建、网络设备配置，网络协议实现等)，使学生全面检验自己所学的一切理论知识；在学期末的大实训中，主要培养学生的综合实践能力。除了课程规定的实训项目外，我们还通过让学生参与科研项目和工程项目的方式，来进一步强化理论指导实践，实践让理论更加清晰这一指导路线。学院新实验室的布线、网络技术实验室的管理和设备调试等都是由本专业学生独立设计、施工完成的。学生在参与项目的过程中，把理论融会贯通于实践中，缩短了理论与实践的距离。
　　第三个环节：校外顶岗实习、实训环节。为了强化社会实践，加强实用能力培养，我们积极与一些网络公司建立紧密的合作关系，派一些学生在课余时间到这些公司顶岗实习。一方面通过在这些单位的实训，使学生参与社会实际工作，深入社会进行实践，利用这些公司的实力和实践环境培养学生，扩展了我们的实习、实训基地，提高学生的实践能力；另一方面，在此过程中，若发现理论教学中的不足，立刻对学生进行针对性很强的短期或现场理论教学，使理论教学与实践教学之间形成良性循环。
　　
　　第四个环节：专家和导师在实践基础上进行理论指导环节。这一环节是为了进一步培养学生的创新和实践能力，学生承担一定实际工作，在专家指导下完成任务，再一次在实践的基础上提升理论理解和理论优化能力，近一步缩短学生与实践之间的距离，使学生逐步具备实践创新和理论创新能力。
　　3考核方式的改革
　　采用传统的笔试考试方式来考核学生的学习情况，虽然能达到一定的目的，但却不能适应现有的教学需要，主要存在以下一些弊端。
　　第一，不利于考核学生的创新和综合设计能力。由于笔试不可能完成较大的综合网络拓扑的构建和配置调试，使得很多应该掌握的系统综合功能无法进行考核。
　　第二，忽视实践，强调记忆。计算机网络技术课程要求学生理论与实践并进。学生为了应付考试，往往死记硬背，把手动的操作界面、功能强大的菜单变成僵硬的、割裂的命令来记忆[4]。笔试考试把原本实践性、趣味性、创造性很强的操作变得枯燥乏味，并缺少调试、运行等动态信息的考核，在客观上导致了新的“应试教育”[5]。
　　为了提高学生的动手能力，加强学生的实践能力的培养，笔者所在教研室从考试方式入手，变笔试为上机考试。改革的目标是根据计算机网络的课程教学大纲，采用期末上机实践考试和平时实习实训成绩相结合的方式。这样能够更加合理、全面地考查学生掌握知识和灵活运用知识的能力。
　　为了配合计算机网络技术这门课的上机考试，教研室特地开发了一个类似于CCNA模拟器的考试软件，这个软件除具有一般考试软件的功能外，还有网络拓扑即时生成、即时调试和即时判分的能力。为了避免在线抄袭，我们在软件中设计了特殊功能，如在考试时不能共享文件、不能分发文件、不能进行USB连接等，从而从根本上杜绝了抄袭。此软件的开发和实施，为我们网络技术课程上机考试奠定了一个坚实的基础。根据期末上机考试和平时实习实训的成绩所占的不同权值，给出学生的最终成绩。
　　从考试效果来看，学生普遍反应这样考试更有实践意义。从主讲教师和学生实验情况来看，这种考试方式要比传统的笔试方式有很大的优点，学生上实验课的积极性增强了，参加课外实验的人数增多了。从相关课程设计和毕业设计等后期工作来看，学生的动手能力有明显的提高。
　　考核方式的改变，可以最大限度地挖掘学生的潜力，促进学生应用能力和个人素质的提高，使考试这个“指挥棒”真正地把高效的素质教育、能力教育引向正确的轨道。同时，又促使老师和学生重视实践技能的训练和培养，从而贯彻了“螺旋上升式”的教学理念。
　　4教学改革效果评价
　　从知识点的掌握程度看，通过课程教学改革和考试方式改革，同学们对知识点的理解和掌握程度明显提高。以“开放式路由协议OSPF的配置”这个知识点的考察和本学年考试及格人数为例，每学年以两个班六十个同学为研究对象，时间从2000学年至2009学年，结果如图1所示。从图中我们可以看到自2006年实施教学改革以来，无论从知识点的掌握上还是从课程的及格人数来看，都有较大幅度的提高。
　　从创新能力上来看，我们学校从2000年以来每年都有创新实验和创新项目的申请名额，每年教研室教师作为指导老师带领学生申请到的创新基金数量如图2所示，自实施教学改革以来，同学们的创新热情和创新能力有了很好的提高。
　　图1知识点掌握及考试及格情况统计
　　图2获得创新基金资助的项目情况统计
　　5结语
　　通过课程教学改革，计算机网络方向学生在知识点的理解掌握、创新能力、毕业生就业率和就业质量等方面都有了明显提高。计算机网络课程在教学理
　　念、教学内容、考核方式等方面的改革虽然取得了良好的效果。但是，这项教学改革任重而道远，需要解决的问题和面临的困难还很多。笔者将继续努力探索在“多层面、螺旋式上升”的教学理念下教学手段与教学方法的改革，使该教学日趋完善。
　　参考文献：
　　[1] 李静. 计算机应用专业教学改革的思路与措施[J]. 牡丹江师范学