以教学大纲Pub/Sub双向互动模式为导向的课程探索

张龙　付佳

摘要：针对传统教学大纲编制存在的主要问题及局限性，本文从改革现行教学大纲的使用状况为切入点，将发布/订阅（Publish/Subscribe，Pub/Sub）消息传输模式创新性地引入到教学大纲编制中，建立了教学大纲Pub/Sub双向互动模式，有效解决了教学大纲编制过程中缺乏双向性、互动性、创造性、动态性的问题。为评价及验证该模式，本文采用了层次分析法，建立了教学大纲Pub/Sub双向互动模式评价指标体系，针对评价指标信息的灰色性问题，采用灰色理论建立了教学大纲Pub/Sub双向互动模式综合评价方法。在此基础上，结合河北工程大学通信工程专业《无线网络技术》课程的实际展开探索，本文给出了教学大纲Pub/Sub双向互动模式的实践路径。

关键词：专业课程；教学大纲；Pub/Sub；双向互动模式；综合评价

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）38-0154-04

一、问题的提出

面对大规模扩招形势下大学生培养目标与社会需求存在脱节而造成的大学生就业难题，河北工程大学积极探索，于2007年明确了“坚持‘大工程教育理念，培养面向基层艰苦创业的复合型应用人才”的办学思想[1]。作为2002年开始招生的新专业，河北工程大学通信工程专业基于其鲜明的专业特色和迫切的人才培养模式改革需求于2009年被确立为国家CDIO教学改革试点专业之一。在五年的CDIO教学改革过程中，围绕建设工程特色明显的河北省强校这一目标，按照卓越工程师教育培养计划要求，大力推进高等工程教育教学改革，初步建立了CDIO实践教学体系，并通过基于CDIO的“双核”人才培养模式研究，逐步丰富和完善了以“工程理念”和“工程能力”为核心的CDIO人才培养机制。《无线网络技术》课程是河北工程大学通信工程专业的一门主干专业方向课，本课程围绕我国“宽带中国”战略，面向宽带信息网络中“知”与“联”的融合，针对宽带信息网络中重要信息承载和传输网络的“联”，侧重于全面深入地总结归纳宽带无线承载网络的各主要关键无线组网技术，重点体现在短距离无线组网技术（包括无线局域网、无线个域网、无线传感器网络）、长距离无线组网技术（包括无线城域网、无线广域网、深空信息网络）、新一代无线组网模式（包括无线自组织网络、认知无线电网络、容迟与容断网络）以及无线承载网络安全技术等方向。通过本课程学习，使学生掌握无线组网的基本原理和基本技术，掌握无线网络的测试、分析、设计、实施、优化的技术和方法，初步具备无线网络的分析、设计能力。教学大纲是根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件，教学大纲对高校教育教学质量的提高具有至关重要的作用，再进一步说，教学大纲的质量直接影响着民族素质的水平[2]。鉴于教学大纲的重要性，河北工程大学《无线网络技术》课程教学大纲已于2006年进行了修订，同时，国内外各高校对教学大纲的编写与制定都相当重视，教育工作者和专家学者从不同的切入点考虑教学大纲编制和实施过程中的各种问题，文献[3]中给出了比较有代表性的成果，主要包括：教学大纲多层面性概念、教学大纲历史性质概念、教学大纲手段目的模式、综合模式、交互四要素模式等。同时，文献[3]总结了教学大纲发展的五个模式，即手段/目的模式、综合模式、交互模式、过程模式和构建性统一模式。文献[4]指出美国高校将课程教学大纲视为学生与教师就课程预期及政策达成的合同，并且概括了教学大纲具有内容详尽、法律约束力强、针对性明显等特征。然而，上述研究成果并未形成关于教学大纲概念科学统一的定义。

就国内高校教学大纲的编制现状而言，结合河北工程大学《无线网络技术》课程教学大纲编制状况，传统教学大纲编制主要面临如下问题[2，4]：①教学大纲的编制存在形式主義，尚未引起高校有关各方的重视；②教学大纲的编制不够认真，“以学生为本”的理念未充分体现；③教学大纲的执行与落实不易，尚未真正发挥教学大纲的核心作用；④教学大纲的编制存在“一人/一系（部）编制、上级部门审批”的现象，尚未充分体现教学大纲编制的协作性。综上，面对国内外高校关于教学大纲编制中存在的问题，本文认为关于传统教学大纲的编制还面临着如下局限：①传统教学大纲的查阅个体为高校的教务部门和授课教师，对于学生而言，查阅教学大纲实为不易，缺乏教学大纲编制的双向性；②传统教学大纲对授课教师和学生在课程中的权利和义务尚未形成明确规定，尤其没有对学生在课程中的活动和任务等内容进行详细设计，缺乏教学大纲编制的互动性；③传统教学大纲难以体现授课教师的个性特征，其教学思路和学术观点难以施展，缺乏教学大纲编制的创造性；④传统教学大纲编制完毕后一般短期内不加以修订，缺乏教学大纲编制的动态性。为改善上述问题，突破传统教学大纲编制中存在的局限并逐步提高课堂教学质量，本文以河北工程大学通信工程专业《无线网络技术》课程为例，从改革现行教学大纲的使用状况为切入点，将发布/订阅（Publish/Subscribe，Pub/Sub）消息的传输模式[5]创新性地引入到教学大纲编制中，建立教学大纲Pub/Sub双向互动模式。在该模式导向下，本文强调授课教师在教学大纲编制中作为课程内容的发布者（Publisher），通过挖掘授课教师个性教学理念和经验，将课程内容进行充分归纳总结提炼，体现课程内容的先进性、启迪性、前沿性，激发学生的学习兴趣；围绕对课程内容的兴趣度、适用度等需求，在课堂上展开互动讨论和解释，使学生作为课程内容的订阅者（Subscriber），通过双向互动的方式加入到教学大纲的编制中，从而让学生了解课程的内容以及授课教师和学生各自在教与学过程中的角色。通过教学大纲Pub/Sub双向互动模式的实施，一旦教学大纲获得学生的认同，就意味着授课教师和学生之间达成了一种教与学的协议，如同授课教师和学生之间签订了一份责任合同。在以后的教学过程中，授课教师和学生都会在心理上期待着按照教学大纲的要求履行自己的那份责任，完成约定的施教与学习任务。在教学大纲Pub/Sub双向互动模式的导向下，使教学大纲的编制成为授课教师和学生沟通的媒介，改变传统教学大纲编制完毕后短期内不加以修订的状况，将静态的教学大纲转换为动态自适应的教学大纲，进一步带动课堂教学质量的大幅度提升，促进以教师为中心的课堂教学向以学生为中心的课堂教学的转变，对于提高课程教学质量、完善学生的知识结构、改革现有课程体系具有非常重要的示范性、借鉴性和指导性意义。endprint

二、教学大纲Pub/Sub双向互动模式设计

1.核心架构。考虑到传统教学大纲编制存在的局限问题，本文构建的教学大纲Pub/Sub双向互动模式有效地解决了教学大纲编制过程中缺乏的双向性、互动性、创造性、动态性，其核心理念是：将Pub/Sub消息传输模式创新性地引入到教学大纲制定中，通过教学大纲制定过程中角色的改变及补充，增加了双向性与互动性；通过挖掘授课教师个性的教学理念和经验，增加了创造性；通过满足学生对课程内容的兴趣度、适用度等需求并符合课程内容的先进性、启迪性、前沿性，增加了动态性。图1给出了教学大纲Pub/Sub双向互动模式的核心架构。

2.评价指标体系。依图1所示，为实现教学大纲Pub/Sub双向互动模式设计，针对具体课程而言，需要首先建立3个模块，即“角色改变及补充”模块、“授课教师个性化教学理念和经验”模块、“学生需求的满足符合课程内容发展趋势”模块。同时，针对具体课程教学大纲设计，本文需要对3个模块进行客观有效的表征，考虑到3个模块的构建实现了教学大纲编制的双向性、互动性、创造性、动态性，本文认为设计与评价教学大纲Pub/Sub双向互动模式，其核心一级评价指标即为双向性、互动性、创造性、动态性。上述四个一级评价指标得到了定性分析及细化，则本文所构建的教学大纲Pub/Sub双向互动模式就获得了有效评价及验证。针对教学大纲Pub/Sub双向互动模式评价指标信息的灰色性问题，即不确定性和不完全性，本文采用层次分析法[6]对各评价指标按照指标间的相互关联影响以及隶属关系，将指标按不同层次聚集组合，建立了一套合理有效的多层次评价指标体系，该体系包括双向性、互动性、创造性、动态性四类一级评价指标，16种二级评价指标，如图2所示。

3.教学大纲综合评价方法设计。基于评价指标体系，结合本文作者在综合评价方法构造方面取得的研究成果[7-9]，依图2所示，本文构建的教学大纲Pub/Sub双向互动模式评价指标体系是多层次的、复杂的，设计与评价教学大纲Pub/Sub双向互动模式难以完全排除设计者或评价者主观性和片面性等人为因素的影响，其评价指标信息具有不确定性和不完全性等灰色性特点。为建立客观有效的评价方法，并进一步指导与改进本文所构建的教学大纲Pub/Sub双向互动模式，本文采用层次分析法确定评价指标的权重，采用灰色理论[7，10，11]建立评价样本矩阵与评价灰类，获得灰色评估系数与权矩阵，最终得到教学大纲Pub/Sub双向互动模式的综合评价结果。本文构建的教学大纲Pub/Sub双向互动模式综合评价方法如图3所示。

三、河北工程大学通信工程专业《无线网络技术》课程中实践路径解析

考虑到如何切实有效地将教学大纲Pub/Sub双向互动模式应用到河北工程大学通信工程专业中，针对教学大纲Pub/Sub双向互动模式设计中评价指标体系以及综合评价方法，结合河北工程大学通信工程专业《无线网络技术》课程实际展开探索，本文建立如下的实践路径：

1.以人为本，全面深入地开展调查研究。围绕传统教学大纲现状，通过调研交流、问卷调查、比较分析等方法建立师生之间的双向互动，结合新生入学教育作为大学第一堂课，引入问卷调查，了解新生对《无线网络技术》课程的初步兴趣点，同时，在《无线网络技术》课程开设学期初，再开展一次问卷调查，进一步掌握学生对《无线网络技术》课程的认知及需求，进而通过采用“双问卷调查”的方式，并对调查结果进行分析，形成统计数据，以积极有效地指导《无线网络技术》课程教学大纲编制，让学生参与到《无线网络技术》课程教学大纲制定中。

2.深入挖掘授课教师个性的教学理念和经验。开展通信工程专业高水平人才的引进和学术骨干的培育，不断充实和稳定学科团队，支撑《无线网络技术》课程发展。尊重授课教师个性，挖掘潜能，重点支持授课教师开展的课程方向的科研工作。围绕课程教材建设，在充分吸收本领域国内外前沿研究成果、科学系统地归纳本领域知识点的相互联系与发展规律的基础上，通过深入挖掘授课教师个性化的教学思路与学术观点，编写及修订教材，旨在能全面准确地阐述本领域的先进理论与概念，与国际一流教材同步，符合人才培养目标，符合教学规律和认知规律，并注重素质教育，具有启发性，能够激发学生的学习兴趣。

3.优化教学大纲Pub/Sub双向互动模式设计中评价指标体系，开展综合评价研究。结合教学大纲Pub/Sub双向互动模式核心架构，在考虑课程内容的先进性、启迪性、前沿性的基础上，进一步优化评价指标体系。建立四级评语集，将评估结果分为“优、良、中、差”，在《无线网络技术》课程开设学期末，围绕评价指标体系，组织通信工程专业学生按照评语集进行评分，开展综合评价工作，基于综合评价结果，反过来优化及修订《无线网络技术》课程教学大纲。

参考文献：

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[5]Eugster P T，Felber P A，Guerraoui R，Kermarrec A M.The Many Faces of Publish/Subscribe[J].ACM Computing Surveys，2003，35（2）：114-131.

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[9]Zhang L，Zhou X.A Rough Set Performance Evaluation Approach for Multicast Routing Strategies in Delay And Disruption Tolerant Networks[C].In：Proceedings of the 2009 First International Conference on Future Information Networks（ICFIN'09），Beijing，China，2009，280-284.

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