地方本科院校计算机网络实验教学改革探索与实践

胡元闯,谭晓东,王凤领

（贺州学院 数学与计算机学院，广西 贺州 542899）

0 引 言

近年来,地方本科院校正逐步向应用技术型大学发展,侧重培养应用型人才,旨在培养的人才更接近行业的需求[1]。计算机网络作为网络工程的核心专业课程,随着科技的日新月异,网络工程专业领域对人才的需求也提出了新的要求,而做好计算机网络实践教学对培养合格的网络工程人才尤为关键[2]。如何上好计算机网络实践课显得尤为重要,贺州学院作为地方本科院校,当前正迎来向应用技术型大学转型的契机,学生自身特殊性,使得传统的教学模式的弊端在当今形势下的问题不断被放大。

1 计算机网络实践教学存在问题

传统的计算机网络实践教学本身存在一些不足,对于地方本科院校的学生而言,显得尤为突出。地方本科院校的生源质量和一本有一定距离,部分同学的学习主动性不够,自制能力相对差一些。另外,随着地方本科院校向应用技术型大学转型发展,很多院校执行“3+1”模式,即前3年在学校学习,最后一年到企业实习。这意味着在学校的学习学时更为紧张,计算机网络实践教学也是如此,存在如下不足。

(1)老师演示讲解占用较多时间,学生操作时间较少;讲解的时候学生无法进行同步操作,到实际操作的时候,有些同学因为没能记住老师的演示操作步骤而无从下手。

(2)难以杜绝一些偷懒学生抄袭现象。传统的实验方式是每章布置实验内容,要求学生完成并书写实验报告(实验心得或总结等)。有些同学拷贝其他同学的作业提交。

(3)上机实验操作过的关键知识点,往往在操作的时候会,过后就忘得一干二净。

(4)需要多人共同完成实验,往往由某个同学独立完成,其他成员没有做任何工作。

(5)考核方式不够科学合理。传统的考核方式主要体现在期末考核,难以调动学生的积极性。

2 计算机网络实践教学手段和方法改革实践

2.1 微课程辅助方式

微课程[3]是近年来出现的一种新的教学方式。微课程是针对每个知识点,录制出内容完整的短视频。供学生在学习过程中观看学习。微课程对实践课程教学的辅助非常大,其优点主要体现在以下几个方面。

(1)制作简单。通过微课程制作软件加上一个麦克风,把实验操作和知识点讲解录制下来并进行必要的裁剪。

(2)事半功倍。老师在课堂上少讲,增加学生操作时间。借助微课程,老师基本不用统一讲解,而是针对性地进行辅导,让学生有更多的操作时间。

(3)很好地解决演示讲解时学生记不住的问题。在传统的实践课教学模式中,老师对实验操作的关键步骤的演示讲解难以让所有同学记住。而采用微课程,学生遇到问题时观看相应的微课程视频后进行操作,也可以边观看微课程视频边进行实际操作。

2.2 基于PT制作.pka实验素材

PT(packet tracer)是一款功能非常强大的网络模拟器,也叫思科模拟器[4],由思科公司开发。该模拟器可以模拟各种网络通信,在计算机网络实践教学中得到广泛应用。

PT除了可以让学生搭建各种各样的网络拓扑进行实践操作外,还可以通过PT制作.pka实验操作文件,可用于平时实验操作和期末考核。.pka文件制作需要搭建初始的网络拓扑,配置答案文件,把答案文件加载进去,设置考核点、分值和相应权限,编辑相关的操作说明。如图1所示的是配置单臂路由实现不同VLAN间通信的实验内容。

图1 PT设置的实践考试示意图

利用PT制作.pka的实验操作文件有以下优点。

(1)学生无需从头搭建网络拓扑,也无须对网络所有内容进行配置,学生可以直接配置每个新授内容的知识点。这样对学生来说节省了很多时间,可以提高效率。

(2).pka文件可以根据需要设置考核的知识点、限制学生的相应权限和操作功能,可以让学生按照要求、使用特定的方法完成某些内容,从而达到较为理想的效果。

(3)能防止学生作弊,利用PT建立的.pka文件可以让其在运行的时候随机生成一个考试号,且该考试号是唯一的,如图1中上方所示,这样可以避免个别同学拷贝其他同学的答案。

(4)学生做完可以看到自己的得分,可以点击“检查结果”核对自己哪些考察点做对了,哪些做错了,从而有针对性地纠正。学生可以看到完成所用时间。从而让学生保持专注,提高效率。当然,“检查结果”和得分可以根据需要选择是否对学生开放,具有较大的灵活性。

2.3 基于蓝墨云的课后复习检测模式

蓝墨云(http://www.wm23.com/wiki/121714.htm)是在移动网络环境下,利用移动智能设备开展课堂内外即时反馈互动教学的云服务平台。平台以教师在云端创建的班群和班课空间为基础,为学生提供移动设备上完成作业、观看学习视频资料和教学课件等。使用蓝墨云平台主要有以下好处。

(1)学生可以随时随地学习。蓝墨云平台可以上传各种学习资料,包括音频、视频和各种课件文档。学生通过手机终端下载观看学习。教师可以在蓝墨云上布置作业,学生通过手机终端完成。

(2)便于学生互动、答疑。

(3)蓝墨云平台提供布置作业和自动评分功能,大大减少教师批改作业的工作量。

2.4 综合项目式实践教学方式

计算机网络实践课不仅仅要培养学生的实践操作能力,同时也要培养学生的责任心和团队合作意识。计算机网络实践教学采用项目式教学法,具体如下:

(1)将每个模块的多个知识点综合起来,将理论与实践进行有机结合,提高学生对知识的应用能力。

(2)每个综合实践项目内容源于生活实际应用,激发学生学习兴趣。

(3)利用综合项目实践提高学生的责任心和团队合作意识。每个阶段设置一个综合实践操作项目,由几个同学在课外时间完成,项目组的同学分工合作,一起讨论共同完成。完成项目时,组内成员都应该熟练掌握该项目的所有操作,为防止有些同学搭便车的现象,故答辩环节必不可少。为了提高效率,针对每个答辩组会随机指定某些成员回答某些问题。只要有一个同学回答问题不好就会影响到整个项目组成员的成绩。这样一定程度上促进同学们的责任心和团队合作意识。

2.5 考核方式改革

参考美国大学课程考核方式[5],结合贺州学院学生的特点,对计算机网络实践教学考核方式进行如下改革。

(1)注重教学过程,成绩构成多元化。只有量变才会引起质变,学生只有参与到课程教学的每个环节,才有可能掌握相应的知识。所以对学生的期末总评成绩设置为:出勤情况(10%)+蓝墨云平台作业完成情况(10%)+平时实验表现(20%)+综合项目训练平均得分(20%)+期末现场操作考核(40%)。

(2)注重各个教学环节。平时的实践操作使用PT制作.pka文件,具有防抄袭和自动评卷功能,只需统计分数即可。无故缺勤3次,或未完成作业超过3次,或综合实践项目有1次以上没完成的,总评一律不及格。

(3)每个阶段的项目训练答辩打分。每个阶段布置一个接近生产实际的综合训练项目,由多人组成的项目组成员共同完成,学生利用课外时间完成,完成后在课堂上进行答辩和讲评。答辩采取随机指定项目组成员回答问题的方式,能够有效地提高学生的责任心和团队合作意识。

(4)期末考核采用现场操作的方式。

3 教学改革成效

(1)计算机等级考试的成绩比改革前通过率显著提高了。

(2)期末考核,不管是理论知识考核还是实践操作考核,都有了显著提高。

(3)思科网院杯的参赛率和成绩有显著提高,获奖人数和获奖率有显著提高。表1是我校网络工程专业学生参加2016年(改革前)和2017年(改革后)思科网院杯全国大学生网络技术大赛的第一轮和第二轮的成绩及获奖情况。

由表1可知,改革前的第一轮比赛成绩达标人数比例只有47%,而改革后达到88%;改革前决赛获奖人数3人,占参赛总人数的1.5%,而改革后获奖人数9人,占参赛总人数的5.2%。由此可见,提出的计算机网络实践课程教学改革方案,对于地方本科院校,特别是贺州学院学生来说,效果是比较显著的。

4 结 论

针对贺州学院学生特点,我们总结计算机网络实践课程传统教学存在的不足,积极探索更适合地方本科院校的计算机网络实践教学方法,对计算机网络实践课程考核方式进行改革,取得了较好的教学效果,表明改革方案的有效性。这在一定程度上为地方本科院校计算机网络实践课程的教学提供了参考。

[1]陈潮. CDIO视野下的计算机网络实验教学探索与实践[J]. 计算机时代, 2016(5): 81-86.

[2]张兰芳. 向应用型转型的新疆高校计算机网络实验教学研究[J]. 计算机教育, 2016(10): 149-154.

[3]徐芬. 基于微课程的自主学习模式探讨[J]. 景德镇学院学报, 2014(6): 101-102.

[4]杨功元. Packet Tracer使用指南及实验实训教程[M]. 北京: 电子工业出版社, 2017: 49-133.

[5]吴绍春. 再谈美国大学如何进行课程考试[J]. 西安欧亚学院学报, 2009(4): 9-13.