应用技术型大学的《计算机网络》课程教学探索与改革

王平，丁小妹

（1.武夷学院数学与计算机学院物联网工程系，武夷山354300；2.武夷学院数学与计算机学院信息与计算科学系，武夷山354300）

0 引言

当前，我国的国民经济快速发展和高等教育逐渐普及，高等教育已经从精英教育进行入大众化教育阶段，使得其服务面扩大为既要培养各种高层次人才，也要培养各行业的支撑人才。尤其是国家战略引导推进部分地方普通高校向应用技术型大学转型发展，使得相应的课程建设体系也需适应转型发展需求，应围绕应用技术型大学以培养工程实践创新能力强的应用技术型人才为主的人才培养定位展开。《计算机网络》课程[1,2]作为计算机专业及其相关专业的专业核心基础课程，起着承上启下的课程衔接作用，且具有理论与实践并重的特点，尤其是目前网络的普及应用，使得熟悉其知识理论并灵活运用其技术成为理工科应用型人才必备的知识储备。在本科阶段教学中，各高校在制定该门课程的教学计划时均安排较多的理论课时和实践课时，虽基本不涉及较为复杂的数学知识，但其内容中涉及到诸多错综复杂且彼此交织的概念、协议原理和技术理论，学生学习中需前后贯通并综合理解，因而学习难度较大，这也为教师的授课教学增加了难度。所以，在各高校的实际教学中，大多数并没有完全达到预期的教学效果，进而使得学生对该课程知识的掌握不能较好地达到教学要求，造成社会需求与人才知识储备之间的矛盾差异，从应用技术型人才培养的角度看，该课程教学理应重新组织。

诸多高校学者也对该门课程的教学进行了探索，刘威等人[3]认为自上而下的层次模型教学更贴近学生的日常生活，因为诸多上网行为的技术原理均直接与应用层相关，更能激发学生的学习热情，更能方便地进行实验设置，能增强学生的实践动手能力培养。柴桦等人[4]认为社会应用型人才的培养，更注重于技能培养和实践能力培养，实践教学有助于培养学生的综合创新能力和实践能力，使学生具有更高的知识储备和技能型人才素养。张千等人[5]从研究性教学的角度，在《计算机网络》课程教学中开展研究性教学改革，较好地培养学生的问题意识和创新精神，调动学生的积极性，增加学生的参与度，提升专业课的授课质量。张伟等人[6]提出以基于工作过程系统化的应用型《计算机网络》课程改革，即采用改革目标设计、课程结构设计与改革实施的步伐进行课程教学改革探索，设计三种学习情境及六大实施步骤进而较好地达到教学目的。袁楚明等[7]通过重构教学内容，调整课程体系布局，进行“案例教学、任务驱动、模块结构”教学模式改革，以形成知识结构与创新能力培养相交织的教学体系，将以教师为中心的“知识讲授型”的传统教学模式向以学生为中心的“创新能力培养”的教学模式转变，提升学生自主学习的潜能。刘玉敏等[8]通过强化教学课程设计，利用多种辅助教学工具，简化教材难度，加强实验教学督促，强化学生的实践操作能力，避免了由于教育水平的不成熟导致《计算机网络》课堂上的混乱，有效地提升《计算机网络》教学的目标，确保学生在教学中有所收获。李雄平等人[9]整合加涅学习结果分类和教学设计理论，从言语信息、技能、态度等视角阐述《计算机网络》课程变式练习设计过程，最后给出一个变式练习模式，基于此模式实施大学《计算机网络》课程设计，提高大学公共《计算机网络》课程的教学效果。但上述这些课程改革要么模式不适合应用技术型大学的教学，要么在具体的教学过程中实施困难。

本文根据作者教学团队多年的一线教学经验，并结合我校以应用技术型大学为目标的转型发展情况，以提升学生的实践创新能力、培养创新意识为导向，采用新的教学理念实现课程体系结构重新设计与组织，合理科学地规划、筛选教学内容，将新理论、新技术、新方法与应用技术型专业的人才培养方案紧密结合，构建新的《计算机网络》课程教学模式，激发学生自主学习热情的同时，契合应用技术型人才的发展目标，从教学观念、教学内容、教学方法、课堂与实践教学管理和课程评价体系等方面进行改革研讨，旨在提升学生的创新意识素养，培养工程实践创新能力强的应用技术型人才。

1 教学观念的转变

以应用技术型大学为目标的转型发展，并加大内涵建设力度，应遵循“精简基本理论，强化技术应用”的原则，意味着对本校层次的地方高校学生培养应着重进行实践创新能力的培养。要求让学生将课程体系安排的内容在灵活运用掌握的基础上，能进行实践创新，以《计算机网络》课程内容而言，即为让学生掌握网络通信的基本概念、网络体系结构的构成、协议原理、技术特点和运行机制的基础上，熟练运用，能创新性地独立设计各种类型网络并稳定运行，管理并维护网络，故障排除与处理，而不能仅仅局限于原理理解。这相对于对传统的教学而言，加大了应用实践的要求，也更需要求结合目前新的教学思维、方法、技术手段，有效促成学生从“要我学”到“我要学”的学习思维转变。

2 课程内容重构与设计

针对计算机科学与技术大类专业在应用技术型人才培养的转型背景下，对《计算机网络》课程理论讲授和应用实践需求的不同，可采用“精简理论、强化应用”的原则，重构教学内容，实现保障基本理论教学的前提下，突出灵活应用技术的特点。按照理论够用为度，着重强调实践能力的培养原则，从基本概念入手，以动手实践的过程教学反过来促进理论知识的掌握，筛选并合理规划课程内容布局，设计课程内容结构体系，以期达到将理论掌握与应用技术能力提升达到高度结合。

具体的课程改革中，以模块化、专题化的形式重构课程内容结构体系，即以网络体系结构、网络技术、网络应用技术、网络规划与设计等模块为载体来筛选并组织教学内容，按照每个模块若干个专题来设计该模块的具体内容，专题则以案例的形式安排知识要点，并由此给出教学任务、教学目标、教学重难点、实验项目设计，如图1 所示。

图1 基于模块化、专题化的内容重构与设计

3 “主体探究三段式”的应用型人才培养教学模式

应用技术型人才培养，重点培养学生的实践能力和创新意识，要求在教学过程中应该积极主动探索新的教学方法。针对课程理论与实践并重的特点，开展“主体探究三段式”的索源应用性教学方案，重构课堂组织模式，以学生为主体，尝试用三段递进模式的应用型教学模式驱动教学，如图2 所示，主要以：①以“问题为导向”的课前慕课学习，并设计在线习题，预先了解知识点及重难点，明了问题设计所涉及的内容，这有助于学生对课程的理解；②以“应用驱动”的课堂教学模式，让理论知识的完全理解来自于实践应用的深入，在专题化、案例化的教学中，根据设计好的案例进行课堂教学，将实践应用与理论知识真正结合，这可实现从主观认识到客观认识的层次递进，更易让学生吸收并掌握；③以“微课题”的专题研讨，将课程中的部分典型内容设计为专题研讨的课题形式，如IP 地址规划与设计、生成树协议、路由协议等部分内容，使其成为若干微型课题，微课题研究时间短、应用快，且探索分析过程微小而具体，有一定的深度，让学生基于微课题研究方法展开研究，体现一定的学习深度，并能将最终研究目标形成诸如学术论文等形式的成果定型，教师应及时梳理和总结，这在体现让学生自主学习的同时，可以很好地达到培养学生创新思维能力的目标。

图2 三段式的应用型人才培养教学模式

4 创新驱动实践教学

课程教学的目标是灵活运行所学的课程知识和技术，将计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试、各类型网络设计竞赛、网络空间安全大赛、大学生创新实验项目等竞赛型或实践创新型的项目纳入驱动课程实践教学，将第一课堂和第二课堂积极联系起来，如图3所示，既为我们的专题化、案例化教学提供了坚实基础，又可很好地锻炼学生的实践创新能力。尤其是国家软考中的网络工程师、网络规划师内容与《计算机网络》课程内容紧密结合，能进一步扎实学生知识基础，考核学生的灵活运用。网络大赛、网络空间安全大赛、大学生创新实验项目等创新型实践，可以鼓励学生以小组的形式参与，方式有二：①在实践教学环境中，模拟竞赛环节，摒弃传统实践教学的演示、验证实验等环节予以节省学时，而让学生通过教师梳理，自学和查阅相关文献资料，自行设计实践方案，提出相应的规划，最后撰写实践报告，充分发挥学生的主观性为主，教师引导和助推为辅；②积极鼓励和指导学生参加正赛，以竞赛驱动教学。通过前期的改革试行，近三届学生中，国家软考中网络工程师通过人数达12 人，网络规划师1 人，国家级大学生创新实验项目2 项，省级大学生创新实验项目5 项，网络空间安全大赛省级二等奖1项。由此可以看出，助推学生参与创新性项目锻炼，以专题化、案例化的教学更能促进学生灵活运用所学知识，更能提升应用型创新意识的培养。

图3 创新驱动实践教学体系结构

5 应用技术型人才培养的课程评价体系

传统的理论笔试加实践考核的单一课程评价体系无法有效评价课程教学效果，无法反映学生的学习是否达到教学目标，较为盲目，因而在新背景下，应予以构建新的应用技术型人才培养的课程评价体系。实践创新能力培养的应用型课程可以从以下几个方面进行课程教学考核：①慕课参与度，根据学生课前的慕课学习情况，以在线试题解答情况为基准，考核学生课前带问题的学习情况，翻转课堂的课前慕课学习能最大程度督促学生主动学生的态度；②课堂教学与研讨参与度，鼓励学生积极参与课堂教学，考核学生师生互动的有效性，并根据表现予以评分；③专题参与度，根据各小组的专题报告与答辩情况，予以评分，主要考核学习灵活运用知识的能力和自主学习能力，并能有效规范学生的学术思维；④实践考核，根据课程综合设计的几个系统性实验，根据学生的撰写情况予以评分，其中增加对综合性、设计型实验和能力扩展探索性实验的考核比重，主要考核学生的应用实践能力及创新意识，另外，适当考虑竞赛成绩与软考成绩的情况酌情加分，提升学生的学习积极性；⑤期末卷面考核，主要考核学生对基本知识点的掌握程度。将上述多元化的考核构成该门课程综合的评价体系，课程期末综合成绩由上述几部分构成，如图4 所示，其中，卷面考核占40%，实践考核成绩占30%，专题参与度占10%，课堂教学参与度占10%及慕课参与度占10%，使得实践和专题参与度的成绩比重将达到综合成绩40%以上，这将督促学生更加重视应用实践的过程学习，对提升学生的自主学习能力和实践型应用创新能力将会起到积极作用。经过近三届学生的课程改革后的考核，该课程评价方法能更有效地透视学生的学习情况，更能让教师把握住课程教学过程管理，能较大幅度地提升教学质量，也让师生共同参与教学过程变得更为有效。

图4 课程考核评价体系构成

6 结语

本文就《计算机网络》课程教学适应应用技术型大学办学目标的角度，力求培养工程实践创新能力强的应用技术型人才，重构课程内容，从教学理念、教学内容、教学方法、课堂与实践教学管理以及课程评价体系等方面进行改革。改革后的该课程教学效果表明，有利于学生的创新意识素养培养，能有效地增强学生的工程实践创新能力，符合地方高校向应用技术型大学转型发展的内涵建设需求。