面向成果导向的计算机网络教学实践

2022-06-21何止戈，路晶

计算机时代 2022年6期

何止戈，路晶

摘要：网络技术应用能力已成为行业人才必备的知识素养。探讨了以学生为中心，成果为导向，持续改进为机制，将OBE（Outcome based Education）理念贯穿到计算机网络教学的各个环节。从教学大纲，教学内容，教学方法，考核方式等方面进行教学实践，建立了以产出为导向的计算机网络教学体系。

关键词：计算机网络; 教学实践; OBE; 产出导向

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2022）06-123-04

Outcome-oriented teaching practice of computer networks

He Zhige1， Lu Jing2

（1. School of Computer， Civil Aviation Flight University of China， Guanghan， Sichuan 618307， China;

2. School of Computer， Civil Aviation Flight University of China）

Abstract： Network technology application ability has become a necessary knowledge and quality for industry talents. Taking students as the center， results as the guide and continuous improvement as the mechanism， the OBE concept is applied to all aspects of computer network teaching. From the teaching syllabus， teaching content， teaching methods and assessment methods， an output-oriented computer network teaching system is established.

Key words： computer network; teaching practice; OBE; output orientation

0 引言

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，是高等学校工程教育的检验标尺[1，2]。工程教育认证的核心理念是“以学生为中心，以产业产出为导向和持续改进”，旨在推进工程教育认证的改革，有效地保障高校的工程教育质量[3-5]。

计算机网络是我校计算机科学与技术专业开设的一门专业必修课程，该课程要求学生理解计算机网络体系的基本概念、原理和方法，提高学生的计算机网络知识与素质水平，培养学生的计算思维和工程能力[6-9]。本文针对现在计算机网络教学中存在的困境，以工程教育认证的理念为基础，对教学思想，教学方法和教学手段进行改革，建立以學生为中心，产出为导向和持续改进为机制的计算机网络教学体系，将工程教育的理念融合到教学活动中[10-12]。

1 计算机网络教育存在的困境

1.1 以老师为中心

现在的课堂中，老师经常采用填鸭式教育，老师讲解，学生听课，学生在课堂上只能被动接受知识，与老师互动很少，这种单一的教学模式难以调动学生的学习积极性，学生无法发挥学习的自主性，从而影响课堂的教学质量。

1.2 目标导向模糊

计算机网络的知识点分散，导致该课程的教学目标导向不明确，无法高效的培养学生的工程能力，创新能力和计算思维。加之现代网络技术发展较快，知识日新月异，教师按照以前的目标进行教学，学生无法了解行业最新动态，造成知识陈旧。

1.3 评价指标僵化

目前的计算机网络教学中，通常采用平时成绩、实验成绩和期末成绩的占比作为最终的总评成绩。这种考核方式并不科学，期末考卷无法按照课程的目标点去设置考点，教师也无法通过这种方式去计算课程的整体达成度，不利于后续教学过程的改进。

2 基于工程认证的教学改革

2.1 树立学生中心的教学理念

以学生为中心的理念，强调以学生为中心，围绕培养目标和毕业要求达成度进行教学，将学生和用人单位满意度作为专业评价的重要参考依据。以学生为中心，注重在教学的各个环节培养学生的建模意识和分析、解决复杂工程问题的能力。如采用线上线下混合式教学模式，线上借助MOOC/SPOC课堂，线下采用课堂教学和实验教学，在课堂教学以案例教学，情景教学，启发式教学，小组讨论等多种教学方式为主，以超星学习通软件为辅，让学生在思考和互动中学习，实验教学中，分层次，分阶段布置实验任务，让学生合作学习，锻炼学生的工程能力，培养学生的创新思维，提高学生自主学习的能力。以学生为中心的教学思想让学生不再被动的去获取知识，而是围绕老师提出的问题，主动参与交流，提出合理有效的解决办法，充分发挥学生的主观能动性。

计算机网络作为一门实践性较强的专业课，其教学不应该只局限于课堂教学，当学生具备一定的网络知识和实践能力后，教师适当可以邀请一些专家开展专题技术讲座，带领学生进入公司实地调研，针对有工程价值的难题，和技术人员一起探讨和研究解决方案，这样不仅可以使学生了解行业的最新动态和发展趋势，还有助于培养学生分析和解决复杂工程问题的实践能力，做到理论教学与实践教学相结合。

2.2 构建产出导向的教学设计

产出为导向的教育理念即OBE教学理念，强调专业教学设计和教学实施以学生接受教育后所取得的学习成果为导向，并对照毕业生核心能力和要求，评价专业教育的有效性[13-14]。以产出为导向的教学强调以培养学生的工程能力，创新能力，计算思维为关键，让学生具备解决复杂工程问题的能力。本课程结合产出导向这一核心理念，立足于专业培养方案，根据本校教学的实际情况，明确了课程目标和课程知识点，分别如表1和表2所示。

计算机网络课程设置了三个课程目标和六个知识点模块，涵盖了计算机网络教学的全过程。再根据培养方案中计算机网络的具体教学要求，将知识点归到对应的课程目标，指标点，毕业要求和培养目标中，具体关系如表3所示。

在CM1中，要求学生对计算机网络的体系结构，协议的概念有初步的认识，熟悉TCP/IP的分层模型，同时学生能够运用理论知识对复杂的工程问题进行分析与设计，因此将其归到CO1中。

在CM2， CM3， CM4， CM5中，从下往上对计算机网络每一层的功能的实现，协议的配置进行详细的讲解，要求学生充分掌握每一层的协议要点，搭配相关的实验课程，让学生熟练的使用计算机网络的相关工具，进行路由器和交换机的配置，能够在面对复杂的工程问题时选择恰当的技术，工具进行解决，因此将这些知识模块归到CO2中。

在CM6中，该知识模块主要针对应用层进行讲解，该层包含较多的计算機网络专有英语名词，学生通过学习，能够掌握计算机网络中一些特有的专业英语名词，使其能在跨文化的背景下就复杂的工程问题进行交流。

通过设置课程目标和知识点，明确了教学目标，突出了理论知识学习，加强了实践能力培养，提高了学生的创新能力和计算思维。

2.3 形成持续改进的教学保障

持续改进的教学理念，强调专业必须建立有效的质量监控和持续改进机制，能持续跟踪改进效果并用于推动专业人才培养质量不断提升。为保证教学工作能够持续、正常且高效的运行，学校应该制定贯穿整个教学过程的改进措施及反馈机制，形成学校，学院两级监管体系，及时发现教学过程可能出现的问题进行改进。尤其是当下，计算机网络技术日新月异，教师应时刻关注行业最新的发展动态，对课程目标，知识点及时进行修改，融入最前沿的技术，做到教学内容与时俱进。

2.4 计算课程达成度

学生完成课程学习后，要计算课程的达成度，通过课程达成度分析学生对课程的掌握情况。计算课程达成度分为定量计算和定性计算。

2.4.1 定量计算课程达成度

定量计算课程达成度，主要包括学习过程中各环节的成绩，如作业成绩，实验成绩，期中考试成绩，期末考试成绩，实现对整个教学过程的监控[15-16]。在定量情况下，本课程每个课程指标点的达成情况计算方式如表4所示。

课程目标CO1的考核方式为期末考试，期中考试，分别占比70%，30%;CO2的考核方式为期末考试，平时作业，实验，分别占比70%，10%，20%;CO3的考核方式为期末考试，占比100%。要定量计算课程达成度，就需计算每个指标点的达成度，对每种考核方式按比例计算每个课程目标的达成度，然后再对每个课程目标按权重计算出课程达成度，这种计算方式包含了教学的各个环节，将学生的平时表现纳入最终的考核当中，不仅仅以期末考试成绩来衡量学生。

2.4.2 定性计算课程达成度

本课程采取问卷调查的方式定性计算课程达成度，通过用人单位对毕业生满意度的走访调查，计算每个课程目标对应的达成度。本课程设置每个课程目标的满分为50分，用实际得分除以50，计算出每个课程目标的达成度，然后再根据每个课程目标权重，计算出课程达成度。

通过定量和定性计算出课程达成度，再按照定量占比80%，定性占比20%，计算出课程的最终达成度。

3 教学实践效果

通过以上计算方式，针对计算机网络的平时教学表现及期末考试情况，定量情况下对本课程达成度进行计算，结果如表5所示。

从表5中可以看出，课程目标CO1，CO2，CO3的达成度分别为0.67，0.76，0.68。其中CO1对应的课程权重为0.2，CO2对应的课程权重为0.6，CO3对应的课程权重为0.2，由此计算出在定量的情况下课程的达成度为0.726。

除了定量分析外，工程认证的最终结果还需要定性进行分析，在本课程中，定性分析主要采用问卷调查的方式进行，通过调查用人单位对毕业生的满意度，结果如表6所示。

通过上表可以看出，课程目标CO1，CO2，CO3的达成度分别为0.80，0.84，0.80，对应的权重分别为0.2，0.6，0.2。计算出在定性的情况下，课程达成度为0.824。

在定量的情况下计算出的课程达成度占比80%，在定性的情况下计算出的课程达成度占比20%，因此计算出最终的课程达成度为0.7456。

4 结束语

计算机网络作为我校计算机类的专业必须课程，在工程认证教育课程体系中占据的重要的地位[17-19]。本文结合工程认证的各项要求，对以往在教学过程中出现的问题进行了反思，对教学手段，课程目标设置，考核方式等提出了相应的改革措施[20-22]。通过教学改革，在提高教学质量的同时，充分调动的学生学习的积极性和主动性，将工程认证中“以学生为中心，以产出为导向，持续改进”的三大教育理念贯彻到教学的各个环节当中，为我校培养具备工程能力的学生奠定了基础，在之后的教学工作中，我校将继续秉持这三个核心理念[23]，不断对教学内容、教学方法、教学手段进行探索和实践。

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