周歡+鄒耀斌+李昭

摘要：本文主要探討面向“卓越工程師”的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程教學(xué)改革，從培養(yǎng)“卓越工程師”的角度，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗的教學(xué)方法與組織形式設(shè)計、實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和實(shí)驗考核方式設(shè)計等三個方面展開研究。在教學(xué)方法與組織形式方面，以互動的教學(xué)方式替代傳統(tǒng)的說教傳授方式。在實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容方面，更新實(shí)驗內(nèi)容，增加綜合性和設(shè)計性實(shí)驗。在實(shí)驗考核方式的改革方面，將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程設(shè)置為獨(dú)立課程，加重平時成績在綜合成績中的比例。通過對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程的教學(xué)改革，提高學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)踐能力、組網(wǎng)的綜合設(shè)計水平和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理與維護(hù)水平，從而培養(yǎng)面向“卓越工程師”的工程性應(yīng)用技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：卓越工程師;計算機(jī)網(wǎng)絡(luò);實(shí)驗課程;教學(xué)研究

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）07-0081-02

“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項目，是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措[1，2]?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”旨在采用適合工程化人才培養(yǎng)的教育理念和教學(xué)理論、創(chuàng)新的教學(xué)模式和教學(xué)方法，培養(yǎng)面向工程實(shí)踐的應(yīng)用型人才?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”的出現(xiàn)給正在進(jìn)行本科計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的地方院校指明方向，對高校開展更深層次、更緊密的教學(xué)改革提供契機(jī)[3，4]。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計算機(jī)專業(yè)必修的一門專業(yè)核心課程，兼應(yīng)用性與理論性于一體，開設(shè)該課程的基本目的是培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。但是在當(dāng)前“卓越工程師”培養(yǎng)計劃的背景下，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程面臨著重大改革。傳統(tǒng)的課程教學(xué)更加注重理論知識的學(xué)習(xí)，但即使學(xué)生掌握大量的理論知識，卻不能在實(shí)際工作中得到實(shí)踐和應(yīng)用。因此，如何在進(jìn)行基礎(chǔ)理論教學(xué)的同時，體現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，以及探索一條科學(xué)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段的改革之路，成為擺在高校教學(xué)工作者面前的一個緊迫課題。本文結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐，就如何構(gòu)建“卓越工程師”背景下的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程體系進(jìn)行研究和探索。

一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗教學(xué)中存在的問題

目前，國內(nèi)外高校普遍開設(shè)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生一般從傳輸媒體等網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)開始學(xué)習(xí)，然后學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)管理，最后學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)安全。傳統(tǒng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)注重理論知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生除了學(xué)習(xí)各種與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的概念、原理和協(xié)議外，還要進(jìn)行大量的實(shí)物動手操作，才能更好地理解理論知識和掌握實(shí)踐技能。但在“卓越工程師”的背景下，現(xiàn)階段計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗教學(xué)環(huán)節(jié)中還存在一些問題。

1.實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容不夠全面，較為陳舊，與社會應(yīng)用發(fā)展實(shí)際不相適應(yīng)。

2.實(shí)驗組織形式單一。實(shí)驗課程的開展一般局限在實(shí)驗室課堂上，教師講解和演示實(shí)驗，學(xué)生動手操作，教師巡視并給予幫助，最后提交實(shí)驗報告。學(xué)生在這種教學(xué)形式下，創(chuàng)新意識得不到發(fā)揮，實(shí)踐能力也不能獲得有效提高。同時，教師精力有限，不可能對每一個學(xué)生的實(shí)際需要進(jìn)行解答指導(dǎo)，學(xué)生遇到問題時尋求幫助的途徑有限。

3.實(shí)驗過程本身的局限性。對一些只能看到實(shí)驗結(jié)果，無法觀察到實(shí)驗過程的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)象，無法通過傳統(tǒng)的實(shí)驗手段進(jìn)行觀察，比如網(wǎng)絡(luò)分層原理、層與層之間的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)報分片及分片封裝等。

4.實(shí)驗室硬件設(shè)施欠缺。許多學(xué)校由于資金導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室硬件環(huán)境根本不能滿足所有實(shí)驗內(nèi)容的要求，許多高校的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗室設(shè)備有限，不能滿足所有學(xué)生同時進(jìn)行實(shí)驗。

因此，本文擬從培養(yǎng)“卓越工程師”的角度對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗的教學(xué)方法與組織形式設(shè)計、實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和實(shí)驗考核方式設(shè)計等方面展開研究。

二、教學(xué)方法與組織形式的改革

傳統(tǒng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程教學(xué)方法，主要是以教師為主、學(xué)生為輔的講授方式，常常是教師簡單介紹實(shí)驗的基本原理，并且將實(shí)驗的主要內(nèi)容示范一遍，然后學(xué)生根據(jù)教師的示范內(nèi)容重新做一遍。這種方式，實(shí)現(xiàn)起來雖然很容易，但是卻大大地限制學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造能力，不能充分調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。和以前的教學(xué)方式不同，本文提倡互動的教學(xué)方式。互動的教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主，教師為輔。在教學(xué)過程中，重視激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)創(chuàng)造力和團(tuán)隊協(xié)助能力。傳統(tǒng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程組織形式，主要是通過課堂形式進(jìn)行講授。本文提倡教學(xué)過程中要拓展傳統(tǒng)的課堂形式，使實(shí)驗課程不再局限于實(shí)驗室。實(shí)際上，學(xué)校的很多資源可以作為傳統(tǒng)課堂的補(bǔ)充，例如，學(xué)校的信息中心、校園網(wǎng)中心、學(xué)生宿舍等。在講授局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)這一部分的實(shí)驗內(nèi)容時，除了讓學(xué)生完成既定的實(shí)驗內(nèi)容外，還可以組織學(xué)生參觀學(xué)校校園網(wǎng)中心，了解實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和組成原理。

通過這種方式，學(xué)生可以更加直觀地了解局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)，借助教師布置的課后作業(yè)，在宿舍動手組建小型局域網(wǎng)。另外，教學(xué)過程中，可以嘗試通過不同方法激發(fā)學(xué)生的主動能動性和創(chuàng)造力。例如，在教學(xué)過程中，考慮通過角色變換來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。由教師確定實(shí)驗教學(xué)主題，讓學(xué)生自由分組，以組為單位完成相應(yīng)實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的自學(xué)。同時，要求各組將學(xué)習(xí)內(nèi)容自制成PPT，在課堂上向大家講述，然后全班一起討論，比較各組的學(xué)習(xí)結(jié)果。最后，教師負(fù)責(zé)總結(jié)和打分。通過這種方式，每個學(xué)生都能積極參與，將枯燥的課堂變得生動活潑。這種教學(xué)方式，不但培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，而且提高了他們的演講和團(tuán)隊協(xié)作能力，可以說是一舉多得。

三、實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著IT的不斷發(fā)展，新的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)層出不窮，比如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等。如果計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗的教學(xué)內(nèi)容一成不變，顯然無法適應(yīng)市場的變化需求。因此，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容亟須更新[5]，特別是將一些最新的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)驗中。本文考慮在傳統(tǒng)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗中，適當(dāng)?shù)卦黾右恍┚C合性和設(shè)計性的實(shí)驗內(nèi)容。目前，常用的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程大致分為8個實(shí)驗[6]，這些實(shí)驗基本上是關(guān)于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的驗證性實(shí)驗，綜合性與設(shè)計性的實(shí)驗內(nèi)容較少。本文通過對當(dāng)前就業(yè)市場的分析，結(jié)合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新的研究方向，考慮增加一些綜合性和設(shè)計性的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗，實(shí)驗項目分別為對等網(wǎng)實(shí)驗、Sniffer網(wǎng)絡(luò)協(xié)議監(jiān)控實(shí)驗和校園網(wǎng)設(shè)計等。這些增加的實(shí)驗課時數(shù)在4～8個，一部分可在課堂內(nèi)完成，另一部分可以要求學(xué)生在課外完成。

為了培養(yǎng)學(xué)生組網(wǎng)、管網(wǎng)和用網(wǎng)的能力，以及培養(yǎng)學(xué)生解決企事業(yè)單位網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、規(guī)劃、管理和維護(hù)的實(shí)踐能力，本文考慮在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程中增加課程實(shí)訓(xùn)，建立真實(shí)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)企業(yè)案例進(jìn)實(shí)踐課堂。學(xué)校和學(xué)院負(fù)責(zé)事先聯(lián)系好實(shí)訓(xùn)基地，教師負(fù)責(zé)帶隊，以班級為單位組織參觀實(shí)訓(xùn)公司的網(wǎng)絡(luò)布線和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃，對公司的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提出改進(jìn)方案。針對公司網(wǎng)絡(luò)管理的實(shí)際問題，提出網(wǎng)絡(luò)安全的建設(shè)性意見，形成實(shí)訓(xùn)報告。

四、實(shí)驗考核方式的改革

在現(xiàn)有計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)理論考核的導(dǎo)向下，學(xué)生對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗內(nèi)容并不看重。對此，本文考慮將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗作為一門獨(dú)立課程，和其他專業(yè)課一樣，成績列入總分排名。通過這種方式，可以大大提高學(xué)生對實(shí)驗課程的重視程度。另外，作為實(shí)踐課程，不能像理論考試那樣主要依靠期末考試來決定課程成績，必須進(jìn)行考核方式的改革。本文考慮通過增加計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程平時成績的方法解決這一問題。平時成績按照課堂出勤率、實(shí)驗內(nèi)容的完成情況和實(shí)驗報告成績來綜合評定。

另外，為了檢驗學(xué)生對于這一門課程的學(xué)習(xí)狀況，可以考慮將期末考試改為綜合設(shè)計實(shí)驗，讓學(xué)生在課后完成一個綜合設(shè)計實(shí)驗，提交實(shí)驗報告，制作電子演講稿，介紹實(shí)驗內(nèi)容。教師負(fù)責(zé)評判，綜合考慮學(xué)生的實(shí)驗完成情況以及演講表現(xiàn)進(jìn)行打分。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程是培養(yǎng)卓越網(wǎng)絡(luò)工程師的一門核心課程，在培養(yǎng)計算機(jī)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面，發(fā)揮至關(guān)重要的作用，但在當(dāng)前的實(shí)驗教學(xué)中，存在實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容不夠全面且較為陳舊、實(shí)驗組織形式單一、實(shí)驗室硬件設(shè)施欠缺、考核方式只重理論等問題，嚴(yán)重影響未來卓越網(wǎng)絡(luò)工程師的培養(yǎng)?；诖?，本文結(jié)合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗課程方面進(jìn)行改革和實(shí)踐，提出相應(yīng)的改革措施。這些改革措施的實(shí)施，有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加動手實(shí)踐機(jī)會，提高師生的教學(xué)效率。

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