計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐體系及內(nèi)容的改革初探

摘要：為解決目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐環(huán)節(jié)中存在的一些問(wèn)題，探討建立基于CDIO理念的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐體系。通過(guò)改革計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及方法，讓學(xué)生在掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本理論的同時(shí)，增強(qiáng)其網(wǎng)絡(luò)技能與實(shí)踐能力，有利于培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程能力。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) CDIO理念 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（a）-0-02

目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展非常迅速，并且網(wǎng)絡(luò)知識(shí)也越來(lái)越普及。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的交叉學(xué)科，理論性強(qiáng)、知識(shí)面寬、應(yīng)用廣泛、實(shí)用性強(qiáng)的計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。“知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，能力來(lái)源于實(shí)踐，素質(zhì)更需要在實(shí)際中養(yǎng)成；各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力尤其重要；實(shí)踐對(duì)于大學(xué)生成長(zhǎng)至關(guān)重要。[1]”因此針對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用特色顯著的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)非常重要。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)不僅僅是對(duì)理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，而且對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力起著非常重要的作用。CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO工程教育理念是將學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)分成工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，在注重培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的工程基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，努力將教育過(guò)程放到工程領(lǐng)域的具體情境中，經(jīng)過(guò)近似于實(shí)際工程場(chǎng)景的實(shí)踐訓(xùn)練，造就具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)秀工程師[2]。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程在強(qiáng)調(diào)理論基礎(chǔ)的同時(shí)，更加關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力，符合CDIO大綱對(duì)學(xué)生能力的要求。將CDIO工程教育理念引入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的實(shí)踐教學(xué)中，通過(guò)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的積極性，增強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)工作和溝通的能力。因此，以CDIO理念為基礎(chǔ)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)改革有著重要的意義。

1 設(shè)計(jì)基于CDIO理念的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)體系

當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的實(shí)驗(yàn)設(shè)置基本上與課程內(nèi)容脫節(jié)，主要由于理論課程中主要介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理及組成；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和相關(guān)的概念、名詞及術(shù)語(yǔ)；講解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展特點(diǎn)、設(shè)計(jì)、方法、網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)等，這樣讓許多學(xué)生反映課程內(nèi)容抽象、空洞，與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品及應(yīng)用結(jié)合不太緊密。這主要是由于缺少直觀的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)實(shí)例內(nèi)容的學(xué)習(xí)。近年來(lái)，隨著高校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大，在校學(xué)生不斷增加，高等教育實(shí)現(xiàn)了由“精英教育”向大眾教育的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展大多數(shù)高校開(kāi)始推行了學(xué)分制教學(xué)改革[3]。本校在推行學(xué)分制改革的過(guò)程中，大量專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)時(shí)被精簡(jiǎn)壓縮，其中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)時(shí)從56學(xué)時(shí)減少到40學(xué)時(shí)（其中還包含12學(xué)時(shí)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)）。在這樣的背景下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)很難達(dá)到社會(huì)對(duì)工程技術(shù)人才在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方面的培養(yǎng)要求，我們綜合考慮學(xué)生各方面的培養(yǎng)要求，并結(jié)合CDIO理念，規(guī)劃提出一個(gè)由課堂實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、暑期實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等組成的立體性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐體系如圖1所示，使得學(xué)生接受“從驗(yàn)證到綜合到創(chuàng)新”的層次化教育，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力[4]。（圖1）

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的課程實(shí)驗(yàn)主要是結(jié)合課程的教學(xué)大綱的要求，并參考實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備情況來(lái)進(jìn)行設(shè)置，從系統(tǒng)、實(shí)用等方面培養(yǎng)基本技能。課程設(shè)計(jì)是在課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)完成之后為學(xué)生開(kāi)設(shè)的，是實(shí)踐教學(xué)中重要的組成部分。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)采用開(kāi)發(fā)性的方式，不指定課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，不限定學(xué)生的思路和方法，教師按照培養(yǎng)目標(biāo)給學(xué)生提供相關(guān)學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生在若干個(gè)范圍領(lǐng)域進(jìn)行選題，突破課程教學(xué)內(nèi)容的局限性。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)自身興趣設(shè)定課程設(shè)計(jì)題目，分析問(wèn)題，教師根據(jù)情況進(jìn)行針對(duì)性輔導(dǎo)，培養(yǎng)進(jìn)階技能。假期實(shí)訓(xùn)是我系結(jié)合教育部2010年6月啟動(dòng)的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”這一高等工程教育的重大教學(xué)改革開(kāi)始實(shí)施的，通過(guò)聯(lián)合企業(yè)建立實(shí)訓(xùn)基地，利用學(xué)生暑期時(shí)間進(jìn)行集中工程實(shí)踐訓(xùn)練。假期實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生分成小組，深入企業(yè)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、參與相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)施，全程由企業(yè)中工程經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)工程師指導(dǎo)。每年的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我系都會(huì)有一些針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方法的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目供學(xué)生選擇，其中一些課題是和網(wǎng)絡(luò)軟件公司合作的，需要學(xué)生在公司完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。暑期實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等的這些相關(guān)課題項(xiàng)目提供給了學(xué)生一個(gè)高級(jí)技能培訓(xùn)的平臺(tái)，讓參加過(guò)學(xué)生的綜合能力得到較大的提升。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐的改革

（1）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生獲取知識(shí)的重要來(lái)源。當(dāng)今世界處在一個(gè)飛速發(fā)展的信息時(shí)代，尤其計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更是處于“一年一大變，三年一巨變”的變化歷程中。各種新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在這種情況下，與時(shí)俱進(jìn)，優(yōu)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容就顯得尤為重要。例如，像近些年計(jì)算機(jī)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展非常迅速普及，很多同學(xué)在日常生活中常常接觸，所以設(shè)計(jì)了“無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）的安裝與配置”等無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)方面項(xiàng)目。國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)分配機(jī)構(gòu)IANA在2011年2月3日宣布，現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)IPv4地址已于當(dāng)天分配完畢。目前推廣采納IPv6對(duì)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)是非常重要的事情，這樣在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)IPv6相關(guān)的“Windows XP IPv6的環(huán)境配置”等項(xiàng)目。另外在課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中也積極引導(dǎo)學(xué)生參與利用網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)方面的項(xiàng)目，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到很大作用。（2）改進(jìn)教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)設(shè)分必修和選修兩類(lèi)。必修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是指根據(jù)實(shí)驗(yàn)大綱和指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)課內(nèi)必須完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。必修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目雖然有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)內(nèi)容和規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求，但要改變以往教師講解為主的形式，形成以學(xué)生為主，教師為輔的模式，要求學(xué)生自己實(shí)踐具體過(guò)程，充分鍛煉學(xué)生的思考分析和實(shí)踐動(dòng)手能力。選修實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是教師布置的課外實(shí)驗(yàn)課題，由學(xué)生自己選擇在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間獨(dú)立或小組完成，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以綜合設(shè)計(jì)型項(xiàng)目為主，提高學(xué)生的問(wèn)題分析能力和創(chuàng)新意思。根據(jù)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采取不同的教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，教師采取精講與輔導(dǎo)相結(jié)合形式，學(xué)生采取個(gè)人獨(dú)立操作與分組協(xié)作兩種不同方式。另外，由于現(xiàn)在學(xué)生人數(shù)越來(lái)越多，而部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高，相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不夠，實(shí)驗(yàn)操作也具有一定破壞性。采取在仿真軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行，就能解決相關(guān)問(wèn)題。例如使用模擬軟件Netsim完成交換機(jī)、路由器的連接合配置實(shí)驗(yàn)，其操作過(guò)程、結(jié)果與真實(shí)環(huán)境極其相似[5]。（3）提高資源利用。為了充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備資源，制定實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理的具體實(shí)施辦法。學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間來(lái)安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程或找尋空余時(shí)間安排實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室的利用率提高。也解決了受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不足、時(shí)間限制等客觀原因影響，大都只能完成驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)局限。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，給學(xué)生以選擇、表現(xiàn)和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，自己操作相關(guān)的儀器設(shè)備。通過(guò)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研精神，提高學(xué)生的綜合能力。學(xué)生通過(guò)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)查詢(xún)大量文獻(xiàn)資料，因此具備一定的文獻(xiàn)查閱能力和交流能力，培養(yǎng)了團(tuán)結(jié)合作自主的團(tuán)隊(duì)精神。使實(shí)驗(yàn)室真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的基地。（4）創(chuàng)新評(píng)價(jià)體系。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式只重視終結(jié)性評(píng)價(jià)，卻忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的實(shí)際收獲，這與社會(huì)要求的人才標(biāo)準(zhǔn)不符合，也有悖于CDIO的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此將引入多項(xiàng)考核學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)考勤（學(xué)習(xí)態(tài)度）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)（文字表達(dá)能力）、實(shí)驗(yàn)答辯（語(yǔ)言表達(dá)能力）、實(shí)驗(yàn)的分析與設(shè)計(jì)（專(zhuān)業(yè)知識(shí)）、實(shí)驗(yàn)的協(xié)作與組織（團(tuán)隊(duì)能力）、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)（創(chuàng)新能力）等多個(gè)方面，最終實(shí)施素質(zhì)、技能、知識(shí)“三位一體”的全面、可控的考核體系，著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。采用這樣的考核方式，可使學(xué)生更注重計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)的綜合運(yùn)用和創(chuàng)新，能更快適應(yīng)社會(huì)的需求。

3 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、方法等方面改革探索的目的是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，為國(guó)家培養(yǎng)合格的工程技術(shù)人才。通過(guò)基于CDIO理念的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性增加學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力，同時(shí)也鍛煉了教師隊(duì)伍，促進(jìn)了學(xué)校的教學(xué)科研工作發(fā)展。

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