融合式實踐教學在計算機網絡課程中的探索

劉熹+張寒+彭來獻+吳澤民+張磊

摘要：針對通信專業(yè)本科《計算機網絡》課程實驗教學中存在的問題，提出了融合式實踐教學改革方案。利用翻轉課堂把分層漸進的實踐任務與整個理論教學過程相融合，促進基本原理知識的理解吸收。利用開放實驗和創(chuàng)新課題等綜合性網絡實踐突破課程界限，著重培養(yǎng)網絡思維與實踐能力。近年的實施效果表明該方案為學生打好理論基礎、提高綜合應用能力起到了十分積極地作用。

關鍵詞：計算機網絡；實踐教學；通信專業(yè)

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）01-0258-02

計算機網絡逐漸成為通信專業(yè)本科生必修的基礎課程[1-2]，用實踐環(huán)節(jié)增強教學效果已成為普遍共識[3-4]。而課程分配學時有限，課內沿用理論與實驗二元學時劃分方案，很難實現理論基礎和實踐能力并重的教學目標[5]。本文針對《計算機網絡》課程教學進行探索。

一、融合式實踐教改思路

融合式實踐教改的基本思想是以系統(tǒng)性的實踐環(huán)節(jié)設計貫徹知識內化與能力培養(yǎng)的雙重教育目標。所謂“融合式”有兩層含義：一是在本課程內，將實踐與理論教學融合；二是突破課程界限，將應用能力培養(yǎng)滲透到后續(xù)必修環(huán)節(jié)。

具體來講，在課程教學過程中，通過設計一系列與理論教學緊密結合、分層漸進的實踐任務，采用課外完成、翻轉課堂報告的形式，克服實驗學時不足的問題，促進原理知識的消化吸收。在課程結束后，將計算機網絡與開放實驗和創(chuàng)新課題等人才培養(yǎng)必修環(huán)節(jié)相結合，通過設計網絡相關的綜合性、實用性、趣味性開放課題，鼓勵學生自主申請創(chuàng)新課題，進一步發(fā)展網絡思維和綜合實踐能力。

二、教改設計

（一）針對應用型技術人才的實踐環(huán)節(jié)設計

在網絡技術的大背景下，通信專業(yè)應用型人才的培養(yǎng)目標無法再局限于終端、傳輸、交換等局部概念的劃分，而軍事通信人才尤其強調在信息化戰(zhàn)爭條件下對各種聯網裝備的組網、應用、維護能力[6]。因此必須具備復合型的知識結構。在設計實踐環(huán)節(jié)時，首先要考慮的是與理論教學內容的有機結合；其次是考慮人才能力素質培養(yǎng)的內化作用。據此，我們將實踐環(huán)節(jié)劃分為協(xié)議分析實踐、編程實踐、虛擬實驗、開放實驗、創(chuàng)新課題五個層次。前兩個層次與理論教學同步，虛擬實驗則占用課內較少的實驗學時，集中開展稍有深度的模擬實驗；后兩個層次作為后續(xù)能力拓展訓練環(huán)節(jié)。

各環(huán)節(jié)的教育目標定位、實施方法以及課題任務設計說明如表1所示。

（二）以學生為中心的教學實施方法

各層次的實踐環(huán)節(jié)由學生自主完成。對于與課程內容結合緊密的協(xié)議分析實踐、編程實踐，要求學生利用課余時間完成，相應章節(jié)理論教學時由學生進行課題報告、討論，檢驗學習效果。虛擬實驗要求課外完成課內驗收。開放實驗集中在第6、7學期開展，作為能力拓展的創(chuàng)新課題，在第5～8學期完成，著重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力?？梢愿鶕枰趯熤笇逻M行項目申報，學院給予一定的經費支持。

（三）多目標指向的實踐考評方法

對實踐環(huán)節(jié)進行考核評價是難點之一。我們采用課題報告、課題作業(yè)、實驗等多種目標指向的評價機制對不同的實踐環(huán)節(jié)進行效果評估：首先，對于與理論教學密切結合的協(xié)議分析實踐和編程實踐環(huán)節(jié)，要求全體學生用課余時間先完成課題任務，再利用翻轉課堂時間指定學生進行課題報告和集體研討。教師現場點評課題報告情況并給出成績，評定標準包括內容組織、觀點表述、PPT美觀和問答互動等四個方面，等級分為優(yōu)、良、中、差。其他學生課題完成情況則由教師批改學生提交的課題作業(yè)評定成績。其次，對于虛擬實驗，利用實驗機時檢查驗收合格后，學生方可上交實驗報告，據此評定成績。此外，對于能力拓展的開放實驗和創(chuàng)新課題，學院要求每個學生畢業(yè)設計開題前必須完成一項，他們可以自主選擇由實驗室提供的與網絡有關的開放實驗項目或其他創(chuàng)新課題，并且有配套經費保障、獎懲機制和答辯驗收機制。

（四）課程配套資源建設

1）自編教材《計算機網絡實踐指導》，對完成課題需要的軟件、數據、方法、步驟、需回答問題、口頭、書面實驗報告的要求，成績評定依據等方面均給予指導。

2）利用校園網構建教學網站，為學生提供HTTP協(xié)議分析、TCP/UDP程序設計例程、Java Applet等課堂教學演示環(huán)境，提供Wireshark、PingPloter、VC++、MSDN、Packet Tracer等軟件、實驗數據、教學PPT和視頻的下載。

3）在《開放實驗申請指南》中增加15～20個與網絡相關實驗，供學生選題提供思路。

（五）實施效果

開展了融合式實踐教改試點，嘗在總共40學時不變的情況下將原來的10學時實驗壓縮為6學時。效果比較滿意：

1）理論與實驗教學效果都得到提高。一方面，新方案理論學時增加了4小時，相對枯燥的協(xié)議介紹、編程介紹全部以實踐任務的形式布置給學生課后完成，期末理論考試成績比平行班平均高5分（百分制）。

2）學生本課程的認可度很高。試點班學生評教結果，平均分達到98.5（百分制）。學生自學、表達、合作能力都得到鍛煉，通過制作PPT和講課增加了信心和動力。

3）學生對網絡實踐能力更加重視。試點班學生申報學院立項的本科生創(chuàng)新課題項目中，在軟件制作類項目中比例高達70%；選擇開放實驗的學生中一半以上的學生都選擇了網絡方面的實驗項目。

三、結束語

本文針對通信專業(yè)計算機機網絡課時有限、實驗與理論脫節(jié)問題，提出了融合式實踐教學改革思路，突破課時限制和課程界限，達到了為學生內化知識，培養(yǎng)實踐能力的教改目標！

參考文獻：

[1]中國高等院校計算機基礎研究改革課題研究組.中國高等院校計算機基礎教育課程體系2014[R].北京：清華大學出版社，2014.

[2]朱昌平，龔潤航，郭臣，等.美國高校通信工程專業(yè)建設與實踐教學的考察與思考[J].高等工程教育研究，2013，（3）：127-131.

[3]張曉明，陳明，杜天蒼，等.計算機網絡實踐教學體系與能力培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2013，32（10）：401-404，411.

[4]哈聰穎，王俊，張有光.通信專業(yè)類綜合性實驗研究與探索[J].實驗室研究與探索，2013，32（8）：170-173.

[5]李曉峰，周寧，傅志中，等.高質量通信專業(yè)人才培養(yǎng)體系的構建[J].實驗科學與技術，2014，12（2）：147-148，193.

[6]劉熹，王海，吳連才，等.軍校通信工程專業(yè)計算機網絡教學研究[J].計算機教育，2013，（14）：72-76

The Exploration on the Integrated Practice Teaching of the Computer Network Course

LIU Xi1，ZHANG Han2，PENG Lai-xian1，WU Ze-min1

（1.College of Communications Engineering，PLAUST，Nanjing 210007；2.Unit 73689，Nanjing 210042，China）

Abstract：The integrated practice teaching is proposed to resolve the problems existing in the experimental teaching of the computer network course for the communications undergraduates. The flipped classroom is used to combine the practice tasks with the whole theoretical teaching，and to promote the understanding of the basic principles. Open experiments and creative projects are used to break through the boundary of curriculums，and to develop the network thinking and practical ability. The practice results show that it has played a very active role in improving the students' theoretical basis and the comprehensive application ability.

Key words：computer network；practice teaching；communication specialty