“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的改革實踐

黃姝娟 劉萍萍 楊盛泉

摘要：21世紀(jì)信息高速公路的飛速發(fā)展，使得對計算機(jī)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式要求越來越高。為了緊跟時代發(fā)展，加速網(wǎng)絡(luò)課程的國際化、創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)模式，本文結(jié)合多年講述CCNA課程的教學(xué)改革經(jīng)驗，從教學(xué)內(nèi)容的實用性、教學(xué)手段的多樣性、實驗、實踐教學(xué)的重要性等幾個方面闡述了有關(guān)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的教學(xué)改革實踐。

Abstract： With the rapid development of information superhighway in twenty-first Century， it is demanding higher and higher on the teaching mode of network courses for computer science specialty. In order to follow the trend of the times， accelerate the international and innovative talents cultivation， this paper describes the practice of teaching reform for network course on the practicability of teaching contents and the diversity of teaching ways and the importance of experiment， practice teaching etc. with many years of teaching reform experience on the CCNA course in the era of "Internet+".

關(guān)鍵詞：計算機(jī)專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)課程；CCNA

Key words： Computer Specialty；network course；Cisco Certified Network Associate

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）33-0255-03

0 引言

隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的興起[1-3]，高校學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)課程的需求越來越大，對課堂教學(xué)模式的要求也越來越高。傳統(tǒng)的以“教師主動講課，學(xué)生被動聽課”的方式在有著大量的網(wǎng)絡(luò)術(shù)語和抽象概念的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)過程中已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)生需求，如今的課堂教學(xué)上學(xué)生低頭看手機(jī)的現(xiàn)象十分普遍，如何引導(dǎo)學(xué)生抬頭聽課，激發(fā)上課的興趣，已是迫切需要解決的問題。

1 現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程存在的問題

首先，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容更新跟不上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展趨勢。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是以“互聯(lián)網(wǎng)+”為核心的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展迅速，而目前的教材，從內(nèi)容上和技術(shù)發(fā)展上都無法跟上時代的發(fā)展。

其次，理論教學(xué)與實踐結(jié)合不夠緊密。本科生大部分網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程主要針對網(wǎng)絡(luò)七個層次從概念上逐層介紹沒有相應(yīng)的實驗內(nèi)容。而網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用中又是操作性和實踐性都很強(qiáng)的課程，僅僅從理論上闡述，不能取得很好的教學(xué)效果。如果能把理論內(nèi)容放入與當(dāng)前應(yīng)用結(jié)合緊密的實驗環(huán)境中講解，不但可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且可以讓學(xué)生理解更為深刻。如果能讓學(xué)生在實驗中親自體驗所講過的理論知識和技術(shù)，那么學(xué)生將通過動手完成實驗而真正掌握這些知識和技術(shù)，而不再是死記硬背應(yīng)付考試。這一點從CCNA培訓(xùn)課程中可以明顯看到。

再次，網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境的不足。西安工業(yè)大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院先前開設(shè)的網(wǎng)絡(luò)課程，在課程內(nèi)容中加入了部分網(wǎng)絡(luò)實例，使得教學(xué)效果得到一定改善，但還是不能滿足國際化、工程型的人才培養(yǎng)模式，課程的實驗內(nèi)容安排、教學(xué)方法和教學(xué)形式需要得到學(xué)生的認(rèn)可，滿足學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)知識的需求，而且這些實驗?zāi)芨鶕?jù)當(dāng)前科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行實時調(diào)整，才能滿足當(dāng)前的教學(xué)需要。最后，教學(xué)方法需要豐富。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)過于抽象，術(shù)語太多難于理解。

2 教學(xué)改革方式

針對上述網(wǎng)絡(luò)課程的問題，西安工業(yè)大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院進(jìn)行了如下改革方式：首先，通過派遣老師去學(xué)習(xí)Cisco的網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)相關(guān)課程，吸收CCNA企業(yè)級課程的經(jīng)驗。通過分析發(fā)現(xiàn)：CCNA的課程本身在全國范圍內(nèi)是針對培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的，這種培訓(xùn)式的課程并不是按照計算機(jī)學(xué)院學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)和方向而開展的，如果直接按照培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的方式進(jìn)行培養(yǎng)則并不符合學(xué)院的辦學(xué)宗旨。因此，結(jié)合傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課程的理論部分和CCNA實踐部分兩大優(yōu)點將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程的內(nèi)容進(jìn)行互相補(bǔ)充，旨在以思科公司的網(wǎng)絡(luò)實踐內(nèi)容的建設(shè)思想為核心，結(jié)合學(xué)院原有網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)成果和經(jīng)驗，分析當(dāng)前技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，設(shè)計出符合學(xué)院學(xué)生發(fā)展目標(biāo)和方向的課程內(nèi)容。其次，在研究國內(nèi)外相關(guān)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容和形式的基礎(chǔ)上，通過和國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行對比和總結(jié)發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)課程在課程內(nèi)容、教學(xué)理念、教學(xué)思想以及授課形式上已經(jīng)不能滿足學(xué)生的需要，而實踐性很強(qiáng)的CCNA系列課程可以滿足國際化、工程型人才培養(yǎng)的實踐性需要但卻在理論和實踐總結(jié)等方面存在不足。為此，需要建設(shè)新的課程內(nèi)容，將實踐融入到理論當(dāng)中，設(shè)計出符合學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的新式課程內(nèi)容。其次，在課堂教學(xué)方面，吸取CCNA課程的優(yōu)點，采用網(wǎng)絡(luò)模擬工具和flash動畫一邊講述一邊在模擬器上進(jìn)行設(shè)計、演示，使學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)術(shù)語更加容易理解和明白。再次，在實驗課設(shè)計當(dāng)中，一方面利用實驗課上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實物讓學(xué)生將學(xué)習(xí)的內(nèi)容親自進(jìn)行動手配制和設(shè)計。另一方面，當(dāng)學(xué)生具備了一定理論基礎(chǔ)和基本技能后，進(jìn)一步通過實踐教學(xué)來培養(yǎng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜合實踐與應(yīng)用能力[4]。在實踐教學(xué)方面，增加了學(xué)生自己設(shè)計模擬器環(huán)節(jié)，設(shè)計相應(yīng)的路由算法加入到自己設(shè)計的模擬器當(dāng)中，以達(dá)到鞏固理論課程內(nèi)容的目的。

具體措施如下：

①在學(xué)院硬件投入保障下，重新設(shè)置實驗課課時。

學(xué)院為保證學(xué)生有充足的實踐場所，先后增設(shè)了公共實驗室、網(wǎng)絡(luò)實驗室、計算機(jī)硬件實驗室、數(shù)據(jù)庫實驗室，和教學(xué)實驗基地。在硬件有保證的情況下，確立理論聯(lián)系實際的培養(yǎng)模式，根據(jù)需要設(shè)置實驗課時數(shù)，《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用》課程的理論和實驗課時比例設(shè)置大概比例為2：1（32：16學(xué)時），加上學(xué)生課下在模擬器上自學(xué)的時間，理論課時和實踐課時比達(dá)到1：1，充分保證學(xué)生在掌握理論知識的同時，掌握知識的應(yīng)用方法和過程，做到“學(xué)以致用”。

②整合教學(xué)內(nèi)容，完備知識體系。

二十一世紀(jì)以來，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為信息化的工具，網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容可以覆蓋到各個角落，它所容納的知識不只是通信原理、計算機(jī)編程等知識它還涉及到硬件設(shè)備的安裝和調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域。要全面地講述網(wǎng)絡(luò)知識不能只是從某個方面某個角度去講述。因此，本課程整合了原有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論知識和當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上的流行的一些技術(shù)，從理論、設(shè)計以及應(yīng)用進(jìn)行闡述。對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)內(nèi)容，當(dāng)前課程主要介紹了硬件、軟件所涉及的內(nèi)容，重點對TCP/IP協(xié)議以及路由器、交換機(jī)的配置進(jìn)行了論述。而網(wǎng)絡(luò)綜合應(yīng)用的設(shè)計與實現(xiàn)，當(dāng)前課程中基本沒有涉及。綜合應(yīng)用設(shè)計與實現(xiàn)內(nèi)容的忽略，帶來的影響不僅僅是這部分內(nèi)容本身缺失，它直接影響了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的整體認(rèn)識，使得網(wǎng)絡(luò)理論和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用兩部分內(nèi)容成為孤立的部分。此外，網(wǎng)絡(luò)課程中抽象的概念由于沒有通過在實際中應(yīng)用和驗證，成為純粹的理論闡述內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生也只能為了應(yīng)付考試而死記硬背。因此，本項目借鑒CCNA課程建設(shè)思路，在課程內(nèi)容中增加大量和應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容，并通過大量具有實際意義的實例，應(yīng)用這些新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把理論和實踐緊密結(jié)合起來，讓學(xué)生學(xué)完本門課程之后，不但掌握了網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和知識，并且學(xué)習(xí)了和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的當(dāng)前流行的應(yīng)用技術(shù)和知識，使得學(xué)生學(xué)有所用，學(xué)會所用，甚至創(chuàng)造性應(yīng)用。

③轉(zhuǎn)變課程內(nèi)容安排與授課方式。

為進(jìn)一步加強(qiáng)方法學(xué)在課程中的體現(xiàn)，本項目對當(dāng)前課程的內(nèi)容安排和授課方式也應(yīng)采取相應(yīng)轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)整體觀念和過程，讓學(xué)生在課程中充分體會到該課程內(nèi)容的必要性和重要性。在內(nèi)容安排上，改變當(dāng)前課程多以概念和理論闡述為主線的內(nèi)容安排方式，通過補(bǔ)充豐富的動畫演示的內(nèi)容，使課程轉(zhuǎn)變?yōu)橐苑治?、設(shè)計和應(yīng)用實現(xiàn)過程為主線、理論和實踐結(jié)合的實用性課程。把課程中的概念和理論放到課程主線的各個階段點之上，避免孤立論述概念和理論，使得學(xué)生在學(xué)的時候一頭霧水，用的時候不知所措。在授課方式上，應(yīng)采取先拋出問題，在課堂與學(xué)生討論，討論解決問題的方法、采用的技術(shù)，總結(jié)解決問題的過程。最后，再拋出當(dāng)前普遍采用的解決問題的方法、技術(shù)和過程，通過對比，讓學(xué)生深刻認(rèn)識到當(dāng)前普遍采用的方法、技術(shù)和過程的合理性。最后，通過介紹一些輔助工具，讓學(xué)生了解為了加速設(shè)計和開發(fā)過程，企業(yè)能夠采用的一些工具和手段，讓學(xué)生在掌握原理的同時認(rèn)識到，提高設(shè)計和開發(fā)效率的手段，為將來走入工作崗位打下基礎(chǔ)。

④重新設(shè)置課程考核評定機(jī)制。

傳統(tǒng)課程在課程定位和內(nèi)容設(shè)置上普遍存在“重理論，輕實踐；重技術(shù)，輕方法；重結(jié)果，輕過程”的特點，因此，考核方式比較單一，主要以最后筆試為主，考核學(xué)生的概念、理論和技術(shù)以及方法的掌握。而課程經(jīng)過改革后，加強(qiáng)了實踐、方法學(xué)和過程在課程中的地位，因此，課程改革后，相應(yīng)考核機(jī)制也進(jìn)行了重新設(shè)置。在新的考核機(jī)制下，通過三個方面考核給予學(xué)生綜合評定。

第一方面，實驗練習(xí)和考核。本課程共設(shè)置了十三個練習(xí)，學(xué)生平時練習(xí)的完成情況反映了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的實踐能力。

第二方面，實踐考核。在小組實踐過程中反映學(xué)生分析問題、解決問題以及相互協(xié)作的能力。

第三方面，最終筆試考核。最終筆試情況反映學(xué)生對基本知識、概念和理論的掌握情況。通過三方面的考核，給出學(xué)生的綜合評定，更準(zhǔn)確地反映了學(xué)生的綜合能力。

另外，在三個方面的考核中，都注重過程，而不是僅僅根據(jù)結(jié)果判定答案是否正確。對學(xué)生提交內(nèi)容制定了詳細(xì)的過程考核要點。

3 改革成效

從教學(xué)改革開始到目前為止，經(jīng)歷了從調(diào)研到總結(jié)到實踐的過程，教學(xué)改革效果明顯，取得了如下成果：

①總結(jié)了CCNA課程體系思想，并調(diào)研了國內(nèi)外同類課程，探討了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程內(nèi)容設(shè)置與教學(xué)方法。形成了新的教學(xué)方案，包括內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法、教學(xué)實踐、實驗設(shè)置、教學(xué)大綱和實施計劃等。

②在教學(xué)思想和內(nèi)容上，改變了以往傳統(tǒng)的多以概念與理論闡述為主的枯燥的純理論的課程教學(xué)方式，吸收了CCNA的網(wǎng)絡(luò)實踐經(jīng)驗和豐富的網(wǎng)絡(luò)模擬器工具，實現(xiàn)了以現(xiàn)實生活中的網(wǎng)絡(luò)為線索，以網(wǎng)絡(luò)形象認(rèn)知、分析、設(shè)計和應(yīng)用過程為主線的、理論和實踐并重的實用性課程，涵蓋和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)的多種應(yīng)用協(xié)議的配置過程，并在講述過程中使用flash動畫來形象地解釋網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸過程。徹底地改變傳統(tǒng)上以抽象的理論為主線的教學(xué)方式。

③為充分吸收CCNA系列課程的優(yōu)點，學(xué)院設(shè)置了專門的Cisco網(wǎng)絡(luò)實驗室，而且買了相應(yīng)的Cisco路由器和交換機(jī)設(shè)備。由獲得教師資格的老師開發(fā)了適合新課程方案的創(chuàng)新性和實用性實驗內(nèi)容。制定了新的實驗指導(dǎo)書和實驗報告冊以及新的實踐題目。這不但可以為學(xué)生的實驗進(jìn)行詳細(xì)地指導(dǎo)而且也使得學(xué)生對理論課上所學(xué)的知識進(jìn)行了鞏固。

④形成了該課程新的考核評價指標(biāo)，在新考核體系下，學(xué)生最終成績評定將由實踐、實驗和筆試綜合得出。

4 結(jié)束語

面對國際化、工程型人才的需求。目前教育部和各大學(xué)正在加速培養(yǎng)國際化工程型軟件人才，紛紛采取措施，特別是本科教育，正在加快向工程型教育轉(zhuǎn)變。而要實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，課程內(nèi)容設(shè)置和課程講授是密切不可分的、聯(lián)系十分緊密的核心問題。對于本科面向工程型的教育，必須有緊密結(jié)合現(xiàn)代軟件產(chǎn)業(yè)需求的課程體系作保證，不僅要有豐富的理論內(nèi)容而且還要有加強(qiáng)學(xué)生動手能力的實驗內(nèi)容。此外，課程內(nèi)容講授過程也是關(guān)鍵一個環(huán)節(jié)。形象的、生動的模擬器設(shè)計不僅可以結(jié)合一些實際的例子，加強(qiáng)學(xué)生的印象和理解能力而且也使得學(xué)生隨時鍛煉動手能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)課程過程中即能動手解決一些工程實際問題，而且在完成課程后能夠熟練地運(yùn)用自己所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行工程項目開發(fā)。這次改革的成果正是實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的有力保證。在同類高校中推廣可以加速我國國際化、工程型軟件人才培養(yǎng)，滿足我國軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

該項目成果經(jīng)過完善和整理，可以形成內(nèi)容豐富的生動形象的講義，課程實驗手冊等教學(xué)參考資料，從而進(jìn)一步在全國范圍內(nèi)推廣，使更多的同類院校使用這些內(nèi)容，為我國軟件人才培養(yǎng)做出努力，因此，希望進(jìn)一步得到學(xué)校的支持，使得本項目成果以更多的形式想更多的同類院校推廣。

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