電信專業(yè)中IP網(wǎng)絡(luò)課程的雙語教學(xué)實踐與思考

劉逢清 鄒建華

摘要：封閉的電信網(wǎng)絡(luò)正向開放靈活的TP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變，電信業(yè)的國際競爭也日趨激烈，需要在電信專業(yè)教育中培養(yǎng)大量能進行雙語工作的IP網(wǎng)絡(luò)人才。針對電信專業(yè)中培養(yǎng)IP網(wǎng)絡(luò)人才的教學(xué)實際，分析IP網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用雙語教學(xué)的課程特點和課程目標，提出結(jié)合發(fā)現(xiàn)法和體驗法以課堂講授為主的教學(xué)方法，并對電信專業(yè)中IP網(wǎng)絡(luò)未來的教育內(nèi)容和教學(xué)改進方向提出了建議。

關(guān)鍵詞：電信;IP網(wǎng)絡(luò);雙語教學(xué);教學(xué)實踐;課程教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）01-0116-02

1概述

未來的電信業(yè)中，話音業(yè)務(wù)將變成一種互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，電信網(wǎng)絡(luò)（移動通信網(wǎng)絡(luò)、寬帶接入網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的TP承載和核心網(wǎng)絡(luò)的交換路由1的發(fā)展方向是全業(yè)務(wù)的IP分組化，封閉的電信網(wǎng)絡(luò)逐漸轉(zhuǎn)向開放靈活的IP網(wǎng)絡(luò);同時，電信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展日新月異，跟隨甚至引領(lǐng)電信業(yè)的發(fā)展需要有大量掌握國際通用語言（英語）的專業(yè)人才。這些都說明在電信相關(guān)專業(yè)中開設(shè)《TP網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用》這樣的一門雙語課程是很有必要的。這門課程主要講IP網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用在因特網(wǎng)中的實現(xiàn)，偏重雙語教育、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與實際應(yīng)用。結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，我們從TP網(wǎng)絡(luò)雙語課程的課程特點、課程目標和教學(xué)方法等方面進行了深入的研究與分析，提出了結(jié)合發(fā)現(xiàn)法和體驗法的以課堂講授為主的教學(xué)方法，并對TP網(wǎng)絡(luò)未來的教育內(nèi)容和教學(xué)手段進行了展望和思考。

2自頂向下的雙語教育

2.1課程特點

這門課程具有兩個比較大的特點：其一是Bilingual educa-tion（雙語教育）。雙語教學(xué)的一般性定義是用第二語言或外語在學(xué)校里進行課程內(nèi)容的教學(xué)，我們采用英語進行TP網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議及其在因特網(wǎng)中應(yīng)用的教學(xué)。2002年教育部《普通高等學(xué)校本科教學(xué)水平評估指標體系》雙語教學(xué)要求采用外語教材，并且外語授課課時達到該課程的50%以上。網(wǎng)絡(luò)課程的英文經(jīng)典教材主要有兩本，麻省大學(xué)Jim Kurose和Keith Ross所著的Computer Networking：A Top Down Approach和Tanenbaum所著的Computer Networks。我們采用前者，因為它具有本門課程的第二個特點：即采用自頂向下的方法，先給學(xué)生講述日常生活中容易接觸到的，易于理解的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層，再逐層往下講到網(wǎng)絡(luò)的傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層和物理層，深入教學(xué)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能夠工作的內(nèi)在機理。這種由淺入深，由近到遠的講授方式易于學(xué)生理解和產(chǎn)生興趣。

課程采用全英文PPT，全英文考試，50%以上的英文授課，這對師生的要求都比較高。解決的辦法除了引入較高的師資外，需要著力提高現(xiàn)有教師和學(xué)生的水平，創(chuàng)造容易進入狀態(tài)的環(huán)境和氛圍。如使用手機APP進行通用英語閱讀和聽說，采用網(wǎng)上智慧教學(xué)工具配合教學(xué)過程發(fā)布專業(yè)英文文檔，并充分利用開源軟件進行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分析和網(wǎng)絡(luò)的仿真設(shè)計。

2.2課程目標

雙語課程教學(xué)的最終目標是雙語思考，即能采用中英文來思考IP網(wǎng)絡(luò)原理及其在因特網(wǎng)中的應(yīng)用，有助于學(xué)生進一步學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)理論和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，為未來工作中的開發(fā)研究打下基礎(chǔ)。在綜合素質(zhì)方面，使學(xué)生能了解本專業(yè)領(lǐng)域的理論前沿和發(fā)展動態(tài)，具有將多種理論知識與實踐相融合的能力，熟練掌握英語，能閱讀本專業(yè)外文資料，具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。具體一點的目標則是能閱讀IP網(wǎng)絡(luò)方面的英文文獻，用英文進行協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用方面的交流，依據(jù)英文開發(fā)文檔合作開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。明確學(xué)習(xí)本課程中最有價值的知識是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的工作原理和機制，及其在因特網(wǎng)中簡單有效地實現(xiàn)。

3結(jié)合發(fā)現(xiàn)法和體驗法的課堂講授教學(xué)方法

3.1課堂講授為主

由于本課程是對高等院校的大三學(xué)生進行授課的，他們已經(jīng)具有一定的英語基礎(chǔ)，在教學(xué)上主要采用講授法這種以教師的教為主的雙語教學(xué)方法，以充分發(fā)揮講授法教學(xué)效率高的優(yōu)點，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，使學(xué)生獲得系統(tǒng)的學(xué)科知識和雙語知識。在課堂教學(xué)中，平衡使用中英文教學(xué)語言，簡單基礎(chǔ)的知識點采用英文講述，重要知識點輔以中文，教學(xué)難點主要采用中文，在掌握的基礎(chǔ)上再用英文表述，使學(xué)生由易及難，能逐漸掌握用中英文兩種語言來思考IP網(wǎng)絡(luò)的原理和實現(xiàn)。教學(xué)中注意擴大語言學(xué)習(xí)環(huán)境，保證雙語教學(xué)質(zhì)量，提高雙語教學(xué)效率。給學(xué)生推薦好用的手機APP應(yīng)用在課外進行英語閱讀和聽說，布置網(wǎng)絡(luò)英文文檔閱讀并指導(dǎo)使用開源軟件進行各層協(xié)議的分析和網(wǎng)絡(luò)的仿真設(shè)計，如Mininet（輕量級軟件定義網(wǎng)絡(luò)和測試平臺）和ONOS（開放網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）軟件進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層面和控制層面的設(shè)計和仿真。

3.2發(fā)現(xiàn)和體驗法

除了講授法外，同時運用發(fā)現(xiàn)法和體驗法等以學(xué)生為主或以共同解決問題為主的教學(xué)方法。授課時既利用教材上形象的類比，又利用最新網(wǎng)絡(luò)工具讓學(xué)生探索網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用之美。發(fā)現(xiàn)法是指學(xué)生通過已有的雙語知識，一步步找出解決問題的步驟，從而解決問題的雙語教學(xué)方法。教師在學(xué)生發(fā)現(xiàn)的過程中給予必要的指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生發(fā)揮主動積極的探索精神，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力。體驗法是讓學(xué)生體驗英語，更多的是體驗網(wǎng)絡(luò)情景，通過自己的親身體驗來學(xué)習(xí)IP網(wǎng)絡(luò)學(xué)科知識，領(lǐng)會到因特網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的簡潔和高效。如為學(xué)生布置wireshack抓包軟件的英文用戶手冊閱讀，抓包分析HTTP、DNS、TCP、UDP和IP等協(xié)議，用python語言進行套接字編程，在UDP和TCP協(xié)議上實現(xiàn)客戶服務(wù)器之間的消息傳輸?shù)取?/p>

3.3授課過程

在課程上進行講授時注意知識點上的前后連貫，引入時注意導(dǎo)課，教學(xué)過程中對關(guān)鍵知識點進行中文細講、外文串談，為吸引學(xué)生注意引起學(xué)生思考進行課堂提問，使學(xué)生深入理解講授內(nèi)容。一般的過程如下：

1）導(dǎo)課

先進行簡短的導(dǎo)課，主要采用溫故導(dǎo)課法。溫故導(dǎo)課法主要是注意新舊知識講授的連貫性?？鬃尤眨骸皽毓识隆?，新知識一般是從舊知識發(fā)展而來，上課時先進行過往知識點回顧和問答，讓學(xué)生在復(fù)習(xí)舊知識的背景下過渡到新知識的學(xué)習(xí);

2）先原理，后實現(xiàn)

先講網(wǎng)絡(luò)層基本原理，再講該層在因特網(wǎng)中的對應(yīng)實現(xiàn)。如講授傳輸層時，先講復(fù)用解復(fù)用、可靠數(shù)據(jù)傳輸、流量和擁塞控制原理，再講因特網(wǎng)TCP協(xié)議中這些原理的具體實現(xiàn)。由于它們的抽象性，用學(xué)生熟悉的生活內(nèi)容（交通運輸、人際交往等）打比方，形象化要學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容;

3）實用化，操作化

最后用開源軟件現(xiàn)場展示協(xié)議分析結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計結(jié)果，或演示應(yīng)用編程代碼及其運行結(jié)果。如現(xiàn)場通過WLAN（無線局域網(wǎng)1接口抓包分析TCP協(xié)議的頭部字段，用ONOS教程軟件建立簡單仿真網(wǎng)絡(luò)演示BGP路由協(xié)議路由IP包的過程，或用Python語言進行TCP套接字編程實現(xiàn)客戶服務(wù)器之間消息傳輸?shù)取?/p>

4與網(wǎng)絡(luò)前沿和數(shù)據(jù)化同行的教學(xué)思考

當(dāng)前及未來幾十年中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最重要和激動人心的進步，無疑是網(wǎng)絡(luò)的軟件化，即軟件定義網(wǎng)絡(luò)。這項技術(shù)盡管提出不久，但在實踐中已開始快速部署。它把網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)平面和控制平面分離開來，采用集中式的控制器，對標準化的數(shù)據(jù)平面（交換機和路由器等）進行集中控制，為網(wǎng)絡(luò)的IT化鋪平道路。因此在IP網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)中，需要及時地加入這一內(nèi)容。對于電信相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，對電信網(wǎng)絡(luò)中國際上一些新的探索也應(yīng)有所了解，如Facebook的TIP項目（電信基礎(chǔ)設(shè)施項目），它試圖開發(fā)新技術(shù)來改變傳統(tǒng)構(gòu)建和部署電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的方法，實現(xiàn)電信硬件設(shè)施的共享和軟件平臺的開放。它包括的探索性課題有邊緣計算，openWDM，人工智能和機器學(xué)習(xí)等，后者研究采用機器學(xué)習(xí)的方法來預(yù)測業(yè)務(wù)的到達和故障的發(fā)生，以提高網(wǎng)絡(luò)運營的自動化和改善用戶的體驗。

在對IP網(wǎng)絡(luò)這一課程的雙語教學(xué)中，教學(xué)的發(fā)展趨勢是交互化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)據(jù)化，利用網(wǎng)絡(luò)手段來實現(xiàn)教師和學(xué)生之間的雙向交流和對話，同時把教育活動放置到數(shù)字環(huán)境中，實現(xiàn)教學(xué)活動大數(shù)據(jù)的生成、處理和分析，用以教學(xué)活動的反思和改進。如作者在教學(xué)實踐中采用雨課堂軟件來對教學(xué)難點或?qū)W生標注不懂的PPT頁面進行語音講解，課堂作業(yè)測試，和發(fā)布電子課件、參考文獻和示例代碼，同時也收集分析學(xué)生的考勤、課堂反饋和測試數(shù)據(jù)等。與大數(shù)據(jù)同行，對學(xué)生學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都能提供很大的幫助。

《IP網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用（雙語）》課程教學(xué)用到的教學(xué)資料與軟件如表1所示。

5結(jié)束語

本文討論了《IP網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用》雙語課程在電信相關(guān)專業(yè)開設(shè)的必要性，說明了該雙語課程的課程特點、課程目標和作者在教學(xué)實踐中采用的教學(xué)方法，并對IP網(wǎng)絡(luò)課程教育中的前沿教學(xué)內(nèi)容（軟件定義網(wǎng)絡(luò)與開放共享的電信基礎(chǔ)設(shè)施）和教育數(shù)字化進行了展望。