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摘要：在“新工科”工程教育改革方向指引下，針對計算機網絡課程在以往教學中存在的“以教為主”、“以課堂為主”及“以結果評價為主”等問題，嘗試在新工科理念下采用校企合作專業共建方式對計算機網絡課程的教學進行改革探索。在教學內容和教學方法、教學模式與考核方式三個層面上闡述教學改革方案，實現向“以學為主”、“課內外結合”及“結果過程結合”的轉變。改革前后教學效果的對比顯示，學生通過率得到提高。

關鍵詞：新工科；計算機網絡；校企合作；教學改革

我國應用型本科高校曾經歷了“卓越工程師”階段，意在培養“知識體系完整、工程實踐能力強，創新意識超前”[1]的工科人才，從而改變傳統工科的培養重理論輕實踐的局面。為了應對國際競爭新形勢，滿足國家戰略發展新需求和立德樹人新要求，我國提出“新工科”的工程教育改革方向[2]。“產學合作是一種雙贏模式”，有利于改進工科人才培養方式，提高工程教育的內涵質量。隨著我院校企合作專業共建的不斷深入，我院校企合作培養學生占了多數，如何有效開展校企合作，來增強工科人才培養與產業經濟發展的協同性變得十分重要。隨著網絡技術的普及發展，新一代信息技術正在改變人們的工作和生活方式[3]，同樣也給工程教育帶來新機遇，知識獲取已經不存在障礙，但學生的學習動力、注意力變成了稀缺資源。計算機網絡課程作為計算機類專業基礎課，也是后續很多專業課程的基礎，該課程兼具理論性和實踐性特點。了解和掌握計算機網絡知識及具備相應的應用能力對本專業學生非常重要，在培養復合應用型定位的高校中，將工程教育理念融入計算機網絡課程教學改革具有十分重要的意義。

1以往計算機網絡教學中存在的問題

長期以來，課堂教學是以教師為中心的教學，而不是以學生為中心的教學，即老師教什么，學生學什么，而不去啟發學生主動思考，沒能激發學生的潛能，這是教學的一個很大缺憾。作為一門傳統的計算機專業基礎課程，計算機網絡的教學過程中也不同程度的存在這種問題[4]，以往教學中存在的“以教為主”、“以課堂為主”及“以結果評價為主”等問題并不能很好的體現專業認證“以學生為中心、成果導向和持續改進”的理念，需要進行進一步的改革。

2新工科理念下計算機網絡教學改革探索

加快建設和發展新工科，首先要從“以教師為中心”的“傳道、授業、解惑”逐步走向“以學生為中心”的“悟道、求業、生惑”的新境界。工程教育的重要特征之一是“動手”，與“動手”相關聯的是“動口”、“動筆”、“動腦”、“動心”，“動”的過程是能力不斷提升的過程，更是興趣不斷濃郁的過程[5]。針對計算機網絡課程以往教學中存在的問題，將“以產出為導向”的課程改革作為理念，以工程能力培養作為目標，對教學內容和教學方法、教學模式與考核方式分別作了改革探索。2.1教學內容和教學方法優化。傳統計算機網絡技術已經發展得相當成熟，網絡的體系結構、基本原理和協議仍然是學習的重點。這些基礎知識可以使學生迅速理解新興的網絡技術。在此基礎上增加無線和移動網絡、網絡安全和網絡管理等內容。其中課堂教學采用基于OBE的教學方法，例如其中課堂教學根據不同知識點選擇合適的教學方法，由于構成計算機網絡的四大要素分別是：計算機、網絡互連設備、通訊介質、通訊協議，而前三大要素都屬于硬件設備，在工程實踐中常用到交換機、路由器、雙絞線、水晶頭、光纖等，對于此類內容的教學宜采用實物教學[6]。而對于通訊協議部分，如講解數據包封裝解封時類比郵件投遞過程依此實現案例式教學；在講IP地址前，提出“為什么有了MAC地址還需要IP地址？”以這樣的問題來實現問題驅動式教學；在講解CSMA/CD工作原理、TCP三次握手、滑動窗口實現流量控制等內容時，采用中軟吉大網絡分析系統和PacketTracer網絡模擬軟件，以此實現模擬演示并配合一切資源精心制作多媒體課件進行授課，因為多媒體技術集圖像、文字、動畫于一體，圖文并茂，形式多樣，使用靈活，信息量大，教師邊講解邊演示能讓學生更直觀更形象的理解本來抽象復雜的網絡協議原理。為了達到對學生工程能力的培養、產出為導向的目標，實驗內容以網絡應用為切入點，以培養學生能力為主要目標，以階梯式教學方式為基礎，將網絡原理與工程應用相結合對課程實驗內容進行遞進式重構造。實驗內容設置如表1所示。①網絡搭建與數據通信部分，學生可由此熟練掌握計算機網絡的搭建方法，理清數據包相互間的傳遞機制。②網絡通信部分，包含TCP和UDP協議，通過此部分可掌握各應用進程間網絡通信編程的實現基礎。③網絡服務部分，主要包括FTP、DHCP、DNS、WWW服務器配置等，通過該部分可促使學生充分地掌握網絡服務器的工作機理。2.2教學模式調整。以往的教學模式已不能達到新工科對人才工程能力培養的更高要求，阻礙了學生計算思維能力的發展，知識遷移能力的不足，導致解決實際問題能力的工程人才培養比較困難[7]。為了達到對學生工程能力的培養和產出為導向的目標，結合混合式教學模式，對教學模式進行調整，主要劃分為三個階段：課前、課中和課后，如圖1所示。教師在課前制作MOOC視頻和導學清單，課中負責課堂的組織、問題的答疑和學生完成情況的點評等工作，課后對學生實驗報告、作業、思維導圖等評閱；而學生在課前根據任務清單結合MOOC進行自主學習，課中參與到教師組織的討論中，按步驟完成實驗并進行展示，課后進行總結提升。課前學生在線上通過MOOC進行自主學習，按照MOOC的學習或查閱資料完成理論知識點的測試。課上先由教師組織，學生參與的方式，針對課前的學習展開學習過程中遇到的問題和解決方法的討論，期間學生可以提出問題，老師進行解答，針對普遍存在的問題可以進行大范圍的講解、討論，這個過程是通過線上+線下的方式完成的。課后學生針對課前學習和課上討論中所遇到的問題和解決方法、所學知識等進行總結，每章結束后完成思維導圖的繪制并在線上提交，可以幫助學生鞏固知識，培養其獨立解決問題的能力和總結提煉的能力。2.3多元化考核。本課程采用多元化的考核方式，由以往的重視結果考核轉為注重過程考核。考核環節包括基本和附加兩大部分，基本的有課堂表現、實驗與作業、平時測試與思維導圖、期末考試，并設置了比例和考核評價細則，附加部分有課程相關MOOC證書或網絡等級證書、網絡競賽獲獎，可根據相關證書類別、等級來酌情加分。總計100分，超過100按100算。

3教學改革成果評價

我院自2016年在網絡工程專業啟動計算機網絡課程教學改革，改革前后的數據見表2。改革前后通過期末考試的百分比，提高了3%左右。改革后的教學提高了學生的學習興趣，加深了對知識的理解，提高了學生期末考試的通過率。4結束語在新工科背景下，實施教學的過程中根據學生志趣調整教育教學的方式方法，提高教學效率和效益，通過融通線下與線上兩個空間，推進信息技術與教育教學深度融合，充分實現“以教為主”向“以學為主”轉變、“以課堂為主”向“課內外結合”轉變及“以結果評價為主”向“結果過程結合”轉變，豐富教學方法，加強師生互動，增強學生的“向學力”，達到工程能力培養目標，提高工科人才培養的質量。

參考文獻:

[1]教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見[EB/OL].2018-01-10.

[2]唐燈平,凌興宏,魏慧.新工科背景下的計算機網絡類課程實踐教學模式探索[J].計算機教育,2019.1:72-75

[3]魏江等.創新驅動發展的總體格局、現實困境與政策走向[J].中國軟科學,2015.5.

[4]金鑫,疏國會.高職教育“教學做一體化”課程設計方法探索與實踐──以《計算機網絡工程》課程設計為例[J].遵義師范學院學報,2014.16(2):78-81

[5]陸國棟,李拓宇.新工科建設與發展的路徑思考[J].高等工程教育研究,2017.3:20-26

[6]潘文文.《計算機網絡》在網絡工程專業應用型教學中的改革初探[J].福建電腦,2015.31(10):66,126

[7]曹紹龍,朱彬.現代通信原理實驗課教學改革探索[J].遵義師范學院學報,2016.18(6):138-140

作者:潘文文 徐濤 李旭宏 謝輝 賈繼洋 單位:棗莊學院信息科學與工程學院