石立新

（大連民族大學(xué) 信息與通信工程學(xué)院，遼寧 大連 116600）

數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是電子信息類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程。該課程知識(shí)點(diǎn)多、技術(shù)更新快、工程實(shí)踐強(qiáng)、應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)的課程教學(xué)存在著很多問題。一是學(xué)習(xí)主動(dòng)性差。教師教什么，學(xué)生就學(xué)什么，缺少主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)。二是重知識(shí)、輕能力。學(xué)生習(xí)慣于知識(shí)的記憶，不擅于應(yīng)用知識(shí)分析問題解決問題。教師簡單傳授知識(shí)，忽略對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。三是考核方式單一。形成性評(píng)價(jià)占比低，評(píng)價(jià)途徑局限于點(diǎn)名、作業(yè)。終結(jié)性評(píng)價(jià)占比高，期末試卷中選擇、填空、判斷、簡答題分?jǐn)?shù)多。導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)不學(xué)，期末突擊復(fù)習(xí)，課程學(xué)習(xí)效果差。2018 年6 月21 日，在新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上時(shí)任教育部部長陳寶生提出，高校要以學(xué)生為中心辦教育，以學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果為中心評(píng)價(jià)教育，以學(xué)生學(xué)到了什么、學(xué)會(huì)了什么評(píng)判教育的成效[1]?！耙詫W(xué)為中心”包含學(xué)生和學(xué)習(xí)2 個(gè)維度，既強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，也突出學(xué)習(xí)的核心任務(wù)。只有關(guān)注學(xué)生在教育過程中的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)業(yè)獲得，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)性投入和參與度，促進(jìn)學(xué)生的增值發(fā)展，才能真正實(shí)現(xiàn)高水平本科教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)[2]?；谶@一理念，課組從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段、考核評(píng)估等方面進(jìn)行了改革與探索。

一、課程教學(xué)目標(biāo)

按照學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)工程問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和道德品質(zhì)。通過本課程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，達(dá)到下列教學(xué)目標(biāo)。

課程目標(biāo)1：掌握OSI 體系結(jié)構(gòu)、TCP/IP 體系結(jié)構(gòu)及局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的各種標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和規(guī)范等基礎(chǔ)知識(shí)，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的理解、分析與計(jì)算。

課程目標(biāo)2：能夠運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)知識(shí)、協(xié)議分析方法，完成網(wǎng)絡(luò)工程問題的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

課程目標(biāo)3：通過物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)過程、記錄和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

教學(xué)目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐情況見表1。

表1 教學(xué)目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐

二、內(nèi)容與資源建設(shè)

課程團(tuán)隊(duì)按照應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位、結(jié)合學(xué)校教學(xué)資源及學(xué)生實(shí)際、以課程教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)，刪減陳舊的教學(xué)內(nèi)容，增添數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，引入綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目。整合原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，發(fā)展為虛實(shí)結(jié)合、前后關(guān)聯(lián)、逐層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。利用MOOC（慕課）、學(xué)習(xí)通、雨課堂等手段，充實(shí)線上教學(xué)資源。

（一）合理增減教材，確保教學(xué)內(nèi)容的前沿性、時(shí)代性

數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的技術(shù)更迭快速，教材無法緊跟技術(shù)的進(jìn)步。因此，教學(xué)過程中必然刪減已經(jīng)被市場(chǎng)邊緣化的技術(shù)，補(bǔ)充最新技術(shù)、主流技術(shù)。以太網(wǎng)單元?jiǎng)h減十兆以太網(wǎng)，補(bǔ)充萬兆以太網(wǎng)；交換式局域網(wǎng)單元補(bǔ)充虛擬局域網(wǎng)技術(shù)、第三層交換技術(shù)；無線局域網(wǎng)單元?jiǎng)h減802.11，補(bǔ)充802.11n、802.11ac；網(wǎng)絡(luò)層單元減少IPv4 學(xué)時(shí)，增加IPv6 學(xué)時(shí)。

（二）引入綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)問題能力

課程圍繞OSI、TCP/IP 體系展開，包含物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層等。課程設(shè)置綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目（例如政府網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)），涉及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)化綜合布線、局域網(wǎng)技術(shù)、IP 地址規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的技術(shù)選擇、設(shè)備選擇、數(shù)量計(jì)算，如圖1 所示。通過綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)問題能力。

圖1 綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目

（三）虛實(shí)結(jié)合，循序漸進(jìn)開展驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜程度以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備情況，虛實(shí)結(jié)合地規(guī)劃實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。利用數(shù)據(jù)通信實(shí)驗(yàn)室的交換機(jī)、路由器等設(shè)備，完成驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)。利用PacketTracer 仿真軟件開展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，完成源地址區(qū)分路由、服務(wù)區(qū)分路由等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，既逐層遞進(jìn)、又前后關(guān)聯(lián)。物理層實(shí)驗(yàn)中制作網(wǎng)線、構(gòu)建對(duì)等網(wǎng)；數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用自己制作的網(wǎng)線以及交換機(jī)搭建局域網(wǎng)、配置VLAN；網(wǎng)絡(luò)層實(shí)驗(yàn)利用路由器將前一個(gè)實(shí)驗(yàn)配置的VLAN 連通；仿真實(shí)驗(yàn)為路由設(shè)置規(guī)則，使網(wǎng)絡(luò)可以按照設(shè)置的條件進(jìn)行連通。

（四）完善課程共享資源建設(shè)

引進(jìn)名校名師的慕課、微課等資源為課程助學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生觀看《互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代》《國之利器：5G》等優(yōu)秀紀(jì)錄片。依托學(xué)習(xí)通平臺(tái)，建設(shè)微課短視頻資源庫，陸續(xù)錄制教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)短視頻，幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)；建設(shè)課堂練習(xí)題、課后作業(yè)題思考題、階段測(cè)試題資源庫，實(shí)現(xiàn)線上過程化考核；建設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目資源庫，鼓勵(lì)學(xué)生開展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。利用雨課堂教學(xué)工具，通過彈幕、投稿、課堂紅包、隨機(jī)點(diǎn)名等形式進(jìn)行師生互動(dòng)，通過選擇題、判斷題、投票題等形式隨時(shí)檢測(cè)教學(xué)效果。

三、教學(xué)組織實(shí)施

堅(jiān)持以學(xué)生為中心，進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。課前、課中提出問題，吸引學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生勤于思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)。預(yù)留知識(shí)點(diǎn)，交由學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)踐能力。有機(jī)融入課程思政，培養(yǎng)學(xué)生具備電子工程師的職業(yè)素養(yǎng)和道德品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷、社會(huì)責(zé)任感和使命感。

（一）以問題為導(dǎo)向，緊緊抓住學(xué)生

以學(xué)生為主體，以問題為起點(diǎn)，圍繞問題編排教學(xué)內(nèi)容，組織教學(xué)實(shí)施[3]。課前利用學(xué)習(xí)通發(fā)布學(xué)習(xí)資料，設(shè)置思考問題。學(xué)生預(yù)習(xí)，匯總疑問。課中精講重點(diǎn)難點(diǎn)，答疑解惑。引入工程案例，分組討論，總結(jié)評(píng)價(jià)。課后布置作業(yè)，安排自學(xué)內(nèi)容，線上討論、答疑?！癐P 地址”單元課前，布置學(xué)生查詢中國和美國各有多少上網(wǎng)人口，查詢各獲得多少IPv4 地址。課堂上交流查詢結(jié)果使學(xué)生明白，只有提高自身能力、獻(xiàn)身科學(xué)研究、發(fā)展原創(chuàng)科技才能打破被動(dòng)、落后局面。同時(shí)引出新的問題：中國獲得的IP 地址遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需求，如何解決？通過懸疑設(shè)問，吸引學(xué)生。圍繞學(xué)校機(jī)房計(jì)算機(jī)IP 地址分配以及接入互聯(lián)網(wǎng)實(shí)例展開新課。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生成為課堂主角

互聯(lián)網(wǎng)為學(xué)生提供了豐富的信息獲取渠道，為“翻轉(zhuǎn)課堂+自主學(xué)習(xí)”模式提供了強(qiáng)有力的支持[4]。在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層等8 個(gè)主要單元后面預(yù)留1 個(gè)知識(shí)點(diǎn)，交給學(xué)生自主學(xué)習(xí)。3 名左右同學(xué)組成1 個(gè)自學(xué)小組，選擇1 個(gè)自學(xué)題目。通過互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等多種途徑，查找、閱讀相關(guān)技術(shù)的技術(shù)背景、工作原理、實(shí)現(xiàn)方式及應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容，經(jīng)過梳理、融會(huì)貫通，編寫自學(xué)報(bào)告。制作PPT，在課堂上進(jìn)行5 分鐘左右的講解。1 組講解，其他組（或教師隨機(jī)抽?。┨釂?，教師講評(píng)。全體同學(xué)利用學(xué)習(xí)通評(píng)價(jià)講解清晰情況，教師評(píng)價(jià)知識(shí)的準(zhǔn)確性完整性。師生協(xié)同給出小組平均成績，組長分配組員成績。通過翻轉(zhuǎn)課堂，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

（三）充分利用企業(yè)資源，開展校企融合教學(xué)

大連民族大學(xué)中興學(xué)院企業(yè)教師具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，邀請(qǐng)他們參與教學(xué)研究、開展實(shí)踐教學(xué)。將內(nèi)容相關(guān)、規(guī)模適當(dāng)?shù)墓こ添?xiàng)目編制成工程案例或綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，做到理論聯(lián)系實(shí)際。如EPON 寬帶接入項(xiàng)目、校園VLAN 項(xiàng)目等。發(fā)揮企業(yè)教師經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)勢(shì)，指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。目前已經(jīng)開展源地址區(qū)分路由、服務(wù)區(qū)分路由等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。利用校企共建實(shí)驗(yàn)室的充沛設(shè)備，開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生探索鏈路聚合、端口鏡像、交換機(jī)與路由器混合、有線與無線共存網(wǎng)絡(luò)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

（四）有機(jī)融入課程思政，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一

在課程教學(xué)中，通過課程內(nèi)容相關(guān)的史實(shí)和案例，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)的有機(jī)統(tǒng)一，培養(yǎng)學(xué)生具備電子工程師的職業(yè)素養(yǎng)和道德品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷、社會(huì)責(zé)任感和使命感。在“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論”單元中，要求學(xué)生觀看紀(jì)錄片《互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代》，感受網(wǎng)絡(luò)時(shí)代帶來的巨大變化，了解我們面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，培養(yǎng)學(xué)生不畏艱險(xiǎn)、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)氖姑?。在“局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)”中，介紹華為公司在5G 領(lǐng)域取得的優(yōu)異成績，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感；同時(shí)，介紹中興、華為公司受到美國的制裁，指明科學(xué)是有國界的，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。在“網(wǎng)際層”單元中，讓學(xué)生查找中國有多少互聯(lián)網(wǎng)用戶，又獲得多少IPv4 地址，使學(xué)生明白落后就是受人欺負(fù)，激發(fā)學(xué)生發(fā)憤圖強(qiáng)、自主創(chuàng)新、愛國敬業(yè)。在“IP 訪問列表的配置”綜合性實(shí)驗(yàn)中，通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、參數(shù)設(shè)置對(duì)網(wǎng)絡(luò)連通性的影響，讓學(xué)生領(lǐng)悟求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ處熉殬I(yè)素養(yǎng)。

四、達(dá)成考核

課程以達(dá)成評(píng)價(jià)為導(dǎo)向，采取多元化過程化的考核方式[5-6]。課程成績構(gòu)成采用形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的形式。課程形成性評(píng)價(jià)包括課程作業(yè)（10%）、課堂測(cè)驗(yàn)（5%）、自學(xué)（15%）、實(shí)驗(yàn)（20%）；終結(jié)性評(píng)價(jià)采取課程期末考試（50%）。

2018 級(jí)學(xué)生的課程目標(biāo)達(dá)成考核途徑見表2。

表2 課程目標(biāo)達(dá)成考核途徑

五、結(jié)束語

課組針對(duì)課程教學(xué)遇到的重點(diǎn)問題，堅(jiān)持學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和組織實(shí)施。通過對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析、督導(dǎo)評(píng)審、同行評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行分析，并與以往情況進(jìn)行比較，取得以下改革成效：（1）達(dá)成度整體提高，2018 級(jí)3 個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成度分別為0.79、0.82 和0.83。（2）學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性明顯提高，從反感抗拒到欣然接受該教學(xué)模式。（3）學(xué)生的實(shí)踐能力明顯提高，創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)從無所適從到運(yùn)用自如。