融合式实践教学在计算机网络课程中的探索

刘熹+张寒+彭来献+吴泽民+张磊

摘要：针对通信专业本科《计算机网络》课程实验教学中存在的问题，提出了融合式实践教学改革方案。利用翻转课堂把分层渐进的实践任务与整个理论教学过程相融合，促进基本原理知识的理解吸收。利用开放实验和创新课题等综合性网络实践突破课程界限，着重培养网络思维与实践能力。近年的实施效果表明该方案为学生打好理论基础、提高综合应用能力起到了十分积极地作用。

关键词：计算机网络；实践教学；通信专业

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）01-0258-02

计算机网络逐渐成为通信专业本科生必修的基础课程[1-2]，用实践环节增强教学效果已成为普遍共识[3-4]。而课程分配学时有限，课内沿用理论与实验二元学时划分方案，很难实现理论基础和实践能力并重的教学目标[5]。本文针对《计算机网络》课程教学进行探索。

一、融合式实践教改思路

融合式实践教改的基本思想是以系统性的实践环节设计贯彻知识内化与能力培养的双重教育目标。所谓“融合式”有两层含义：一是在本课程内，将实践与理论教学融合；二是突破课程界限，将应用能力培养渗透到后续必修环节。

具体来讲，在课程教学过程中，通过设计一系列与理论教学紧密结合、分层渐进的实践任务，采用课外完成、翻转课堂报告的形式，克服实验学时不足的问题，促进原理知识的消化吸收。在课程结束后，将计算机网络与开放实验和创新课题等人才培养必修环节相结合，通过设计网络相关的综合性、实用性、趣味性开放课题，鼓励学生自主申请创新课题，进一步发展网络思维和综合实践能力。

二、教改设计

（一）针对应用型技术人才的实践环节设计

在网络技术的大背景下，通信专业应用型人才的培养目标无法再局限于终端、传输、交换等局部概念的划分，而军事通信人才尤其强调在信息化战争条件下对各种联网装备的组网、应用、维护能力[6]。因此必须具备复合型的知识结构。在设计实践环节时，首先要考虑的是与理论教学内容的有机结合；其次是考虑人才能力素质培养的内化作用。据此，我们将实践环节划分为协议分析实践、编程实践、虚拟实验、开放实验、创新课题五个层次。前两个层次与理论教学同步，虚拟实验则占用课内较少的实验学时，集中开展稍有深度的模拟实验；后两个层次作为后续能力拓展训练环节。

各环节的教育目标定位、实施方法以及课题任务设计说明如表1所示。

（二）以学生为中心的教学实施方法

各层次的实践环节由学生自主完成。对于与课程内容结合紧密的协议分析实践、编程实践，要求学生利用课余时间完成，相应章节理论教学时由学生进行课题报告、讨论，检验学习效果。虚拟实验要求课外完成课内验收。开放实验集中在第6、7学期开展，作为能力拓展的创新课题，在第5～8学期完成，着重培养学生的创新设计能力。可以根据需要在导师指导下进行项目申报，学院给予一定的经费支持。

（三）多目标指向的实践考评方法

对实践环节进行考核评价是难点之一。我们采用课题报告、课题作业、实验等多种目标指向的评价机制对不同的实践环节进行效果评估：首先，对于与理论教学密切结合的协议分析实践和编程实践环节，要求全体学生用课余时间先完成课题任务，再利用翻转课堂时间指定学生进行课题报告和集体研讨。教师现场点评课题报告情况并给出成绩，评定标准包括内容组织、观点表述、PPT美观和问答互动等四个方面，等级分为优、良、中、差。其他学生课题完成情况则由教师批改学生提交的课题作业评定成绩。其次，对于虚拟实验，利用实验机时检查验收合格后，学生方可上交实验报告，据此评定成绩。此外，对于能力拓展的开放实验和创新课题，学院要求每个学生毕业设计开题前必须完成一项，他们可以自主选择由实验室提供的与网络有关的开放实验项目或其他创新课题，并且有配套经费保障、奖惩机制和答辩验收机制。

（四）课程配套资源建设

1）自编教材《计算机网络实践指导》，对完成课题需要的软件、数据、方法、步骤、需回答问题、口头、书面实验报告的要求，成绩评定依据等方面均给予指导。

2）利用校园网构建教学网站，为学生提供HTTP协议分析、TCP/UDP程序设计例程、Java Applet等课堂教学演示环境，提供Wireshark、PingPloter、VC++、MSDN、Packet Tracer等软件、实验数据、教学PPT和视频的下载。

3）在《开放实验申请指南》中增加15～20个与网络相关实验，供学生选题提供思路。

（五）实施效果

开展了融合式实践教改试点，尝在总共40学时不变的情况下将原来的10学时实验压缩为6学时。效果比较满意：

1）理论与实验教学效果都得到提高。一方面，新方案理论学时增加了4小时，相对枯燥的协议介绍、编程介绍全部以实践任务的形式布置给学生课后完成，期末理论考试成绩比平行班平均高5分（百分制）。

2）学生本课程的认可度很高。试点班学生评教结果，平均分达到98.5（百分制）。学生自学、表达、合作能力都得到锻炼，通过制作PPT和讲课增加了信心和动力。

3）学生对网络实践能力更加重视。试点班学生申报学院立项的本科生创新课题项目中，在软件制作类项目中比例高达70%；选择开放实验的学生中一半以上的学生都选择了网络方面的实验项目。

三、结束语

本文针对通信专业计算机机网络课时有限、实验与理论脱节问题，提出了融合式实践教学改革思路，突破课时限制和课程界限，达到了为学生内化知识，培养实践能力的教改目标！

参考文献：

[1]中国高等院校计算机基础研究改革课题研究组.中国高等院校计算机基础教育课程体系2014[R].北京：清华大学出版社，2014.

[2]朱昌平，龚润航，郭臣，等.美国高校通信工程专业建设与实践教学的考察与思考[J].高等工程教育研究，2013，（3）：127-131.

[3]张晓明，陈明，杜天苍，等.计算机网络实践教学体系与能力培养[J].实验室研究与探索，2013，32（10）：401-404，411.

[4]哈聪颖，王俊，张有光.通信专业类综合性实验研究与探索[J].实验室研究与探索，2013，32（8）：170-173.

[5]李晓峰，周宁，傅志中，等.高质量通信专业人才培养体系的构建[J].实验科学与技术，2014，12（2）：147-148，193.

[6]刘熹，王海，吴连才，等.军校通信工程专业计算机网络教学研究[J].计算机教育，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