新工科理念下计算机网络课程教学改革探析
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作者:戴伟敏
摘 要： 随着新工科概念的提出，对新形势下高校各类课程的教学提供了机遇和挑战。计算机网络课程作为高校一门重要课程，结合计算机网络课程教学现状及存在的问题，结合新工科对计算机网络课程的发展要求，从本校实际情况出发，分别从课程内容、教学手段、教学方法、实践教学等方面展开探析，并有针对性地提出相应的解决方法。
关键词： 新工科;计算机网络;教学改革
中图分类号： TP393.4; G642.0 文献标识码： A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.04.038
本文著录格式：戴伟敏. 新工科理念下计算机网络课程教学改革探析[J]. 软件，2019，40（4）：179181
【Abstract】： With the introduction of new subject concept， the teaching of various courses in Colleges and universities has provided opportunities and challenges under the new situation. As an important course in Colleges and universities， computer network course combines the problems existing in the teaching of computer network course and the development requirements of the new course for computer network course. Starting from the actual situation of our school， this paper explores the course content， teaching means， teaching methods and practical teaching respectively， and puts forward corresponding solutions accordingly.
【Key words】： New engineering; Computer network; Reform in education
0 引言
2017年2月，教育部在复旦大学召开了综合性高校工程教育发展战略研讨会，达成了“新工科建设复旦共识”，并发布了《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》，将“新工科”[1]人才定义为：工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才。新工科要求教师在新形势下，探索工科教育的优化改革的新思路，探索符合发展需求的新工科学生的培养目标和培养方式，培养工程实践能力强、具有较好的创新能力的复合型创新型“新工科”人才[2]。基于此要求，新工科背景下计算机类课程的教学研究和改革显得尤为重要。
随着21世纪全球信息化的发展，计算机网络在“新工科”背景下扮演着越来越重要的角色，计算机网络技术也成为当代大学生掌握技能之一。在新工科背景下，随着计算机网络技术的发展和应用极为迅速，新技术层出不穷，在教学过程中需要摒弃已过时的理论和应用技术，必须针对工科专业的应用需求[3]，采用先进的教学理念设计和組织课程体系，科学合理的规划教学内容。
本文将围绕新工科的建设新理念，结合笔者所在院校的实际情况，以能培养出理论与实践能力并重并具有创新能力的网络技术人才为目标，确实地将新理论、新技术、新方法与专业人才培养紧密结合起来，构建新型的教学模式，激发学生自主学习的热情，加快“要我学”到“我要学”的转变，并以新工科中网络工程专业为例，从教学内容、教学手段、教学方式等方面对计算机网络课程教学改革与建设进行探析。
1 计算机网络课程教学现状及存在的问题
《计算机网络》课程是通信技术、计算机技术、电子信息技术等多个学科交叉的信息科学领域，是工科专业课程体系中的一门重要专业基础课程，教材主要采用电子工业出版社出版，谢希仁主编的《计算机网络》（第七版），该教材是国内外使用最广泛的权威的计算机网络经典教材，比较全面系统地介绍了计算机网络的发展和原理体系结构、物理层、数据链路层、运输层、应用层、网络安全、因特网上的音频/视频服务、无线网络和下一代因特网等内容，其理论体系完整，但概念及原理较多，教师在实际教学过程中偏重理论，增加了学习难度，通过教学反馈，部分学生也反应该课程内容比较抽象，难于理解，学习积极性不高。主要存在以下几个问题：
（1）教学内容过于偏重理论，学生缺乏兴趣
计算机网络理论知识本身具有抽象性和复杂性特点[4]，而任课教师通常在讲解理论知识时主要是围绕网络的体系结构和各层次的协议内容展开，并且在授课过程中可能缺乏不同程生动的表述以及清晰简洁的概括，使学生的学习兴趣不高，影响了理论教学效果。
（2）教学模式单一
由于课程的总学时是固定的，授课时间较紧缺，极易导致教师采用“一言堂”[5]的形式进行传授该课程知识点，学生在教学过程中处于被动接受的状态，无法调动学生高度的学习激情，学生也很难灵活地将理论知识与实际工作生活中的网络技术进行联系，致使学生只为能通过该门课程的期末考试就可以了，进而从心理上不重视理论知识的理解掌握，更不能将理论知识灵活地和实际生活工作结合起来，从而降低课程质量。
（3）与新工科对人才培养的要求有一定的差距
随着信息的高速发展，市场上对网络工程人才的需求也是在不断持续增长。而现有的教学内容知识点和人才培养的要求与新工科建设理念下所要求的具有较强的工程实践能力、自主学习能力和交叉综合能力[6]的目标还有一定的距离。 2 新工科背景下计算机网络课程教学改革探析
2.1 优化重构理论教学侧重
“新工科”凸显学科的实用性、交叉性和综合性，因而要求教师在教学中应循序渐进，以能力培养为目标，结合网络应用[7]，将网络原理与工程实际应用相结合，并结合学生的实际情况对计算机网络的教学内容进行重构。重构之后的课程内容主要由以下四个部分组成：
（1）计算机网络的发展与网络体系结构。
（2）网络构建与数据传输部分：主要包括传输介质、数字通信原理、IP协议与IP地址、ARP协议、ICMP协议、VLAN等内容，通过这部分知识点的学习，掌握计算机网络的构建方法，理解IP地址与MAC地址关系以及计算机间数据包的传输机制，进一步增强学生对网络的感性认识。
（3）网络通信部分：主要包括运输层的TCP和UDP协议的基本工作机制，掌握基本的进程间通信机制，并理解其实现过程。
（4）网络服务部分：主要包括HTTP、FTP、Telnet、WWW、DHCP等内容，通过这部分内容的学习让学生理解网络服务的工作机制，掌握网络服务的配置和实现过程。
2.2 丰富教学手段
采取和实施合理的教学手段是关系到教学效果的重要因素，教学手段是教师的一把密秘武器[8]。在现代化教学环境下，每个班级的学生的实际学习情况不同，教师要结合各个班级的实际情况采用不同的教学方法，因而教学需要有丰富的教学手段，做到“十八般兵器样样精通”，这样才能在教学改革的洪流中立于不败之地。
2.3 创新教学方式，提高课堂效率
随着新技术的发展，在计算机网络的教学中，应结合实际技术的发展情况，在实际理论授课过程中适当地增加新技术知识点的讲授，并采用不同的教学方式，如案例分析法、自主学习法、翻转课堂法[9]，也可以将微课引入到计算机网络的课堂教学中，进一步调动学生学习的兴趣和热情。
（1）采用举例分析、对比讲解等方法，培养学生的思维辩证能力;
（2）采用实用、图片、视频动画等进行直观演示，深化学生对理论知识的理解;
（3）采用启发式、探究式教学方式激发学生的学习兴趣。
教师在备课过程中需要根据教学目标设计情境，科学地设计问题，在课堂中可每隔15～20分钟，向全班学生提出若干个能引起学生思考的问题，让全班学生带着这些问题去学习探究思考，并在任课教师的引导下，让学生进一步地进行思路交流、观点碰撞、成果分享。最后由任课教师引导学生对问题进行回答与总结，对学习成果进行分析归纳，结合实际，对当前知识点进行深化、提高。通过这种方式可以引导学生进一步思考和探究，充分提高学生的自主学习能力，能有效地激发学生的学习主动性、积极性，并极大地提高课堂效率。
采用多样化的教学手段，不仅能让学生理解与掌握知识，还能活跃课堂氛围，实现由沉默、回答、互动交流，逐渐过渡到提问质疑、辩论的转变， 有利于创新思维能力的形成与发展和创新人才的培养。
2.4 培养学生实践能力和科技创新意识
对应用型本科而言，学生的实践能力和科技创新意识占有重要的地位[10]，结合本院学生的实际情况，将从以下三方面来展开，以进一步培养和提升学生的实践和创新能力。
（1）通过开展校企合作模式，让学生能进入到企业第一線，体验岗位职责;
（2）聘请企业的资深专家结合当前网络技术的发展新趋势、研究热点、应用热点等相关内容，对学生开展专题讲座，让学生更真切地了解到本行业发展的最前沿状态;
（3）通过开放实验室，为培养学生实践能力提供场所;鼓励学生进行网络工程师认证学习;鼓励学生结合自己的兴趣爱好，自主进行创新设计，培养学生的知识交叉融合能力和科技创新意识。
3 结束语
本文根据“新工科”对计算机网络的发展要求，从实际出发，结合计算机网络教学中存在的问题，对计算机网络课程的教学分别从教学内容、教学手段、教学方式和实践教学等方面展开探析。以上方法能按照“新工科”建设要求，有利于专业课程教学，培养出高素质、实用的专业人才。
参考文献
[1] 徐晓飞， 丁效华. 面向可持续竞争力的新工科人才培养模式改革探索[J]， 中国大学教学. 2017（6）： 6-10.
[2] 赵昕. 应用型网络工程专业人才培养的课程建设[J]. 计算机时代， 2017（3）： 77-79.
[3] 王锦莉. 新工科理念下计算机网络教学改革探索[J]. 计算机产品与流通， 2018， 9 （86）： 226.
[4] 马慧. 基于”卓越计划”的计算机网络原理课程改革[J]. 教育教学论坛， 2017 （32）： 104-105.
[5] 钟登华. 新工科建设的内涵与行动[J]. 高等工程教育研究， 2017（3）： 1-6.
[6] 徐洪峰. 高校计算机网络课程的教学问题研究-以贵州师范大学为例[J]. 铜仁学院学报， 2017（3）： 67-69.
[7] 肖卓朋. 新时代下计算机网络基础课程教学改革的探索与实践[J]. 通讯世界， 2019（2）： 261-262.
[8] 金耘. 计算机网络课程建设与实施问题及改进措施[J]. 软件导刊（教育技术）， 2018， 9（17）： 45-47.
[9] 李军， 朱永伟， 孙玉利. 基于案例教学的课程改革探索[J]. 课程教育研究， 2016 （3）： 33-34.
[10] 韩凤文， 王海利. 高职计算机网络教学与实践系统的架构与实现[J]. 数字通信世界， 2019（1）： 240.
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