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1 第 七 届 全 国 高 校 计 算 机 网 络 教 学 暨 网 络 工 程 专 业 建 设 研 讨 会 论 文 集 主 办 单 位 : 中 国 计 算 机 学 会 协 办 单 位 : 中 国 计 算 机 学 会 互 联 网 专 业 委 员 会 中 国 计 算 机 学 会 计 算 机 教 育 专 业 委 员 会 中 国 计 算 机 学 会 网 络 与 数 据 通 信 专 业 委 员 会 浙 江 省 计 算 机 应 用 与 教 育 学 会 高 等 教 育 出 版 社 承 办 单 位 : 杭 州 电 子 科 技 大 学 中 国 杭 州 2014 年 10 月 日

2 目 录 ( 按 稿 件 收 到 日 期 排 序 ) 基 于 复 杂 网 络 的 课 程 体 系 分 析 方 法... 1 郑 秋 华 1, 胡 维 华 1, 姜 明 开 放 式 计 算 机 网 络 实 验 教 学 的 研 究... 4 徐 正 芹 刘 熹... 4 结 合 学 科 平 台 课 的 网 络 工 程 专 业 课 程 设 置 与 探 讨... 7 王 相 林, 徐 明... 7 网 络 工 程 中 外 合 作 办 学 专 业 的 双 语 教 学 刘 悦, 孙 润 元, 荆 山 基 于 MOOCs 的 程 序 设 计 课 程 翻 转 课 堂 教 学 改 革 夏 一 行 计 算 思 维 与 新 一 代 互 联 网 技 术 孟 凡 荣, 王 兴 伟, 贾 杰 网 络 工 程 实 践 教 学 资 源 建 设 与 教 学 方 法 的 研 究 孙 丽 娟 1, 荆 山 1, 隋 永 平 翻 转 课 堂 模 式 下 的 计 算 机 网 络 课 程 教 学 李 燕 君 人 才 培 养 模 式 的 网 络 工 程 应 用 型 人 才 培 养 宗 欣 露, 王 春 枝, 徐 慧 计 算 机 专 业 能 力 设 计 及 其 在 计 算 机 网 络 教 学 中 的 应 用 张 晓 明 本 科 计 算 机 网 络 教 学 中 的 问 答 式 教 学 模 式 刘 福 泉 基 于 仿 真 实 验 平 台 的 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 模 式 董 林 芳 浅 谈 计 算 机 网 络 原 理 实 验 教 学 隋 永 平 1, 荆 山 2, 孙 丽 娟 I -

3 应 用 型 本 科 网 络 工 程 专 业 毕 业 设 计 的 改 革 何 仲 昆, 盛 啸 涛, 宣 江 华, 靳 荣, 李 剑 Windows 网 络 高 级 I/O 模 型 教 学 初 探 曹 中 华, 汪 浩, 石 海 鹏 基 于 计 算 思 维 的 网 站 设 计 教 学 研 究 胡 珍 新 面 向 全 过 程 的 课 程 考 核 方 法 研 究 许 博, 陈 鸣, 邢 长 友, 胡 超 就 业 导 向 的 网 络 工 程 专 业 学 生 实 践 能 力 的 培 养 朱 洁, 王 江 平, 仝 茂 海 信 息 化 背 景 下 计 算 机 网 络 课 程 混 合 学 习 模 式 研 究 李 红 1, 王 春 枝 1, 贺 章 擎 基 于 毕 博 平 台 的 大 学 课 程 网 络 教 学 探 索 王 瑞 敏, 蒋 烈 辉, 谢 耀 滨, 戚 旭 衍 网 络 应 用 系 统 在 网 络 工 程 专 业 教 学 中 的 应 用 胡 勇 华, 周 新 莲, 廖 俊 国, 王 颖 计 算 机 网 络 课 程 教 学 网 站 的 设 计 研 究 王 光 霞 唐 慧 林 张 学 思 杨 艳 MOOC 发 展 及 其 对 高 等 教 育 的 挑 战 许 太 安 应 用 型 创 新 网 络 工 程 人 才 培 养 探 讨 徐 誉 尹, 赵 慧 奇, 孙 琳, 刘 刚 网 络 工 程 专 业 三 门 必 修 课 实 践 教 学 改 革 及 分 析 谢 红 标, 夏 涛, 胡 维 华 以 学 生 为 中 心 的 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 模 式 胡 昔 祥 基 于 三 平 面 系 统 架 构 组 织 接 入 网 课 程 内 容 张 科, 马 立 香, 雷 维 礼 工 程 教 育 认 证 背 景 下 地 方 高 校 网 络 工 程 专 业 建 设 的 探 讨 徐 翀, 徐 明, 仇 建 II -

4 模 型 制 导 的 网 络 程 序 设 计 教 学 方 法 研 究 方 敏, 黄 伯 虎 计 算 机 网 络 课 程 三 维 立 体 式 教 学 模 式 的 构 建 王 光 霞 杨 艳 孙 万 忠 唐 慧 林 基 于 工 程 教 育 专 业 认 证 理 念 的 网 络 工 程 专 业 建 设 毛 羽 刚, 朱 培 栋, 徐 明 面 向 能 力 培 养 的 应 用 型 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 探 索 与 实 践 余 小 华 邓 春 晖 李 慧 芬 蔡 沂 王 勇 军 无 线 网 络 教 学 中 的 仿 真 软 件 应 用 研 究 陈 曦, 张 楠, 方 诗 虹 计 算 机 学 科 导 论 类 课 程 新 型 考 核 方 式 仇 建 1, 陈 宾 宾 2, 徐 翀 网 络 专 业 实 践 教 学 的 强 化 提 升 谢 卫 华, 伏 文 龙 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 实 践 能 力 培 养 模 式 探 讨 彭 智 朝 戴 经 国 陈 代 武 贺 文 华 基 于 应 用 型 人 才 培 养 的 网 络 工 程 技 术 课 程 群 建 设 荆 山, 孙 润 元, 黄 艺 美, 刘 鹍 计 算 机 网 络 课 教 学 改 革 的 探 究 与 实 践 张 明 华, 于 庆 梅, 周 汝 雁, 梅 海 彬, 黄 冬 梅 物 联 网 专 业 计 算 机 网 络 实 验 教 学 体 系 设 计 与 实 践 王 杨, 任 永, 陈 付 龙, 赵 传 信 网 络 编 程 助 力 网 络 工 程 教 学 谢 辉 1, 李 华 1, 网 络 工 程 专 业 实 践 创 新 人 才 培 养 的 探 索 与 实 践 彭 美 娥 1, 马 立 香 2, 毛 玉 明 应 用 型 本 科 院 校 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 建 设 研 究 黄 艺 美, 荆 山, 隋 永 平, 孙 润 元 III -

5 大 规 模 网 络 课 程 中 学 习 者 学 习 行 为 分 析 李 封 李 婕 赵 长 宽 陈 默 在 线 课 程 的 学 生 互 评 机 制 研 究 与 实 践 张 昱 1, 李 金 双 2, 李 封 3, 徐 彬 基 于 云 平 台 的 虚 拟 网 络 实 验 室 设 计 与 实 现 刘 春 红, 宋 耕, 徐 晓 洁 MOOC 课 程 论 坛 中 学 习 者 行 为 特 征 浅 析 徐 彬 1, 杨 丹 2, 张 昱 1, 李 封 以 国 家 精 品 课 程 为 主 导 的 网 络 课 程 体 系 建 设 胡 素 君 1, 杨 庚 2, 章 韵 1, 李 鹏 浅 谈 工 程 教 育 认 证 背 景 下 的 网 络 专 业 课 程 体 系 建 设 仇 建 1, 徐 明 1, 陈 宾 宾 面 向 计 算 思 维 的 App Inventor 课 程 建 设 与 实 践 吴 明 晖 基 于 实 验 的 多 层 级 探 究 式 学 习 模 式 研 究 -- 以 计 算 机 网 络 课 程 为 例 王 晓 东 1,2, 周 宇 2, 叶 庆 卫 向 慕 课 发 展 的 计 算 机 网 络 课 程 群 建 设 于 明 远, 王 子 仁, 熊 丽 蓉, 陆 亿 红 一 种 学 生 为 主 体 的 计 算 机 网 络 课 程 教 学 方 法 卢 慧 1,2, 李 华 1, 王 燕 1, IV -

6 基 于 复 杂 网 络 的 课 程 体 系 分 析 方 法 郑 秋 华 1, 胡 维 华 1, 姜 明 (1. 杭 州 电 子 科 技 大 学 计 算 机 学 院, 浙 江 省 杭 州 市 邮 编 ) 摘 要 : 针 对 目 前 专 业 设 置 中 课 程 模 块 划 分 问 题, 文 章 提 出 一 种 新 的 课 程 体 系 分 析 方 法, 该 方 法 利 用 复 杂 网 络 分 析 思 想, 首 先 构 建 课 程 体 系 网 络 图, 在 此 基 础 上 利 用 链 接 分 析 方 法 确 定 课 程 的 重 要 程 度, 利 用 社 区 划 分 方 法 确 定 课 程 大 类 划 分, 并 将 结 果 进 行 可 视 化 显 示, 从 而 减 少 分 析 人 员 的 主 观 因 素 影 响, 达 到 更 客 观 的 课 程 体 系 分 析 文 章 最 后 指 出 这 种 方 法 在 杭 州 电 子 科 技 大 学 进 行 实 践 取 得 较 好 的 效 果 关 键 词 : 复 杂 网 络 ; 课 程 体 系 ; 链 接 分 析 ; 可 视 化 1 1 引 言 课 程 体 系 是 指 在 一 定 的 教 育 价 值 理 念 指 导 下, 将 课 程 的 各 个 构 成 要 素 加 以 排 列 组 合, 使 各 个 课 程 要 素 在 动 态 过 程 中 统 一 指 向 课 程 体 系 目 标 实 现 的 系 统 [1] 如 果 说 高 校 人 才 培 养 目 标 只 是 对 受 教 育 者 的 知 识 能 力 和 素 质 方 面 提 出 的 理 想 预 期 而 课 程 体 系 则 在 很 大 程 度 上 决 定 了 受 教 育 者 所 能 呈 现 的 知 识 能 力 和 素 质 结 构 决 定 了 教 育 理 想 能 否 成 为 教 育 现 实 [2] 因 此, 课 程 体 系 的 构 建 问 题 是 大 学 教 育 的 核 心 问 题 目 前 已 有 许 多 研 究 人 员 对 新 形 势 下 的 高 校 教 育 中 的 课 程 体 系 构 建 和 课 程 体 系 改 革 进 行 了 研 究, 提 出 了 许 多 方 法 从 目 标 定 位 结 构 优 化 内 容 整 合 关 键 环 节 出 发, 对 当 前 高 校 课 程 体 系 的 构 建 进 行 了 研 究 和 探 讨, 以 期 通 过 构 建 整 体 优 化 的 课 程 体 系 来 达 成 现 代 大 学 教 学 目 标 但 在 课 程 体 系 构 建 过 程 中 有 几 个 关 键 问 题, 如 哪 些 课 程 是 主 干 核 心 课 程? 哪 些 课 程 可 归 为 同 一 大 类? 体 系 构 建 是 否 合 理? 体 系 中 课 程 的 地 位? 这 些 问 题 对 课 程 体 系 设 置 的 评 价, 教 授 课 程 的 组 织 和 课 程 计 划 实 施 的 安 排, 以 及 课 程 组 的 设 置, 及 学 分 的 设 置 有 着 重 要 的 关 系 目 前 高 校 的 教 学 安 排 实 践 中, 主 要 的 方 法 通 过 骨 干 教 师 的 经 验 分 析 确 定, 比 较 耗 时 且 依 赖 于 分 析 人 员 的 经 验 等 主 观 因 素 在 本 文 中, 针 对 课 程 体 系 构 建 过 程 中 的 此 类 问 题, 提 出 了 一 种 新 的 课 程 体 系 评 价 分 析 方 法 该 方 法 利 用 复 杂 网 络 分 析 思 想, 首 先 构 建 课 程 体 系 网 络 图, 在 此 基 础 上 利 用 链 接 分 析 方 法 确 定 课 程 的 重 要 程 度, 利 用 社 区 划 分 方 法 确 定 课 程 大 类 划 分, 并 将 结 果 进 行 可 视 化 显 示, 从 而 减 少 分 析 人 员 的 主 观 因 素 影 响, 达 到 更 客 观 的 课 程 体 系 分 析 2 基 于 复 杂 网 络 的 课 程 体 系 分 析 方 法 目 前 网 络 课 程 体 系 的 分 析 方 法, 主 要 还 是 人 工 进 行, 从 课 程 的 目 标 定 位 结 构 优 化 内 容 整 合 方 面 进 行 各 种 指 标 评 价, 也 就 是 说 从 课 程 自 身 能 达 到 的 作 用 出 发, 而 对 课 程 之 间 的 相 互 关 联 和 作 用 考 虑 不 多, 即 使 进 行 考 虑, 也 会 因 为 采 用 人 工 方 式, 只 能 进 行 部 分 考 虑 复 杂 网 络 分 析 是 目 前 一 种 主 流 的 分 析 工 具, 已 被 广 泛 地 应 用 到 社 会 的 各 个 应 用 和 研 究 领 域, 包 括 社 会 关 系 分 析, 信 息 检 索, 流 行 病 预 防 模 型, 网 络 病 毒 传 播 模 型 等 网 络 分 析 能 对 网 络 结 构 拓 扑 和 网 络 节 点 之 间 的 相 互 作 用 进 行 分 析, 利 用 各 种 算 法 进 行 定 量 和 可 视 化 显 示 借 鉴 网 络 分 析 方 法, 下 面 我 们 定 义 网 络 课 程 体 系 的 复 杂 网 络 及 其 构 建 方 法 2.1 网 络 课 程 体 系 的 复 杂 网 络 定 义 及 构 建 方 法 课 程 体 系 网 络 是 一 个 由 <V,E> 顶 点 对 组 成 的 有 向 图 网 络, 该 网 络 中 : (1) 顶 点 集 合 V 是 课 程 集 合, 课 程 体 系 的 一 门 课 程 是 顶 点 集 合 中 的 一 个 顶 点 v; (2) 边 集 合 E 是 课 程 之 间 关 系 的 集 合, 如 果 课 程 v i 直 接 依 赖 于 课 程 v j 的 知 识 内 容, 则 在 课 程 体 系 网 络 中 添 加 一 条 顶 点 v i 到 顶 点 v j 的 边 E ij 构 建 中, 如 果 课 程 v i 和 课 程 v j 相 互 依 赖 和 相 互 促 进, 则 在 课 程 体 系 网 络 中, 添 加 一 条 顶 点 v i 到 顶 点 v j 的 边 E ij 和 一 条 顶 点 v j 到 顶 点 v i 的 边 E ji 图 1 是 杭 州 电 子 科 技 大 学 网 络 工 程 专 业 的 课 程 体 系 网 络 图, 可 看 出 课 程 体 系 网 络 是 非 常 - 1 -

7 复 杂 的, 要 直 接 进 行 人 工 分 析 非 常 困 难 图 1 杭 州 电 子 科 技 大 学 网 络 工 程 体 系 设 置 ( 含 36 门 专 业 相 关 课 程, 未 包 含 数 学 等 基 础 课 程 ) 2.2 课 程 体 系 网 络 中 的 课 程 重 要 性 分 析 对 课 程 体 系 网 络 中 课 程 重 要 性 的 分 析 我 们 可 以 借 鉴 复 杂 网 络 中 的 链 接 分 析, 主 要 有 pagerank 和 HITS 两 种 方 法 Google 的 创 始 人 拉 里 佩 奇 和 谢 尔 盖 布 林 于 1998 年 在 斯 坦 福 大 学 发 明 了 这 项 技 术 [3],Google 用 它 来 体 现 网 页 的 相 关 性 和 重 要 性 在 pagerank 算 法 中, 一 个 页 面 的 得 票 数 由 所 有 链 向 它 的 页 面 的 重 要 性 来 决 定, 到 一 个 页 面 的 超 链 接 相 当 于 对 该 页 投 一 票 一 个 页 面 的 PageRank 是 由 所 有 链 向 它 的 页 面 ( 链 入 页 面 ) 的 重 要 性 经 过 递 归 算 法 得 到 的 一 个 有 较 多 链 入 的 页 面 会 有 较 高 的 等 级, 相 反 如 果 一 个 页 面 没 有 任 何 链 入 页 面, 那 么 它 没 有 等 级 HITS 算 法 是 由 康 奈 尔 大 学 的 Jon Kleinberg 博 士 于 1998 年 首 先 提 出 的 [4],HITS 的 英 文 全 称 为 Hypertext Induced Topic Search Kleinberg 将 网 页 或 网 站 ) 分 为 两 类, 即 hubs 和 authorities 应 该 注 意 的 是, 每 个 页 面 也 有 两 个 级 别 (ranking), 即 hubs( 中 心 级 别 ) 和 authorities( 权 威 级 别 ) authorities 为 具 有 较 高 价 值 的 网 页, 依 赖 于 指 向 它 的 页 面. 而 hubs 为 指 向 较 多 authorities 的 网 页, 依 赖 于 它 所 指 向 的 页 面 HITS 算 法 的 目 标 就 是 通 过 一 定 的 计 算 ( 迭 代 计 算 ) 方 法 以 得 到 针 对 某 个 检 索 提 问 的 最 具 价 值 的 网 页, 即 排 名 最 高 的 authority 在 课 程 体 系 的 课 程 重 要 性 分 析 中, 我 们 可 以 借 鉴 pagerank 算 法 来 衡 量 课 程 的 重 要 性, 也 就 是 说 一 门 课 程 被 后 续 多 门 课 程 或 多 门 重 要 课 程 依 赖, 则 该 课 程 为 重 要 课 程 而 HITS 算 法 则 可 以 用 来 确 定 课 程 中 authority 课 程 和 hub 课 程, 其 中 authority 课 程 一 般 应 为 早 开 课 程, 而 hub 课 程 则 为 迟 开 课 程 2.3 课 程 体 系 网 络 中 的 课 程 大 类 划 分 课 程 体 系 网 络 中 的 课 程 大 类 划 分 我 们 可 以 借 鉴 复 杂 网 络 中 的 社 区 划 分 算 法 目 前 主 流 的 社 区 划 分 算 法 有 基 于 图 论 的 算 法, 如 最 大 流 算 法 K-L 算 法 谱 平 分 法 随 机 游 走 算 法 和 派 系 过 滤 算 法 等 ; 层 次 聚 类 算 法, 如 基 于 相 似 度 度 量 的 凝 聚 算 法 和 基 于 边 介 数 度 量 的 分 裂 算 法 上 述 算 法 均 可 被 用 于 课 程 体 系 网 络 中 的 课 程 大 类 划 分, 效 果 基 本 一 致 3 实 验 及 结 果 分 析 基 于 上 述 提 出 的 方 法, 我 们 对 杭 州 电 子 科 技 大 学 的 网 络 工 程 课 程 体 系 进 行 了 分 析, 按 照 以 上 提 出 的 网 络 构 建 方 法, 利 用 Gephi 软 件 [5] 进 行 复 杂 网 络 构 建, 利 用 该 软 件 提 供 的 相 关 算 法 进 行 分 析 其 中 课 程 的 重 要 性 利 用 pagerank 算 法 进 行 度 量, 课 程 大 类 划 分 利 用 软 件 提 供 的 模 块 化 方 法 进 行 课 程 大 类 划 分 实 验 结 果 如 图 2 所 示 - 2 -

8 图 2 Gephi 分 析 结 果 在 图 2 中, 我 们 用 节 点 的 大 小 来 表 示 课 程 的 重 要 程 序, 节 点 的 颜 色 来 表 示 课 程 之 间 的 相 似 程 度 ( 比 较 相 似 的 课 程 可 划 分 为 一 个 大 类 模 块 ) 从 图 2 中 的 分 析 结 果 中, 可 看 出, 计 算 机 网 络 课 程 是 杭 州 电 子 科 技 大 学 网 络 课 程 体 系 中 最 重 要 课 程, 其 次 为 程 序 设 计 基 础 数 据 结 构 C++ Java 网 络 编 程 网 络 系 统 集 成 网 络 协 议 分 析 课 程 课 程 大 类 划 分 则 可 以 从 图 2 中 看 出, 可 大 致 划 分 为 网 络 及 网 络 管 理 配 置 模 块 程 序 设 计 模 块 协 议 分 析 和 安 全 攻 防 模 块 Web 软 件 开 发 模 块 和 组 成 接 口 体 系 结 构 模 块 5 个 模 块 其 中 程 序 设 计 模 块 和 组 成 接 口 模 块 这 2 个 模 块 明 显 对 应 学 院 对 应 的 软 件 课 程 组 合 和 系 统 组 成 课 程 组, 与 实 际 情 况 相 符 根 据 图 2 结 果, 我 们 认 为 杭 州 电 子 科 技 大 学 的 网 络 课 程 专 业 部 分 可 划 分 为 3 个 部 分 : 网 络 及 网 络 管 理 配 置 模 块 协 议 分 析 和 安 全 攻 防 模 块 Web 软 件 开 发 模 块, 或 者 2 大 部 分 : 网 络 及 网 络 管 理 配 置 模 块 网 络 软 件 和 安 全 模 块 在 实 际 执 行 中, 课 程 组 按 照 第 二 种 方 案 设 计 了 针 对 不 同 目 标 的 2 种 培 养 模 块 从 图 2 中, 同 时 也 可 看 出 程 序 设 计 能 力 是 网 络 工 程 学 生 需 要 掌 握 的 一 个 重 要 能 力, 有 必 要 进 一 步 加 强 程 序 设 计 基 础 C++ 和 数 据 结 构 这 几 门 课 程 的 地 位 4 结 语 基 于 复 杂 网 络 的 课 程 体 系 分 析 方 法 能 利 用 复 杂 网 络 的 软 件 工 具 对 课 程 体 系 进 行 有 效 划 分, 并 进 行 可 视 化 显 示, 方 法 有 效 且 直 观 该 方 法 的 一 个 关 键 是 有 效 确 定 网 络 中 课 程 之 间 的 关 联 性 如 何 更 好 地 给 出 课 程 之 间 的 关 联 性 和 给 关 联 赋 予 一 个 合 适 权 值 能 更 好 的 对 课 程 体 系 进 行 分 析, 这 是 我 们 下 一 步 需 要 改 进 的 地 方 参 考 文 献 [1] 百 度 百 科. [2] 崔 颖. 高 校 课 程 体 系 的 构 建 研 究 [J]. 高 教 探 索, 2009, 3: [3]Page L., Brin S., Motwani R., et al. The PageRank citation ranking: bringing order to the web[j] [4]Kleinberg J M. Authoritative sources in a hyperlinked environment[j]. Journal of the ACM (JACM), 1999, 46(5): [5]Bastian M., Heymann S., Jacomy M. Gephi: an open source software for exploring and manipulating networks. International AAAI Conference on Weblogs and Social Media

9 开 放 式 计 算 机 网 络 实 验 教 学 的 研 究 徐 正 芹 刘 熹 中 国 人 民 解 放 军 理 工 大 学 通 信 工 程 学 院 南 京 摘 要 : 针 对 当 前 计 算 机 网 络 实 验 教 学 模 式 陈 旧 的 现 状, 提 出 了 传 统 教 学 和 开 放 式 教 学 相 结 合 的 教 学 模 式, 解 决 了 学 员 自 主 学 习 时 间 不 足 积 极 性 不 高 无 法 培 养 创 新 能 力 等 问 题 教 学 实 践 表 明 按 此 教 学 模 式 教 学, 学 生 的 学 习 主 动 性 和 积 极 性 有 了 极 大 提 高 关 键 词 : 开 放 实 验 模 式 计 算 机 网 络 实 验 自 主 学 习 计 算 机 网 络 是 一 门 博 大 精 深 的 学 科, 在 当 今 社 会, 计 算 机 网 络 无 处 不 在, 已 经 渗 透 到 各 个 领 域, 教 育 金 融 医 疗 国 防 等 各 领 域 都 离 不 开 计 算 机 网 络, 由 此, 对 于 高 层 次 的 计 算 机 网 络 人 才 的 要 求 将 越 来 越 多 [1] 对 于 高 校 计 算 机 专 业 的 学 员 来 说, 经 过 计 算 机 网 络 的 专 业 学 习, 最 终 应 该 具 备 以 下 才 能, 具 有 系 统 的 计 算 机 网 络 知 识, 动 手 能 力 强, 能 系 统 规 划 设 计 和 维 护 网 络, 能 运 用 网 络 协 议 进 行 网 络 应 用 编 程 这 也 是 计 算 机 网 络 教 学 的 目 标 [2] 1 计 算 机 网 络 实 验 教 学 的 现 状 1.1 对 实 验 教 学 不 重 视 如 今 大 多 数 大 中 专 院 校 的 计 算 机 网 络 实 验 教 学 仍 然 依 附 于 理 论 教 学, 分 配 少 量 的 实 验 课 时 也 是 验 证 性 操 作 性 的 为 主, 只 是 对 一 些 网 络 知 识 进 行 验 证 [3] 若 想 在 短 短 的 几 个 课 时 内 掌 握 计 算 机 网 络 的 精 髓, 是 万 万 做 不 到 的 如 果 没 有 实 验 加 深 理 论 的 理 解 和 掌 握, 计 算 机 网 络 课 程 势 必 会 陷 于 纸 上 谈 兵 的 境 地 1.2 教 学 模 式 陈 旧 在 传 统 的 实 验 教 学 模 式 下, 通 常 是 教 员 设 定 好 题 目, 以 教 员 教 为 主, 学 员 按 照 给 定 步 骤 做 实 验, 在 实 验 过 程 中, 学 员 没 有 独 立 思 考 的 空 间, 无 法 激 发 学 员 的 能 观 主 动 性, 无 法 培 养 [4] 学 员 的 创 新 发 散 思 维 而 实 验 时 间 实 验 项 目 都 是 固 定 的, 学 员 无 法 根 据 自 身 学 习 情 况 进 行 实 验, 自 主 学 习 时 间 很 少 计 算 机 网 络 课 程 内 容 十 分 丰 富, 在 有 限 的 时 间 内, 根 本 无 法 掌 握 各 种 复 杂 的 网 络 原 理 协 议, 更 谈 不 上 熟 练 应 用 了 本 文 提 出 三 段 式 教 学 方 法, 引 入 开 放 式 实 验 教 学 模 式, 在 开 放 实 验 阶 段 学 员 可 以 自 己 制 定 实 验 计 划, 自 主 选 择 实 验 时 间 实 验 内 容, 从 而 弥 补 了 传 统 教 育 模 式 的 不 足 2 引 入 开 放 实 验 模 式, 开 展 三 段 式 教 学 开 放 实 验 教 学 模 式 允 许 学 员 根 据 自 己 的 情 况 和 兴 趣, 自 主 选 择 实 验 时 间 和 实 验 题 目 这 种 模 式 鼓 励 学 员 出 于 兴 趣 和 爱 好 去 动 脑 动 手, 运 用 开 放 实 验 室 教 学 模 式, 可 以 为 学 员 自 主 学 习 个 性 发 展 培 养 创 新 能 力 提 供 充 裕 的 时 间 和 空 间 针 对 不 同 层 次 的 学 员 展 开 以 开 放 式 自 主 实 验 为 主 的 多 元 化 教 学 模 式, 将 实 验 教 学 分 为 基 础 知 识 训 练 开 放 自 主 实 验 训 练 综 合 训 练 等 三 个 教 学 阶 段, 以 三 段 式 教 学 方 式 进 行 三 段 式 教 学 只 在 第 一 阶 段 由 教 师 教 授, 第 二 阶 段 和 第 三 阶 段 由 学 员 自 主 学 习, 教 师 仅 仅 给 与 启 发 和 引 导, 充 分 培 养 学 员 的 自 主 学 习 能 力 在 实 验 内 容 安 排 上, 按 层 次 进 行 分 类, 由 浅 入 深, 层 层 递 进 为 了 使 学 员 能 更 好 的 理 解 网 络 技 术 和 网 络 原 理, 可 以 安 排 基 础 的 原 理 实 验 和 验 证 性 实 验 ; 在 理 解 网 络 原 理 的 基 础 上, 可 以 设 计 一 些 复 杂 综 合 性 实 验 2.1 基 础 知 识 训 练 阶 段 基 础 知 识 训 练 阶 段 即 实 验 基 础 知 识 的 学 习 与 掌 握 阶 段, 这 一 阶 段 仍 然 实 行 传 统 教 学 模 式, 适 合 刚 接 触 计 算 机 网 络 课 程 的 学 员 由 于 学 员 仅 仅 在 理 论 课 上 学 习 了 网 络 的 知 识, 比 较 难 于 将 理 论 与 实 践 相 结 合, 此 时 若 教 员 在 实 验 室 现 场 加 以 指 导, 学 员 则 能 更 好 更 快 的 掌 握 基 础 知 识, 并 达 到 学 以 致 用, 融 合 贯 通 - 4 -

10 基 础 实 验 设 置 一 些 以 操 作 性 验 证 性 为 主 的 实 验, 验 证 计 算 机 网 络 基 本 原 理 基 本 协 议, 熟 悉 相 关 仪 器 设 备 的 操 作 和 配 置, 使 学 员 更 形 象 地 理 解 理 论 知 识 实 验 内 容 可 如 下 安 排 (1) 制 作 网 线, 组 建 简 单 局 域 网 ; 基 本 网 络 命 令, 子 网 划 分 和 路 由 器 的 配 置 等 (2) 网 络 基 本 原 理 实 验 利 用 PacketTracer 设 计 实 验, 观 察 交 换 机 与 集 线 器 的 工 作 特 点 ; 利 用 Wireshark 等 工 具 分 析 各 类 网 络 协 议, 包 括 链 路 层 网 络 层 传 输 层 和 应 用 层 协 议 分 析 实 验 ;DNS 服 务 及 邮 件 服 务 管 理, 配 置 DHCP 服 务 器 等 2.2 开 放 自 主 实 验 训 练 阶 段 对 掌 握 了 实 验 基 础 知 识 并 学 有 余 力 的 学 员, 进 行 开 放 式 实 验, 实 验 题 目 和 内 容 由 教 员 设 置, 学 员 可 以 根 据 自 身 情 况 选 做 某 些 实 验 项 目 在 此 阶 段 实 验 内 容 的 安 排, 设 置 一 些 应 用 性 更 强 技 术 性 更 高 的 综 合 性 实 验 和 先 进 网 络 技 术 实 验, 目 的 为 了 强 化 学 员 学 习 过 的 基 本 知 识, 另 外 重 点 培 养 学 员 动 手 操 作 能 力 与 分 析 综 合 能 力, 激 发 学 员 参 加 实 验 的 兴 趣 和 热 情 例 如 组 建 校 园 网 络, 用 PacketTracer 模 拟 器 绘 制 各 校 区 互 联 的 逻 辑 结 构 图, 并 进 行 子 网 划 分 和 配 置 再 如 用 SOCKET 进 行 网 络 应 用 编 程, 使 学 员 运 用 UDP 和 TCP 协 议 的 原 理, 实 现 网 络 数 据 传 输 工 程 主 要 实 验 包 括 用 TCP 协 议 实 现 一 个 简 单 的 聊 天 室, 能 够 通 信 双 方 能 够 互 发 文 字 图 片 各 种 文 件 等 ; 用 UDP 协 议 实 现 PING 程 序 编 写 ; 构 造 RIP 包, 用 UDP 以 组 播 方 式 发 送, 在 路 由 器 上 能 够 正 确 识 别 实 验 过 程 中, 出 现 问 题 一 般 应 由 学 员 自 主 解 决, 教 员 启 发 提 示 加 以 指 导, 主 要 起 辅 助 作 用, 主 要 培 养 学 员 自 主 发 现 问 题 解 决 问 题 的 能 力 2.3 综 合 训 练 阶 段 前 面 两 个 阶 段 都 是 教 师 设 置 好 实 验 题 目, 由 学 员 完 成 而 在 综 合 训 练 阶 段 进 行 完 全 开 放 性 自 主 实 验, 由 学 员 自 主 申 请 学 员 完 成 了 前 面 两 类 实 验 后, 已 掌 握 基 础 知 识 并 能 熟 练 应 用, 学 员 可 以 根 据 兴 趣, 自 主 制 定 实 验 题 目, 设 计 实 施 方 案 和 系 统 功 能, 并 最 终 实 现 在 此 阶 段 学 员 所 做 的 实 验 项 目, 择 优 推 荐 参 加 学 院 的 科 技 创 新 项 目 竞 赛 和 大 学 的 卓 越 杯 软 件 设 计 竞 赛 这 阶 段 的 实 验 学 员 可 以 组 队 完 成, 充 分 培 养 培 养 学 员 协 作 能 力 和 团 队 精 神 这 种 引 入 开 放 模 式 三 段 式 实 验 教 学 模 式 克 服 了 过 去 单 一 实 验 单 一 过 程 单 一 方 法 的 模 式 对 创 新 人 才 培 养 的 不 足, 给 学 员 一 个 宽 松 的 思 维 想 象 空 间, 尽 展 自 己 的 智 慧 和 才 华, 能 心 情 愉 悦 地 进 行 实 验 3 改 革 实 验 测 评 方 式 传 统 的 实 验 教 学 模 式, 往 往 只 注 重 结 果 考 核, 忽 略 了 学 员 实 践 的 过 程 认 可, 从 而 导 致 产 生 抄 袭 情 况 严 重 本 实 验 教 学 模 式 测 评 方 式 注 重 实 验 过 程, 而 不 再 仅 仅 以 实 验 结 果 为 准 则, 实 验 教 学 测 评 的 重 点 从 单 纯 的 测 评 学 员 对 特 定 实 验 技 能 的 再 现 程 度, 转 向 考 查 学 员 创 造 素 质 的 提 高 程 度 和 水 平, 即 创 造 性 地 运 用 理 论 知 识 提 出 实 验 课 题 进 行 实 验 规 划 与 操 作 的 能 力, 这 实 际 上 就 是 测 评 学 员 的 实 验 技 能 及 在 实 践 中 的 融 会 贯 通 综 合 运 用 知 识 解 决 问 题 的 能 力 4 总 结 本 实 验 中 心 自 2009 年 开 展 开 放 实 验 教 学 以 来, 教 学 成 果 显 著, 学 员 自 主 申 请 的 计 算 机 网 络 实 验 项 目 达 100 多 项, 其 中 10% 参 加 学 校 科 技 创 新 竞 赛 中 获 奖 ;2010 和 2013 年 各 获 学 校 教 学 成 果 奖 1 项 ; 年 连 续 3 年 获 学 校 教 育 教 学 经 费 资 助 实 行 开 放 式 计 算 机 网 络 教 学 模 式 后, 学 员 的 学 习 积 极 性 明 显 提 高 并 且 促 进 了 理 论 课 的 学 习 效 果, 在 理 论 课 上 讲 话 和 走 神 的 现 象 基 本 消 失 开 放 式 实 验 改 变 了 学 员 的 学 习 态 度, 由 被 动 变 为 主 动, 有 了 问 题 不 再 第 一 时 间 找 老 师, 而 是 想 方 设 法 自 己 寻 求 解 决 方 案, 问 题 的 解 决 可 以 给 学 员 带 来 极 大 的 成 就 感, 从 而 提 高 了 学 员 学 习 的 主 动 性 和 能 动 性 开 放 式 计 算 机 网 络 实 验 模 式 可 以 给 学 员 提 供 自 由 发 挥 想 象 力 和 进 行 创 新 实 践 的 时 间 和 空 间, 不 仅 有 助 于 他 们 实 验 能 力 的 提 高, 而 且 拓 宽 了 思 路, 学 员 能 更 全 面 地 分 析 问 题, 对 理 论 知 识 的 理 解 和 掌 握 也 更 为 透 彻 参 考 文 献 - 5 -

11 [1] 高 屹, 王 琦. 计 算 机 网 络 实 验 教 学 的 思 考 与 实 现 [J]. 计 算 机 教 育,2011(19): [2] 朱 春, 方 跃 峰 等. 计 算 机 网 络 实 验 教 学 的 研 究 与 探 索 [J]. 计 算 机 教 育,2011(9): [3] 魏 楚 元, 张 翰 韬 等. 计 算 机 网 络 开 放 式 实 验 教 学 与 创 新 实 践 能 力 的 培 养 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索, 2007,26(6):9-12. [4] 畅 卫 功, 张 爱 华. 计 算 机 网 络 实 验 教 学 的 研 究 与 探 讨 [J]. 实 验 室 科 学,2009(4): [5] 刘 利 强, 陈 凯 文 等. 计 算 机 网 络 实 验 教 学 的 改 革 与 实 践 [J]. 计 算 机 技 术 与 管 理 2007,24(12):

12 结 合 学 科 平 台 课 的 网 络 工 程 专 业 课 程 设 置 与 探 讨 王 相 林, 徐 明 ( 杭 州 电 子 科 技 大 学 计 算 机 学 院, 浙 江 省 杭 州 市 邮 编 ) 摘 要 : 根 据 网 络 工 程 本 科 专 业 的 特 点, 分 析 了 计 算 机 类 专 业 学 科 平 台 课, 以 及 网 络 工 程 专 业 核 心 课 专 业 限 选 课 专 业 选 修 课 之 间 的 关 系 ; 给 出 网 络 工 程 专 业 课 程 的 层 次 关 系 图 示 ; 提 出 设 置 7 门 学 科 平 台 课 6-8 门 专 业 核 心 课 程 的 建 议 ; 讨 论 专 业 限 选 课 和 专 业 选 修 课, 以 及 专 业 模 块 方 向 课 的 设 置 思 路 ; 最 后, 针 对 学 科 平 台 课 与 专 业 课 设 置 有 关 问 题 进 行 了 探 讨 关 键 词 : 网 络 工 程 ; 课 程 建 设 ; 学 科 平 台 课 ; 专 业 核 心 课 ; 专 业 选 修 课 1. 计 算 机 科 学 与 技 术 类 专 业 平 台 课 的 设 置 1.1 专 业 平 台 课 对 计 算 机 类 专 业 人 才 培 养 的 作 用 根 据 教 育 部 普 通 高 等 学 校 本 科 专 业 目 录 (2012 年 ) 普 通 高 等 学 校 本 科 专 业 设 置 管 理 规 定 ( 教 高 [2012]9 号 ) 文 件, 计 算 机 科 学 与 技 术 类 本 科 专 业 代 码 为 :0809 计 算 机 类 专 业 包 括 : 计 算 机 科 学 与 技 术 软 件 工 程 网 络 工 程 信 息 安 [1] 全 物 联 网 工 程 数 字 媒 体 技 术 文 件 要 求 各 高 校 要 依 据 新 目 录 和 新 的 专 业 介 绍 对 相 关 专 业 的 人 才 培 养 方 案, 按 照 德 智 体 美 全 面 发 展 的 要 求 进 行 全 面 修 订 采 用 专 业 平 台 课 设 置 有 利 于 计 算 机 类 专 业 人 才 的 培 养 专 业 平 台 课 的 基 本 特 点 是 : 突 出 计 算 机 基 础 理 论 与 技 术 知 识, 打 通 计 算 机 类 各 专 业 共 有 的 同 类 课 程 教 学, 对 计 算 机 类 专 业 人 才 的 基 础 知 识 结 构 学 习 提 供 帮 助, 可 以 有 效 地 共 享 教 学 资 源, 规 范 专 业 基 础 知 识 的 学 习 内 容 计 算 机 类 专 业 平 台 课 与 公 共 基 础 课 的 关 系 体 现 在 公 共 基 础 课 为 专 业 平 台 课 提 供 支 撑, 对 学 生 的 培 养 要 按 照 德 智 体 美 全 面 发 展 的 要 求, 贯 彻 知 识 能 力 素 质 协 调 发 展 的 思 想, 重 视 创 新 意 识 和 实 践 动 手 能 力 的 提 高 计 算 机 类 专 业 平 台 课 应 体 现 计 算 机 类 专 业 的 特 点, 一 是 要 适 用 计 算 机 类 专 业, 二 是 要 突 出 计 算 机 类 专 业 教 学 的 共 有 特 点 专 业 人 才 培 养 必 须 增 强 适 应 性, 重 视 基 础, 提 高 素 质, 应 打 好 计 算 机 知 识 的 基 础, 特 别 是 对 本 学 科 至 关 重 要 的 几 门 基 础 课 的 学 习, 使 专 业 学 生 有 较 强 的 后 劲, 以 适 应 将 来 不 断 更 新 的 工 作 环 境 需 求 1.2 学 科 平 台 课 设 置 学 年 时 间 的 考 虑 计 算 机 类 专 业 学 科 平 台 课 的 教 学 时 间 可 以 按 一 学 年 或 二 学 年 来 考 虑 按 一 学 年 或 二 学 年 设 置 的 不 同 需 求 和 特 点, 需 要 考 虑 有 哪 些 课 程 可 以 选 作 学 科 平 台 课? 以 教 学 时 间 按 一 学 年 为 例 讨 论, 建 议 可 以 有 7 门 课 选 作 学 科 平 台 课 这 7 门 课 是 : 大 学 物 理 大 学 物 理 实 验 离 散 数 学 面 向 对 象 程 序 设 计 电 路 与 电 子 学 计 算 机 科 学 导 引 程 序 设 计 基 础 若 考 虑 到 公 共 基 础 课 和 学 科 平 台 课 学 分 分 配 的 要 求, 也 可 以 考 虑 把 计 算 机 科 学 导 引 程 序 设 计 基 础 放 置 在 公 共 基 础 课 里 面, 因 为 这 两 门 课 均 可 以 安 排 在 第 一 学 年 第 一 学 期 开 设 的 作 者 简 介 : 王 相 林, 男, 教 授, 研 究 方 向 为 NGI 和 IPv6 技 术 - 7 -

13 1.3 网 络 工 程 专 业 课 程 的 层 次 关 系 网 络 工 程 专 业 的 课 程 设 置 包 括 : 公 共 基 础 课 学 科 平 台 课 专 业 核 心 课 专 业 限 选 课 和 专 业 选 修 课 网 络 工 程 专 业 课 程 的 5 个 层 次 关 系 如 图 1 所 示 各 层 次 之 间 关 系 体 现 在 自 下 而 上 的 支 撑, 专 业 核 心 课 处 在 5 个 层 次 的 中 间, 起 着 承 上 启 下 的 重 要 作 用 其 它 计 算 机 类 专 业 课 程 的 层 次 关 系 也 是 类 似 的 专 业 选 修 课 专 业 限 选 课 专 业 核 心 课 学 科 平 台 课 公 共 基 础 课 图 1 专 业 课 程 的 5 个 层 次 关 系 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 与 专 业 课 程 的 5 个 层 次 紧 密 联 系 突 出 网 络 工 程 专 业 特 色 的 层 次 涉 及 到 的 5 个 层 次 中 上 面 的 3 个 层 次, 这 3 个 层 次 可 以 形 成 计 算 机 网 络 理 论 计 算 机 网 络 技 术 计 算 机 网 络 设 计 与 应 用 3 个 课 程 群 课 程 群 中 的 课 程 内 容 应 进 行 优 化 设 计, 结 合 生 活 知 识 辅 助 计 算 机 网 络 理 论 的 教 学, 与 身 边 的 计 算 机 网 络 应 用 联 系 起 来 讲 解 计 算 机 网 络 技 术 知 识, 力 求 做 到 学 思 结 合 知 行 统 一 融 会 贯 通 2. 结 合 学 科 平 台 课 的 网 络 工 程 专 业 课 的 设 置 2.1 网 络 工 程 专 业 核 心 课 网 络 工 程 专 业 核 心 课 建 议 设 置 6-8 门, 可 以 考 虑 的 课 程 有 : 数 据 结 构 计 算 机 组 成 原 理 操 作 系 统 计 算 机 网 络 网 络 设 计 与 工 程 网 络 安 全 技 术 网 络 协 议 分 析 和 网 络 编 程 专 业 核 心 课 程 均 为 必 修 课 对 网 络 工 程 专 业, 计 算 机 网 络 课 程 是 是 很 重 要 的, 因 为 它 是 其 它 专 业 课 程 的 基 础 考 虑 该 课 程 与 后 续 专 业 课 程 的 衔 接 关 系, 建 议 在 大 二 下 学 期 开 设 计 算 机 网 络 课 程 通 过 该 课 程 使 学 生 真 正 理 解 5 层 计 算 机 网 络 的 分 层 理 论 和 方 法 网 络 协 议 和 网 络 服 务 的 联 系, 掌 握 用 网 络 [2] 协 议 实 现 网 络 服 务 工 作 的 原 理 和 过 程 在 学 习 计 算 机 网 络 知 识 时, 建 议 给 出 计 算 机 网 络 知 识 的 验 证 方 法 让 学 生 通 过 网 络 命 令 行 程 序 网 络 协 议 分 析 工 具, 验 证 所 学 习 的 理 论 知 识 ; 通 过 网 络 协 议 分 析 工 具 Wireshark 验 证 计 算 机 网 络 体 系 结 构 的 层 次 封 包 和 拆 包 过 程 网 络 协 议 数 据 单 元 (PDU) 的 组 成 和 格 式 2.2 网 络 工 程 专 业 选 修 课 网 络 工 程 专 业 选 修 课 可 以 分 为 专 业 限 选 课 和 专 业 选 修 课 专 业 限 选 课 可 以 再 分 为 专 业 模 块 基 础 课 和 专 业 模 块 方 向 课 专 业 限 选 课 应 考 虑 到 专 业 学 习 特 色 和 对 专 业 知 识 学 习 的 基 本 要 求 建 议 专 业 模 块 基 础 课 限 选 课 为 6 门, 可 以 考 虑 的 课 程 有 :Java 程 序 设 计 通 信 原 理 数 字 逻 辑 Linux 网 络 环 境 IPv6 技 术 和 数 据 库 系 统 要 求 在 其 中 选 择 5 门 网 络 工 程 专 业 方 向 建 议 设 置 为 3 个 : 网 络 协 议 设 计 网 络 系 统 集 成 和 网 络 安 全 专 业 学 习 方 向 应 充 分 考 虑 到 学 生 的 就 业 专 业 方 向 课 程 安 排 建 议 在 第 7 学 期, 每 个 方 向 限 选 3 门 课 程 (6 学 分 ), 每 门 课 程 2 学 分 专 业 模 块 方 向 课 如 表 1.1 所 示 - 8 -

14 表 1.1 专 业 模 块 方 向 课 网 络 协 议 设 计 ( 方 网 络 系 统 集 成 ( 方 网 络 安 全 ( 方 向 向 1) 向 2) 3) 网 络 协 议 设 计 网 络 系 统 集 成 技 术 渗 透 测 试 技 术 网 络 安 全 协 议 设 计 组 网 技 术 与 配 置 逆 向 分 析 技 术 网 络 软 件 设 计 方 法 网 络 设 备 管 理 与 维 密 码 学 护 网 络 理 论 与 技 术 进 网 络 理 论 与 技 术 进 网 络 理 论 与 技 展 展 术 进 展 专 业 选 修 课 可 以 结 合 社 会 需 求 学 生 就 业 教 学 环 境 和 实 验 条 件 进 行 设 置 专 业 选 修 课 的 开 设 课 程 可 以 考 虑 有 : 无 线 与 移 动 网 络 网 络 仿 真 与 模 拟 计 算 机 网 络 管 理 软 件 工 程 物 联 网 技 术 和 网 络 应 用 软 件 开 发 等 3. 计 算 机 类 学 科 平 台 课 与 网 络 工 程 专 业 课 设 置 的 探 讨 3.1 专 业 学 习 兴 趣 的 培 养 应 是 第 一 位 的 学 生 的 专 业 学 习 兴 趣 的 培 养 是 第 一 位 的 采 取 进 校 后 对 学 生 进 行 专 业 学 习 教 育 是 一 个 很 有 效 的 方 法, 通 过 专 业 教 育 让 学 生 了 解 所 学 网 络 工 程 专 业 是 什 么, 学 习 哪 些 知 识 内 容, 课 程 有 哪 些, 将 来 毕 业 以 后 可 以 从 事 哪 些 工 作 等 在 制 定 的 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 中 给 出 专 业 学 习 选 课 示 例, 供 学 生 参 考 这 里 仅 是 提 出 一 种 建 议 方 案, 学 生 可 结 合 自 身 兴 趣, 在 专 业 教 师 的 指 导 下, 制 定 个 性 化 的 选 课 方 案 目 的 是 让 清 楚 地 知 道 学 什 么 什 么 时 间 学, 以 及 所 学 课 程 之 间 的 关 系 3.2 专 业 课 程 之 间 的 衔 接 问 题 和 知 识 领 域 层 次 可 以 采 用 三 个 层 次 设 计 和 描 述 网 络 工 程 专 业 知 识 领 域 这 三 个 知 识 领 域 层 次 自 底 向 上 依 次 为 : 计 算 机 网 络 理 论 计 算 机 网 络 技 术 计 算 机 网 络 设 计 与 应 用 需 要 注 意 和 解 决 这 些 知 识 领 域 课 程 之 间 的 衔 接 和 相 互 支 撑 问 题 计 算 机 网 络 理 论 知 识 领 域 的 课 程 可 以 包 括 : 计 算 机 网 络 网 络 协 议 分 析 和 通 信 原 理 计 算 机 网 络 技 术 知 识 领 域 的 课 程 可 以 包 括 : 网 络 编 程 网 络 安 全 技 术 网 络 管 理 和 IPv6 技 术 计 算 机 网 络 设 计 与 应 用 知 识 领 域 的 课 程 可 以 包 括 : 网 络 设 计 与 工 程 Linux 网 络 环 境 组 网 配 置 与 技 术 网 络 应 用 开 发 网 络 仿 真 与 模 拟 和 网 络 工 具 应 用 实 践 三 个 知 识 领 域 层 次 的 专 业 课 程 设 计 可 以 体 现 网 络 工 程 专 业 的 特 色, 注 重 课 程 之 间 的 联 系, 使 得 专 业 知 识 结 构 流 畅 看 起 来 一 目 了 然 学 习 起 来 循 序 渐 进 3.3 专 业 课 应 突 出 网 络 工 程 专 业 的 特 点 网 络 工 程 专 业 是 一 个 软 硬 结 合 面 向 工 程 和 应 用 的 计 算 机 类 专 业, 要 求 学 生 较 系 统 地 掌 握 本 专 业 所 必 需 的 计 算 机 网 络 的 基 础 理 论 知 识 和 基 本 技 能 ; 掌 握 计 算 机 科 学 与 技 术 通 信 工 程 等 相 关 专 业 必 要 的 基 础 知 识 ; 具 有 较 强 的 网 络 工 程 实 践 动 手 能 力 ; 掌 握 网 络 设 计 规 划 组 网 编 程 和 管 理 的 技 术, 以 及 网 络 系 统 综 合 开 发 应 用 的 方 法 专 业 课 怎 样 突 出 网 络 工 程 专 业 的 特 点 是 一 个 需 要 长 期 探 索 的 课 题, 通 过 专 业 学 习, 要 求 专 业 学 生 具 备 以 下 专 业 知 识 和 能 力 : - 9 -

15 掌 握 计 算 机 科 学 与 技 术 领 域 和 计 算 机 网 络 技 术 领 域 的 基 本 理 论 和 知 识 主 要 包 括 : 电 子 技 术 与 数 字 电 路 基 础, 计 算 机 软 件 硬 件 的 理 论 与 技 术 基 础, 计 算 机 网 络 与 通 信 的 理 论 与 技 术 基 础 等 ; 掌 握 计 算 机 网 络 系 统 的 设 计 组 网 规 划 评 价 的 理 论 技 术 与 应 用 方 法, 获 得 计 算 机 软 硬 件, 以 及 计 算 机 网 络 设 计 开 发 及 应 用 等 方 面 良 好 的 工 程 实 践 训 练 ; 跟 踪 最 新 的 计 算 机 网 络 技 术 计 算 机 技 术, 了 解 现 代 网 络 工 程 领 域 的 理 论 前 沿 应 用 前 景 和 发 展 动 态 网 络 工 程 专 业 的 学 生 应 具 备 在 计 算 机 网 络 体 系 结 构 理 论 技 术 和 应 用 方 面 进 行 深 入 研 究 与 开 发 工 作 的 扎 实 基 础 3.4 动 手 实 践 课 程 需 要 进 一 步 加 强 动 手 实 践 教 学 内 容 要 从 大 一 起 抓 起, 从 基 本 的 程 序 设 计 基 础 开 始, 到 网 络 编 程 组 网 技 术 与 配 置 网 络 工 程 设 计 和 毕 业 设 计, 实 践 教 学 过 程 在 本 科 专 业 学 习 四 年 中 不 间 断 需 要 强 调 的 是, 网 络 工 程 专 业 是 一 门 理 论 与 实 践 密 切 结 合, 实 践 性 非 常 强 的 专 业 对 几 门 重 要 的 网 络 工 程 专 业 基 础 课, 均 分 别 设 置 至 少 两 周 的 课 程 设 计 和 课 内 实 验, 培 养 学 生 分 析 问 题 解 决 问 题 和 动 手 实 践 的 能 力, 所 有 的 专 业 技 术 基 础 课 和 专 业 课 都 应 安 排 必 要 的 实 验 或 上 机 环 节, 强 调 学 生 实 践 能 力 的 培 养 网 络 工 程 专 业 需 要 注 意 三 个 方 面 的 能 力 培 养 : 实 践 动 手 能 力 学 习 新 知 识 的 能 力 和 创 新 思 维 能 力 3.5 学 科 平 台 课 按 二 学 年 设 置 时 的 做 法 若 对 学 科 平 台 课 的 时 间 按 二 学 年 设 置, 需 要 考 虑 有 较 多 的 学 科 平 台 课 设 置 建 议 把 专 业 核 心 课 程 中 的 一 些 课 程 加 入 到 学 科 平 台 课 这 些 课 程 可 以 是 : 数 据 结 构 计 算 机 组 成 原 理 操 作 系 统 和 计 算 机 网 络 等, 以 上 几 门 课 程 也 计 算 机 类 专 业 研 究 生 入 学 考 试 要 求 的 内 容 可 以 在 按 一 学 年 设 置 学 科 平 台 课 的 教 学 实 践 中 积 累 经 验, 分 析 和 解 决 存 在 的 问 题, 探 寻 计 按 二 学 年 设 置 计 算 机 类 专 业 学 科 平 台 课 的 方 法 需 要 考 虑 的 是, 有 哪 些 课 程 可 以 成 为 专 业 平 台 课 为 什 么 把 这 些 课 程 设 置 为 专 业 平 台 课 专 业 平 台 课 与 各 计 算 机 类 专 业 的 后 续 课 程 的 联 系, 以 及 这 些 平 台 课 分 别 有 哪 些 特 点 和 属 性 4. 结 束 语 结 合 学 科 平 台 课 进 行 网 络 工 程 专 业 课 设 置, 涉 及 到 专 业 课 程 的 5 个 层 次 关 系 最 可 以 体 现 出 计 算 机 类 专 业 特 色 的 是 学 科 平 台 课 突 出 网 络 工 程 专 业 特 色 最 重 要 的 是 专 业 核 心 课 建 设, 以 及 网 络 工 程 专 业 学 习 方 向 和 方 向 课 程 的 设 置 专 业 学 习 方 向 及 专 业 模 块 方 向 课 应 根 据 学 校 师 资 和 教 学 条 件 进 行 设 置 专 业 学 习 方 向 不 宜 过 多, 建 议 2-3 个 为 宜, 并 在 实 施 过 程 后 及 时 总 结, 根 据 具 体 情 况 进 行 调 整 专 业 课 程 建 设 是 一 个 长 期 过 程, 专 业 课 程 设 置 又 要 有 某 一 阶 段 相 对 的 稳 定 性 建 议 应 注 重 专 业 基 础 课 和 核 心 课 建 设, 这 些 课 程 的 内 容 相 对 是 比 较 稳 定 的 不 断 变 化 的 是 计 算 机 网 络 新 理 论 和 应 用 新 技 术 内 容, 可 以 通 过 专 业 模 块 方 向 课 中 设 置 网 络 理 论 与 技 术 进 展, 持 续 不 断 的 补 充 网 络 工 程 专 业 新 理 论 技 术 知 识 参 考 文 献 [1] 普 通 高 等 学 校 本 科 专 业 目 录 (2012 年 ). 中 华 人 民 共 和 国 教 育 部 ( 教 高 [2012]9 号 ) 文 件.2012: [2] 高 等 学 校 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 核 心 课 程 教 学 实 施 方 案 [M]. 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社, 2009:

16 网 络 工 程 中 外 合 作 办 学 专 业 的 双 语 教 学 刘 悦, 孙 润 元, 荆 山 ( 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院, 山 东 济 南,250022) 摘 要 : 随 着 网 络 工 程 专 业 中 外 合 作 办 学 的 建 立, 原 有 的 全 中 文 教 学 模 式 存 在 与 国 际 接 轨 的 问 题 文 章 针 对 中 外 合 作 办 学 的 特 殊 性, 结 合 外 方 课 程 设 置, 分 析 济 南 大 学 开 设 的 课 程, 提 出 其 中 多 门 适 合 合 作 办 学 的 双 语 教 学 课 程, 探 索 合 作 办 学 模 式 下 的 双 语 教 学 方 法 关 键 词 : 网 络 工 程 ; 双 语 教 学 ; 合 作 办 学 0 引 言 自 2003 年 国 务 院 通 过 中 华 人 民 共 和 国 中 外 合 作 办 学 条 例 以 来 [1], 为 了 促 进 教 育 对 外 交 流 与 合 作, 引 进 优 质 教 育 资 源, 全 国 诸 多 高 校 分 别 在 本 科 和 研 究 生 层 次 与 国 外 高 等 教 育 机 构 展 开 合 作, 仅 北 京 的 高 校 就 有 92 项 合 作 办 学 项 目 [2] 随 着 众 多 合 作 办 学 项 目 的 兴 起, 如 何 培 养 出 符 合 国 际 化 社 会 发 展 趋 势 的 人 才, 成 为 我 国 合 作 办 学 高 等 教 育 需 要 迫 切 解 决 的 问 题 网 络 工 程 专 业 作 为 中 外 合 作 办 学 的 一 个 项 目, 是 一 种 新 事 物, 到 2014 年 4 月 22 日 止, 教 育 部 审 批 和 复 核 的 开 办 网 络 工 程 中 外 合 作 办 学 机 构 只 有 4 所 院 校 [3], 见 表 1 作 为 最 早 开 设 网 络 工 程 合 作 办 学 的 高 校 之 一, 我 们 可 借 鉴 的 资 源 非 常 有 限 如 何 培 养 合 作 办 学 学 生, 如 何 进 行 双 语 教 学, 如 何 有 效 地 提 高 教 学 质 量, 使 学 生 平 稳 过 渡 到 适 应 外 方 高 校 的 教 学, 都 是 我 们 需 要 探 索 的 问 题 表 1 教 育 部 审 批 和 复 核 的 开 办 网 络 工 程 中 外 合 作 办 学 机 构 中 方 学 校 外 方 合 作 学 校 招 生 时 间 项 目 名 称 济 南 大 学 英 国 格 拉 斯 哥 加 利 多 尼 亚 大 学 2011 济 南 大 学 与 英 国 格 拉 斯 哥 加 利 多 尼 亚 大 学 合 作 举 办 网 络 工 程 专 业 本 科 教 育 项 目 福 建 师 范 大 学 日 本 京 都 情 报 大 学 院 大 学 2012 福 建 师 范 大 学 与 日 本 京 都 情 报 大 学 院 大 学 合 作 举 办 网 络 工 程 专 业 本 科 教 育 项 目 湖 南 文 理 学 院 英 国 伍 斯 特 大 学 2013 湖 南 文 理 学 院 与 英 国 伍 斯 特 大 学 合 作 举 办 网 络 工 程 专 业 本 科 教 育 项 目 桂 林 电 子 科 技 大 学 爱 尔 兰 国 立 科 克 大 学 2014 桂 林 电 子 科 技 大 学 与 爱 尔 兰 国 立 科 克 大 学 合 作 举 办 网 络 工 程 专 业 本 科 教 育 项 目 1 合 作 办 学 双 语 教 学 存 在 的 问 题 相 比 传 统 教 学 模 式, 合 作 办 学 下 的 双 语 教 学 在 师 资 教 学 环 境 等 方 面 都 存 在 诸 多 问 题, 并 且 对 学 生 和 教 师 都 提 出 很 高 要 求, 需 要 探 索 解 决 办 法 1.1 教 与 学 无 法 同 步 合 作 办 学 专 业 的 学 生 在 本 科 入 校 时 一 般 是 高 考 成 绩 略 低 于 本 校 本 科 实 际 录 取 分 数, 因 此 学 生 的 学 习 能 力 包 括 语 言 能 力 本 身 有 一 定 差 距 ; 而 合 作 办 学 又 要 求 学 生 马 上 接 受 大 量 的 双 语 或 全 英 文 教 学 模 式, 显 然 有 很 大 的 困 难 虽 然 我 们 的 学 生 自 小 学 开 始 学 习 了 多 年 英 语, 但 是 在 我 国 的 哑 巴 式 英 语 教 学 下, 大 部 分 学 生 的 英 语 听 说 能 力 非 常 有 限 通 过 课 堂 实 际 测 试, 至 少 有 30%~40% 的 学 生 根 本 无 法 跟 上 英 文 教 学 的 进 度, 这 样 不 但 不 能 达 到 双 语 教 学 的 目 的, 而 且 严 重 影 响 学 生 对 专 业 知 识 的 掌 握 1.2 教 学 改 革 需 探 讨 双 语 教 学 目 前 在 高 校 中 仅 体 现 为 相 应 教 师 工 作 量 系 数 的 微 小 提 高, 而 这 种 提 高 与 教 师 的 实 际 付 出 不 成 正 比 双 语 教 师 在 传 授 知 识 的 同 时 承 担 着 英 语 教 学 任 务, 对 教 师 的 要 求 较 高 [4], 对 学 时 的 分 配 压 力 较 大 如 何 在 两 者 间 取 得 平 衡, 达 到 较 好 的 教 学 效 果 是 一 直 探 讨 的 问 题 另 外, 学 生 在 双 语 课 程 的 学 习 中 要 付 出 更 多, 虽 然 获 得 专 业 知 识 的 同 时 语 言 能 力 也 有 所 提 高, 但 是 却 没 有 在 学 分 上 体 现, 也 是 基 金 项 目 : 济 南 大 学 百 门 课 程 教 改 项 目 (BMKC11071) 第 一 作 者 简 介 : 刘 悦, 女, 副 教 授, 研 究 方 向 为 计 算 机 网

17 不 合 理 的 地 方 2 合 作 办 学 模 式 下 的 双 语 教 学 改 革 2.1 双 语 教 学 课 程 的 选 择 正 确 地 选 择 双 语 教 学 课 程 是 合 作 办 学 学 生 培 养 成 败 的 关 键 之 一 我 们 在 对 多 门 中 方 开 设 的 课 程 进 行 调 研 分 析 后, 确 定 针 对 以 下 专 业 课 程 开 设 双 语 教 学, 见 表 2 表 2 济 南 大 学 开 设 双 语 教 学 的 专 业 课 程 课 程 名 课 程 类 别 学 时 开 设 学 期 Unix 系 统 管 理 计 算 机 网 络 原 理 网 络 互 联 与 路 由 专 业 基 础 课 信 息 安 全 概 论 网 络 协 议 Web 系 统 设 计 广 域 网 技 术 专 业 方 向 课 网 络 信 息 对 抗 3 6 从 表 2 可 以 看 出, 双 语 课 程 分 别 开 设 在 不 同 学 期, 侧 重 在 前 两 年 的 教 学 中 在 第 5 学 期 和 第 6 学 期 由 于 有 外 方 全 英 文 授 课, 因 此 减 少 开 设 的 双 语 课 程 数 目 双 语 教 学 课 程 的 选 择 标 准 有 以 下 3 方 面 (1) 选 取 的 课 程 在 课 件 资 源 环 境 等 方 面 与 英 文 相 关 性 较 大 例 如, 网 络 互 联 与 路 由 课 程 原 本 采 用 的 就 是 Cisco 英 文 课 件, 学 生 实 验 的 环 境 也 是 英 文, 采 用 双 语 教 学 是 自 然 的 事 情 ;Unix 系 统 管 理 和 Web 系 统 设 计 两 门 课 程 的 运 行 环 境 本 身 就 是 英 文, 因 此 采 用 双 语 教 学 对 学 生 而 言 接 受 起 来 较 容 易 (2) 通 过 早 期 专 业 基 础 课 程 的 双 语 教 学, 学 生 能 较 早 地 接 触 专 业, 更 好 地 为 后 续 的 英 方 课 程 教 学 奠 定 基 础, 因 此 教 师 可 以 将 计 算 机 网 络 原 理 课 程 确 定 为 双 语 教 学 计 算 机 网 络 原 理 课 程 是 高 等 院 校 为 计 算 机 科 学 计 算 机 应 用 和 网 络 工 程 等 专 业 学 生 开 设 的 专 业 基 础 课, 是 多 个 后 续 课 程 的 前 期 必 修 课 程 中 英 合 作 办 学 的 网 络 工 程 培 养 方 案 中, 该 课 程 是 中 英 双 方 均 开 设 的 课 程, 我 们 将 该 课 程 开 设 为 双 语 (3) 考 虑 部 分 学 生 将 来 有 考 研 的 愿 望, 我 们 保 留 计 算 机 核 心 课 程 中 原 有 的 中 文 授 课, 如 数 据 结 构 操 作 系 统 等, 满 足 不 同 学 生 的 多 种 需 求 2.2 教 材 的 选 取 和 网 络 教 学 资 源 的 整 合 利 用 教 材 的 选 取 对 于 双 语 课 程 教 学 是 至 关 重 要 的 一 个 环 节, 教 材 选 取 得 当, 学 生 学 起 来 轻 松 而 且 会 受 益 颇 多 我 们 以 计 算 机 网 络 原 理 课 程 为 例, 说 明 双 语 课 程 教 材 的 选 取 与 网 络 教 学 资 源 的 有 机 整 合 计 算 机 网 络 原 理 作 为 一 门 国 内 外 均 开 设 的 专 业 基 础 课 程, 有 大 量 教 授 和 学 者 著 书 立 说, 这 样 就 形 成 了 众 多 的 计 算 机 网 络 课 程 教 材, 其 中 有 些 已 经 是 经 典 教 材 国 内 外 经 典 计 算 机 网 络 原 理 教 材 对 比 见 表 3 表 3 国 内 外 经 典 计 算 机 网 络 原 理 教 材 对 比 书 名 作 者 出 版 年 代 Computer networks(5th edition) Andrew S.Tanenbaum, David J.Wetherall 2011 Computer networking a top-down approach(4th edition) James F.Kurose, Keith W.Ross 2009 Computer Networks: A Systems Approach (5th edition) Larry L. Peterson, Burse S. Davie Computer Networks and Internets with Internet Applications D. Comer, R. Droms 2004 计 算 机 网 络 ( 第 六 版 ) 谢 希 仁 2013 计 算 机 网 络 技 术 教 程 自 顶 向 下 分 析 与 设 计 方 法 吴 功 宜 2010 这 5 本 教 材 各 具 特 色, 每 个 都 有 很 多 高 校 选 取 作 为 教 材 或 教 辅 使 用 经 过 对 比, 我 们 还 是 采 用 Andrew S. Tanenbaum 和 David J. Wetherall 的 第 五 版 计 算 机 网 络 英 文 原 版 作 为 教 材, 而 选 取 其 他 的 几 本 作 为 参 考 选 取 这 本 教 材 的 原 因 有 以 下 3 方 面 (1) 计 算 机 网 络 原 理 课 程 在 本 科 大 一 下 学 期 开 设, 学 生 对 于 专 业 术 语 了 解 不 多, 前 面 的 导 引 课 程 只 有 一 个 16 学 时 的 网 络 导 论, 因 此 对 于 初 次 接 触 网 络 的 学 生 而 言, 开 始 就 是 学 习 整 本 的 全 英 文 教 材 难 度 很 大 ; 而 Andrew S. Tanenbaum 和 David J. Wetherall 的 计 算 机 网 络 教 材 有 中 英 文 两 种, 英 文 较 差 的 学 生 可 以 购 入 中 文 教 材 作 为 参 考, 有 利 于 对 英 文 教 材 的 理 解

18 (2) 自 顶 向 下 和 系 统 方 法 两 本 教 材 是 众 多 高 校 采 用 的 经 典 计 算 机 网 络 教 材, 自 顶 向 下 更 多 强 调 的 是 理 论 和 概 念, 系 统 方 法 将 网 络 作 为 一 个 系 统 介 绍 ; 而 Andrew 的 教 材 采 用 自 底 向 上 的 方 法, 分 层 介 绍, 实 例 丰 富, 对 于 网 络 历 史 介 绍 详 细, 条 理 清 晰, 讲 法 深 入 浅 出, 便 于 学 生 理 解 该 教 材 自 1980 年 出 版 以 来, 每 隔 8 年 左 右 更 新 一 次, 内 容 更 新 较 快, 不 断 增 加 新 出 现 的 网 络 技 术, 删 除 不 用 的 或 极 少 使 用 的 网 络 技 术, 这 是 我 们 选 用 该 教 材 的 一 个 重 要 原 因 这 本 教 材 也 是 国 内 众 多 计 算 机 网 络 教 材 的 参 考 书 目 (3) 该 教 材 有 丰 富 的 网 络 教 学 资 源 可 以 利 用 除 了 传 统 的 教 学 资 源 即 配 套 的 课 件 作 业 和 习 题 等, 还 拥 有 目 前 流 行 的 Moocs 教 学 资 源, 以 一 种 开 放 访 问 的 方 式 免 费 提 供 给 世 界 各 地 学 生 该 书 的 第 二 作 者 David J. Wetherall 是 华 盛 顿 大 学 教 授, 华 盛 顿 大 学 在 全 球 最 大 的 在 线 课 程 联 盟 Coursera 上 提 供 3 位 教 授 David Wetherall Arvind Krishnamurthy 和 John Zahorjan 完 善 的 教 学 资 源 [5], 其 中 在 线 的 教 师 授 课 视 频 学 生 之 间 以 及 学 生 与 教 师 之 间 的 互 动 都 给 学 生 以 更 好 的 学 习 辅 助 英 文 较 好 学 有 余 力 的 学 生 可 以 跟 随 网 络 授 课 时 间 递 交 英 文 作 业 并 参 加 英 文 考 试, 无 疑 对 合 作 办 学 的 学 生 是 一 种 极 大 的 提 高, 也 有 助 于 学 生 适 应 未 来 在 国 外 的 学 习 2.3 双 语 教 学 模 式 的 探 索 双 语 教 学 主 要 是 指 在 专 业 课 中 使 用 英 语 和 汉 语 两 种 语 言 进 行 教 学 [6] 高 等 教 育 中, 双 语 教 学 的 教 学 模 式 分 为 3 类 : 1 全 英 文 教 学, 从 教 材 到 授 课 全 部 采 用 英 文 ;2 中 英 文 混 合 教 学, 教 材 采 用 外 文 教 材, 授 课 采 用 中 英 文 混 合 ;3 中 英 文 半 混 合, 教 材 采 用 外 文, 授 课 采 用 纯 中 文 [7] 不 同 的 教 学 模 式 之 间 没 有 高 低 优 劣 之 分, 根 据 学 生 的 实 际 接 受 能 力 采 用 适 合 该 校 学 生 的 教 学 模 式 才 最 重 要 我 们 采 用 多 种 教 学 模 式 结 合 的 方 式, 针 对 某 门 课 程 在 授 课 的 前 半 段 时 间 以 中 文 为 主, 因 为 考 虑 到 学 生 初 学 一 门 课 程, 对 很 多 术 语 概 念 基 础 理 论 都 不 清 楚, 母 语 毕 竟 可 以 帮 助 学 生 更 好 地 理 解 专 业 知 识 随 着 课 程 的 深 入, 当 学 生 渐 渐 熟 悉 专 业 术 语 并 能 真 正 掌 握 专 业 核 心 知 识 后, 教 师 可 以 采 用 以 英 文 为 主 的 教 学 模 式, 这 种 渐 变 型 的 过 渡 有 利 于 学 生 对 知 识 的 掌 握 至 于 全 英 文 授 课 在 我 们 的 培 养 方 案 中 是 单 独 的 一 类 课 程, 这 类 课 程 单 独 标 志 为 全 英 文 课 程, 属 于 外 方 教 师 的 授 课, 安 排 在 3 4 年 级 目 前, 合 作 办 学 模 式 下 的 外 方 授 课 多 是 短 期 授 课, 考 虑 到 经 费 时 间 等 问 题, 外 方 人 员 一 般 都 是 集 中 在 几 周 内 完 成 一 门 课 程 的 授 课 这 种 方 式 要 求 学 生 对 专 业 和 英 文 要 掌 握 得 较 好, 因 此 前 期 的 双 语 教 学 要 起 到 铺 垫 作 用 2.4 考 核 方 式 的 改 革 课 程 考 核 借 鉴 国 外 课 程 的 评 定 方 式, 最 终 成 绩 由 多 项 内 容 组 成, 摒 弃 我 们 原 有 的 仅 仅 以 期 末 考 试 成 绩 作 为 最 终 成 绩 的 评 价 方 式 对 学 生 在 整 个 学 期 内 在 不 同 教 学 内 容 不 同 教 学 环 节 的 学 习 情 况 进 行 评 价, 这 就 使 得 评 价 标 准 更 为 客 观, 也 更 能 全 面 体 现 学 生 在 整 个 课 程 学 习 过 程 中 的 学 习 状 态 评 价 分 为 5 方 面 :17 次 家 庭 作 业, 分 别 针 对 课 程 的 7 个 章 节, 每 章 一 次 作 业, 占 总 成 绩 的 20%;21 次 期 中 测 试, 占 总 成 绩 的 20%;35 次 实 验, 对 每 次 试 验 进 行 评 测, 占 总 评 成 绩 的 20%;4 课 堂 评 测, 占 总 成 绩 的 10%, 对 于 每 个 核 心 章 节 都 抽 出 20~30 分 钟 时 间, 进 行 章 节 测 试, 给 出 一 些 选 择 和 判 断 题 目, 让 学 生 课 上 练 习 并 对 有 问 题 的 题 目 及 时 给 予 辅 导, 这 样 能 更 好 地 帮 助 学 生 掌 握 该 章 节 内 容 ;5 期 末 考 试, 占 总 评 成 绩 的 30% 这 样 分 配 总 成 绩, 有 利 于 学 生 学 好 每 个 知 识 点, 也 使 得 对 学 生 的 评 价 更 公 平 3 结 语 合 作 办 学 是 一 种 新 的 办 学 模 式 尝 试, 要 求 学 生 不 断 提 高 自 身 的 专 业 水 平 和 英 文 能 力, 也 要 求 教 师 因 材 施 教, 结 合 新 情 况 探 索 新 方 法 双 语 教 学 作 为 从 纯 中 文 教 学 到 全 英 文 教 学 的 过 渡 阶 段, 旨 在 帮 助 学 生 从 语 言 知 识 到 专 业 技 能 都 有 良 好 提 高 在 网 络 遍 及 全 球 各 个 角 落 的 时 代, 结 合 网 络 资 源, 培 养 与 国 外 高 校 同 质 的 学 生, 使 他 们 在 走 向 外 方 学 校 的 道 路 上 一 路 畅 通, 是 我 们 不 断 追 求 的 目 标, 也 值 得 我 们 为 之 付 出 艰 辛 的 努 力 参 考 文 献 : [1] 中 华 人 民 共 和 国 中 外 合 作 办 学 条 例 [EB/OL].[ ]. [2] 本 科 中 外 合 作 办 学 机 构 与 项 目 ( 含 内 地 与 港 台 地 区 合 作 办 学 机 构 与 项 目 ) 名 单 [EB/OL].[ ]. [3] 中 外 合 作 办 学 机 构 与 项 目 ( 含 内 地 与 港 台 地 区 合 作 办 学 机 构 与 项 目 ) 名 单 [EB/OL].[ ]

19 [4] 许 翔, 王 秀 敏. 计 算 机 专 业 双 语 教 学 改 革 [J]. 计 算 机 教 育,2014(6): [5] 计 算 机 网 络 [EB/OL]. [ ].https://class.coursera.org/comnetworks-003/lecture. [6] 桂 珺. 电 子 信 息 类 专 业 的 双 语 教 学 研 究 [J]. 武 汉 大 学 学 报 : 理 学 版, 2012( 增 刊 2): [7] 马 铁 东, 浮 洁. 自 动 化 专 业 本 科 双 语 教 学 现 存 主 要 问 题 及 应 对 措 施 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索,2011(10):

20 基 于 MOOCs 的 程 序 设 计 课 程 翻 转 课 堂 教 学 改 革 1 夏 一 行 ( 杭 州 电 子 科 技 大 学 计 算 机 学 院, 浙 江 杭 州 ) 摘 要 : 分 析 了 目 前 高 校 程 序 设 计 课 程 传 统 授 课 形 式 的 不 足, 结 合 MOOCs 的 发 展 现 状 和 对 高 校 教 育 的 影 响, 提 出 将 MOOCs 理 念 应 用 到 程 序 设 计 课 程 中, 应 用 翻 转 课 堂 的 模 式 来 优 化 教 学 效 果 通 过 制 作 吸 引 学 生 观 看 的 MOOCs 视 频 资 源, 组 织 学 生 积 极 参 与 课 堂 讨 论, 以 及 课 后 加 强 巩 固 等 几 个 方 面, 阐 述 了 如 何 开 展 翻 转 课 堂 的 教 学 方 法 同 时 也 提 出 了 实 施 过 程 中 存 在 的 问 题 和 解 决 方 法 程 序 设 计 课 程 教 学 应 用 这 种 翻 转 课 堂 模 式, 已 经 被 学 生 乐 于 接 受, 并 取 得 了 较 好 的 效 果 关 键 词 : 程 序 设 计 课 程 ;MOOC; 翻 转 课 堂 中 图 分 类 号 :G642.0 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 引 言 大 规 模 开 放 在 线 课 程 (Massive Open Online Course,MOOCs) 是 为 了 增 强 知 识 的 传 播, 由 具 有 分 享 和 协 作 精 神 的 个 人 组 织 发 布 的 散 布 于 互 联 网 上 的 开 放 课 程 [1-2] MOOCs 跟 一 般 的 开 放 教 育 资 源 (Open Education Resources,OER) 不 同,OER 所 有 的 资 源 都 是 开 放 的, 用 户 随 时 可 以 浏 览, 但 没 有 为 用 户 留 下 学 习 记 录 而 MOOCs 的 课 程 资 源 是 半 封 闭 的, 只 有 注 册 过 的 学 生 才 看 得 到 课 程, 而 且 保 留 用 户 完 整 的 学 习 记 录, 教 师 也 可 以 通 过 MOOCs 平 台 和 学 生 进 行 互 动 在 国 外, 作 为 MOOCs 的 3 大 平 台 Coursera Udacity 和 edx, 推 动 了 MOOCs 的 发 展,2012 年 以 来, 已 有 数 十 个 国 际 知 名 大 学 分 别 加 入 了 edx 和 Coursera [3] 而 国 内 的 高 校 也 积 极 响 应 MOOCs 的 浪 潮, 清 华 大 学 与 北 京 大 学 于 2013 年 5 月 加 入 edx, 并 有 多 门 课 程 上 线 ; 北 京 大 学 上 海 交 大 与 复 旦 大 学 加 盟 Coursera; 上 海 高 校 课 程 共 享 中 心 中 国 东 西 部 高 校 课 程 共 享 联 盟 中 国 大 学 MOOC 等 近 两 年 创 立 的 中 式 MOOCs 平 台 加 快 发 展 从 文 献 [4] 中 可 以 看 到 国 内 众 多 重 点 大 学 正 在 利 用 MOOCs 方 式 进 行 教 学 方 法 改 革, 研 究 优 化 教 学 提 高 教 育 效 益 的 手 段 和 方 法 已 经 有 一 部 分 高 校 和 教 师 把 MOOCs 理 念 引 入 到 了 [5-7] 计 算 机 课 程 教 学 中, 对 未 来 计 算 机 教 育 形 式 的 改 革 提 出 了 建 议 程 序 设 计 课 程 作 为 计 算 机 教 育 的 一 门 基 础 课 程, 一 般 都 采 用 课 堂 教 学 和 上 机 实 践 结 合 的 方 式 授 课 教 师 在 课 堂 上 要 花 费 太 多 的 时 间 来 讲 解 各 个 知 识 点, 减 少 了 算 法 设 计 和 实 践 的 传 授, 导 致 学 生 的 实 际 编 程 能 力 薄 弱 ; 而 学 生 在 还 未 完 全 消 化 理 论 知 识 点 的 同 时, 需 要 去 阅 读 相 应 的 实 例 代 码, 势 必 对 教 学 效 果 大 打 折 扣, 同 时 也 无 法 很 好 地 进 行 课 堂 互 动 如 果 将 MOOCs 理 念 应 用 于 程 序 设 计 课 程 教 学, 教 师 提 供 相 关 教 学 视 频 资 源, 学 生 在 课 前 观 看 预 习, 课 堂 上 教 师 结 合 视 频 进 行 讨 论 互 动, 围 绕 重 点 讲 解 加 深 学 生 的 理 解 将 MOOCs 和 课 堂 讨 论 两 者 结 合, 翻 转 传 统 课 堂, 通 过 实 践 讨 论 的 吸 引 来 激 发 学 生 对 课 程 的 兴 趣, 加 强 教 学 效 果 收 稿 日 期 : 校 级 项 目 : 基 于 MOOCs 的 程 序 设 计 课 程 课 堂 教 学 改 革 实 践 资 助 项 目 (2014 高 等 教 育 研 究 课 题 YB1401) 作 者 简 介 : 夏 一 行 (1977-), 女, 江 苏 常 州 人, 讲 师, 计 算 机 软 件

21 1 基 于 MOOCs 的 程 序 设 计 课 程 的 翻 转 课 堂 1.1 什 么 是 翻 转 课 堂 教 学 模 式 翻 转 课 堂 指 将 传 统 教 学 中 课 堂 内 外 的 时 间 进 行 重 新 调 整 学 生 在 课 外 先 自 主 学 习, 通 过 看 视 频 网 络 搜 索 阅 读 相 关 教 材 等 各 种 途 径 查 阅 相 关 信 息 ; 而 教 师 不 再 用 课 堂 的 时 间 来 讲 授 课 程 知 识, 而 是 利 用 宝 贵 的 课 堂 时 间 与 学 生 进 行 交 流 互 动, 有 目 的 性 地 进 行 讨 论 和 实 践 这 种 教 学 模 式 使 得 教 师 不 再 受 课 堂 时 间 的 约 束 而 弱 化 对 学 生 的 交 流 实 践, 学 生 通 过 讨 论 式 上 课 可 以 加 深 对 知 识 的 理 解, 更 有 效 地 去 应 用 知 识 解 决 问 题, 达 到 真 正 的 课 堂 教 学 目 的 1.2 如 何 制 作 MOOCs 视 频 开 展 翻 转 课 堂 教 学 模 式 的 一 个 重 要 前 提 就 是 为 学 生 的 课 外 学 习 提 供 一 个 良 好 的 平 台, MOOCs 可 以 满 足 这 一 需 求 教 师 可 以 选 择 现 有 的 MOOCs 视 频 资 源 [7-8] ; 也 可 以 针 对 自 身 课 程 内 容 量 身 定 制 视 频, 本 文 就 采 用 这 种 方 式 要 制 作 一 个 吸 引 学 生 的 视 频, 要 注 意 几 个 问 题 : 1) 短 视 频 有 研 究 表 明 视 频 短 片 更 吸 引 人, 如 果 视 频 时 长 超 过 10min, 学 生 的 参 与 度 急 剧 下 降 所 以 早 期 用 于 翻 转 课 堂 的 视 频, 比 如 萨 尔 曼 汗 的 数 学 辅 导 视 频, 一 个 共 同 的 特 点 就 是 短 小 精 悍 所 以 针 对 程 序 设 计 课 程 的 每 个 知 识 点 制 作 一 个 5min 左 右 的 视 频, 控 制 在 学 生 的 注 意 力 比 较 集 中 的 时 间 范 围 内, 并 且 每 个 视 频 有 较 强 的 针 对 性, 便 于 学 生 查 找 回 顾 制 作 一 个 短 视 频, 首 先 在 录 制 之 前 要 制 作 相 应 的 高 质 量 PPT, 并 编 写 紧 凑 合 理 的 内 容 讲 稿 其 次, 教 师 在 视 频 中 的 语 速 可 以 适 中, 不 需 要 刻 意 放 缓 速 度 本 文 作 者 在 课 程 实 施 过 程 中 调 查 发 现, 如 果 视 频 讲 解 的 语 速 过 慢, 学 生 会 注 意 力 分 散, 甚 至 产 生 疲 惫 感 2) 视 频 效 果 要 增 强 让 学 生 通 过 视 频 快 速 掌 握 知 识 点 的 效 果, 首 先, 教 师 在 视 频 中 语 速 适 中, 讲 解 热 情 洋 溢, 那 么 学 生 会 有 更 高 的 参 与 度 教 师 在 讲 解 的 语 气 上 要 营 造 一 对 一, 面 对 面 授 课 的 氛 围 教 师 不 需 要 刻 意 地 降 低 语 速, 因 为 在 视 频 播 放 过 程 中, 学 生 可 以 在 需 要 的 时 候 暂 停 视 频 甚 至 回 放 视 频 其 次, 教 师 在 讲 授 时, 可 以 采 用 边 画 边 讲 的 方 式 对 于 程 序 设 计 课 程, 教 师 可 以 结 合 编 程 环 境, 边 敲 代 码 边 讲 解, 通 过 在 讲 解 中 辅 以 动 作 或 者 连 续 的 视 线 牵 引, 更 好 地 让 学 生 能 跟 上 教 师 的 思 路 再 次, 在 视 频 录 制 过 程 中, 要 避 免 过 于 平 铺 直 叙, 可 以 使 用 PPT 讲 解 和 编 程 操 作 结 合, 分 成 2~3 个 阶 段, 每 个 阶 段 又 安 排 1~2 个 兴 奋 点, 兴 奋 点 可 以 是 动 画 效 果, 也 可 以 是 悬 念 设 置 等 比 如 可 以 按 如 图 1 所 示 录 制 一 个 视 频 第 1 段 :PPT 讲 解 第 2 段 : 计 算 机 操 作 第 3 段 :PPT 讲 解 ( 思 考 题 ) 兴 奋 点 : 片 头 动 画 兴 奋 点 : PPT 动 画 效 果 兴 奋 点 : 场 景 切 换 动 画 兴 奋 点 : 源 码 调 试 执 行 兴 奋 点 : 提 出 问 题 兴 奋 点 : 卡 通 人 物 图 1 视 频 效 果 制 作 另 外, 在 单 个 视 频 播 放 中 间, 或 者 播 放 结 束 后, 可 以 针 对 本 视 频 知 识 点 进 行 问 题 测 验,

22 让 学 生 自 测 学 习 效 果, 加 深 理 解 3) 视 频 观 看 教 师 根 据 教 学 大 纲 给 学 生 布 置 每 周 课 前 学 习 的 内 容, 观 看 的 视 频 数 量 不 宜 太 多, 一 般 一 周 3~4 个 知 识 点 视 频 教 师 在 布 置 视 频 观 看 任 务 前, 先 简 单 预 告 知 识 点 内 容, 并 抛 出 几 个 问 题, 引 导 学 生 带 着 问 题 去 观 看 视 频 在 视 频 观 看 的 过 程 中, 学 生 可 以 在 MOOCs 平 台 上 或 者 其 他 的 形 式 ( 比 如 QQ 群 ) 进 行 提 问, 教 师 和 其 他 学 生 都 可 以 及 时 进 行 回 答 1.3 如 何 组 织 课 堂 讨 论? 翻 转 课 堂 的 另 一 个 重 要 环 节 就 是 课 堂 讨 论 一 般, 大 部 分 学 生 在 课 前 视 频 学 习 环 节 能 掌 握 50%~60% 左 右 的 知 识 点 内 容 教 师 需 要 在 有 限 的 课 堂 时 间 内, 组 织 讨 论 来 帮 助 学 生 消 化 还 未 完 全 理 解 的 内 容, 并 解 决 学 生 在 自 主 学 习 过 程 中 产 生 的 疑 问 教 师 需 要 合 理 设 计 课 堂 讨 论 的 内 容 和 形 式 1) 教 师 通 过 提 问 环 节 来 了 解 学 生 学 习 掌 握 情 况, 问 题 的 难 度 应 该 考 虑 大 部 分 学 生 的 水 平, 比 较 简 单 和 难 度 中 等, 这 样 可 以 让 更 多 的 学 生 参 与 讨 论 ; 当 水 平 一 般 的 学 生 也 可 以 通 过 自 学 得 到 答 案 时, 可 以 激 发 学 生 的 积 极 性 和 进 取 心 2) 讨 论 的 问 题 应 该 紧 密 围 绕 视 频 观 看 的 知 识 点, 让 学 生 意 识 到, 只 有 认 真 观 看 了 视 频 才 能 在 课 堂 上 参 与 讨 论 3) 讨 论 的 形 式 可 以 灵 活 多 变, 比 如 个 人 抢 答 分 组 团 队 合 作 讨 论 上 讲 台 写 代 码 等 本 文 作 者 在 课 堂 讨 论 时, 针 对 简 单 问 题, 采 用 个 人 抢 答 的 形 式 较 复 杂 的 问 题 采 用 分 组 讨 论, 分 组 时 要 考 虑 每 个 学 生 的 实 际 水 平, 均 衡 每 组 的 整 体 水 平 讨 论 结 束 后, 教 师 抽 取 每 组 一 个 成 员 回 答 问 题, 期 间 同 组 成 员 补 充 另 外, 有 些 问 题 可 以 找 1~2 位 学 生 上 讲 台 写 代 码, 其 他 学 生 在 白 纸 上 回 答 当 然, 教 师 对 讨 论 要 有 相 应 的 奖 励 机 制, 比 如 得 积 分 抵 平 时 分 4) 课 堂 上 也 不 能 局 限 于 知 识 点 讨 论, 教 师 通 过 每 个 问 题 和 学 生 回 答 的 情 况, 对 相 应 的 知 识 点 进 行 有 针 对 性 的 讲 解, 加 深 学 生 的 理 解, 可 以 将 视 频 学 习 掌 握 的 50%~60% 的 比 例 进 一 步 提 高 至 80%~90% 5) 通 过 一 周 学 习 的 知 识 点, 可 以 系 统 地 设 计 一 个 复 杂 问 题, 不 仅 要 有 一 定 的 难 度, 而 且 跟 实 际 生 活 密 切 结 合 比 如 一 维 数 组 的 内 容 结 束 后, 可 以 让 学 生 来 解 决 电 梯 运 行 过 程 中 的 时 间 计 算 问 题 这 样 锻 炼 学 生 思 考 解 决 问 题 的 能 力, 提 高 程 序 设 计 水 平 1.4 如 何 在 课 后 巩 固 学 习 内 容? 通 过 课 前 视 频 观 看 和 课 堂 讨 论, 大 部 分 学 生 能 掌 握 80%~90% 的 知 识 内 容, 所 以 还 需 要 引 导 学 生 课 后 来 巩 固 知 识 点 视 频 资 源 的 一 个 好 处 就 是 学 生 可 以 随 时 随 地 回 顾 知 识 点, 对 自 己 还 有 疑 问 的 视 频 段 落 可 以 反 复 观 看, 比 如 课 后, 本 文 对 知 识 点 利 用 一 维 数 组 实 现 冒 泡 排 序 算 法 的 观 看 情 况 做 了 统 计, 发 现 大 部 分 学 生 多 次 观 看, 如 表 1 所 示 程 序 设 计 课 程 一 般 都 会 有 上 机 实 践 环 节, 让 学 生 自 己 编 程 解 决 问 题 是 学 好 程 序 设 计 课 程 的 关 键 本 文 采 用 杭 州 电 子 科 技 大 学 开 发 的 在 线 评 判 系 统 (http://acm.hdu.edu.cn/) 的 练

23 习 模 块, 每 周 课 后 组 织 学 生 完 成 一 次 练 习, 练 习 的 内 容 包 括 理 论 知 识 和 编 程 表 1 知 识 点 利 用 一 维 数 组 实 现 冒 泡 排 序 算 法 的 观 看 情 况 姓 名 学 号 专 业 是 否 完 成 学 习 次 数 周 影 信 息 安 全 是 7 王 畅 信 息 与 计 算 科 学 是 5 崔 毅 信 息 与 计 算 科 学 是 4 沈 创 信 息 与 计 算 科 学 是 3 杨 斌 斌 信 息 与 计 算 科 学 是 3 邹 杰 信 息 与 计 算 科 学 是 2 高 恩 斌 通 信 工 程 是 2 2 目 前 面 临 的 问 题 和 对 策 目 前, 在 程 序 设 计 课 程 教 学 过 程 中, 基 于 MOOCs 的 翻 转 课 堂 目 前 面 临 的 问 题 是 : 1) 如 何 促 使 学 生 积 极 观 看 视 频? 学 生 从 小 是 在 传 统 课 堂 上 进 行 学 习 的, 翻 转 课 堂 是 一 种 新 鲜 事 物, 大 部 分 学 生 对 新 事 物 还 是 比 较 容 易 和 乐 于 接 受 的, 当 然 有 小 部 分 学 生 习 惯 了 传 统 课 堂 的 填 鸭 式 授 课, 还 有 部 分 学 生 经 过 了 几 周 学 习 的 新 鲜 感 后, 也 会 兴 趣 减 退 特 别 是 在 充 实 的 大 学 学 习 生 活 中 每 周 要 抽 取 一 定 的 时 间 课 前 自 主 学 习, 很 容 易 会 让 学 生 丧 失 学 习 的 动 力 所 以, 教 师 在 布 置 任 务 的 时 候, 要 考 虑 每 周 学 习 内 容 的 量 和 进 度, 既 要 能 满 足 课 程 大 纲 的 要 求, 又 要 适 合 学 生 学 习 的 负 担 教 师 在 学 习 前 布 置 一 些 有 趣 的 问 题 去 引 导 学 生 观 看 视 频 同 时, 在 相 应 的 MOOCs 平 台 上, 对 学 生 的 学 习 情 况 进 行 积 分 机 制 激 励 学 生 当 然, 视 频 制 作 要 更 加 精 良, 才 能 吸 引 学 习 来 观 看 学 习 2) 如 何 最 大 程 度 地 调 动 学 生 来 参 与 课 堂 讨 论? 在 实 际 课 堂 讨 论 实 施 的 过 程 中, 总 有 个 别 学 生 不 参 与 讨 论 教 师 不 能 忽 视 这 些 学 生, 要 引 导 他 们 的 兴 趣, 调 动 他 们 的 积 极 性 比 如 可 以 设 计 一 些 比 较 简 单 的 问 题, 点 名 让 他 们 回 答 ; 分 组 讨 论 时, 让 同 组 水 平 较 好 的 学 生 带 动 他 们 一 起 讨 论 等 ; 上 机 实 践 时, 有 针 对 性 指 导 他 们 解 决 几 个 编 程 问 题, 感 受 编 程 解 决 问 题 的 成 就 感 3 结 束 语 本 文 基 于 目 前 的 MOOCs 发 展 形 势, 结 合 在 程 序 设 计 课 程 教 学 方 面 积 累 的 经 验, 积 极 探 索 程 序 设 计 课 程 教 学 改 革 的 实 施 方 案, 将 MOOCs 理 念 应 用 到 程 序 设 计 课 程 的 教 学 中 来 MOOCs 在 高 校 教 育 中 是 一 股 不 可 抗 拒 的 浪 潮, 其 已 经 给 传 统 的 教 学 带 来 了 冲 击 ; 同 时,MOOCs 形 式 的 在 线 教 育 也 正 在 发 展 过 程 中, 这 是 一 个 不 断 发 现 问 题 和 解 决 问 题 的 过 程, 教 师 和 学 生 应 当 以 积 极 的 态 度 去 推 进 这 个 改 革 的 过 程

24 参 考 文 献 : [1] Abedi M, Beikverdi A. Rise of Massive Open Online Courses[C]//Engineering Education (ICEED), th International Congress on. IEEE, 2012: 1-4. [2] 郝 丹. 国 内 MOOC 研 究 现 状 的 文 献 分 析 [J]. 中 国 远 程 教 育,2013,11(21): [3] 余 建 波. 三 大 MOOC 平 台 比 较 及 启 发 [J]. 中 国 教 育 网 络,2013,(9): [4] 袁 松 鹤, 刘 选. 中 国 大 学 MOOC 实 践 现 状 及 共 有 问 题 来 自 中 国 大 学 MOOC 实 践 报 告 [J]. 现 代 远 程 教 育 研 究,2014,(4): [5] 池 雅 庆, 宋 睿 强, 李 振 涛. 探 索 MOOC 对 计 算 机 课 程 教 学 的 影 响 [J]. 计 算 机 工 程 与 科 学, 2014,36(A1): [6] 徐 晓 飞. 抓 住 MOOC 之 机 遇 促 进 计 算 机 与 软 件 工 程 专 业 教 学 改 革 [J]. 中 国 大 学 教 学, 2014,(1): [7] 徐 明, 龙 军. 基 于 MOOC 理 念 的 网 络 信 息 安 全 系 列 课 程 教 学 改 革 [J]. 高 等 教 育 研 究 学 报,2013,36(3): [8] 王 海 荣, 张 伟. 国 外 大 规 模 开 放 教 育 资 源 设 计 理 念 及 启 示 基 于 Coursera 平 台 MOOC 课 程 的 体 验 研 究 [J]. 天 津 电 大 学 报,2013,17(3): The Flipped Classroom Method in Programming Courses Based on MOOCs Pattern Xia Yixing (School of computer science and technology, Hangzhou dianzi university, Hangzhou Zhejiang , China) Abstract: The disadvantages of traditional teaching in programming courses are analyzed. The development of MOOCs is increasing quickly, which has greatly influenced the education in colleges and universities. A typical application using for MOOCs in programming courses is proposed in this paper, and a good teaching effect would be achieved through a flipped classroom method. How to carry out the flipped classroom method is described in details such as: making MOOCs videos which attract students to watch; organizing students to participate actively in class discussions; and reinforcing after the class. At the same time, the existing problems in the implementation process are put forward, and accordingly some improved methods are suggested. This flipped classroom method is used in programming courses, which is gladly accepted by students. Better result has been achieved. Key words: programming course; MOOC; flipped classroom

25 计 算 思 维 与 新 一 代 互 联 网 技 术 孟 凡 荣, 王 兴 伟, 贾 杰 ( 东 北 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院 辽 宁 沈 阳 ) 摘 要 : 网 络 化 思 维 就 是 计 算 思 维 在 计 算 机 网 络 时 代 的 具 体 体 现 计 算 思 维 的 实 现 应 当 包 括 计 算 理 论 思 维 计 算 技 术 思 维 计 算 工 程 思 维 计 算 工 具 思 维 计 算 服 务 思 维 计 ] 算 应 用 思 维 等 方 面 为 了 研 究 如 何 将 计 算 思 维 的 能 力 培 养 融 入 到 新 一 代 互 联 网 课 程 的 教 学 中, 本 文 从 计 算 思 维 与 网 络 化 思 维 的 关 系 新 一 代 互 联 网 技 术 课 程 中 计 算 思 维 能 力 的 培 养 以 及 计 算 思 维 的 层 次 结 构 等 三 个 方 面 进 行 深 入 探 讨 关 键 词 : 计 算 思 维 能 力 ; 新 一 代 互 联 网 ; 网 络 化 思 维 ; 网 络 工 程 ; 层 次 结 构 自 从 计 算 思 维 的 概 念 提 出 以 后, 计 算 思 维 与 理 论 思 维 实 验 思 维 并 称 为 三 大 科 学 思 维 按 照 计 算 思 维 的 倡 导 者 Wing 教 授 的 观 点, 计 算 思 维 代 表 着 一 种 普 遍 的 态 度 和 一 类 普 适 的 技 能, 不 仅 仅 是 计 算 机 科 学 家, 每 一 个 人 都 应 热 心 于 它 的 学 习 和 运 用 [1] 新 一 代 互 联 网 (New Generation Internet,NGI) 已 成 为 信 息 承 载 和 交 互 的 首 选 平 台 NGI 作 为 互 联 网 发 展 的 新 方 向, 是 新 一 代 新 型 互 联 网 络 NGI 的 技 术, 已 成 为 高 校 计 算 机 网 络 类 教 学 的 重 要 课 程, 是 继 传 统 的 计 算 机 网 络 原 理 计 算 机 体 系 结 构 计 算 机 网 络 技 术 及 应 用 等 课 程 的 后 续 课 程 近 年 来, 许 多 大 学 都 努 力 研 究 如 何 将 计 算 思 维 的 能 力 培 养 融 入 到 课 程 教 学 中 本 文 从 计 算 思 维 与 网 络 化 思 维 的 关 系 新 一 代 互 联 网 技 术 课 程 中 计 算 思 维 能 力 的 培 养 以 及 计 算 思 维 的 层 次 结 构 等 三 个 方 面 进 行 深 入 研 究 1 计 算 思 维 与 网 络 化 思 维 计 算 思 维 的 精 髓 是 运 用 计 算 机 科 学 的 基 础 概 念 去 求 解 问 题 设 计 系 统 和 理 解 人 类 的 行 为 计 算 思 维 通 过 抽 象 和 分 解 来 完 成 复 杂 的 任 务 或 设 计 复 杂 的 系 统 ; 通 过 选 择 合 适 的 方 式 来 对 问 题 陈 述 并 建 立 数 学 模 型 ; 通 过 采 取 保 护 冗 余 容 错 纠 错 和 恢 复 等 技 术 解 决 具 体 的 技 术 问 题 ; 利 用 启 发 式 推 理 来 寻 求 问 题 的 解 答, 并 利 用 海 量 数 据 进 行 快 速 的 计 算 总 之, 采 用 计 算 思 维 可 以 使 我 们 把 一 个 看 似 复 杂 困 难 的 问 题 转 化 为 一 个 简 单 易 解 的 问 题 加 以 解 决 所 以, 计 算 思 维 是 一 种 科 学 思 维, 是 人 类 的 一 种 进 步 思 维 毋 庸 置 疑, 计 算 思 维 的 核 心 思 想 是 计 算, 而 实 现 计 算 的 核 心 是 应 用 计 算 机 数 学 和 计 算 机 已 成 为 了 计 算 思 维 应 用 中 不 可 分 割 的 重 要 工 具 网 络 技 术 是 计 算 机 技 术 与 通 讯 技 术 相 融 合 的 产 物 计 算 思 维 是 借 助 于 计 算 机 而 实 现 的 思 维, 正 如 电 动 机 的 出 现 引 发 了 自 动 化 思 维, 计 算 机 的 出 现 催 生 了 计 算 思 维 网 络 化 思 维 是 计 算 机 网 络 时 代 下 的 计 算 思 维 的 具 体 体 现 计 算 思 维 是 网 络 化 思 维 的 基 础, 网 络 化 思 维 是 计 算 思 维 的 扩 展 基 金 项 目 : 此 课 题 为 2013 年 度 辽 宁 省 普 通 高 等 教 育 本 科 生 学 士 学 位 与 研 究 生 教 育 科 研 计 划 课 程 建 设 立 项

26 自 然 界 和 人 类 生 活 中, 存 在 着 许 多 天 然 网 络, 如 神 经 网 络 生 态 网 络 人 际 网 络 等 也 存 在 着 许 多 后 天 经 济 发 展 和 人 为 控 制 的 网 络, 如 交 通 网 邮 政 网 关 系 网 等 随 着 互 联 网 的 兴 起 和 发 展, 人 类 已 全 面 进 入 了 互 联 网 时 代 WWW 网 物 联 网 能 源 网 恐 怖 网 等 应 运 而 生 [2] 网 络 科 学 就 是 一 门 研 究 各 种 网 络 的 一 般 结 构 和 行 为 特 征, 探 求 网 络 体 系 结 构 网 络 协 议 的 分 析 与 实 现 网 络 行 为 的 预 测 和 控 制 网 络 系 统 的 共 性 单 元 和 个 性 关 键 技 术 以 及 实 现 异 构 网 络 互 连 的 交 叉 性 学 科 现 代 网 络 模 型 就 是 应 用 网 络 科 学 对 复 杂 网 络 系 统 建 立 的 一 种 数 学 模 型 当 今, 网 络 化 趋 势 已 改 变 了 人 类 的 生 产 和 生 活 方 式, 系 统 性 协 同 性 开 放 性 和 群 体 性 的 思 维 方 式 和 习 惯 已 逐 渐 形 成 网 络 化 思 维 是 系 统 性 思 维 系 统 性 思 维 是 人 类 思 维 领 域 迄 今 所 取 得 的 最 新 成 果 系 统 性 思 维 具 有 整 体 性 协 调 性 开 放 性 动 态 演 化 性 非 线 性 等 特 征 在 网 络 时 代 的 的 今 天, 应 该 从 系 统 工 程 的 角 度, 用 大 系 统 思 维 的 方 式 去 考 虑 现 代 复 杂 网 络 的 复 杂 问 题, 不 应 只 考 虑 网 络 局 部 暂 时 的 利 益 网 络 化 思 维 是 协 同 性 思 维 协 同 思 维 认 为, 任 何 一 个 大 系 统, 只 有 当 其 子 系 统 之 间 相 互 合 作 和 协 同 时, 才 能 在 整 体 上 形 成 有 序 的 结 构, 产 生 相 应 的 协 同 效 应 协 同 性 思 维 是 系 统 思 维 的 一 种 基 本 形 式 和 保 证, 其 着 眼 点 是 系 统 的 整 体 性 从 互 连 网 络 整 体 上 看, 无 论 是 主 干 网 骨 干 网, 还 是 边 缘 网 接 入 网, 任 何 一 部 分 出 了 问 题, 整 体 性 能 都 无 法 保 证 唯 有 保 证 网 络 局 部 利 益, 才 能 得 来 整 体 利 益 网 络 化 思 维 是 开 放 性 思 维 开 放 性 思 维 方 式 是 一 种 辩 证 唯 物 主 义 的 思 维 方 式 开 放 性 思 维 的 特 征 是 面 向 实 际 实 事 求 是 开 放 问 题 集 思 广 议 博 采 众 长 现 代 互 连 网 的 发 展 史, 就 是 一 段 螺 旋 发 展 史 人 们 要 不 断 地 从 互 联 网 中 发 现 问 题 提 出 问 题, 才 能 不 断 地 解 决 问 题, 促 进 互 联 网 的 健 康 发 展 网 络 化 思 维 是 群 体 性 思 维 群 体 性 思 维 是 一 种 依 靠 群 体 行 为 求 解 复 杂 问 题 的 方 法 例 如, 网 络 路 由 的 最 佳 路 径 搜 索 等 对 比 计 算 思 维 的 精 髓 和 新 一 代 互 联 网 的 特 征, 不 难 发 现, 采 用 计 算 思 维 中 的 抽 象 和 分 解 概 念 设 计 网 络 系 统, 采 用 网 络 化 思 维 建 立 复 杂 网 络 的 网 络 模 型 和 控 制 模 型, 应 用 保 护 冗 余 容 错 并 发 等 控 制 技 术 解 决 网 络 中 的 具 体 技 术 问 题, 利 用 计 算 机 对 海 量 数 据 进 行 快 速 计 算, 应 用 系 统 性 协 同 性 开 放 性 和 群 体 性 思 维 设 计 网 络 路 由 机 制 与 算 法 组 播 机 制 开 发 新 型 网 络 等, 可 以 解 决 新 一 代 互 联 网 的 许 多 重 大 关 键 技 术 问 题 2 新 一 代 互 联 网 技 术 中 计 算 思 维 能 力 的 培 养 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 一 般 包 括 计 算 机 科 学 计 算 机 工 程 软 件 工 程 和 信 息 技 术 等 专 业 网 络 工 程 专 业 也 可 以 包 括 网 络 设 计 网 络 应 用 组 网 工 程 网 络 管 理 与 网 络 信 息 安 全 等 专 业 与 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 相 比, 网 络 工 程 专 业 更 注 重 网 络 设 备 与 系 统 的 整 体 设 计 与 实 现 更 注 重 网 络 的 应 用 模 式 和 效 率 网 络 的 协 议 和 应 用 网 络 工 程 的 规 划 设

27 计 与 论 证 网 络 设 备 和 信 息 的 维 护 等 根 据 能 力 培 养 目 标 的 要 求, 网 络 工 程 专 业 人 才 的 能 力 可 以 分 解 为 网 络 设 备 研 究 与 设 计, 网 络 协 议 分 析 设 计 与 实 现 网 络 应 用 系 统 开 发 与 设 计 网 络 工 程 规 划 设 计 与 实 施, 网 络 信 息 系 统 管 理 与 维 护 网 络 信 息 系 统 安 全 保 障 等 方 面 [3] 新 一 代 互 联 网 技 术 主 要 包 括 体 系 结 构 关 键 技 术 单 元 网 络 和 应 用 实 践 四 个 组 成 部 分 其 中, 共 性 关 键 技 术 包 括 新 一 代 互 连 网 络 的 体 系 结 构 服 务 质 量 和 组 播 通 信 等 控 制 技 术 ; 单 元 关 键 技 术 包 括 光 网 络 移 动 与 无 线 网 络 空 间 网 络 可 信 网 络 和 认 知 网 络 等 通 信 技 术 ; 应 用 实 践 主 要 涉 及 IPv6 应 用 骨 干 网 与 主 干 网 建 设 边 缘 接 入 网 和 园 区 网 建 设 以 及 [4] 典 型 应 用 等 如 何 在 高 校 课 程 教 学 体 系 中, 通 过 日 常 的 教 学 活 动 和 过 程 管 理, 形 成 以 计 算 思 维 能 力 培 养 为 核 心 以 提 高 创 新 实 践 能 力 为 重 点 的 教 学 机 制, 是 课 程 体 系 建 设 的 中 心 任 务 大 学 生 计 算 思 维 能 力 的 培 养 需 要 通 过 课 程 教 学 实 践 才 能 获 得 构 (1) 通 过 抽 象 和 分 解, 运 用 层 次 化 结 构 分 析 法, 分 析 和 设 计 新 一 代 互 联 网 的 体 系 结 传 统 的 计 算 机 网 络, 在 体 系 结 构 协 议 标 准 和 机 制 算 法 的 研 究 上, 已 经 取 得 了 很 大 的 成 果 对 新 一 代 互 联 网 体 系 结 构 的 研 究, 通 常 是 在 总 结 实 践 经 验 的 基 础 上 寻 求 共 识 目 前, 国 内 外, 存 在 渐 进 式 体 系 结 构 和 革 命 式 体 系 结 构 的 研 究 思 路 [4] 一 种 典 型 的 NGI 革 命 式 体 系 结 构, 完 全 摒 弃 了 传 统 互 联 网 的 四 层 体 系 结 构, 设 计 了 全 新 的 网 络 层 和 服 务 层 体 系 结 构, 形 成 了 一 体 化 可 信 网 络 与 普 适 服 务 的 体 系 结 构 [4] 许 多 国 内 的 网 络 专 家 已 达 成 共 识, 未 来 互 联 网 的 发 展 应 满 足 以 服 务 为 中 心 的 计 算 模 式, 无 论 在 体 系 架 构 的 设 计, 还 是 在 实 现 方 法 方 面 都 应 考 虑 系 统 的 服 务 性 能 安 全 性 和 使 [5] 用 友 好 性 (2) 通 过 计 算 机 处 理 海 量 数 据, 应 用 控 制 模 型, 分 析 和 解 决 新 一 代 互 连 网 的 共 性 关 键 技 术 问 题 例 如,IPv6 技 术 应 用 分 布 式 计 算 支 持 的 P2P 与 覆 盖 网 绿 色 节 能 网 络 以 及 服 务 质 量 和 组 播 技 术 等 问 题 (3) 通 过 计 算 机 处 理 海 量 数 据, 应 用 控 制 模 型, 分 析 和 解 决 新 一 代 互 连 网 的 单 元 关 键 技 术 问 题 例 如, 光 介 质 与 光 网 络 移 动 和 无 线 网 络 传 感 器 与 物 联 网 可 信 和 认 知 网 络 等 组 网 问 题 [6] (4) 通 过 模 块 化 分 解 和 单 元 教 学 法, 利 用 启 发 式 推 理 和 群 体 智 能 算 法, 分 析 和 解 决 新 一 代 网 络 中 的 异 构 网 络 的 互 连 和 性 能 问 题 异 构 网 络 互 连 和 三 网 融 合 是 网 络 发 展 的 必 经 之 路 和 大 势 所 趋 如 何 解 决 互 连 中 的 宽 带 支 持 QoS 控 制 和 信 息 安 全 等 关 键 技 术 问 题, 才 能 真 正 实 现 网 络 的 无 所 不 在 无 缝 覆 盖 (5) 通 过 保 护 冗 余 恢 复 和 并 发 等 技 术, 采 用 计 算 机 和 云 计 算, 分 析 和 解 决 新 一 代 互 连 网 中 的 个 性 技 术 及 应 用 实 践 问 题 例 如, 园 区 网 的 交 换 设 计 路 由 计 算 终 端 接 入 以 及 网 络 安 全 等 实 际 问 题 3 计 算 思 维 的 层 次 结 构 思 维 是 对 某 个 问 题 或 事 物 的 思 考 过 程 以 及 产 生 的 想 法 或 见 解 严 格 的 说, 思 维 往 往

28 属 于 哲 学 范 畴, 计 算 思 维 应 该 属 于 计 算 机 的 哲 学 范 畴 但 今 天, 将 计 算 思 维 作 为 普 通 人 的 一 种 能 力 来 培 养, 就 必 须 将 计 算 思 维 具 体 化, 网 络 化 思 维 就 是 计 算 思 维 在 计 算 机 网 络 时 代 的 具 体 体 现 完 整 的 计 算 思 维 应 当 包 括 计 算 理 论 思 维 计 算 技 术 思 维 计 算 工 程 思 维 计 算 工 具 思 维 计 算 服 务 思 维 计 算 应 用 思 维 等 6 个 方 面 [7] 而 且, 每 个 层 次 上 的 思 维 都 包 含 具 体 的 思 维 过 程 思 维 模 式 和 思 维 规 律 计 算 思 维 的 实 现 应 该 是 层 次 结 构 的 新 一 代 互 联 网 技 术 作 为 计 算 机 网 络 工 程 专 业 的 一 门 重 要 课 程, 其 宗 旨 是 研 究 如 何 将 复 杂 困 难 的 网 络, 转 化 成 清 晰 可 解 的 网 络, 并 将 转 换 后 的 网 络 加 以 实 现 这 从 计 算 思 维 的 6 个 方 面 都 有 相 应 的 体 现 新 一 代 互 联 网 技 术 中 的 计 算 理 论 至 少 包 括 体 系 结 构 理 论 组 播 理 论 路 由 机 制 信 息 安 全 与 管 理 计 算 理 论 思 维 则 表 示 如 何 应 用 这 些 理 论, 通 过 抽 象 和 分 解, 采 用 层 次 化 结 构 分 析 法, 结 合 自 顶 向 下 和 自 底 向 上 的 方 式, 建 立 整 体 和 局 部 的 网 络 数 学 模 型 计 算 技 术 至 少 包 括 各 种 协 议 及 实 现 技 术 IPv6 技 术 组 播 控 制 技 术 光 网 络 生 存 技 术 移 动 无 线 网 技 术 物 联 网 技 术 计 算 技 术 思 维 则 表 示 在 计 算 理 论 的 支 持 下, 如 何 将 计 算 技 术 转 化 为 高 效 实 用 的 技 术 计 算 工 程 至 少 包 括 主 干 网 工 程 骨 干 网 工 程 接 入 网 工 程 园 区 网 工 程 物 联 网 工 程 计 算 工 程 思 维 则 表 示 在 计 算 理 论 和 计 算 技 术 的 支 持 下, 如 何 应 用 行 之 有 效 的 工 程 思 想 方 法 技 术 路 线, 设 计 并 实 现 计 算 机 网 络 工 程 计 算 工 具 至 少 包 括 高 级 语 言 NS2 系 统 网 格 计 算 工 具 云 计 算 工 具 计 算 工 具 思 维 则 表 示 为 了 实 现 计 算 机 网 络 工 程, 如 何 在 计 算 理 论 计 算 技 术 的 支 持 下, 设 计 与 开 发 实 用 工 具, 或 利 用 已 有 的 实 用 工 具 完 成 计 算 机 网 络 工 程 的 开 发 计 算 服 务 至 少 包 括 介 质 计 算 服 务 质 量 计 算 认 证 与 加 密 计 算 网 络 性 能 计 算 Web 服 务 计 算 计 算 服 务 思 维 则 表 示 在 计 算 理 论 计 算 技 术 计 算 工 具 的 支 持 下, 如 何 获 得 计 算 机 网 络 的 较 好 性 能, 使 得 未 来 互 联 网 的 发 展 体 现 以 服 务 为 中 心 智 能 化 的 网 络 特 征 计 算 应 用 至 少 包 括 主 干 网 建 设 园 区 网 建 设 远 程 医 疗 远 程 教 育 实 时 视 频 计 算 应 用 思 维 则 表 示 如 何 将 计 算 理 论 计 算 技 术 计 算 工 程 计 算 工 具 计 算 服 务 思 维, 应 用 于 计 算 机 网 络 系 统 的 实 践, 不 断 地 改 善 系 统 的 性 能, 促 进 NGI 的 良 性 发 展 4 结 语 为 了 研 究 如 何 将 计 算 思 维 的 能 力 培 养 融 入 到 新 一 代 互 联 网 课 程 的 教 学 中, 计 算 思 维 的 实 现 应 当 包 括 计 算 理 论 思 维 计 算 技 术 思 维 计 算 工 程 思 维 计 算 工 具 思 维 计 算 服 务 思 维 计 算 应 用 思 维 等 方 面 通 过 新 一 代 互 联 网 技 术 课 程 中 计 算 思 维 能 力 培 养 的 实 践, 进 而 促 进 课 程 体 系 的 教 学 改 革, 从 而 推 进 网 络 工 程 专 业 的 整 体 化 教 学 改 革, 以 适 应 培 养 创 新 性 人 才 的 市 场 需 求 4 结 语

29 为 了 研 究 如 何 将 计 算 思 维 的 能 力 培 养 融 入 到 新 一 代 互 联 网 课 程 的 教 学 中, 计 算 思 维 的 实 现 应 当 包 括 计 算 理 论 思 维 计 算 技 术 思 维 计 算 工 程 思 维 计 算 工 具 思 维 计 算 服 务 思 维 计 算 应 用 思 维 等 方 面 通 过 新 一 代 互 联 网 技 术 课 程 中 计 算 思 维 能 力 培 养 的 实 践, 进 而 促 进 课 程 体 系 的 教 学 改 革, 从 而 推 进 网 络 工 程 专 业 的 整 体 化 教 学 改 革, 以 适 应 培 养 创 新 性 人 才 的 市 场 需 求 参 考 文 献 : [1]Wing J M.Computational Thinking.Communications of the ACM,2006,49(3):33-35 [2] 蔡 开 裕, 卓 琳, 朱 培 栋, 徐 明. 计 算 机 网 络 课 程 教 学 与 网 络 思 维 能 力 培 养 初 探 [J]. 内 蒙 古 大 学 学 报,2013(44)4: [3] 徐 明, 曹 介 南. 高 等 学 校 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 [M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社,2011. [4] 王 兴 伟. 新 一 代 互 联 网 原 理 技 术 及 应 用 [M]. 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社 [5] 林 闯, 罗 军 舟, 吴 建 平, 刘 志 勇. 新 一 代 网 络 架 构 及 技 术 专 辑 前 言 [J]. 计 算 机 学 报,2012(35)6. [6] 孟 凡 荣, 贾 杰, 王 兴 伟. 网 络 工 程 专 业 创 新 性 实 践 课 程 体 系 构 建 与 实 施 [J]. 计 算 机 教 育,2013(14): [6] 孟 凡 荣, 贾 杰, 王 兴 伟. 网 络 工 程 专 业 创 新 性 实 践 课 程 体 系 构 建 与 实 施 [J]. 计 算 机 教 育,2013(14): [7] 郭 喜 凤, 孙 兆 豪, 赵 喜 清. 论 计 算 思 维 工 程 化 的 层 次 结 构 [J]. 计 算 机 科 学,2009 (36)4:

30 网 络 工 程 实 践 教 学 资 源 建 设 与 教 学 方 法 的 研 究 孙 丽 娟 1, 荆 山 1, 隋 永 平 (1. 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院 网 络 工 程 系, 山 东 省 济 南 市 邮 编 ) 摘 要 : 目 前 国 内 高 校 中 开 设 网 络 工 程 专 业 的 不 是 特 别 多, 有 的 高 校 虽 然 开 设 了 此 专 业, 但 是 对 于 该 专 业 方 向 也 未 形 成 系 统 的 实 践 教 学 内 容 体 系 对 济 南 大 学 信 息 学 院 网 络 工 程 方 向 的 实 验 教 学 实 践 教 学 环 节 等 方 面 进 行 综 合 研 究 后, 优 化 和 整 合 现 有 网 络 工 程 方 向 的 实 验 教 学 知 识 体 系 以 及 实 践 教 学 资 源, 同 时 结 合 本 科 生 导 师 制 兴 趣 小 组 开 放 实 验 室 网 络 技 能 大 赛 等 加 强 课 外 实 践 教 学 方 法 的 研 究, 从 而 提 高 网 络 工 程 方 向 学 生 的 动 手 实 践 和 科 研 能 力 关 键 词 : 网 络 工 程 ; 实 践 教 学 ; 整 合 资 源 中 图 分 类 号 : G642 文 献 标 识 码 :B/A 文 章 编 号 : 0. 引 言 网 络 工 程 专 业, 是 教 育 部 于 2002 年 所 设 立 的 一 个 目 录 外 的 专 业 该 学 科 主 要 是 针 对 目 前 网 络 技 术 的 飞 速 发 展 伴 随 网 络 应 用 的 广 泛 普 及, 各 单 位 企 业 学 校 对 网 络 建 设 维 护 和 管 理 人 才 的 大 量 需 求 的 现 实 背 景 状 况 而 设 立 的 网 络 工 程 专 业 的 培 养 目 标 旨 在 培 养 具 备 计 算 机 技 术 网 络 和 通 信 技 术 等 基 本 知 识, 并 且 能 熟 练 应 用 相 关 技 术 进 行 计 算 机 网 络 的 规 划 组 网 管 理 故 障 排 除 维 护 等 工 作 的 工 程 技 术 人 员 目 前, 就 网 络 工 程 专 业 作 为 一 门 比 较 新 兴 的 专 业, 国 内 不 多 的 开 设 此 专 业 的 高 校 的 情 况 来 看, 对 于 该 专 业 的 培 养 模 式 和 方 案, 以 及 专 业 定 位 等 方 面 都 还 不 够 成 熟, 有 些 甚 至 还 存 在 争 议 [1] 济 南 大 学 网 络 工 程 系 于 2003 年 开 始 招 生, 网 络 工 程 方 向 人 才 培 养 一 直 是 该 专 业 的 重 点 建 设 内 容 目 前 建 有 济 南 大 学 思 科 网 络 技 术 学 院 济 大 华 为 联 合 实 验, 并 和 Oracle 网 络 学 院 Redhat 网 络 学 院 有 紧 密 合 作 成 立 至 今, 系 部 不 断 加 强 实 践 教 学 研 究, 做 了 很 多 方 法 和 内 容 的 改 进, 例 如 优 化 课 程 实 验 内 容 引 入 本 科 生 导 师 制 开 放 实 验 室 等, 但 是 缺 乏 系 统 的 指 导, 资 源 建 设 不 够 完 整, 目 前 网 络 工 程 方 向 的 实 践 环 节 尚 无 系 统 的 教 学 知 识 体 系, 同 时 也 存 在 多 门 学 科 实 验 内 容 重 复, 学 生 在 不 同 课 程 中 反 复 实 验 同 一 内 容, 无 递 进 或 提 升, 致 使 学 生 不 能 在 相 应 的 实 验 课 程 时 间 里 得 到 理 想 的 训 练 同 时 国 内 其 他 大 学 现 有 的 网 络 工 程 方 向 实 践 教 学 内 容 也 没 有 系 统 的 实 践 教 学 体 系 供 于 参 考, 因 此 结 合 本 校 实 际, 优 化 整 合 现 有 资 源, 建 设 网 络 工 程 方 向 实 践 教 学 体 系 显 得 尤 为 重 要 本 文 主 要 针 对 济 南 大 学 信 息 学 院 网 络 工 程 方 向 的 学 科 的 实 验 教 学, 实 践 教 学 环 节 等 方 面 进 行 综 合 研 究 优 化 现 有 网 络 工 程 方 向 的 实 验 教 学 知 识 体 系, 整 合 实 践 教 学 资 源, 同 时 结 合 本 科 生 导 师 制 兴 趣 小 组 开 放 实 验 室 网 络 技 能 大 赛 等 加 强 课 外 实 践 教 学 方 法 的 研 究, 从 而 对 提 高 网 络 工 程 方 向 学 生 的 动 手 实 践 和 科 研 能 力 的 方 法 进 行 探 讨 1 1. 网 络 工 程 专 业 现 有 的 实 践 教 学 体 系 存 在 的 问 题 目 前 我 学 院 网 络 工 程 专 业 的 主 干 课 程 包 含 : 计 算 机 网 络 原 理 网 络 互 联 与 路 由 网 络 管 理 网 络 系 统 集 成 与 综 合 布 线 等 课 程 我 们 现 有 的 实 践 教 学 体 系 存 在 以 下 几 个 问 题 需 要 解 决 和 完 善 1.1 缺 少 针 对 性 强 的 较 为 权 威 的 实 验 指 导 书 显 而 易 见, 网 络 工 程 专 业 和 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 是 不 同 的 两 个 专 业, 它 们 的 专 业 定 位 应 该 是 完 全 不 同 的 但 是, 目 前 国 内 很 多 高 校 中, 不 管 是 在 课 程 体 系 建 设 还 是 在 培 养 模 式 以 及 实 验 环 节 设 定 中, 网 络 工 程 专 业 的 教 学 内 容 和 教 学 模 式 都 是 沿 用 或 者 继 承 了 计 算 机 专 业 因 此, 目 前 部 分 网 络 工 程 的 课 程 没 有 专 门 的 实 验 指 导 书, 有 的 即 使 有 实 验 指 导 书, 也 是 偏 于 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 的 内 容, 这 对 于 网 络 工 程 这 种 注 重 工 程 专 业 的 学 生 来 说 非 常 的 不 适 用 收 稿 日 期 : 作 者 简 介 : 孙 丽 娟 (1978-), 女, 回 族, 贵 州 人, 实 验 师, 计 算 机 网 络 实 践 教 学 方 法

31 1.2 缺 少 多 元 化 的 实 验 环 节, 实 验 内 容 单 一, 学 生 缺 乏 兴 趣 网 络 工 程 实 验 环 节 基 本 沿 袭 了 以 往 的 实 验 体 系, 表 现 为 实 验 内 容 过 于 陈 旧, 实 验 形 式 单 一 学 生 对 于 课 程 的 学 习 缺 乏 兴 趣, 主 动 性 较 差 学 生 在 完 成 了 某 一 个 实 验 以 后, 对 于 所 学 知 识 还 是 不 能 理 解 融 合 甚 至 某 些 学 生 实 验 课 上 就 是 机 械 的 把 实 验 指 导 书 上 的 参 考 命 令 或 者 代 码 录 入 后 以 完 成 实 验, 应 付 实 验 检 查, 并 不 能 掌 握 实 验 知 识 点, 达 不 到 实 验 的 目 的 1.3 缺 少 系 统 的 专 业 教 学 体 系, 存 在 多 门 学 科 实 验 内 容 重 复 现 有 的 网 络 工 程 专 业 的 课 程 体 系, 很 多 的 学 科 存 在 知 识 点 重 叠 现 象, 出 现 了 多 门 课 程 实 验 内 容 相 同, 学 生 在 不 同 课 程 中 反 复 地 实 验 同 一 内 容, 无 递 进 或 提 升, 致 使 学 生 不 能 在 相 应 的 实 验 课 程 时 间 里 得 到 理 想 的 训 练, 达 不 到 实 验 设 计 的 目 标 与 效 果 1.4 缺 少 实 践 环 节 和 实 践 教 学 资 源 平 台, 配 套 的 工 程 实 验 环 境 无 法 满 足 教 学 要 求 由 于 受 到 实 验 条 件 的 制 约, 网 络 工 程 专 业 的 学 生 很 少 接 触 真 实 的 工 程 案 例 [2] 而 且 在 目 前 国 内 高 校 中, 关 于 网 络 工 程 方 向 实 践 教 学 内 容 也 没 有 系 统 的 实 践 教 学 体 系 供 于 参 考, 该 专 业 学 生 在 具 体 的 实 践 环 节 中 也 没 有 针 对 性 的 模 拟 实 验 教 学 资 源 平 台 2. 实 践 教 学 体 系 解 决 方 法 及 优 化 和 完 善 学 院 和 系 部 非 常 重 视 网 络 工 程 的 实 践 教 学 经 过 多 年 研 究, 网 络 工 程 的 实 践 教 学 做 了 很 多 方 法 和 内 容 的 改 进, 通 过 多 种 途 径 完 善 其 体 系 例 如 优 化 课 程 实 验 内 容 引 入 本 科 生 导 师 制 开 放 实 验 室 积 极 组 织 学 生 参 加 网 络 技 能 大 赛 等 2.1 优 化 课 程, 加 强 课 程 之 间 的 关 联 建 立 优 化 整 合 网 络 工 程 方 向 实 践 教 学 环 节 体 系, 优 化 课 程 实 践 教 学 内 容 加 强 课 程 之 间 的 关 联 性 针 对 许 多 专 业 课 程 中 知 识 点 重 叠, 实 验 内 容 重 复 的 问 题 结 合 国 家 教 指 委 网 络 工 程 相 关 课 程 指 导 内 容, 以 及 国 内 高 校 网 络 工 程 方 向 培 养 方 案, 综 合 山 东 省 网 络 工 程 人 才 需 求 和 济 南 大 学 网 络 工 程 专 业 定 位, 研 究 并 制 定 网 络 工 程 方 向 学 科 的 知 识 点 串 联 图 知 识 点 难 易 表, 进 一 步 梳 理 各 个 学 科 的 知 识 点 之 间 课 程 之 间 的 关 联 性, 作 为 课 程 融 合 知 识 融 合 的 基 础 让 学 生 对 于 需 要 学 习 的 课 程 以 及 课 程 群 先 有 一 个 全 面 的 概 括, 学 习 起 来 就 比 较 容 易 从 而 能 更 加 轻 松 的 将 学 过 的 课 程 很 好 的 串 联 起 来, 不 至 于 学 了 新 的 课 程 就 忘 了 学 过 的 课 程 2.2 注 重 实 践 教 学 方 法 的 研 究 与 改 进 注 重 课 程 实 践 环 节 课 程 组 实 践 环 节 课 外 实 践 环 节 三 位 一 体 相 结 合 的 实 践 教 学 方 法 研 究 规 范 课 程 实 践 教 学 内 容, 由 随 意 性 不 确 定 性 的 实 验 指 导 过 渡 为 规 划 化 科 学 化 经 典 实 践 教 学 相 结 合 的 教 学 模 式 ; 依 托 于 课 程 设 计 实 训 等 课 程, 注 重 多 课 程 知 识 融 合 的 案 例 教 学 方 法 研 究 与 实 践 ; 拓 展 课 外 实 践 教 学 内 容 教 学 形 式, 在 充 分 调 研 的 基 础 上 积 极 开 展 实 践 教 学 模 式 创 新 2.3 加 快 实 验 室 资 源 环 境 建 设, 增 强 实 践 教 学 条 件 我 们 提 出 的 提 高 教 学 质 量 增 强 教 学 效 果 培 养 综 合 型 的 高 素 质 人 才 的 口 号 并 不 是 只 依 靠 理 论 教 学 就 可 以 达 到 的, 同 时 还 离 不 开 与 理 论 教 学 同 等 重 要 的 实 践 教 学 [3] 特 别 是 对 于 网 络 工 程 专 业 这 种 对 动 手 能 力 要 求 较 强 的 专 业, 实 践 教 学 更 为 凸 显 其 重 要 性 因 此, 对 相 关 的 实 验 室 建 设 应 该 受 到 相 应 的 重 视 不 仅 需 要 加 强 实 验 室 硬 件 设 备 的 投 入, 还 应 该 注 重 增 加 学 生 接 触 真 实 的 工 程 案 例 的 机 会 我 们 通 过 加 强 校 企 合 作 等 途 径 来 实 现, 增 加 学 生 的 实 际 动 手 经 验 一 方 面 增 加 实 践 的 硬 件 资 源 的 建 设, 给 予 学 生 实 训 的 机 会 2012 年 我 们 与 北 京 西 普 阳 光 科 技 有 限 公 司 合 作 建 立 了 网 络 安 全 实 验 室 该 实 验 室 引 进 了 目 前 国 内 较 为 先 进 的 信 息 安 全 实 验 教 学 平 台 网 络 攻 防 实 验 教 学 平 台 网 络 攻 防 实 战 平 台 依 托 于 实 验 室 的 资 源 平 台 和 设 备, 我 们 于 2013 年 承 办 了 由 省 团 委 省 经 信 委 省 教 育 厅 组 织 的 山 东 省 第 二 届 信 息 安 全 大 赛, 并 且 取 得 优 异 的 成 绩, 这 是 我 们 教 学 成 果 的 成 功 展 现 今 年 我 们 又 新 建 了 网 络 工 程 实 验 室, 引 进 了 网 络 协 议 教 学 实 验 系 统 平 台 以 及 高 性 能 虚 拟 云 桌 面 系 统, 增 强 硬 件 教 学 建 设 另 一 方 面, 我 们 还 结 合 了 老 师 的 项 目 科 研 等, 设 计 开 发 模 拟 的 工 程 实 训 平 台 资 源 让 学 生 更 多 的 了 解 和 接 触 国 内 外 经 典 的, 真 实 的 工 程 案 例, 增 长 其 见 识 及 经 验 2.4 加 强 实 践 教 学 资 源 建 设

32 针 对 实 验 教 材 的 缺 乏, 系 里 结 合 课 程 教 学 团 队 的 建 设, 为 网 络 工 程 方 向 的 每 一 门 主 干 课 程 都 编 写 了 相 应 的 实 验 指 导 教 材, 并 且 结 合 学 生 实 验 效 果 的 反 馈 不 断 进 行 修 订 和 完 善 同 时, 结 合 教 师 的 教 研 科 研 建 设 综 合 型 实 验 指 导 资 料, 为 开 放 实 验 室 提 供 资 源 和 内 容 保 障 2.5 合 理 设 计 实 践 教 学 内 容 在 实 践 内 容 设 置 上, 一 方 面 我 们 参 考 经 典 实 践 教 材 选 取 经 典 实 验 内 容, 同 时 结 合 济 南 大 学 校 园 网 积 极 开 展 实 践 教 学 内 容 开 发 和 实 践 形 式 创 新 ; 另 一 方 面 积 极 引 导 和 鼓 励 学 生 参 与 实 验 内 容 的 制 定, 重 点 结 合 自 身 实 验 过 程, 在 常 见 网 络 故 障 案 例 总 结 与 分 析, 形 成 文 档 2.6 增 强 实 践 环 节, 提 升 学 生 综 合 实 践 技 能 加 强 兴 趣 小 组 实 验 室 开 放 网 络 技 能 大 赛 等 方 面 的 活 动, 注 重 培 养 学 生 综 合 学 习 的 能 力 通 过 参 与 大 赛, 或 者 CCNA,CCNP 等 认 证 培 训 过 程, 结 合 本 科 生 导 师 制 参 与 教 师 的 科 研, 通 过 教 研 项 目 得 到 充 分 锻 炼, 提 升 学 生 综 合 实 践 技 能 3. 实 验 教 学 方 法 的 创 新 与 探 讨 网 络 工 程 专 业 可 以 说 是 结 合 了 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 和 通 信 工 程 专 业 发 展 起 来 的 学 科 的 宗 旨 是 培 养 网 络 管 理 与 维 护 网 络 信 息 安 全 网 络 系 统 集 成 与 开 发 等 方 面 的 综 合 型 的 高 层 次 的 网 络 工 程 应 用 型 人 才 而 其 专 业 的 学 生 则 需 要 学 习 网 络 原 理 网 络 协 议 网 络 的 路 由 及 互 联 网 络 规 划 网 络 安 全 组 网 工 程 规 划 网 络 性 能 评 估 以 及 网 络 的 运 行 与 维 护 等 方 面 [4] 的 知 识, 同 时 具 备 较 强 的 实 际 动 手 能 力 因 此 无 论 是 在 培 养 计 划 的 制 定 还 是 实 践 教 学 资 源 环 境 的 配 备 上, 或 者 是 实 验 教 学 方 法 上 都 需 要 对 其 进 行 综 合 的 研 究 和 创 新, 从 而 更 好 的 培 养 学 生 的 动 手 实 践 能 力, 以 适 应 专 业 的 发 展 要 求 系 里 针 对 实 验 教 学 方 法 的 创 新 改 革, 进 行 了 一 些 问 卷 调 查, 在 收 回 的 132 份 问 卷 中,87% 的 学 生 认 为 缺 少 实 验 学 习 的 动 力 的 原 因 是 因 为 实 验 内 容 过 于 单 一 枯 燥, 没 有 兴 趣 ;10% 的 学 生 认 为 学 习 紧 张, 没 有 时 间 ; 还 有 33.7% 的 学 生 认 为 课 程 结 构 设 计 的 不 合 理, 学 生 多 课 程 体 系 的 学 习 感 到 茫 然 根 据 这 些 数 据, 我 们 做 了 一 些 创 新 3.1 根 据 学 生 自 身 实 际, 合 理 选 择 课 程 结 构 为 了 适 应 专 业 发 展, 使 学 生 在 未 来 能 更 好 的 满 足 社 会 的 要 求 在 培 养 计 划 的 制 定 和 课 程 的 设 计 中, 我 们 必 须 做 到 合 理 的 分 配 基 础 课 专 业 选 修 课 专 业 必 修 课 以 及 其 他 通 选 课 程 的 学 时 以 及 开 课 的 时 间 和 先 后 顺 序, 根 据 学 生 未 来 的 发 展 需 求 来 设 计 专 业 选 修 课 程, 对 于 课 程 更 新 要 适 应 专 业 的 发 展, 与 时 俱 进, 及 时 淘 汰 过 时 的 技 术 知 识 的 相 关 课 程, 对 于 国 内 外 前 沿 的 技 术 则 需 要 通 过 课 题 研 讨 或 报 告 会 等 多 种 途 径 让 学 生 参 与 其 中 对 于 将 来 打 算 考 研 的 学 生, 因 为 研 究 生 的 培 养 目 标 更 接 近 于 研 究 型 的 人 才, 所 以 在 选 修 课 程 上 可 以 侧 重 于 网 络 软 件 以 及 应 用 开 发 等 方 面 的 课 程 ; 而 将 来 打 算 直 接 就 业 的 学 生, 在 专 业 选 修 课 程 的 选 择 上 可 以 侧 重 于 实 际 应 用 性 较 强 的 课 程, 多 参 与 动 手 实 践 环 节 的 训 练 综 合 提 高 学 生 的 适 应 自 学 和 创 [4] 新 的 能 力 3.2 多 元 化 的 实 验 教 学, 让 学 生 自 己 设 计 实 验 教 学 内 容 由 于 以 往 的 实 验 教 学 内 容 单 一, 形 式 简 单, 学 生 做 实 验 的 兴 趣 不 高, 我 们 增 设 了 一 个 让 学 生 自 己 设 计 实 验 的 实 践 环 节 此 环 节 中, 学 生 可 以 针 对 老 师 设 定 的 实 验 目 的 结 果, 自 己 设 定 实 验 方 案 题 目, 设 计 过 程 中 学 生 可 以 自 己 为 一 组, 也 可 以 几 个 人 为 一 组 分 工 合 作 一 起 设 计 查 资 料 定 题 目 设 计 实 施 方 案 等 等, 不 仅 锻 炼 了 学 生 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力, 增 强 了 学 生 团 结 合 作 的 意 识, 同 时 使 学 生 对 于 所 学 知 识 的 理 解 和 应 用 更 加 的 得 心 应 手, 从 而 提 高 他 们 的 学 习 兴 趣 以 及 学 习 的 主 动 性 3.3 设 计 多 类 型 的 实 践 教 学 环 节 为 了 满 足 网 络 工 程 的 实 践 教 学, 我 们 从 实 验 类 型 和 实 验 内 容 等 多 方 面 对 开 设 的 实 践 环 节 进 行 了 改 革, 多 角 度 地 全 面 培 养 学 生 的 综 合 素 质 不 仅 有 考 察 学 生 网 络 基 本 技 能 和 网 络 基 础 知 识 的 验 证 类 型 的 实 验, 有 培 养 学 生 开 拓 创 新 精 神 与 科 研 能 力 的 研 究 类 型 的 实 验, 引 导 学 生 对 当 前 的 网 络 技 术 最 新 的 前 沿 知 识 的 探 索, 还 有 培 养 学 生 实 际 动 手 操 作 能 力, 综 合 设 计 工 程 项 目 能 力 的 设 计 型 实 验 [, 最 重 要 的 是 我 们 增 设 了 许 多 拓 展 延 伸 型 的 实 验 类 型, 此 类 型 的 实 验 大 部 分 采 用 实 际 工 程 实 例, 目 的 在 于 增 加 学 生 的 见 识, 积 累 实 际 工 程 经 验 3.4 优 化 教 学 体 系, 建 立 科 学 的 层 次 型 的 实 践 教 学 体 系

33 为 了 优 化 实 践 教 学 体 系, 培 养 学 生 对 于 工 程 的 应 用 能 力 实 践 能 力 创 新 能 力, 我 们 对 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 体 系 进 行 了 一 些 改 革 [5] 首 先 我 们 建 立 了 三 层 次 的 实 践 教 学 模 式 第 一 层 是 以 以 计 算 机 网 络 原 理 为 基 础 的 一 些 基 本 的 技 能 实 践 教 学 课 程 ; 第 二 层 是 面 向 网 络 内 部 协 议 的 一 些 基 于 网 络 协 议 的 仿 真 实 验 的 设 计 ; 第 三 层 就 是 综 合 实 训 环 节, 是 基 于 一 二 层 次 之 上 的 经 过 以 上 三 个 层 次 的 实 践, 学 生 的 动 手 实 践 能 力 实 际 应 用 能 力 科 学 研 究 能 力 以 及 科 技 创 新 能 力 都 逐 步 得 到 了 提 升, 使 其 在 将 来 能 更 好 的 适 应 社 会 的 需 求 以 及 满 足 自 身 的 发 展 要 求 再 次 结 合 教 学 团 队 的 建 设, 一 个 团 队 的 教 师 一 起 或 者 某 位 教 师 在 学 生 进 入 网 络 工 程 专 业 学 习 初 始 就 分 配 专 业 授 课 教 师 或 团 队 这 样 教 师 或 团 队 对 于 学 生 专 业 学 习 的 情 况 较 为 熟 悉, 授 课 过 程 中 对 于 课 程 体 系 中 重 复 的 知 识 点 以 及 内 容, 结 合 学 生 对 知 识 掌 握 的 熟 练 程 度 合 理 分 析, 自 行 进 行 重 复 强 调 或 删 减 同 时 根 据 学 生 实 际 情 况, 结 合 我 们 层 次 型 的 实 践 教 学 体 系, 合 理 安 排 实 践 教 学 课 程 内 容 4. 结 束 语 通 过 近 几 年 我 们 对 网 络 工 程 实 验 教 学 等 一 系 列 的 变 革 以 后, 我 们 的 学 生 的 对 于 网 络 工 程 实 验 的 学 习 面 貌 有 了 可 喜 的 变 化 学 生 实 验 出 勤 率 由 原 先 的 95.7%, 提 高 到 现 在 的 97.9%; 实 验 室 开 放 日, 实 验 室 的 预 约 使 用 率 由 原 先 的 40.2% 提 高 到 现 在 的 65.7%, 设 备 的 使 用 率 也 由 原 先 的 12.7% 提 高 到 现 在 的 47% 由 此 可 以 看 出 学 生 对 网 络 工 程 课 程 的 学 习 兴 趣 提 高 了, 由 原 先 的 被 动 学 习 变 为 主 动 学 习 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院 网 络 工 程 系 在 学 科 的 实 践 教 学 体 系 的 科 学 研 究 和 改 革 中, 结 合 教 师 的 工 程 应 用 背 景 开 展 实 践 教 学, 内 容 更 加 生 动 贴 近 实 际 工 程 需 要, 并 且 首 次 探 索 研 究 网 络 工 程 方 向 知 识 点 串 联 图 知 识 点 的 难 易 表 等 不 仅 有 力 地 促 进 了 自 身 学 科 的 发 展, 同 时 对 省 内 其 他 高 校 相 关 专 业 的 建 设 起 到 很 好 的 参 考 作 用 参 考 文 献 [1] 王 丹 丹, 曹 利. 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 研 究 [J]. 计 算 机 时 代, 2012(7):69-70,72. [2] 许 又 泉, 康 雄 杰, 罗 高 峰. 基 于 项 目 的 网 络 工 程 课 程 群 实 验 项 目 链 设 计 [J]. 计 算 机 教 育,2012(13): [3] 黄 海 波, 杨 森. 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 体 系 研 究 [J]. 公 共 自 动 化 杂 志, (266): 28-29, 40. [4] 李 磊, 彭 凯. 网 络 工 程 实 践 教 学 体 系 的 构 建 [J]. 电 脑 知 识 与 技 术,2011,7(8): [5] 李 媛, 安 宁. 网 络 工 程 实 践 教 学 体 系 探 索 与 研 究 [J]. 电 脑 知 识 与 技 术,2013,9(14): ,3276. Research on Practical Teaching Resources Construction and the Teaching Methods for Network Engineering Sun Lijuan 1,Jing Shan 1,Sui Yongping 1 (1. School of Information Science and Engineering University of Jinan,Shandong Jinan ,China)

34 Abstract: Nowadays, there are few domestic universities that offer network engineering. And for the universities that offer this major, there still lacks effective practice teaching system for this major. In this paper, we firstly study the experiment and practice teaching of network engineering major of University of Jinan. And then we try to optimize the experiment teaching knowledge system,and integrate the practice teaching resources. At the same time, we also study the extracurricular practice teaching methods by using the undergraduate tutorial system, interesting groups, opening laboratory, and network skill games. Our goal is to improve the practice and study abilities of students of the network engineering major. Key words:network engineering; practice teaching; integrate resources

35 翻 转 课 堂 模 式 下 的 计 算 机 网 络 课 程 教 学 李 燕 君 ( 浙 江 工 业 大 学 计 算 机 科 学 与 技 术 学 院, 浙 江 省 杭 州 市 ) 摘 要 : 分 析 翻 转 课 堂 的 内 涵 与 研 究 现 状, 提 出 计 算 机 网 络 课 程 翻 转 课 堂 教 学 模 型, 并 结 合 教 学 案 例 给 出 翻 转 课 堂 的 具 体 实 施 策 略, 最 后 阐 述 翻 转 课 堂 模 式 下 的 教 学 评 价 机 制, 为 网 络 工 程 专 业 进 行 教 学 改 革 提 供 理 论 参 考 关 键 词 : 翻 转 课 堂 ; 计 算 机 网 络 ; 教 学 模 型 ; 协 议 分 析 1 前 言 计 算 机 网 络 是 网 络 工 程 的 专 业 核 心 课 程, 其 主 要 教 学 目 的 是 使 学 生 具 备 完 整 的 计 算 机 网 络 体 系 思 想, 对 网 络 协 议 和 网 络 设 备 的 工 作 原 理 有 深 刻 的 理 解, 具 备 设 计 与 实 现 网 络 应 用 程 序 的 能 力 [1] 在 以 信 息 化 带 动 工 业 化 和 工 业 化 促 进 信 息 化 的 进 程 中, 计 算 机 网 络 扮 演 着 越 来 越 重 要 的 角 色, 丰 富 的 网 络 应 用 以 及 催 生 的 新 概 念 新 技 术 不 断 涌 现 网 络 工 程 专 业 的 学 生 需 要 深 刻 理 解 和 熟 练 掌 握 计 算 机 网 络 的 基 本 原 理, 灵 活 运 用 所 学 基 础 知 识, 同 时 发 挥 探 索 和 创 新 能 力, 才 能 适 应 日 新 月 异 的 网 络 应 用 需 求 计 算 机 网 络 课 程 的 特 点 是 理 论 性 和 应 用 性 并 存, 它 涉 及 多 方 面 的 数 理 知 识, 内 容 比 较 抽 象, 具 有 一 定 深 度 和 难 度 该 课 程 传 统 的 教 学 模 式 是 以 教 师 为 主, 学 生 为 辅, 存 在 的 问 题 是 重 理 论 讲 解, 轻 实 际 操 作, 理 论 脱 离 实 际, 产 学 脱 节, 学 生 对 所 学 概 念 难 以 理 解, 常 常 是 囫 囵 吞 枣 死 记 硬 背, 学 习 积 极 性 主 动 性 低, 独 立 思 考 和 创 新 能 力 受 到 了 严 重 限 制, 导 致 网 络 工 程 专 业 学 生 的 培 养 质 量 也 难 以 满 足 用 人 企 业 的 要 求, 迫 切 需 要 进 行 教 学 模 式 的 改 革 最 近 十 年 间, 翻 转 课 堂 (flipped classroom) 的 理 念 在 北 美 被 越 来 越 多 的 学 校 所 接 受 并 逐 渐 发 展 成 为 教 育 教 学 改 革 的 一 波 新 浪 潮 不 同 于 传 统 课 堂 传 授 + 课 后 内 化 [2] 的 教 学 模 式, 翻 转 课 堂 是 在 信 息 化 环 境 中, 课 程 教 师 提 供 以 教 学 视 频 为 主 要 形 式 的 学 习 资 源, 学 生 在 上 课 前 完 成 对 教 学 视 频 等 学 习 资 源 的 观 看 和 学 习, 师 生 在 课 堂 上 一 起 完 成 作 业 答 疑 协 作 探 究 和 互 动 交 流 等 活 动 的 一 种 新 型 的 教 学 模 式, 简 而 言 之 即 课 前 传 授 + 课 上 内 化 在 计 算 机 网 络 课 程 教 学 中 应 用 翻 转 课 堂 教 学 模 式, 使 学 生 在 课 前 自 主 学 习 理 论, 在 课 堂 研 讨 和 解 决 真 实 或 仿 真 情 境 下 的 网 络 问 题, 可 以 大 大 提 高 学 生 的 学 习 积 极 性, 培 养 学 生 独 立 思 考 和 创 新 能 力, 使 学 生 获 得 个 性 化 教 育, 更 有 利 于 实 现 高 校 人 才 培 养 与 企 业 需 求 的 无 缝 对 接 翻 转 课 堂 的 理 念 最 早 在 2007 年 由 美 国 柯 罗 拉 多 州 的 两 位 化 学 老 师 提 出 并 且 应 用 于 教 学 中, 取 得 了 令 人 满 意 的 教 学 效 果 [3] 之 后, 世 界 各 地 的 许 多 教 师 也 开 始 将 这 种 模 式 用 于 小 学 初 中 高 中 和 大 学 教 育 翻 转 课 堂 应 用 于 大 学 教 育 的 研 究 涉 及 经 济 学 数 学 计 算 机 等 不 同 学 科, 其 主 要 议 题 集 中 在 翻 转 课 堂 与 传 统 课 堂 的 对 比 研 究 翻 转 课 堂 的 教 学 设 计 与 实 施 策 略 等 方 面 迈 阿 密 大 学 的 Lage 和 Platt 在 他 们 教 授 的 微 观 经 济 学 课 程 中 实 施 了 翻 转 课 堂 实 验 [4], 他 们 实 施 翻 转 课 堂 的 办 法 是 : 课 前 要 求 学 生 阅 读 练 习 册 的 特 定 部 分 课 程 录 音 或 有 声 的 PPT 课 件, 随 后 由 教 师 在 课 堂 上 提 供 一 个 有 针 对 性 的 不 超 过 10 分 钟 的 迷 你 讲 座, 剩 余 的 课 堂 时 间 学 生 用 于 完 成 作 业 实 验 或 协 作 研 究, 这 样 的 教 学 方 式 满 足 了 学 生 多 样 化 的 学 习 风 格, 学 生 和 教 师 之 间 的 交 互 增 多, 还 发 展 了 学 生 的 沟 通 技 能 国 内 学 者 对 翻 转 课 堂 理 论 [5] 和 实 践 也 展 开 了 研 究 钟 晓 流 等 基 于 国 内 外 四 种 具 有 代 表 性 的 翻 转 课 堂 教 学 设 计 模 型, 将 翻 转 课 堂 的 理 念 中 国 传 统 文 化 中 的 太 极 思 想 本 杰 明 布 鲁 姆 的 认 知 领 域 教 学 目 标 分 类 理 论 进 行 深 度 融 合, 构 建 出 一 个 太 极 环 式 的 翻 转 课 堂 模 型, 根 据 模 型 的 组 成 和 流 程 给 出 了 翻 转 [6] 课 堂 实 施 的 关 键 要 点 ; 曾 明 星 等 分 析 了 软 件 开 发 类 课 程 实 施 翻 转 课 堂 的 可 行 性, 探 讨 软 件 基 金 项 目 : 浙 江 工 业 大 学 教 学 方 法 改 革 专 项 项 目 JGZ1304 作 者 简 介 : 李 燕 君, 女, 副 教 授, 研 究 方 向 为 无 线 网 络 的 协 议 和 算 法 电 子 邮 件 电 话 号 码 : 通 信 地 址 : 杭 州 留 和 路 288 号 浙 江 工 业 大 学 计 算 机 学 院

36 开 发 类 课 程 翻 转 课 堂 教 学 模 型 及 其 构 成 要 素, 为 软 件 工 程 与 计 算 机 相 关 专 业 进 行 教 学 改 革 提 [7] 供 了 理 论 参 考 ; 马 秀 麟 等 对 大 学 信 息 技 术 公 共 课 翻 转 课 堂 教 学 进 行 了 实 证 研 究, 认 为 课 堂 [8] 讨 论 对 知 识 内 化 有 帮 助, 对 于 大 学 信 息 技 术 公 开 课 具 有 潜 在 优 势 ; 张 国 荣 针 对 艺 术 院 校 大 学 计 算 机 基 础 课 程 存 在 的 学 生 人 数 众 多 基 础 不 平 衡 学 习 兴 趣 有 明 显 差 别 等 问 题, 提 出 一 套 将 翻 转 课 堂 模 式 应 用 于 教 学 的 新 思 路, 概 括 而 言 是 使 教 学 内 容 视 频 化 模 块 化 开 放 化, 教 学 安 排 虚 拟 化 和 现 实 化 并 重, 考 核 方 式 多 样 化, 实 现 计 算 机 基 础 教 育 在 艺 术 院 校 学 生 身 上 的 因 材 施 教 目 前, 针 对 计 算 机 网 络 课 程 应 用 翻 转 课 堂 模 式 的 研 究 与 应 用 成 果 较 少 2 计 算 机 网 络 翻 转 课 堂 教 学 模 型 翻 转 课 堂 要 想 取 得 卓 有 成 效 的 教 学 效 果, 首 先 要 提 供 具 有 实 践 指 导 性 的 教 学 模 型, 整 合 学 习 过 程 中 的 各 种 教 学 资 源, 为 学 习 者 课 前 的 自 主 学 习 和 课 上 的 协 作 学 习 提 供 服 务 计 算 机 网 络 课 程 的 特 点 之 一 是 理 论 知 识 点 繁 多, 适 合 将 这 些 理 论 知 识 点 用 短 小 精 悍 的 视 频 一 一 呈 现, 但 仅 仅 是 抽 象 的 理 论 讲 解 不 能 满 足 课 程 应 用 实 践 的 要 求, 在 课 堂 上 需 要 将 这 些 理 论 知 识 点 具 体 化 由 于 高 校 的 网 络 实 验 室 基 础 设 施 建 设 水 平 不 一, 有 条 件 的 可 以 搭 建 真 实 的 网 络 环 境, 条 件 不 足 的 适 合 采 用 仿 真 软 件 模 拟 真 实 网 络 环 境, 以 抓 包 和 协 议 分 析 为 辅 助 手 段, 在 真 实 或 仿 真 的 网 络 环 境 中 围 绕 理 论 知 识 点 设 置 讨 论 议 题, 令 抽 象 的 报 文 和 协 议 具 体 化 的 思 想 贯 穿 于 整 个 课 程 教 学 的 始 终 如 图 1 所 示, 计 算 机 网 络 课 程 翻 转 课 堂 教 学 模 型 主 要 由 课 前 和 课 中 两 个 相 辅 相 成 的 过 程 组 成, 这 两 个 过 程 中 的 教 学 活 动 又 分 为 教 师 方 和 学 生 方, 下 面 将 对 此 具 体 介 绍 课 前 课 中 教 师 学 生 教 师 学 生 整 理 知 识 点 视 频 学 习 答 疑 解 惑 提 出 疑 问 视 频 准 备 完 成 测 验 创 设 情 境 抛 出 问 题 问 题 思 考 协 作 探 究 课 堂 设 计 查 找 资 料 组 织 研 讨 讨 论 发 言 网 络 互 动 问 答 平 台 交 流 网 络 互 动 问 答 平 台 交 流 总 结 升 华 凝 练 知 识 点 问 题 解 决 知 识 内 化 网 络 教 学 平 台 图 1 计 算 机 网 络 翻 转 课 堂 教 学 模 型 2.1 课 前 教 学 活 动 在 课 前, 从 教 师 的 活 动 来 看, 首 先, 教 师 根 据 本 次 课 的 教 学 目 标 要 求, 整 理 出 重 要 知 识 点 和 相 应 的 测 试 题 目, 将 理 论 知 识 点 制 作 成 微 视 频 上 传 至 网 络 教 学 平 台, 考 虑 到 一 般 情 况 下, 学 生 注 意 力 高 度 集 中 的 时 间 不 超 过 10 分 钟, 因 此, 每 个 知 识 点 对 应 的 微 视 频 控 制 在 10 分 钟 左 右 ; 然 后, 教 师 根 据 知 识 点 的 掌 握 要 求 设 计 课 堂 教 学 活 动, 例 如, 挑 选 典 型 的 网 络 场 景, 有 针 对 性 地 设 置 难 度 循 序 渐 进 的 讨 论 问 题, 综 合 利 用 任 务 驱 动 问 题 导 向 分 组 讨 论 等 教 学 方 法 ; 最 后, 教 师 在 网 络 平 台 与 学 生 进 行 交 流, 一 方 面, 得 到 对 微 视 频 内 容 的 反 馈, 以 便 今 后 改 进, 另 一 方 面, 对 学 生 学 习 和 做 测 试 题 中 的 疑 问 进 行 在 线 解 答 从 学 生 的 活 动 来 看, 首 先, 学 生 登 录 网 络 教 学 平 台 观 看 微 视 频, 并 完 成 教 师 布 置 的 测 试 题, 在 这 个 过 程 中, 学 生 可 以 按 照 自 己 的 节 奏 与 方 式 自 主 学 习, 基 础 好 的 学 生 可 以 加 快 学 习, 基 础 差 的 学 生 可 以 放 慢 进 度 或 重 复 观 看 视 频 反 复 学 习, 学 生 也 可 以 先 看 测 试 题, 带 着 问 题 观 看 视 频 并 在 其 中 寻 找 答 案 ; 学 生 在 观 看 视 频 和 做 测 试 题 的 过 程 中 可 能 产 生 疑 问, 对 此,

37 学 生 可 以 自 主 查 找 资 料, 增 强 自 学 能 力 ; 学 生 也 可 以 在 网 络 平 台 与 教 师 进 行 交 流 或 相 互 交 流, 一 方 面, 对 微 视 频 的 内 容 提 出 意 见 和 建 议, 另 一 方 面, 对 自 己 不 能 理 解 的 问 题 向 教 师 或 其 他 学 生 求 助, 学 生 之 间 也 可 以 分 享 自 己 的 学 习 经 验 2.2 课 中 教 学 活 动 在 课 中, 教 师 首 先 针 对 学 生 课 前 提 出 的 问 题 答 疑 解 惑, 或 者 根 据 学 生 课 前 理 论 知 识 测 试 的 反 馈 情 况, 花 5~10 分 钟 有 针 对 性 地 讲 解 相 关 知 识 点 然 后, 教 师 按 照 预 先 设 计 的 课 堂 活 动, 简 单 介 绍 课 时 目 标 和 任 务, 引 出 本 次 课 创 设 的 网 络 场 景, 详 细 说 明 网 络 配 置 情 况 接 下 来, 按 照 难 易 循 序 渐 进 或 知 识 点 承 前 启 后 的 顺 序 抛 出 若 干 讨 论 问 题 学 生 每 3~5 人 组 成 一 个 讨 论 小 组, 每 小 组 推 选 出 一 名 组 长 讨 论 组 长 负 责 协 调 组 员 参 与 问 题 讨 论 和 发 言, 组 长 需 积 极 调 动 起 每 位 组 员 参 与 问 题 讨 论 的 积 极 性 教 师 在 学 生 讨 论 过 程 中 可 随 机 旁 听 某 一 组 的 讨 论 情 况, 适 当 给 出 意 见 和 建 议 在 组 内 讨 论 过 程 中, 学 生 相 互 交 流 自 己 对 问 题 的 认 识 和 想 法, 以 辩 论 或 相 互 补 充 的 方 式 达 到 组 内 的 共 识 教 师 视 问 题 的 难 易 程 度 给 学 生 3~5 分 钟 的 小 组 讨 论 时 间 后, 请 小 组 代 表 总 结 发 言, 其 他 组 的 成 员 可 与 其 辩 论 或 补 充, 教 师 在 此 过 程 中 可 适 当 发 问, 引 导 学 生 思 考 更 深 层 次 的 问 题 对 于 学 生 存 在 的 共 性 问 题, 教 师 可 以 统 一 示 范, 集 体 解 决 这 样, 学 生 在 思 考 研 讨 陈 述 提 问 点 拨 再 思 考 的 过 程 中 不 断 提 到 提 升 课 堂 经 过 翻 转 以 后, 师 生 之 间 的 互 动 和 个 性 化 的 接 触 时 间 大 大 增 多, 教 师 不 再 是 高 高 在 上 的 圣 人, 学 生 也 不 再 是 惟 命 是 从 的 信 徒, 课 堂 成 为 学 生 进 行 讨 论 交 流 解 决 问 题 的 场 所, 学 生 在 不 断 思 考 不 断 讨 论 的 活 跃 气 氛 中 学 习 理 论, 最 大 限 度 地 完 成 了 知 识 内 化 3 计 算 机 网 络 翻 转 课 堂 教 学 案 例 为 了 更 具 体 地 说 明 翻 转 课 堂 模 式 是 如 何 应 用 到 计 算 机 网 络 教 学 过 程 中 的, 笔 者 给 出 了 一 个 教 学 案 例, 其 教 学 内 容 为 ARP 协 议 的 分 析 下 面 将 围 绕 知 识 点 整 理 与 视 频 准 备 课 堂 设 计 和 教 学 评 估 三 个 部 分 来 阐 述 笔 者 的 教 学 思 路 3.1 知 识 点 整 理 与 视 频 准 备 APR 协 议 的 主 要 知 识 点 包 括 1IP 地 址 与 硬 件 地 址 的 关 系 ;2 同 网 和 跨 网 环 境 下 ARP 的 工 作 机 理 ;3ARP 欺 骗 相 应 地, 教 师 准 备 了 三 段 微 视 频, 通 过 PPT 对 三 个 知 识 点 分 别 进 行 讲 解, 并 布 置 测 试 题 目 :1 说 明 IP 地 址 与 硬 件 地 址 的 区 别, 为 什 么 要 使 用 这 两 种 不 同 的 地 址?2 同 一 个 ARP 报 文 能 跨 不 同 网 段 工 作 吗?3 为 什 么 APR 高 速 缓 存 每 存 入 一 个 项 目 就 要 设 置 10~20 分 钟 的 超 时 计 时 器, 这 个 时 间 设 得 太 大 或 太 小 会 出 现 什 么 问 题?4 解 决 ARP 欺 骗 有 什 么 办 法? 学 生 在 课 前 观 看 视 频 后, 通 过 查 找 相 关 资 料, 完 成 这 些 测 试 题 学 生 可 以 就 这 些 问 题 在 网 络 教 学 平 台 上 展 开 讨 论, 分 享 自 己 的 学 习 成 果 3.2 课 堂 设 计 在 课 堂 上, 教 师 首 先 针 对 布 置 的 测 试 题 进 行 答 疑 解 惑, 根 据 学 生 课 前 测 试 的 反 馈 情 况, 花 5~10 分 钟 有 针 对 性 地 讲 解 相 关 知 识 点 为 了 检 验 学 生 的 自 学 成 果 和 帮 助 学 生 理 解 协 议 中 的 很 多 抽 象 概 念, 教 师 将 设 置 典 型 的 网 络 场 景, 通 过 报 文 截 取, 使 学 生 观 察 到 原 始 报 文, 在 分 析 讨 论 中 更 直 观 地 理 解 ARP 的 工 作 流 程 [9] 学 生 按 总 数 分 成 3~5 人 不 等 的 小 组, 每 一 个 讨 论 小 组 选 出 以 为 组 长, 负 责 协 调 组 员 的 发 言 图 2 是 教 师 通 过 Packet Tracer 构 建 的 网 络 拓 扑 所 有 主 机 和 路 由 器 的 IP 地 址 和 MAC 地 址 都 在 图 中 标 识, 所 有 主 机 的 子 网 掩 码 均 为 , 主 机 A B C 的 默 认 网 关 是 , 主 机 D E 的 默 认 网 关 是 在 此, 可 以 借 机 复 习 关 于 IP 地 址 分 类 和 划 分 子 网 的 相 关 知 识, 提 问 学 生 该 网 络 中 有 几 个 子 网, 属 于 哪 类 网 络 首 先, 为 测 验 学 生 对 同 网 环 境 下 ARP 工 作 机 理 的 掌 握 情 况, 教 师 利 用 Packet Tracer 模 拟 主 机 A 向 主 机 C 发 送 数 据, 同 时 截 获 主 机 A 广 播 的 APR 请 求 报 文 如 图 3(1) 所 示, 主 机 C 的 ARP 应 答 报 文 如 图 3(2) 所 示 要 求 学 生 仔 细 观 察 截 获 的 报 文, 尤 其 关 注 红 色 圆 圈 标 出 的 字 段, 然 后 结 合 该 实 际 案 例, 对 同 网 环 境 下 ARP 的 工 作 流 程 展 开 讨 论, 阐 述 发 送 数 据 前 后 主 机 A 和 主 机 C 的 ARP 高 速 缓 存 变 化 情 况

38 0003.E48D.8D4B 00E0.8FCE.935E 000D.BD07.C EC77.3A EC77.3A02 00E0.8F4D A.F387.3B0C 图 2 网 络 拓 扑 结 构 (1) 主 机 A 广 播 的 ARP 请 求 报 文 (2) 主 机 C 的 ARP 应 答 报 文 图 3 主 机 A 发 送 数 据 给 主 机 C 情 况 下 的 相 关 截 获 报 文 其 次, 为 测 验 学 生 对 跨 网 环 境 下 ARP 工 作 机 理 的 掌 握 情 况, 教 师 利 用 Packet Tracer 模 拟 主 机 A 向 主 机 D 发 送 数 据, 截 获 主 机 A 广 播 的 ARP 请 求 报 文 网 关 的 ARP 应 答 报 文 主 机 A 的 ICMP 报 文 网 关 广 播 的 ARP 请 求 报 文 主 机 D 的 ARP 应 答 报 文 和 网 关 的 ICMP 报 文, 其 中, 主 机 A 和 网 关 的 ICMP 报 文 如 图 4(1) 和 4(2) 所 示, 由 于 篇 幅 限 制, 其 他 报 文 示 意 图 在 此 省 略 要 求 学 生 仔 细 观 察 截 获 的 报 文, 然 后 对 跨 网 环 境 下 ARP 的 工 作 流 程 展 开 讨 论, 阐 述 发 送 数 据 前 后 主 机 A 路 由 器 和 主 机 D 的 ARP 高 速 缓 存 变 化 情 况 同 时, 要 求 学 生 观 察 图 4(1) 和 图 4(2) 中 MAC 帧 首 部 的 源 MAC 地 址 和 目 的 MAC 地 址 的 变 化 情 况, 对 比 IP 数 据 包 首 部 源 IP 地 址 和 目 的 IP 地 址 的 情 况, 讨 论 MAC 地 址 和 IP 地 址 在 数 据 包 转 发 过 程 中 各 自 所 起 的 作 用 (1) 主 机 A 的 ICMP 报 文 (2) 网 关 的 ICMP 报 文 图 4 主 机 A 发 送 数 据 给 主 机 D 情 况 下 的 相 关 截 获 报 文 最 后, 为 了 测 验 学 生 对 ARP 欺 骗 的 理 解 情 况, 教 师 通 过 arp a 查 看 主 机 A 当 前 的 ARP 高 速 缓 存, 要 求 学 生 讨 论 如 果 用 arp s 命 令 将 网 关 对 应 的 MAC 地 址 篡 改, 主 机 A 能 否 与 主 机 D 连 通, 讨 论 ARP 欺 骗 在 局 域 网 中 的 危 害 和 避 免 ARP 欺 骗 的 方 法 在 上 述 过 程 中, 教 师 在 每 次 提 问 后 给 学 生 3~5 分 钟 时 间 进 行 分 组 讨 论, 教 师 随 机 旁 听 某

39 一 组 的 讨 论 情 况, 适 当 给 出 意 见 和 建 议 然 后 请 一 些 组 员 代 表 发 言, 其 他 组 员 可 以 反 对 或 补 充, 教 师 给 予 适 当 点 评 当 多 个 学 生 的 回 答 和 补 充 相 对 完 整 后, 教 师 对 知 识 脉 络 进 行 梳 理 归 纳 总 结, 并 对 学 生 的 学 习 成 果 做 出 评 价, 鼓 励 其 再 接 再 厉 4 计 算 机 网 络 翻 转 课 堂 教 学 评 价 机 制 计 算 机 网 络 课 程 实 施 翻 转 课 堂 的 教 学 模 式 对 教 师 和 学 生 来 说 都 是 一 个 全 新 的 挑 战 从 教 师 角 度 来 看, 一 方 面, 制 作 微 视 频 和 课 堂 设 计 等 工 作 大 大 增 加 了 前 期 准 备 的 工 作 量, 另 一 方 面, 开 放 式 课 堂 对 教 师 的 组 织 掌 控 能 力 提 出 了 较 高 要 求 因 此, 对 教 师 的 评 价 机 制 应 既 重 视 视 频 教 学 效 果 教 学 资 源 开 发 等 前 期 工 作, 又 注 重 课 堂 活 动 组 织 学 生 监 控 管 理 等 过 程, 同 时 兼 顾 学 评 教 的 结 果, 形 成 综 合 全 面 的 评 价 机 制 从 学 生 角 度 来 看, 翻 转 课 堂 所 体 现 的 自 学 能 力 思 考 和 表 达 能 力 的 重 要 性, 更 是 网 络 工 程 专 业 要 求 的 题 中 之 义, 也 是 大 学 教 育 应 该 赋 予 学 生 的 基 本 能 力 为 了 激 励 学 生 更 积 极 主 动 地 学 习 和 参 与 课 堂 和 网 络 教 学 平 台 的 讨 论, 必 须 建 立 多 角 度 的 成 绩 评 价 机 制, 合 理 提 高 平 时 成 绩 的 比 重 平 时 成 绩 应 综 合 考 虑 学 生 在 课 堂 讨 论 和 网 络 平 台 参 与 讨 论 的 积 极 程 度 回 答 问 题 的 质 量 组 织 和 表 达 能 力 团 队 协 作 能 力 等 多 项 指 标 而 这 些 指 标 如 何 量 化, 评 价 机 制 如 何 程 序 化 还 有 待 进 一 步 研 究 4 结 语 前 卡 内 基 教 育 促 进 会 主 席 的 Ernest Boyer 在 学 术 的 反 思 [10] 一 文 中 指 出 : 教 学 是 教 育 和 塑 造 未 来 的 学 者, 优 秀 教 师 能 营 造 一 个 氛 围, 激 励 主 动 而 非 被 动 式 的 学 习, 鼓 励 学 生 成 为 批 判 性 和 创 造 性 的 思 考 者, 在 大 学 学 习 结 束 后, 具 有 继 续 学 习 的 能 力 翻 转 课 堂 很 好 地 践 行 了 这 一 思 想 将 翻 转 课 堂 模 式 应 用 于 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学, 可 以 真 正 实 现 学 生 的 自 主 学 习, 培 养 学 生 独 立 思 考 和 创 新 能 力, 使 学 生 获 得 个 性 化 教 育, 更 有 利 于 实 现 高 校 人 才 培 养 与 企 业 需 求 的 无 缝 对 接 参 考 文 献 [1] 姚 永 雷, 马 利. 网 络 工 程 专 业 计 算 机 网 络 课 程 教 学 研 究 [J]. 中 国 电 力 教 育,2009(3): [2] 张 新 明, 何 文 涛. 支 持 翻 转 课 堂 的 网 络 教 学 系 统 模 型 探 究 [J]. 现 代 教 育 技 术,2013,23(8): [3] Bergmann J.,Sams A. Flip your classroom: Reach every student in every class every day[m].washington DC: International Society for Technology in Education, [4] Lage,M.J.,Platt,G. J. The Internet and the inverted classroom[j].the Journal of Economic Education,2000, 31(1):11. [5] 钟 晓 流, 宋 述 强, 焦 丽 珍. 信 息 化 环 境 中 基 于 翻 转 课 堂 理 念 的 教 学 设 计 研 究 [J]. 开 放 教 育 研 究,2013, 19(1): [6] 曾 明 星, 周 清 平, 蔡 国 民, 等. 软 件 开 发 类 课 程 翻 转 课 堂 教 学 模 式 研 究 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索,2014, 33(2): [7] 马 秀 麟, 赵 国 庆, 邬 彤. 大 学 信 息 技 术 公 共 课 翻 转 课 堂 教 学 的 实 证 研 究 [J]. 远 程 教 育 杂 志,2013(1): [8] 张 国 荣. 基 于 翻 转 课 堂 的 大 学 计 算 机 基 础 课 程 改 革 新 思 路 [J]. 大 学 教 育,2013(7): ,154. [9] 刘 广 钟, 高 军, 刘 旻, 等. 报 文 分 析 技 术 在 计 算 机 网 络 教 学 中 的 应 用 [J]. 计 算 机 教 育,2014(1): [10] Boyer E.L. Scholarship Reconsidered: Priorities of the Professoriate [M]. The Carnegie Foundation for the Advancement of Teaching,

40 721 人 才 培 养 模 式 的 网 络 工 程 应 用 型 人 才 培 养 宗 欣 露, 王 春 枝, 徐 慧 ( 湖 北 工 业 大 学 计 算 机 学 院, 湖 北 武 汉 ) 摘 要 : 本 文 针 对 当 前 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 上 的 不 足, 基 于 721 人 才 培 养 模 式 的 梯 级 分 级 多 元 思 想, 提 出 新 形 势 下 针 对 计 算 机 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 的 三 级 协 同 培 养 体 系, 将 高 校 校 企 联 合 企 业 按 照 不 同 角 色 纳 入 培 养 体 系 中, 按 照 五 个 课 程 模 块 与 三 个 能 力 培 养 层 次 协 同 的 原 则, 确 立 面 向 计 算 机 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 的 培 养 体 系, 实 现 学 生 企 业 与 学 校 的 多 方 共 赢 关 键 词 : 721 人 才 培 养 模 式 ; 网 络 工 程 ; 应 用 型 人 才 ; 协 同 培 养 体 系 1 问 题 的 提 出 信 息 时 代, 信 息 资 源 对 社 会 发 展 的 重 大 意 义 人 所 共 知, 网 络 在 向 社 会 生 活 渗 透 的 同 时, 也 在 与 传 统 产 业 紧 密 结 合, 并 且 已 经 渗 透 到 传 统 企 业 开 发 生 产 经 营 和 售 后 服 务 的 各 个 环 节 2000 年 至 今, 企 业 信 息 化 与 电 子 政 务 已 经 成 为 中 国 信 息 化 领 域 最 受 关 注 的 发 展 重 点, 并 被 明 确 列 为 我 国 信 息 化 带 动 工 业 化 战 略 国 策 的 实 施 重 点 随 着 网 络 产 业 的 不 断 发 展, 我 国 成 为 拥 有 全 球 最 大 网 络 用 户 的 国 家, 然 而 网 络 工 程 人 才 的 大 量 短 缺 逐 渐 成 为 制 约 我 国 信 息 化 发 展 的 瓶 颈 之 一 [1] 为 适 应 我 国 信 息 产 业 对 网 络 工 程 人 才 的 需 求, 教 育 部 于 2001 年 开 始 开 设 网 络 工 程 专 业, 随 后 全 国 数 百 所 高 校 开 设 了 网 络 工 程 专 业, 为 网 络 产 业 输 送 了 大 量 的 专 业 人 才, 然 而, 由 于 专 业 办 学 时 间 短 缺 乏 办 学 经 验 等 原 因, 高 校 对 于 企 业 网 络 工 程 人 才 的 知 识 能 力 等 要 求 的 认 识 不 足, 导 致 网 络 工 程 专 业 培 养 缺 乏 与 企 业 的 联 系 与 互 动, 造 成 网 络 工 程 专 业 毕 业 生 工 程 能 力 薄 弱 职 业 素 养 缺 乏, 达 不 到 企 业 的 应 用 需 求 概 括 来 说, 高 校 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 主 要 存 在 以 下 问 题 :1) 人 才 培 养 要 求 与 标 准 模 糊, 缺 乏 与 企 业 需 求 的 对 接 ;2) 培 养 方 案 固 化 单 一, 忽 略 了 学 生 的 个 性 化 需 求, 缺 少 适 应 不 同 层 次 学 生 的 多 元 化 培 养 模 式 ; 3) 实 践 体 系 不 完 整, 工 程 化 能 力 培 养 的 有 效 性 低 ;4) 校 内 外 实 践 教 学 脱 节 教 学 模 式 缺 乏 针 对 性 人 才 培 养 模 式 所 谓 721 人 才 培 养 模 式, 是 指 采 用 梯 级 分 类 多 元 策 略 [2], 按 照 优 化 整 合 协 同 联 合 交 叉 融 合 应 用 复 合 的 思 路, 贯 彻 人 人 成 才, 因 人 施 教 的 理 念, 形 成 校 企 合 作 共 建, 校 内 外 公 共 教 学 资 源 共 享, 社 会 行 业 企 业 学 生 及 学 校 共 赢 的 良 性 循 环, 使 人 才 培 养 效 益 不 断 提 高 721 人 才 培 养 模 式 根 据 社 会 对 人 才 需 求 的 类 型 及 社 会 经 济 发 展 将 人 才 分 为 应 用 型 复 合 型 和 创 新 型 人 才 培 养 三 种 人 才, 如 图 1 所 示 其 中, 应 用 型 人 才 指 针 对 70% 左 右 的 学 生, 以 就 业 为 导 向, 培 养 专 业 基 础 扎 实 实 践 能 力 强 的 高 素 质 应 用 型 人 才 按 照 工 程 师 等 人 才 的 培 养 标 准, 构 建 本 科 应 用 型 人 才 培 养 的 知 识 能 力 和 素 质 实 现 矩 阵, 注 重 学 生 的 职 业 道 德 素 质 社 会 责 任 感 和 专 业 基 本 能 力 培 养 ; 凝 练 核 心 知 识 领 域, 提 炼 专 业 核 心 课 程, 明 确 主 要 实 践 性 教 学 环 节 的 基 本 目 标 任 务 要 求 和 实 施 方 法, 构 建 新 的 课 程 结 构 体 系, 强 调 专 业 基 本 理 论 和 知 识 的 教 学 ; 压 缩 课 堂 教 学 时 数, 加 大 实 践 教 学 比 重, 充 分 利 用 好 校 内 实 践 教 学 平 台 和 校 外 实 践 教 学 资 源, 多 途 径 培 养 学 生 的 实 践 动 手 能 力 ; 复 合 型 人 才 针 对 20% 左 右 的 学 生, 培 养 具 有 一 专 多 能 的 复 合 型 人 才 ; 创 新 型 人 才 针 对 10% 以 内 的 学 生, 实 施 精 英 式 教 育, 注 重 学 术 研 究 方 法 和 科 研 方 法 训 练, 培 养 学 生 的 学 习 能 力 思 辨 能 力 和 研 究 创 新 能 力

41 培 养 目 标 10% 创 新 型 人 才 20% 复 合 型 人 才 理 论 知 识 厚 重, 探 究 能 力 强, 具 文 本 有 做 出 重 大 科 技 贡 献 潜 质 的 人 才 知 识 面 广, 综 合 能 力 强, 适 用 面 文 广 本 的 应 用 型 人 才, 尤 其 适 合 在 新 兴 行 业 产 业 部 门 需 要 70% 高 素 质 应 用 型 人 才 理 论 知 识 与 实 践 动 手 能 力 结 合 精 密, 能 够 解 决 在 工 作 和 科 研 中 遇 到 文 本 的 实 际 问 题, 勇 于 探 索 的 创 新 精 神 和 善 于 解 决 问 题 的 实 践 能 力 图 1 人 才 需 求 结 构 湖 北 工 业 大 学 网 络 工 程 专 业 自 2008 年 开 始 招 生, 作 为 一 所 老 牌 工 科 院 校, 网 络 工 程 专 [3] 业 有 自 身 的 优 势 同 时 也 存 在 以 上 不 足, 新 形 势 下, 网 络 工 程 专 业 的 培 养 目 标 和 培 养 体 系 也 迫 切 需 要 改 进 和 创 新, 针 对 我 校 的 整 体 办 学 水 平 和 生 源 质 量 特 点, 基 于 721 人 才 培 养 模 式 的 因 材 施 教 分 类 培 养 的 总 体 思 路, 本 文 主 要 定 位 于 分 析 721 人 才 培 养 模 式 中 的 应 用 型 人 才 的 培 养 模 式, 提 出 面 向 高 素 质 网 络 工 程 应 用 人 才 的 课 程 模 块 设 置 和 层 次 化 协 同 培 养 方 案 3 基 于 721 人 才 培 养 模 式 的 网 络 工 程 高 素 质 应 用 型 人 才 培 养 体 系 3.1 面 向 计 算 机 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 的 校 内 - 校 企 - 企 业 课 程 体 系 针 对 目 前 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 上 的 不 足, 尤 其 是 工 程 实 践 能 力 的 欠 缺, 设 计 由 教 师 工 程 师 企 业 联 合 参 与 的 培 养 方 案 方 案 由 校 内 校 企 联 合 以 及 企 业 工 程 化 培 养 三 级 构 成, 包 括 公 共 基 础 教 育 学 科 基 础 教 育 专 业 教 育 校 企 联 合 教 育 和 企 业 工 程 化 教 育 五 大 教 育 模 块, 如 图 2 所 示 首 先 通 过 基 础 课 程 学 科 基 础 课 程 的 学 习, 初 步 掌 握 本 专 业 的 基 础 理 论 关 键 技 术, 形 成 坚 实 基 础 ; 然 后 根 据 专 业 方 向 或 自 己 将 来 准 备 从 事 的 工 作 岗 位 学 习 相 应 的 专 业 课 程, 为 将 来 的 提 升 做 准 备 ; 最 后 通 过 校 企 联 合 和 企 业 工 程 化 训 练, 培 养 职 业 素 养 和 工 程 能 力, 达 到 对 所 学 知 识 和 技 能 融 会 贯 通 的 目 的 校 内 - 校 企 - 企 业 课 程 体 系 注 重 理 论 与 实 践 相 结 合 纵 深 和 拓 展 相 结 合, 依 层 次 划 分, 有 助 于 立 足 于 不 同 水 平 学 生 的 需 要, 满 足 学 生 的 个 性 化 发 展 和 可 持 续 发 展 3.2 网 络 工 程 应 用 人 才 的 三 级 协 同 培 养 方 案 基 于 以 上 的 课 程 模 块 设 置, 以 培 养 计 算 机 网 络 工 程 高 素 质 应 用 型 人 才 为 目 标, 构 建 三 级 协 同 工 程 能 力 培 养 模 式, 如 表 1 所 示 第 一 级, 以 高 校 专 业 教 师 为 依 托, 以 专 业 课 程 为 载 体, 培 养 学 生 的 基 本 技 能 和 初 步 工 程 技 能 ; 第 二 级, 采 用 校 企 联 合 的 方 式, 邀 请 企 业 工 程 师 入 校 讲 授, 培 养 学 生 的 综 合 技 能 与 初 步 工 程 能 力 ; 第 三 级, 企 业 教 育, 在 前 两 级 教 育 的 基 础 上, 学 生 已 基 本 具 备 了 企 业 实 际 实 践 能 力, 从 而 为 企 业 中 的 实 际 应 用 打 好 了 基 础, 在 这 一 级 中, 以 企 业 学 习 为 主, 培 养 工 程 能 力 与 职 业 素 养 在 三 级 协 同 培 养 体 系 中, 每 一 级 培 养 都 配 套 实 [4] [5] 施 问 题 与 案 例 驱 动 的 课 内 实 践 分 级 教 学 工 程 师 主 导 和 项 目 驱 动 的 综 合 实 践 教 学 基 于 企 业 实 际 项 目 的 实 践 训 练 等 教 学 模 式 改 革, 实 现 了 渐 进 式 全 方 位 的 工 程 能 力 培 养

42 公 共 基 础 教 育 自 然 科 学 课 程 人 文 社 科 课 程 政 治 理 论 课 程 数 字 信 号 与 处 理 模 拟 电 子 技 术 计 算 机 体 系 结 构 计 算 机 组 成 原 理 学 科 基 础 教 育 数 据 结 构 高 级 语 言 程 序 设 计 数 据 库 原 理 操 作 系 统 专 业 教 育 核 心 课 程 计 算 机 网 络 基 础 网 络 协 议 分 析 与 设 计 移 动 互 联 技 术 计 算 机 网 络 安 全 通 信 原 理 分 布 式 系 统 网 络 性 能 测 试 与 分 析 扩 展 课 程 网 络 工 程 移 动 计 算 云 计 算 IT 项 目 管 理 网 络 工 程 技 能 训 练 网 络 性 能 测 试 与 优 化 综 合 训 练 校 企 联 合 教 育 网 络 系 统 规 划 与 设 计 综 合 实 践 网 络 工 程 部 署 与 实 施 综 合 实 践 企 业 工 程 化 教 育 网 络 工 程 师 职 业 素 质 训 练 专 业 实 习 毕 业 设 计 计 算 机 网 络 工 程 应 用 型 人 才 图 2 校 内 - 校 企 - 企 业 课 程 体 系 三 级 培 养 结 构 依 托 不 同 的 平 台, 不 同 的 教 学 模 式 达 到 各 自 的 培 养 目 标, 但 这 三 级 培 养 目 标 不 是 孤 立, 而 是 层 次 递 进 的, 如 图 3 所 示 基 本 技 能 到 综 合 技 能, 再 到 工 程 能 力 的 获 得, 每 一 步 都 有 相 应 的 师 资 课 程 教 学 模 式 与 之 相 对 应, 形 成 最 终 的 以 能 力 培 养 为 导 向 的 分 级 培 养 模 式

43 表 1 三 级 协 同 培 养 模 式 级 别 培 养 目 标 培 养 模 式 教 学 平 台 教 学 模 式 第 一 级 基 本 技 能 校 内 学 习 校 内 实 验 室 问 题 与 案 例 驱 动 的 课 内 实 践 教 学 第 二 级 综 合 技 能 校 企 联 合 校 企 共 建 实 验 室 项 目 驱 动 的 综 合 实 践 教 学 第 三 级 工 程 技 能 企 业 学 习 校 外 企 业 企 业 具 体 项 目 全 程 实 践 训 练 第 一 级 高 校 专 业 教 师 公 共 基 础 教 育 课 程 学 科 基 础 教 育 课 程 专 业 教 育 课 程 问 题 与 案 例 驱 动 基 本 技 能 初 步 应 用 技 能 第 二 级 企 业 工 程 师 校 企 联 合 教 育 课 程 综 合 项 目 驱 动 应 用 能 力 综 合 技 能 第 三 级 项 目 团 队 企 业 工 程 化 教 育 实 践 企 业 实 际 项 目 驱 动 工 程 能 力 创 新 能 力 图 3 三 级 协 同 培 养 体 系 中 各 元 素 之 间 的 关 系 首 先, 通 过 学 校 教 育 获 得 网 络 工 程 专 业 人 才 应 具 备 的 基 本 技 能 和 初 步 应 用 技 能, 包 括 基 本 学 科 能 力 获 取 知 识 与 信 息 的 能 力 沟 通 能 力 等 基 本 能 力 基 本 技 能 的 培 养, 需 要 专 业 教 师 在 系 列 课 程 体 系 中 循 序 渐 进 地 进 行, 使 学 生 在 训 练 中 形 成 一 些 良 好 的 思 维 习 惯, 潜 移 默 化 地 养 成 优 秀 人 才 所 要 求 的 能 力 和 素 质 在 这 一 阶 段, 应 采 用 问 题 或 案 例 驱 动 的 教 学 法, 为 学 生 顺 利 过 渡 到 下 一 个 阶 段 打 好 基 础 其 次, 由 企 业 工 程 师 或 者 有 工 程 师 背 景 的 教 师 培 养 学 生 的 应 用 能 力 和 综 合 技 能, 应 用 型 网 络 工 程 人 才 强 调 网 络 工 程 与 网 络 应 用 系 统 的 规 划 分 析 设 计 实 施 部 署 开 发 与 应 用 等 工 程 技 术 能 力 培 养, 单 纯 的 校 内 教 育 难 以 达 到 目 标, 校 企 联 合 教 育 课 程 从 企 业 实 际 需 求 出 发, 注 重 综 合 项 目 的 训 练, 培 养 学 生 的 工 程 实 践 能 力 团 队 合 作 能 力 通 过 前 两 级 的 训 练, 学 生 已 具 备 了 初 步 的 工 程 能 力, 但 仍 缺 少 必 要 的 职 业 素 质 和 持 续 发 展 训 练, 第 三 级 企 业 学 习 以 实 习 或 毕 业 设 计 的 形 式, 采 用 企 业 实 际 项 目 驱 动, 全 程 由 学 生 自 主 完 成 三 级 能 力 培 养 体 系 中 各 个 层 次 相 辅 相 成 逐 级 递 进, 达 到 了 学 校 与 企 业 的 无 缝 衔 接, 学 生 毕 业 即 能 够 就 业, 实 现 了 专 业 人 才 培 养 与 业 界 需 求 的 高 度 同 步, 形 成 了 人 才 培 养 的 个 人 - 学 校 - 企 业 共 同 体, 实 现 了 学 生 企 业 与 学 校 的 多 方 共 赢, 成 效 显 著 4 结 语 新 形 势 下, 在 针 对 计 算 机 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 的 三 级 协 同 培 养 体 系 中, 第 一 级 通 过 校 内 课 程 培 养 学 生 的 基 本 技 能, 第 二 级 采 用 校 企 联 合 教 育 模 式, 培 养 学 生 的 综 合 技 能 和 初 步 工 程 能 力, 第 三 级 通 过 企 业 实 践 达 到 培 养 高 素 质 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 的 目 的 补 充 内 容 : 该 培 养 模 式, 将 学 生 学 校 和 企 业 有 机 联 合 在 一 起, 能 够 充 分 调 动 学 生 学 习 的 积 极 性 和 主 动 性, 结 合 我 校 正 在 实 行 的 721 人 才 培 养 模 式 改 革, 将 计 算 机 网 络 工 程 专 业 知 识 结 构 阶 梯 化 和 递 进 化, 实 现 了 知 识 层 次 之 间 平 滑 过 渡, 取 得 了 较 好 的 效 果 当 然 也 存 在 一 些 问 题,

44 如 教 学 平 台 的 建 立 教 师 工 程 能 力 的 提 高 等, 将 是 进 一 步 探 讨 的 内 容 参 考 文 献 : [1] 中 国 工 程 院 工 程 教 育 研 究 课 题 组. 我 国 工 程 师 培 养 的 重 要 性 与 培 养 途 径 研 究 [J]. 高 等 工 程 教 育 研 究,2005(1):1-7. [2] 中 华 人 民 共 和 国 教 育 部. 国 家 中 长 期 教 育 改 革 和 发 展 规 划 纲 要 ( 年 ) [S] [3] 徐 明, 曹 介 南, 姚 丹 霖. 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 研 究 与 实 践 [J]. 计 算 机 教 育, 2009(19): [4] 邢 长 友, 陈 鸣, 许 博, 胡 超, 杨 莉. 面 向 创 新 人 才 培 养 的 计 算 机 网 络 教 学 改 革 [J]. 计 算 机 教 育, 2013(1): [5] 林 元 乖. 项 目 驱 动 法 在 计 算 机 网 络 实 验 教 学 中 的 应 用 [J]. 实 验 科 学 与 技 术, 2011,9(4):

45 计 算 机 专 业 能 力 设 计 及 其 在 计 算 机 网 络 教 学 中 的 应 用 张 晓 明 北 京 石 油 化 工 学 院 信 息 工 程 学 院 计 算 机 系,102617, 大 兴, 北 京 摘 要 : 基 于 应 用 型 人 才 培 养 能 力 目 标 设 计, 研 究 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 能 力 架 构 设 计, 给 出 了 二 级 分 解 结 果, 并 设 计 了 网 络 通 信 设 计 与 实 现 能 力 的 三 级 分 解 内 容 进 一 步 以 一 级 矩 阵 和 二 级 矩 阵 关 系 表, 阐 述 了 计 算 机 网 络 课 程 模 块 的 能 力 目 标 和 教 学 方 式 最 后, 以 计 算 机 网 络 实 践 教 学 为 实 例, 详 细 阐 述 了 网 络 专 题 讨 论 的 过 程 管 理 模 型 及 其 应 用 方 法 局 域 网 络 设 计 实 验 和 无 线 网 络 架 设 实 验 中 的 计 算 思 维 能 力 系 统 能 力 培 养 等 教 学 实 例 结 果 对 计 算 机 专 业 的 培 养 方 案 和 课 程 建 设 都 具 有 良 好 的 参 考 价 值 关 键 词 : 专 业 能 力 ; 计 算 机 ; 网 络 教 学 ; 能 力 分 解 ; 计 算 思 维 1. 引 言 对 于 高 校 本 科 应 用 型 计 算 机 类 专 业, 突 出 能 力 素 质 培 养 的 教 育 教 学 改 革 已 是 必 然 [1] 既 要 改 革 过 去 以 学 科 知 识 为 核 心 的 培 养 方 案 和 教 学 方 式, 又 要 避 免 走 上 强 调 实 训 方 式 的 职 业 教 育 方 式 在 卓 越 工 程 师 计 划 人 才 培 养 项 目 的 支 持 下, 我 们 开 展 了 以 能 力 素 质 为 主 线 的 工 程 教 育 改 革, 提 出 了 由 一 般 能 力 和 专 业 能 力 构 成 的 培 养 目 标 架 构 [2] 在 能 力 目 标 的 研 究 和 实 践 过 程 中, 结 合 应 用 型 人 才 培 养 特 点 和 专 业 特 色, 首 先 提 出 了 专 业 能 力 的 分 解 过 程 ; 以 计 算 机 网 络 课 程 体 系 为 例, 阐 述 了 能 力 分 布 和 实 践 教 学 中 的 能 力 培 养 方 法 2. 专 业 能 力 培 养 目 标 的 架 构 设 计 文 献 [1] 针 对 计 算 机 类 专 业 人 才 培 养, 较 早 就 提 出 了 四 个 专 业 能 力 构 成 : 计 算 思 维 能 力 算 法 设 计 与 分 析 能 力 程 序 设 计 与 实 现 能 力 系 统 能 力 ( 指 系 统 的 认 知 设 计 开 发 与 应 用 能 力 ) 我 们 在 分 析 的 基 础 上, 将 数 据 库 和 网 络 两 个 方 面 提 升 到 一 级 指 标, 并 着 力 开 展 了 能 力 分 解 已 体 现 专 业 特 色, 从 而 形 成 了 以 下 6 条 专 业 能 力 一 级 指 标 : 1) 计 算 思 维 能 力 ; 2) 程 序 设 计 与 实 现 能 力 ; 3) 算 法 设 计 与 分 析 能 力 ; 4) 数 据 库 设 计 与 应 用 能 力 ; 5) 网 络 通 信 设 计 与 实 现 能 力 ; 6) 系 统 分 析 设 计 和 实 现 能 力 2.1 计 算 思 维 能 力 分 析 在 计 算 思 维 能 力 方 面, 有 许 多 作 者 探 讨 了 计 算 思 维 在 课 程 改 革 方 面 的 思 路, 但 停 留 在 初 期 认 识 阶 段 的 为 多, 而 文 献 [3] 全 面 地 阐 述 了 计 算 思 维 的 分 类 和 应 用 要 点 (1) 计 算 思 维 的 本 质 是 抽 象 和 自 动 计 算, 其 内 涵 是 思 维 能 力, 而 不 是 设 计 能 力 计 算 机 专 业 人 才 以 狭 义 的 计 算 思 维 能 力 为 主, 主 要 包 括 9 个 能 力 点 [1] : 问 题 的 符 号 表 示 问 题 求 解 过 程 的 符 号 表 示 逻 辑 思 维 抽 象 思 维 形 式 化 证 明 建 立 模 型 实 现 类 计 算 实 现 模 型 计 算 利 用 计 算 机 技 术 这 些 能 力 点 涵 盖 了 所 有 计 算 机 类 专 业, 对 于 具 体 某 高 校 计 算 机 专 业 而 言, 应 该 有 针 对 性 地 从 中 选 择 和 调 整, 而 不 能 照 搬 其 中, 前 6 条 强 调 的 是 抽 象 化, 而 后 3 条 描 述 的 是 自 动 计 算, 需 要 在 程 序 设 计 类 课 程 中 得 到 体 现 同 时, 逻 辑 思 维 和 抽 象 思 维 应 该 和 计 算 思 维 是 并 列 关 系, 不 是 包 含 关 系 ; 而 实 现 模 型 计 算 的 能 力 要 求 对 应 用 型 专 业 偏 基 金 项 目 : 北 京 石 油 化 工 学 院 重 点 教 改 项 目 (ZD ) 作 者 简 介 : 张 晓 明, 男, 教 授, 研 究 方 向 为 网 络 系 统 与 安 全 技 术

46 高, 利 用 计 算 机 技 术 能 力 比 较 空 泛, 应 该 落 实 到 其 它 能 力 指 标 中 (2) 要 理 解 计 算 思 维 方 法 和 计 算 思 维 能 力 的 不 同 [3] : 计 算 思 维 方 法 可 以 应 用 于 许 多 课 程 教 学 之 中 计 算 思 维 是 一 种 思 维 方 法, 计 算 思 维 能 力 是 指 人 们 运 用 计 算 思 维 方 法 进 行 思 考 的 能 力, 它 们 是 两 个 不 同 的 概 念, 常 常 被 人 混 淆 实 际 上, 我 们 不 是 培 养 计 算 思 维 ( 方 法 ), 而 是 通 过 引 导 人 们 学 习 掌 握 这 种 思 维 方 法, 有 效 地 将 其 用 于 问 题 的 求 解, 以 达 到 培 养 他 们 的 计 算 思 维 能 力 之 目 的 2.2 程 序 设 计 与 实 现 能 力 分 析 按 照 文 献 [2] 的 能 力 点 描 述, 程 序 设 计 与 实 现 能 力 包 括 了 小 型 程 序 设 计 大 型 程 序 设 计 和 应 用 程 序 实 现 然 而, 小 型 和 大 型 的 外 延 不 容 易 划 分, 而 且 大 型 程 序 的 定 义 也 不 明 确 另 外 的 词 汇, 如 简 单 和 复 杂 基 础 和 高 级 单 一 和 综 合 等 说 法, 以 简 单 程 序 和 复 杂 程 序 的 描 述 更 合 理 从 层 次 看, 有 汇 编 语 言 程 序 和 高 级 语 言 程 序 之 分, 后 者 还 划 分 为 C 语 言 系 列 和 JAVA 系 列 为 主 2.3 算 法 设 计 与 分 析 能 力 分 析 简 单 算 法 的 设 计 和 分 析 是 很 有 必 要 的, 而 复 杂 算 法 的 设 计 多 数 在 计 算 机 学 科 前 沿 讲 座 和 人 工 智 能 课 程 常 见, 其 算 法 分 析 要 求 不 作 要 求 2.4 数 据 库 设 计 与 应 用 能 力 分 析 一 方 面, 学 生 需 要 掌 握 关 系 数 据 库 的 概 要 设 计 逻 辑 设 计 和 行 为 设 计 的 能 力, 能 够 基 于 范 式 设 计 要 求 ( 最 低 要 求 是 3NF) 设 计 出 合 理 的 应 用 数 据 库 在 此 基 础 上, 能 够 编 程 实 现 数 据 库 的 访 问 和 其 他 应 用 此 外, 对 于 近 来 发 展 的 其 他 类 型 数 据 库, 如 Hadoop 系 统 的 Hbase, 也 应 该 有 所 认 知 和 应 用 2.5 网 络 通 信 设 计 与 实 现 能 力 分 析 随 着 国 家 对 网 络 安 全 的 极 大 重 视, 除 了 网 络 系 统 的 设 计 实 现 和 管 理 外, 需 要 加 强 网 络 安 全 的 防 护, 在 系 统 配 置 设 计 和 实 现 方 面 都 要 保 证 此 外, 对 云 计 算 和 移 动 计 算 的 日 益 广 泛, 也 要 求 学 生 具 有 这 方 面 的 基 本 能 力 2.6 系 统 设 计 开 发 与 应 用 能 力 分 析 除 应 用 系 统 的 分 析 设 计 实 现 测 试 和 部 署 外, 还 包 括 现 有 系 统 软 件 的 高 效 使 用 最 终, 我 们 给 出 专 业 能 力 目 标 架 构 的 2 级 构 成 和 分 解 内 容, 如 图 1 所 示, 共 有 18 条 2 级 能 力 3. 计 算 机 网 络 课 程 体 系 的 能 力 目 标 为 了 构 建 以 能 力 素 质 为 主 线 的 课 程 体 系, 需 要 由 能 力 到 知 识 之 间 产 生 正 向 和 反 向 设 计 由 能 力 目 标 反 向 设 计 课 程 体 系, 从 而 形 成 培 养 方 案, 这 是 从 需 求 出 发 进 行 设 计, 符 合 市 场 规 律, 但 目 标 分 解 不 容 易 直 接 达 到 同 时, 由 知 识 体 系 正 向 设 计 能 力 目 标, 容 易 从 已 有 学 科 知 识 体 系 的 成 熟 度 出 发, 但 不 容 易 整 合 课 程 因 此, 应 该 综 合 正 向 设 计 和 反 向 设 计 的 优 点, 同 步 进 行 3.1 网 络 通 信 设 计 与 实 现 的 能 力 分 解 基 于 图 1 的 设 计 内 容, 下 面 先 对 网 络 通 信 技 术 与 实 现 能 力 进 行 进 一 步 分 解, 如 图 2 所 示 3.2 网 络 模 块 的 能 力 目 标 与 教 学 方 式 以 上 述 能 力 素 质 培 养 为 主 线 的 计 算 机 本 科 专 业 应 用 型 人 才 培 养 模 式, 从 工 程 能 力 目 标 主 线 出 发, 探 索 培 养 相 应 能 力 需 要 的 知 识 模 块, 反 向 构 建 能 力 导 向 知 识 体 系, 正 向 建 立 课 程 模 块, 将 培 养 目 标 有 序 地 分 解 落 实 到 各 培 养 阶 段 和 课 程 体 系 中 文 献 [4] 对 课 程 体 系 教 学 改 革 定 义 一 级 实 现 矩 阵, 对 课 程 教 学 改 革 定 义 二 级 实 现 矩 阵, 以 实 现 矩 阵 为 系 统 变 量, 构 建 了 基 于 实 现 矩 阵 的 课 程 体 系 教 学 改 革 控 制 模 型, 建 立 了 课 程 体 系 课 程 教 学 改 革 定 量 和 定 性 分 析 理 论 框 架 本 文 基 于 此 两 级 实 现 矩 阵 方 法, 开 展 计 算 机 网 络 课 程 体 系 设 计 和 课 程 整 合 方 法

47 图 1 计 算 机 专 业 能 力 目 标 的 二 级 构 成 图 2 网 络 通 信 技 术 与 实 现 能 力 的 三 级 分 解 设 计 一 级 实 现 矩 阵 将 一 级 实 现 矩 阵 作 为 设 计 工 具 来 建 构 计 算 机 网 络 课 程 体 系, 课 程 整 合 如 下 表 1 其 中, 文 献 [5] 给 出 了 计 算 机 网 络 编 程 课 程 的 实 践 教 学 过 程 管 理 和 考 核 评 价 方 法 云 计 算 技 术 是 新 增 课 程, 以 反 映 最 新 应 用 热 点, 为 学 生 提 供 全 面 的 具 有 方 向 性 的 专 业 能 力 同 时, 培 养 学 生 在 创 新 性 和 批 评 性 思 维 能 力 二 级 实 现 矩 阵 二 级 实 现 矩 阵 既 是 课 程 教 学 方 式 与 能 力 标 准 分 解 之 间 的 映 射 表, 又 可 用 来 整 合 课 程 和 改 进 教 学 方 法 计 算 机 网 络 A 课 程 基 于 二 级 实 现 矩 阵 的 实 施 方 式 如 表 2 所 示

48 表 1 计 算 机 网 络 课 程 模 块 的 一 级 矩 阵 构 成 4. 网 络 模 块 的 工 程 实 践 能 力 培 养 实 例 能 力 的 培 养 往 往 是 综 合 的, 应 该 通 过 案 例 的 精 选 设 计, 培 养 学 生 的 多 个 能 力 同 时, 能 力 培 养 需 要 多 个 阶 段 逐 步 养 成, 涉 及 到 多 个 课 程 模 块 所 以, 能 力 和 课 程 之 间 的 关 系 是 多 对 多 关 系 那 么, 如 何 找 准 实 践 内 容 和 组 织 方 式, 体 现 能 力 培 养 的 有 效 途 径? 下 面, 以 前 文 表 格 的 能 力 描 述, 结 合 网 络 模 块 的 实 践 教 学, 给 出 具 体 案 例 4.1 专 题 讨 论 教 学 方 式 在 计 算 机 网 络 课 程 的 理 论 教 学 中, 为 了 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣, 教 师 将 计 算 机 网 络 发 展 技 术 和 应 用 方 面 的 专 题 汇 总 到 一 起, 让 学 生 按 小 组 方 式 选 择 后 开 展 专 题 讨 论 的 教 学 方 式 在 项 目 实 施 方 式 上, 创 建 了 一 套 有 效 的 过 程 化 管 理 模 型, 包 括 项 目 分 析 专 题 调 研 报 告 设 计 和 制 作 课 堂 演 讲 现 场 点 评 报 告 完 善 成 绩 评 定 等 7 个 环 节, 如 图 3 所 示, 该 模 型 以 过 程 模 型 描 述 来 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力 同 时, 专 题 讨 论 方 式 培 养 学 生 的 团 队 协 作 能 力 有 效 交 流 沟 通 能 力 和 工 程 问 题 综 合 解 决 能 力 具 体 步 骤 解 析 : (1) 项 目 分 析 : 教 师 在 课 堂 上, 首 先 要 为 每 个 题 目 讲 解 大 致 思 路, 引 导 学 生 正 确 分 析 与 选 题 以 班 级 为 单 位, 要 求 各 小 组 在 1 周 内 选 定 题 目 通 过 交 谈 邮 件 等 方 式, 为 学 生 及 时 分 析 所 做 题 目 的 内 容 特 点 和 要 求, 并 指 导 其 选 择 一 些 参 考 资 料 (2) 专 题 调 研 : 这 个 阶 段 是 网 络 应 用 的 重 要 环 节, 就 是 要 锻 炼 学 生 的 自 主 学 习 能 力 学 生 针 对 选 择 的 专 题, 通 过 网 络 查 阅 已 有 科 技 论 文 和 会 议 资 料, 以 充 实 自 己 同 时, 为 专 题 报 告 的 构 思 打 下 基 础

49 A 第 七 届 全 国 计 算 机 网 络 教 学 研 讨 暨 网 络 工 程 专 业 建 设 研 讨 会 论 文 集 表 2 计 算 机 网 络 A 课 程 能 力 目 标 二 级 矩 阵 表 示 (3) 报 告 设 计 和 制 作 : 调 研 报 告 分 两 种, 一 是 完 整 的 文 档, 按 照 文 章 的 撰 写 格 式 ; 二 是 演 讲 文 档, 以 PPT 方 式 为 主, 还 可 以 辅 助 视 频 音 频 方 式, 甚 至 是 短 时 间 的 操 作 尤 其 是 PPT 格 式 文 档, 大 多 数 学 生 缺 乏 演 讲 机 会, 刚 开 始 制 作 的 PPT 往 往 是 差 强 人 意 经 过 教 师 的 讲 解 和 示 范 后, 各 小 组 都 有 了 明 显 的 提 高 (4) 课 堂 演 讲 : 这 个 运 行 环 节 是 整 个 实 施 过 程 的 关 键 学 生 只 有 自 己 参 与 了 演 讲,

50 在 台 上 感 受 到 兴 奋 紧 张 和 同 学 们 的 期 待, 才 能 有 深 深 的 体 验, 从 而 体 会 到 学 习 的 快 乐 和 动 力 我 们 通 过 分 散 到 3 周 多 的 课 程 安 排, 在 课 堂 上 给 足 机 会, 让 所 有 的 小 组 自 己 争 先 上 台, 在 规 定 的 时 间 内 完 成 演 讲 同 时, 学 生 演 讲 中 小 组 成 员 的 协 作 PPT 的 动 态 演 示 效 果 等, 都 会 让 台 下 的 同 学 认 真 关 注 此 外, 我 们 还 安 排 拍 照, 要 求 每 个 小 组 的 演 讲 过 程 都 至 少 有 2 张 照 片, 如 此 安 排 的 好 处 是, 小 组 之 间 的 协 作 起 到 了 重 要 作 用 图 3 专 题 讨 论 的 管 理 模 型 (5) 现 场 点 评 : 每 个 小 组 演 讲 完 成 后, 应 该 及 时 给 予 点 评 也 可 以 是 几 个 小 组 演 讲 完 成 后 一 起 点 评 点 评 要 突 出 优 缺 点, 重 在 好 的 方 面, 以 示 激 励 对 于 有 明 显 问 题 的, 比 如 名 词 混 淆 内 容 欠 缺 PPT 效 果 差 小 组 协 作 严 重 偏 差 等 方 面, 也 一 定 要 指 明 点 评 本 身 就 是 重 要 的 知 识 传 授 方 式, 而 且 具 有 明 确 的 针 对 性, 其 结 果 往 往 比 传 统 的 教 学 更 有 效 (6) 报 告 完 善 : 小 组 学 生 经 过 了 以 上 环 节 后, 都 会 及 时 完 善 自 己 的 报 告 而 且, 明 确 要 求 演 讲 时 拍 照 的 照 片, 必 须 附 加 到 完 整 文 档 中, 才 能 打 印 上 交 (7) 成 绩 评 定 : 本 专 题 调 研 和 报 告 过 程, 是 一 个 横 跨 了 一 个 月 的 小 型 项 目, 学 生 的 投 入 也 比 较 大 所 以 在 总 成 绩 100 分 中, 占 了 10 分 其 中, 课 堂 演 讲 内 容 和 效 果 占 了 5 分, 上 交 的 报 告 占 5 分 如 此 安 排, 能 够 显 著 促 进 学 生 的 主 动 性 和 参 与 性, 锻 炼 学 生 的 团 队 协 作 和 自 学 能 力, 起 到 了 其 他 方 式 如 个 人 实 操 作 业 等 无 法 替 代 的 作 用 4.2 网 络 实 验 中 的 专 业 能 力 培 养 案 例 (1) 网 络 规 划 实 验 项 目 设 计 小 型 局 域 网 设 计 是 个 典 型 的 设 计 性 项 目, 培 养 学 生 具 有 良 好 的 建 模 分 析 工 程 设 计 项 目 实 施 和 成 本 估 算 的 能 力, 以 及 培 养 学 生 的 团 结 协 作 能 力 交 流 能 力 在 专 业 能 力 方 面, 主 要 培 养 计 算 思 维 能 力 网 络 通 信 技 术 与 实 现 能 力 和 系 统 设 计 能 力 本 项 目 基 于 CDIO 工 程 理 念, 将 整 个 实 验 过 程 划 分 为 以 下 8 个 阶 段 : 分 析 项 目 需 求 构 思 方 案 设

51 计 网 络 拓 扑 图 设 计 实 验 室 布 局 图 制 作 网 线 选 配 网 络 设 备 估 算 工 程 成 本 和 完 善 报 告 在 方 案 构 思 中 要 考 虑 : 如 何 在 2 个 实 验 室 之 间 构 建 一 个 局 域 网? 考 虑 到 使 用 和 安 全 等 方 面, 如 何 布 线 更 为 合 理? 如 何 构 建 公 式 来 计 算 网 线 长 度 和 水 晶 头 个 数? 如 何 共 用 一 台 刷 卡 机? 在 网 络 设 备 性 价 比 方 面, 如 何 达 到 优 化? 这 些 内 容 都 为 学 生 的 设 计 提 供 了 许 多 思 路 具 体 设 计 内 容 请 参 照 文 献 [1] (2) 计 算 思 维 能 力 在 无 线 网 络 架 设 性 能 测 试 中 的 应 用 在 无 线 网 络 架 设 实 验 教 学 内 容 中, 不 能 仅 仅 停 留 在 基 本 配 置 和 功 能 测 试 内 容, 应 特 别 重 视 计 算 思 维 能 力 和 系 统 分 析 能 力 的 培 养 例 如, 首 先 要 分 析 无 线 网 络 强 度 的 影 响 因 素, 与 不 同 的 方 向 距 离 隔 离 层 都 有 关 系 以 距 离 影 响 为 例, 在 确 认 从 机 连 接 正 常 的 情 况 下, 让 从 机 远 离 主 机, 记 录 信 号 强 度 的 变 化, 如 图 4 所 示 让 学 生 按 小 组 开 展 多 次 测 量, 测 量 设 备 包 括 笔 记 本 和 个 人 手 机, 分 别 记 录 测 试 强 度 与 距 离 的 关 系, 求 出 平 均 值 和 拟 合 函 数, 如 图 5 所 示 图 4 无 线 信 号 分 布 示 意 图 在 网 络 实 验 中, 由 于 干 扰 信 号 的 因 素 颇 多 ( 障 碍 物, 温 度 等 ), 在 信 号 从 2 减 为 1 的 时 候 已 经 很 弱, 这 时 几 乎 再 转 个 身, 就 探 测 不 到 信 号 源 了, 若 在 图 中 近 似 标 示, 可 将 信 号 强 度 为 1 的 点 投 影 到 信 号 强 度 为 0 的 轴 上 图 5 测 试 距 离 与 信 号 强 度 的 关 系 描 述 5. 结 论 基 于 卓 越 工 程 师 培 养 计 划 要 求, 以 能 力 素 质 为 主 线 的 培 养 目 标 设 计, 研 究 了 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 能 力 的 架 构 设 计, 通 过 层 次 分 解 法, 得 到 了 二 级 专 业 能 力 指 标 描 述, 有 助 于 培 养 方 案 和 课 程 模 块 的 设 计 和 优 化 其 中, 网 络 通 信 技 术 与 实 现 能 力 的 三 级 描 述, 便 于 能 力 和 知 识 的 相 互

52 映 射, 对 网 络 模 块 的 课 程 整 合 和 教 学 方 式 都 有 指 导 作 用 最 后 给 出 的 案 例 设 计 已 经 成 功 实 施 了 3 年, 对 同 类 实 践 教 学 会 有 参 考 价 值 参 考 文 献 [1]. 蒋 宗 礼. 计 算 机 类 专 业 人 才 专 业 能 力 构 成 与 培 养 [J]. 中 国 大 学 教 学.2011,(10) :11-14 [2]. 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) [3] 蒋 宗 礼. 计 算 思 维 之 我 见 [J]. 中 国 大 学 教 学.2013,(9) [4] 戴 波, 刘 建 东, 纪 文 刚 等. 基 于 实 现 矩 阵 的 课 程 体 系 及 课 程 教 学 改 革 控 制 模 型 构 建 [J]. 高 等 工 程 教 育 研 究.2014,(1) [5] 张 晓 明, 杜 天 苍, 秦 彩 云. 计 算 机 网 络 编 程 课 程 的 教 学 改 革 与 实 践 [J]. 实 验 技 术 与 管 理,2010,27(2):

53 本 科 计 算 机 网 络 教 学 中 的 问 答 式 教 学 模 式 刘 福 泉 ( 浙 江 农 林 大 学 / 暨 阳 学 院 / 工 程 技 术 系, 浙 江 省 诸 暨 市 ) 摘 要 : 为 了 提 高 学 生 学 习 计 算 机 网 络 课 程 的 主 动 性 和 积 极 性, 提 出 问 答 式 教 学 模 式, 阐 述 该 教 学 模 式 的 教 学 内 容 教 学 方 法 和 手 段 考 核 方 式 最 后 说 明 教 学 效 果 良 好 关 键 词 : 问 答 式 ; 教 学 模 式 ; 计 算 机 网 络 ; 教 学 内 容 ; 教 学 方 法 ; 考 核 方 式 计 算 机 网 络 对 当 代 社 会 产 生 了 极 其 深 远 的 影 响, 社 会 对 计 算 机 网 络 应 用 人 才 管 理 人 才 工 程 建 设 人 才 开 发 人 才 都 有 大 量 的 需 求 计 算 机 网 络 课 程 是 培 养 这 些 网 络 相 关 人 才 的 基 础, 目 前, 全 国 高 等 院 校 的 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 与 信 息 类 相 关 专 业 甚 至 有 些 中 学 都 开 设 了 计 算 机 网 络 课 程, 可 见 计 算 机 网 络 课 程 的 受 重 视 程 度 [1]16 计 算 机 网 络 课 程 有 其 自 身 的 特 点 :(1) 对 于 当 代 大 学 生 而 言, 计 算 机 网 络 是 一 门 既 熟 悉 又 陌 生 的 课 程, 当 代 大 学 生 在 进 入 本 课 程 的 学 习 之 前, 都 对 其 有 一 定 的 了 解, 特 别 是 计 算 机 网 络 的 一 些 应 用, 比 如 网 上 冲 浪 在 线 聊 天 电 子 邮 件 在 线 购 物 等 等, 但 又 知 之 不 深, 对 这 些 应 用 背 后 的 原 理 不 甚 了 解 ;(2) 计 算 机 网 络 是 通 信 技 术 与 计 算 机 技 术 的 交 叉 学 科, 不 论 是 通 信 技 术 还 是 计 算 机 技 术 其 本 身 就 已 经 相 当 复 杂, 因 此, 计 算 机 网 络 一 门 复 杂 的 课 程 ;(3) 计 算 机 网 络 是 一 门 要 求 与 时 俱 进 的 课 程, 计 算 机 网 络 技 术 的 不 断 发 展 日 新 月 异, 要 求 计 算 机 网 络 课 程 也 不 断 更 新 发 展 传 统 的 计 算 机 网 络 课 程 教 学 中 存 在 一 些 问 题 [2] :(1) 教 学 内 容 陈 旧, 教 学 内 容 多 由 老 师 按 照 教 学 大 纲 和 教 材 设 定, 而 教 材 和 教 学 大 纲 普 遍 存 在 滞 后 性, 对 于 那 些 陈 旧 的 知 识 技 能, 学 生 感 觉 枯 燥 乏 味, 而 对 于 新 出 现 的 知 识 技 能, 学 生 感 兴 趣, 可 教 材 上 很 少 涉 及 ;(2) 教 学 方 法 和 手 段 缺 乏 灵 活 性, 随 着 科 技 技 术 的 不 断 发 展, 教 学 方 法 和 手 段 也 应 该 不 断 进 步 传 统 的 网 络 教 学 中, 不 能 灵 活 的 将 新 的 科 技 技 术 应 用 到 教 学 中, 比 如 : 网 络 的 发 展 智 能 手 机 的 发 展, 让 很 多 学 生 心 驰 神 往, 也 让 很 多 老 师 担 心, 担 心 学 生 不 认 真 听 讲, 如 果 在 教 学 方 法 和 手 段 上 能 够 因 势 利 导 加 以 应 用, 既 可 以 解 决 老 师 的 担 心, 还 可 以 提 高 学 生 的 学 习 主 动 性 和 积 极 性 (3) 课 程 考 核 方 式 单 一, 课 程 考 核 多 采 用 一 张 试 卷 定 成 败 的 方 式, 重 理 论, 轻 实 践, 理 论 与 实 践 严 重 脱 节 综 上 所 述, 怎 样 解 决 以 上 这 些 问 题, 提 高 学 生 对 计 算 机 网 络 课 程 的 学 习 热 情 是 作 者 从 事 计 算 机 网 络 课 程 教 学 过 程 中 一 直 在 探 索 的 问 题, 实 践 表 明, 问 答 式 教 学 方 法 能 较 好 地 解 决 这 个 问 题 1 问 答 式 教 学 模 式 的 教 学 内 容 1.1 教 学 内 容 设 置 过 程 计 算 机 网 络 技 术 发 展 之 迅 速, 可 谓 日 新 月 异, 而 计 算 机 网 络 教 材 的 更 新 速 度 相 对 滞 后, 对 于 过 时 的 陈 旧 的 理 论 知 识, 学 生 在 学 习 过 程 中 感 觉 枯 燥 和 乏 味 问 答 式 教 学 模 式 打 破 传 统 的 以 教 材 的 内 容 作 为 教 学 内 容 按 照 教 材 的 章 节 编 排 教 学 日 历 的 做 法, 而 是 根 据 学 生 感 兴 趣 的 网 络 问 题 设 置 教 学 内 容 问 答 式 教 学 模 式 中 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 内 容 的 确 定 过 程 是 首 先 由 老 师 根 据 最 新 人 才 培 养 方 案 以 及 社 会 对 网 络 人 才 的 需 求 状 况 确 定 课 程 的 教 学 目 标, 根 据 教 学 目 标, 老 师 在 系 统 中 预 设 一 些 引 导 性 问 题, 学 生 可 以 在 系 统 中 选 择 老 师 预 设 的 问 题 作 为 下 次 课 的 课 堂 学 习 内 容, 也 可 以 进 行 拓 展 提 出 新 的 问 题 作 为 课 堂 学 习 内 容, 课 后 学 生 对 解 答 的 问 题 进 行 归 纳 整 理 形 成 文 档 完 成 相 关 的 课 后 练 习 并 选 择 思 考 下 次 课 的 课 堂 学 习 内 容 1.2 教 学 内 容 的 设 置 当 今 社 会 对 计 算 机 网 络 技 术 人 才 的 需 求 随 着 计 算 机 网 络 技 术 的 发 展 而 不 断 变 化, 为 了 适 应 社 会 对 人 才 的 需 求, 学 校 应 不 断 调 整 人 才 培 养 方 案, 学 校 的 人 才 培 养 方 案 为 老 师 们 从 事 教 作 者 简 介 : 刘 福 泉, 女, 讲 师, 研 究 方 向 为 计 算 机 网 络

54 学 活 动 提 供 了 方 针, 指 引 了 方 向, 因 此 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 目 标 应 该 以 学 校 的 人 才 培 养 方 案 为 出 发 点, 综 合 考 察 社 会 对 计 算 机 网 络 相 关 技 术 人 才 的 需 求 以 及 学 生 的 具 体 情 况, 确 定 课 程 教 学 目 标 一 门 课 程 可 以 看 成 一 个 系 统, 对 于 这 个 系 统 应 该 有 一 个 最 终 目 标, 以 及 为 实 现 [3] 这 个 最 终 目 标 而 设 计 的 子 目 标 对 于 计 算 机 网 络 课 程 而 言, 课 程 的 最 终 目 标 可 以 从 以 下 几 个 方 面 来 描 述 :(1) 知 识 目 标 : 系 统 掌 握 计 算 机 网 络 的 体 系 结 构, 深 入 理 解 计 算 机 网 络 中 各 层 协 议 的 工 作 原 理 ;(2) 实 验 目 标 : 系 统 掌 握 各 种 组 网 设 备 的 工 作 原 理 接 线 方 法 和 操 作 命 令, 具 备 组 建 网 络 维 护 网 络 和 诊 断 网 络 问 题 的 基 本 技 能 ;(3) 能 力 目 标 : 是 综 合 应 用 所 学 理 论 知 识 基 本 技 能, 解 决 实 际 问 题 能 力 ;(4) 情 感 目 标 : 加 强 自 主 增 量 学 习 能 力 的 培 养, 学 会 提 炼 问 题, 并 通 过 增 量 学 习 努 力 去 解 决 面 临 的 新 问 题, 养 成 会 学 习 会 思 考 的 学 习 习 惯 子 目 标 根 据 计 算 机 网 络 的 层 次 模 型 进 行 设 定, 为 每 一 层 设 定 一 个 学 习 子 目 标, 子 目 标 主 要 从 三 个 方 面 来 描 述 : 知 识 目 标 实 验 目 标 能 力 目 标, 如 表 1 所 示 表 1 计 算 机 网 络 课 程 学 习 子 目 标 层 次 知 识 目 标 实 验 目 标 能 力 目 标 应 用 层 理 解 常 用 应 用 层 协 议 的 工 作 原 理 理 解 常 用 应 用 层 软 件 的 编 能 够 熟 练 应 用 常 用 的 应 用 层 软 件 并 能 够 根 据 应 和 工 作 过 程 写 原 理 用 层 协 议 编 写 简 单 的 应 用 层 软 件 传 输 层 理 解 TCP UDP 的 工 作 原 理 理 解 TCP UDP 各 个 协 议 字 段 的 作 用 能 够 在 自 己 编 写 的 网 络 软 件 中 合 理 选 择 TCP 协 议 和 UDP 协 议, 能 够 使 用 网 络 辅 助 工 具 捕 获 数 网 络 层 理 解 并 掌 握 IP 协 议 的 工 作 原 理, 理 解 常 用 的 路 由 选 择 协 议 的 工 作 原 理 理 解 路 由 器 的 工 作 原 理 据 分 组 或 数 据 报 对 数 据 字 段 进 行 分 析 能 够 使 用 网 络 辅 助 工 具 捕 获 数 据 分 组 或 数 据 报 对 IP 协 议 字 段 进 行 分 析, 能 够 使 用 路 由 器 连 接 网 络 数 据 链 路 层 了 解 常 用 的 数 据 链 路 层 协 议, 理 理 解 交 换 机 网 桥 能 够 组 建 局 域 网, 能 够 搭 建 拨 号 上 网 的 网 络 解 以 太 网 PPP 的 工 作 原 理 modem 调 制 解 调 器 的 工 作 原 理, 理 解 以 太 网 卡 的 工 作 原 理 物 理 层 理 解 物 理 层 的 提 供 功 能 理 解 双 绞 线 的 制 作 原 理 能 够 制 作 双 绞 线 经 典 的 计 算 机 网 络 层 次 模 型 有 ISO( 国 际 标 准 化 组 织 ) 提 出 的 OSI 七 层 体 系 结 构 模 型 和 TCP/IP 四 层 体 系 结 构 模 型 OSI 七 层 体 系 结 构 模 型 层 次 划 分 比 较 细, 理 论 偏 多, 比 较 适 合 应 用 于 科 学 研 究 领 域, 而 TCP/IP 四 层 体 系 结 构 模 型 层 次 划 分 较 少, 比 较 适 合 应 用 于 企 业 生 产 领 域, 但 层 次 划 分 太 少, 不 利 于 理 论 知 识 的 讲 解 作 者 在 教 学 过 程 中 将 两 者 进 行 了 折 中, 采 用 了 五 层 计 算 机 网 络 体 系 结 构 模 型 根 据 课 程 教 学 目 标 与 子 目 标, 由 老 师 采 用 自 顶 向 下 的 方 法, 从 贴 近 生 活 的 应 用 层 到 理 论 性 较 强 的 数 据 链 路 层 和 物 理 层 预 设 一 系 列 问 题 供 学 生 选 择 和 参 考, 引 导 学 生 思 考 问 题 发 现 问 题, 然 后 抽 丝 剥 茧, 逐 层 深 入, 最 终 完 成 课 程 的 教 学 任 务, 达 到 课 程 教 学 目 标, 如 表 2 所 示 2 问 答 式 教 学 模 式 的 教 学 方 法 和 手 段 教 学 方 法 和 手 段 是 教 学 模 式 的 重 要 组 成 部 分, 科 学 合 理 的 教 学 方 法 和 手 段 可 以 让 一 种 教 学 模 式 的 优 势 发 挥 得 淋 漓 尽 致 问 答 式 教 学 模 式 的 核 心 思 想 是 提 高 学 生 的 学 习 主 动 性 和 积 极 性, 培 养 学 生 的 创 新 精 神 围 绕 问 答 式 教 学 模 式 的 核 心 思 想, 提 倡 采 用 以 下 教 学 方 法 和 手 段 2.1 利 用 微 信 平 台 当 代 大 学 生, 几 乎 是 人 人 都 有 手 机, 都 会 玩 微 信 课 上 课 下, 机 不 离 手, 这 种 现 象 是 很 多 高 校 教 师 非 常 头 疼 的 事 情, 于 是 在 上 课 之 前 老 师 们 经 常 强 调 上 课 时 一 定 要 将 手 机 处 于 关 机 状 态, 可 很 多 学 生 具 有 逆 反 心 理, 因 此 效 果 往 往 不 太 理 想, 倒 不 如 因 势 利 导, 对 学 生 的 这 一

55 特 点 加 以 利 用, 不 但 可 以 活 跃 课 堂 气 氛, 还 可 以 提 高 学 生 的 学 习 主 动 性 和 积 极 性 表 2 计 算 机 网 络 课 程 的 预 设 问 题 层 次 预 设 问 题 应 用 层 1 常 见 的 有 哪 些 网 络 应 用 程 序? 举 出 网 络 应 用 程 序 2 什 么 是 万 维 网? 是 否 想 建 立 一 个 个 人 网 站? 3 什 么 叫 服 务 器? 什 么 叫 客 户 端? 4 是 否 想 自 己 开 发 一 个 WEB 浏 览 器? 5 是 否 想 自 己 开 发 一 个 WEB 服 务 器? 传 输 层 6 端 口 号 是 什 么 意 思? 有 什 么 作 用? 7 数 据 报 与 数 据 流 有 什 么 区 别? 8 TCP 与 UDP 有 什 么 关 系? 9 客 户 端 与 服 务 器 端 建 立 连 接 的 过 程 是 怎 样 的? 10 文 件 在 传 输 过 程 中 出 了 差 错 怎 么 办? 网 络 层 11 计 算 机 与 计 算 机 连 网 需 要 哪 些 连 接 设 备? 12 路 由 器 交 换 机 modem 的 区 别 13 连 接 网 络 时, 一 般 情 况 下 需 要 设 置 IP 地 址 子 网 掩 码 网 关 DNS 服 务 器, 它 们 分 别 有 什 么 作 用? 14 为 什 么 有 时 候 连 网 又 不 需 要 设 置 IP 地 址 子 网 掩 码 网 关 DNS 服 务 器 这 些 信 息 呢? 15 为 什 么 有 时 能 上 QQ 却 不 能 打 开 网 页? 16 能 知 道 客 户 端 离 服 务 器 多 远 吗? 17 数 据 在 网 络 中 传 输 的 路 径 是 固 定 的 吗? 数 据 链 路 层 18 计 算 机 要 能 够 连 网, 需 要 安 装 什 么 硬 件 呢? 该 硬 件 完 成 什 么 功 能? 物 理 层 19 有 哪 些 常 见 的 传 输 媒 体? 各 有 什 么 特 点? 微 信 平 台 具 有 开 放 性 交 互 性 即 时 性 传 播 便 捷 性 交 流 灵 活 性 内 容 简 洁 性 等 特 点 课 前, 老 师 可 以 通 过 微 信 平 台 将 引 导 性 问 题 发 布 给 学 生, 学 生 在 微 信 平 台 上 进 行 讨 论, 提 出 新 的 问 题, 老 师 再 根 据 学 生 讨 论 的 情 况, 凝 练 下 次 课 的 教 学 内 容 课 中, 传 统 的 教 学 方 法 下, 由 老 师 进 行 讲 解, 学 生 被 动 接 受, 为 了 加 强 互 动, 老 师 请 同 学 回 答 问 题, 但 由 于 时 间 关 系, 回 答 问 题 的 学 生 很 有 限, 学 生 容 易 失 去 参 与 的 积 极 性 采 用 微 信 平 台, 老 师 可 以 和 学 生 一 起 就 某 个 问 题 在 微 信 平 台 上 进 行 讨 论, 所 有 的 学 生 都 可 以 发 表 意 见, 这 样 活 跃 了 课 堂 气 氛, 提 高 学 生 参 与 问 题 思 考 的 积 极 性 和 主 动 性 课 后, 老 师 通 过 微 信 平 台 发 布 课 后 练 习 及 课 后 思 考 题, 学 生 通 过 微 信 平 台 提 交 作 业 2.2 利 用 网 络 教 学 资 源 在 课 堂 上 开 放 网 络 资 源, 同 学 们 可 以 在 老 师 指 定 的 时 间 里 查 阅 相 关 资 料, 解 决 相 关 问 题 这 样 做 一 方 面, 可 以 培 养 学 生 查 阅 资 料 的 能 力, 另 一 方 面, 可 以 学 生 解 决 问 题 的 能 力, 激 发 学 生 的 学 习 热 情 2.3 充 分 利 用 多 媒 体 的 教 学 优 势 [4]17 利 用 多 媒 体 课 件 可 以 制 作 出 图 文 并 茂 简 洁 明 了 内 容 形 象 生 动 的 教 学 资 料 计 算 机 网 络 课 程 中 有 许 多 比 较 抽 象 的 原 理 和 概 念, 比 如 CSMA/CD 协 议 RIP 协 议 TCP 协 议, 如 果 能 够 用 多 媒 体 动 画 方 式 形 象 演 示 出 它 们 的 工 作 过 程, 就 可 以 帮 助 学 生 进 行 理 解 和 掌 握, 解 释 学 生 心 中 的 疑 惑 2.4 采 用 虚 实 结 合 的 网 络 实 验 平 台 计 算 机 网 络 是 一 门 实 用 性 很 强 的 课 程, 实 验 是 掌 握 这 门 课 程 的 重 要 一 环 真 实 的 网 络 实 验 环 境 可 以 让 学 生 产 生 非 常 直 观 的 感 觉, 通 过 亲 自 操 作 真 实 的 网 络 设 备, 可 以 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣, 但 学 生 只 能 在 实 验 室 开 放 的 时 候 在 实 验 室 进 行 实 验, 而 且 网 络 规 模 受 实 验 设 备 的 限 制 虚 拟 网 络 实 验 平 台 可 以 突 破 物 理 实 验 环 境 在 时 间 空 间 上 及 规 模 上 的 限 制, 但 不 能 完 全

56 替 代 真 实 实 验 环 境 采 用 虚 实 结 合 的 网 络 实 验 平 台 能 够 较 好 地 提 高 网 络 实 验 的 教 学 效 果 2.5 利 用 网 络 工 具 辅 助 教 学 计 算 机 网 络 教 学 中 各 层 协 议 的 数 据 单 元 (PDU) 的 字 段 分 析 是 一 个 重 要 内 容, 也 是 比 较 枯 燥 的 内 容, 如 果 能 够 借 助 wireshark Sniffer 等 抓 包 软 件 能 够 达 到 比 较 好 的 教 学 效 果 3 采 用 驾 证 式 考 核 方 式 课 程 考 核 是 课 程 教 学 过 程 中 极 其 重 要 的 一 个 环 节 它 一 方 面 考 核 学 生 对 这 门 课 程 的 掌 握 情 况, 另 一 方 面 考 核 教 师 对 这 门 课 的 教 学 效 果 考 核 方 式 教 学 方 法 教 学 内 容 在 教 学 过 程 中 相 互 影 响 相 互 作 用 合 理 的 考 核 方 式 能 够 提 高 教 学 效 果 传 统 采 用 期 末 一 张 试 卷 作 答 的 考 核 方 式, 存 在 一 些 缺 陷, 例 如 :(1) 考 查 学 生 的 知 识 有 限 ;(2) 不 能 很 好 考 查 学 生 的 网 络 动 手 能 力 传 统 的 考 核 方 式 往 往 造 成 学 生 考 前 进 行 强 行 记 忆, 一 考 完 就 又 全 忘 记 的 现 象 驾 证 式 考 核 方 式 源 于 机 动 车 驾 驶 证 考 核 机 动 车 驾 驶 证 的 考 核 分 为 与 道 路 交 通 法 律 法 规 及 相 关 理 论 知 识 的 考 核 和 在 场 地 道 路 上 驾 驶 的 技 能 考 核 [5] 计 算 机 网 络 课 程 采 用 驾 证 式 考 核 方 式 从 多 个 方 面 进 行 考 核, 既 考 核 学 生 的 理 论 知 识, 又 考 核 学 生 的 实 践 技 能, 还 考 核 学 生 提 出 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力 任 何 一 部 分 没 有 达 标, 都 要 求 重 新 考 试 采 用 驾 证 式 考 核 方 式 可 以 促 进 学 生 的 学 习 积 极 性, 能 够 不 断 提 高 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 效 果 4 结 语 问 答 式 教 学 模 式 是 以 学 生 为 主 体, 老 师 为 学 生 进 行 合 理 的 引 导 并 配 以 合 适 的 教 学 方 法 教 学 手 段 以 及 考 核 方 式 实 践 证 明, 问 答 式 教 学 模 式 在 计 算 机 网 络 课 程 教 学 过 程 中 能 够 激 发 学 生 的 学 习 主 动 性 和 学 习 热 情, 有 效 克 服 传 统 教 学 模 式 中 存 在 的 教 学 内 容 陈 旧 学 生 感 觉 枯 燥 从 而 学 习 积 极 性 不 高 的 问 题 参 考 文 献 [1] 王 绍 强. 应 用 型 本 科 计 算 机 网 络 教 学 改 革 的 研 究 与 实 践 [J]. 计 算 机 教 育,2009(18): [2] 沈 良. 试 论 关 于 高 校 计 算 机 网 络 课 程 教 学 改 革 的 探 讨 [J]. 企 业 导 报,2012(11): [3] 李 志 华. 本 科 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 改 革 实 践 [J]. 教 育 教 学 论 坛,2012(1): [4] 王 绍 强. 应 用 型 本 科 计 算 机 网 络 教 学 改 革 的 研 究 与 实 践 [J]. 计 算 机 教 育,2009(18): [5] 金 江 兰. 高 职 电 工 基 础 课 程 驾 证 式 考 核 方 案 与 实 践 [J]. 管 理 学 家,2011(9):

57 基 于 仿 真 实 验 平 台 的 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 模 式 董 林 芳 ( 天 津 财 经 大 学 理 工 学 院 信 息 科 学 与 技 术 系, 天 津 市 ) 摘 要 : 针 对 传 统 的 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 中 存 在 的 问 题, 分 析 仿 真 实 验 教 学 对 培 养 网 络 工 程 专 业 学 生 自 主 学 习 能 力 拓 展 实 践 能 力 及 个 性 化 学 习 的 诸 多 优 势, 阐 述 仿 真 实 验 教 学 模 式 的 可 行 性 必 要 性 和 具 体 实 施 方 式 关 键 词 : 仿 真 实 验 ; 网 络 工 程 ; 实 践 教 学 网 络 工 程 专 业 是 将 计 算 机 技 术 与 通 信 技 术 相 结 合 的 新 技 术 学 科, 学 生 在 学 习 中 不 但 需 要 掌 握 计 算 机 网 络 及 通 信 相 关 课 程, 还 需 要 具 有 很 强 的 实 践 能 力, 并 应 具 备 工 程 化 的 思 想 网 络 工 程 课 程 是 实 践 性 很 强 的 专 业 核 心 课 程, 实 践 教 学 的 条 件 和 实 践 内 容 都 直 接 关 系 到 教 学 [1] 效 果, 关 系 到 学 生 实 践 能 力 的 培 养 然 而, 当 前 的 科 技 发 展 日 新 月 异, 新 产 品 新 技 术 更 新 换 代 速 度 惊 人, 在 这 样 的 前 提 下, 普 通 高 校 的 实 验 室 设 备 更 新 速 度 很 难 跟 得 上 新 产 品 发 展 速 度, 这 就 必 然 导 致 教 学 内 容 落 伍 学 生 实 践 能 力 薄 弱 借 助 于 仿 真 软 件 搭 建 网 络 工 程 课 程 的 实 验 平 台, 是 一 种 既 经 济 又 先 进 的 教 学 模 式 仿 真 实 验 教 学 平 台 依 托 虚 拟 现 实 多 媒 体 人 机 交 互 数 据 库 信 息 安 全 和 网 络 通 讯 等 技 术, 构 建 高 度 仿 真 的 虚 拟 实 验 环 境 和 实 验 对 象, 学 生 在 虚 拟 环 境 中 开 展 课 程 群 实 验, 达 到 教 学 大 纲 所 要 求 的 教 学 效 果 仿 真 实 验 教 学 不 但 节 省 投 资, 而 且 可 以 很 方 便 地 更 新 换 代, 随 时 保 持 与 新 技 术 的 同 步 学 生 不 但 能 够 在 课 堂 上 进 行 仿 真 实 验, 课 下 还 可 以 通 过 网 络 远 程 登 录 到 实 验 平 台 继 续 进 行 实 验, 或 者 提 前 预 习 准 备 实 验 这 种 方 式 不 但 能 够 帮 助 学 生 理 解 和 掌 握 理 论 课 内 容, 增 强 实 践 能 力, 更 能 够 调 动 学 生 的 学 习 积 极 性, 培 养 个 性 化 学 习, 教 学 效 果 非 常 理 想, [2-3] 是 实 验 教 学 未 来 发 展 趋 势 1 传 统 实 验 教 学 存 在 的 问 题 实 验 教 学 在 大 学 教 育 中 非 常 重 要, 对 于 培 养 学 生 的 综 合 素 质 和 创 新 能 力 有 着 举 足 轻 重 的 作 用 但 是 传 统 的 实 验 教 学 手 段 由 于 受 到 场 地 仪 器 设 备 和 时 间 安 排 等 各 方 面 的 限 制 已 经 逐 渐 不 能 完 全 满 足 现 代 教 学 的 需 求 了, 正 在 影 响 着 实 验 教 学 的 质 量 目 前 的 实 验 教 学 普 遍 存 在 着 以 下 几 方 面 的 问 题 1.1 实 验 内 容 缺 乏 实 践 性 传 统 的 网 络 工 程 实 践 课 教 学 一 直 是 作 为 理 论 教 学 的 辅 助 部 分, 实 验 室 开 设 的 实 验 项 目 是 依 据 理 论 课 的 教 学 内 容 给 出, 且 多 数 实 验 项 目 是 验 证 性 实 验, 主 要 用 来 印 证 理 论 课 的 教 学 内 容, 帮 助 学 生 理 解 理 论 知 识 但 是, 实 验 课 的 教 学 目 的 不 仅 仅 在 于 验 证 理 论 知 识 的 正 确 性, 更 重 要 的 目 的 是 要 培 养 学 生 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力, 提 高 学 生 的 实 践 动 手 能 力 和 创 新 能 力 因 此, 实 验 课 的 教 学 内 容 必 须 包 含 一 定 数 量 的 设 计 性 和 综 合 性 实 验 项 目, 实 验 内 容 既 要 与 理 论 课 教 学 内 容 紧 密 结 合, 也 要 超 越 理 论 课 内 容, 在 理 解 理 论 知 识 的 基 础 上 进 一 步 将 理 论 与 实 践 相 结 合, 学 会 将 理 论 知 识 融 入 实 践, 指 导 实 践 网 络 工 程 专 业 有 些 实 践 类 课 程 在 实 验 室 中 是 很 难 完 成 的, 例 如 组 网 工 程 综 合 布 线 网 络 管 理 等 实 验, 不 可 能 让 学 生 真 正 去 组 网 布 线 或 管 理 网 络, 这 类 实 验 课 最 终 演 变 为 理 论 课 1.2 实 验 内 容 与 理 论 知 识 不 同 步 目 前 的 教 学 工 作 安 排 方 式 都 是 在 学 期 开 始 就 安 排 好 每 一 门 课 程 的 上 课 时 间, 并 在 整 个 教 学 周 期 内 不 再 变 动 而 教 师 在 授 课 过 程 中 的 教 学 进 度 并 非 一 成 不 变, 法 定 节 假 日 或 教 师 个 人 原 因 都 有 可 能 影 响 教 学 进 度 如 果 理 论 课 与 实 验 课 由 不 同 的 任 课 老 师 负 责, 那 么, 理 论 课 和 基 金 项 目 :JGZ 作 者 简 介 : 董 林 芳, 女, 副 教 授, 研 究 方 向 为 计 算 机 网 络

58 实 验 课 的 教 学 内 容 就 很 容 易 发 生 不 同 步 理 论 课 教 学 内 容 必 须 要 先 于 实 验 内 容, 学 生 必 须 有 时 间 充 分 消 化 理 解 理 论 课 的 教 学 内 容 才 能 更 有 效 地 进 行 实 验 否 则 就 会 使 得 学 生 的 学 习 内 容 衔 接 不 上, 造 成 学 生 盲 目 进 行 实 验, 实 验 课 只 是 走 过 场, 达 不 到 巩 固 所 学 培 养 能 力 的 目 的 1.3 实 验 设 备 和 实 验 内 容 陈 旧 实 验 设 备 多 数 比 较 昂 贵, 更 新 换 代 非 常 不 容 易 一 个 专 业 实 验 室 通 常 要 使 用 5 到 8 年 以 上 才 会 考 虑 升 级 换 代 这 样 的 更 新 速 度 肯 定 大 大 落 后 于 新 技 术 的 发 展 速 度, 学 生 在 这 样 的 实 验 室 中 锻 炼 出 来 的 实 践 水 平 肯 定 无 法 适 应 社 会 实 际 需 求 实 验 设 备 陈 旧 落 伍 必 然 造 成 实 验 内 容 陈 旧, 理 论 课 中 学 到 的 最 新 技 术 无 法 在 实 验 课 中 验 证 体 会, 其 后 果 必 然 是 影 响 教 学 效 果 有 些 专 业 基 础 课 的 内 容 变 化 不 大, 但 每 学 期 几 百 上 千 的 学 生 在 同 一 个 实 验 室 中 进 行 实 验, 对 于 设 备 的 损 耗 是 很 严 重 的, 特 别 是 需 要 经 常 插 拔 的 线 缆 接 口 等 部 件, 损 耗 更 快 损 坏 部 件 如 果 更 换 不 及 时 会 影 响 学 生 做 实 验, 更 换 仪 器 设 备 的 费 用 也 是 一 笔 不 小 的 开 销 这 些 都 是 传 统 的 实 物 实 验 设 备 必 然 面 对 的 问 题 1.4 实 验 时 间 缺 乏 灵 活 性 传 统 的 实 验 课 教 学 方 法 要 求 学 生 必 须 在 指 定 时 间 指 定 地 点 完 成 指 定 的 实 验 内 容, 某 个 学 生 如 果 在 规 定 时 间 内 没 有 完 成 全 部 实 验 内 容, 课 下 自 己 安 排 时 间 完 成 实 验 是 比 较 困 难 的, 很 可 能 与 其 他 班 级 的 实 验 时 间 发 生 冲 突 学 生 如 果 想 重 复 复 习 实 验 内 容 或 者 提 前 预 习 实 验 都 是 比 较 有 难 度 的, 学 生 对 实 验 的 熟 练 程 度 不 会 太 高 如 果 想 要 开 展 超 过 教 学 范 围 的 探 索 性 实 验 就 更 有 难 度 了, 无 论 是 时 间 还 是 空 间 都 不 允 许 学 生 随 时 随 地 使 用 实 验 室 设 备 基 于 以 上 几 方 面 的 不 足, 当 前 网 络 工 程 专 业 的 学 生 对 待 实 验 课 往 往 不 很 重 视, 实 验 教 学 效 果 不 好, 学 生 基 本 达 不 到 理 论 与 实 践 相 结 合, 更 谈 不 到 培 养 创 新 能 力 但 是, 这 并 不 是 说 明 学 生 认 为 实 验 课 不 重 要, 或 者 不 喜 欢 实 验 课 通 过 对 学 生 的 访 谈, 绝 大 多 数 学 生 认 为 实 验 课 比 理 论 课 更 有 趣, 学 生 愿 意 上 实 验 课 学 生 对 于 实 验 课 能 够 锻 炼 实 际 动 手 能 力 也 是 非 常 认 同 的, 有 些 学 生 甚 至 花 费 不 菲 学 费 到 校 外 的 培 训 机 构 进 行 实 训 并 考 取 资 格 证 书, 以 期 与 实 际 接 轨, 为 毕 业 后 找 工 作 打 下 很 好 的 基 础 这 样 看 来, 学 生 不 认 真 对 待 实 验 课 的 原 因 就 是 当 前 的 实 验 课 教 学 方 法 不 适 应 学 生 实 际 需 求, 不 能 很 好 地 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣, 实 验 课 的 教 学 模 式 改 革 势 在 必 行 2 仿 真 实 验 教 学 的 优 势 针 对 传 统 实 验 课 教 学 模 式 存 在 的 各 种 问 题, 仿 真 实 验 能 够 很 好 地 解 决 这 些 问 题, 在 教 学 中 体 现 出 很 多 传 统 实 验 模 式 不 具 有 的 优 势 首 先, 仿 真 实 验 的 实 践 性 强 传 统 的 实 验 课 内 容 往 往 缺 乏 实 践 性, 因 为 实 践 性 内 容 要 求 与 实 际 相 结 合, 而 真 实 的 应 用 场 景 通 常 比 实 验 室 场 景 情 况 复 杂, 需 要 的 场 地 仪 器 设 备 数 量 都 要 远 远 超 过 实 验 室 配 备 的 实 验 条 件, 这 就 决 定 了 在 实 验 室 内 进 行 实 践 教 学 会 受 到 实 际 条 件 的 制 约, 很 难 开 展 起 来 如 果 涉 及 到 贵 重 设 备, 实 验 室 可 能 根 本 没 有 配 备, 即 使 配 备 了 数 量 也 不 会 很 多, 不 能 满 足 全 体 学 生 进 行 实 践 在 这 方 面, 仿 真 实 验 平 台 具 有 先 天 的 优 势, 仿 真 实 验 平 台 中 虚 拟 设 备 数 量 可 以 随 意 设 定, 当 前 市 场 的 主 流 设 备 种 类 多 样 型 号 齐 全, 没 有 场 地 限 制, 不 涉 及 损 坏 问 题, 学 生 能 够 开 展 真 实 项 目 的 全 过 程 模 拟 仿 真, 最 大 程 度 地 还 原 现 实 生 活 中 的 应 用 需 求, 从 而 提 高 学 生 的 实 践 能 力 其 次, 仿 真 实 验 灵 活 性 强 仿 真 实 验 平 台 能 够 实 现 远 程 访 问, 学 生 可 以 在 任 何 时 间 任 何 地 点 通 过 互 联 网 登 录 到 仿 真 实 验 平 台 做 实 验, 能 够 实 现 课 前 预 习 课 下 复 习 深 入 实 验 等 多 种 形 式 的 学 习, 可 以 对 没 有 理 解 的 内 容 继 续 学 习, 或 者 对 感 兴 趣 的 实 验 深 入 探 索, 这 些 都 将 有 利 于 培 养 学 生 的 实 践 创 新 能 力 课 外 实 验 中 遇 到 困 难 还 可 以 给 老 师 留 言 提 问, 老 师 根 据 自 己 的 时 间 安 排 解 答, 教 学 形 式 更 加 灵 活 老 师 可 以 在 任 何 时 间 地 点 远 程 登 录 实 验 平 台 安 排 实 验 内 容, 调 整 教 学 进 度, 查 看 学 生 实 验 过 程 或 者 批 改 实 验 报 告 由 此 可 见, 模 拟 仿 真 实 验 教 学 是 一 种 灵 活 机 动 的 教 学 方 式, 对 于 师 生 双 方 来 说 都 是 效 果 良 好 的 教 学 模 式 另 外, 仿 真 实 验 安 全 性 强 工 程 类 实 验 有 些 带 有 一 定 的 危 险 性, 有 些 实 验 设 备 非 常 贵 重, 因 此, 开 放 实 验 室 的 教 师 职 责 重 大, 稍 有 不 慎 就 可 能 出 现 问 题, 这 就 造 成 了 教 师 和 学 生 双 方 都 对 实 验 课 抱 有 畏 惧 心 理, 影 响 学 习 的 积 极 性 和 主 动 性 仿 真 实 验 则 完 全 不 存 在 这 方 面 的 担 忧, 学 生 做 实 验 可 以 不 需 要 教 师 的 监 管, 不 会 因 为 操 作 不 当 对 人 身 或 设 备 造 成 损 害, 多 次 重

59 复 实 验 也 不 会 造 成 设 备 磨 损, 有 助 于 学 生 全 身 心 地 投 入 实 验 最 后, 仿 真 实 验 平 台 升 级 换 代 方 便 实 验 平 台 建 立 之 后 可 以 非 常 方 便 地 更 新 某 些 实 验 模 块, 或 者 购 买 新 的 模 块, 而 不 必 将 全 部 实 验 设 备 整 体 更 换 软 件 的 不 断 升 级 可 保 证 其 器 件 模 型 与 现 实 的 新 技 术 发 展 同 步, 既 保 证 了 实 验 室 的 先 进 性, 还 可 最 大 程 度 地 节 省 资 金 投 入, 降 低 人 力 物 力 的 消 耗 由 此 可 见, 建 设 具 有 扩 展 性 兼 容 性 前 瞻 性 的 可 持 续 发 展 的 虚 拟 仿 真 实 验 平 台, 高 效 管 理 各 类 实 验 教 学 资 源, 实 现 实 验 教 学 资 源 共 享, 满 足 多 学 科 专 业 群 的 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 的 需 求 势 在 必 行 [4] 3 仿 真 实 验 教 学 模 式 规 划 与 建 设 仿 真 实 验 教 学 首 先 需 要 建 设 仿 真 实 验 室, 完 成 相 关 硬 件 设 施 及 各 类 软 件 资 源 的 配 置 其 次, 必 须 认 真 设 计 仿 真 实 验 内 容, 规 划 出 层 次 多 样 内 容 丰 富 的 实 验 课 程 3.1 仿 真 教 学 实 验 室 建 设 网 络 工 程 专 业 综 合 仿 真 实 验 室 架 构 如 图 1 所 示 服 务 器 客 户 1 客 户 2 客 户 n 交 换 机 或 集 线 器 校 园 网 集 线 器 学 生 宿 舍 客 户 1 客 户 2 客 户 n Internet 教 师 学 生 实 验 中 心 真 实 设 备 客 户 端 实 验 室 图 1 网 络 工 程 专 业 综 合 仿 真 实 验 室 架 构 图 在 上 图 中, 仿 真 实 验 室 物 理 上 位 于 校 园 网 内 部 的 某 一 个 局 域 网 上, 比 如 实 验 中 心 的 局 域 网 该 局 域 网 上 的 服 务 器 上 安 装 实 验 系 统 软 件, 并 为 服 务 器 配 置 IP 地 址 教 师 通 过 仿 真 实 验 系 统 的 用 户 管 理 模 块 为 学 生 建 立 用 户 名 和 初 始 密 码, 并 安 排 实 验 内 容 ; 客 户 端 PC 通 过 浏 览 器 访 问 服 务 器, 输 入 用 户 名 和 密 码 即 可 进 入 仿 真 实 验 系 统 开 始 做 实 验 教 师 可 以 随 时 登 录 实 验 系 统 查 看 学 生 的 实 验 进 度 和 结 果, 并 进 行 网 上 答 疑 和 评 阅 客 户 端 可 以 在 宿 舍 或 实 验 室 通 过 校 园 网 访 问 仿 真 平 台, 也 可 以 通 过 Internet 访 问 仿 真 实 验 平 台 [5] 另 外, 考 虑 到 学 生 如 果 只 是 进 行 模 拟 仿 真 实 验, 完 全 脱 离 真 实 设 备 和 仪 器, 容 易 造 成 缺 乏 感 性 认 识, 实 验 室 中 还 需 配 置 少 量 的 真 实 硬 件 设 备, 以 增 加 学 生 的 感 官 认 知 硬 件 设 备 不 但 增 进 学 生 的 感 性 认 识, 另 外 一 个 重 要 的 作 用 是 可 以 将 仿 真 结 果 与 真 实 设 备 的 实 验 结 果 相 对 比, 如 果 结 果 不 一 致 学 生 可 以 深 入 分 析 是 仿 真 结 果 不 正 确 还 是 实 际 设 备 的 结 果 有 误 差, 提 高 学 生 分 析 问 题 的 能 力, 培 养 深 入 思 考 的 习 惯 3.2 仿 真 实 验 课 程 设 置

60 当 前 大 多 数 高 等 院 校 网 络 工 程 专 业 所 开 设 的 实 验 课 当 中 有 很 多 是 非 常 适 合 通 过 仿 真 实 验 方 式 来 开 展 的 仿 真 实 验 课 程 设 置 架 构 如 图 2 所 示 电 路 分 析 实 验 计 算 机 网 络 实 验 模 拟 电 路 实 验 数 字 电 路 实 验 组 网 工 程 实 验 综 合 布 线 实 验 数 字 万 用 表 的 使 用 叠 加 原 理 的 验 证 谐 振 电 路 的 研 究 正 弦 交 流 电 路 中 RLC 元 件 的 性 能 信 号 发 生 器 与 示 波 器 的 使 用 戴 维 南 定 理 的 验 证 和 应 用 RC 一 阶 电 路 的 响 应 测 互 感 电 路 伏 安 特 性 的 测 量 一 阶 电 路 过 渡 过 程 的 研 究 二 阶 电 路 响 应 试 及 其 状 态 轨 迹 受 控 源 特 性 研 究 基 尔 霍 夫 定 律 的 验 证 正 弦 稳 态 交 流 电 路 相 量 研 究 电 压 源 电 流 源 及 其 电 源 等 效 变 换 典 型 电 信 号 观 测 三 相 电 路 的 研 究 三 相 电 路 功 率 的 测 量 三 相 交 流 电 路 电 流 电 压 的 流 量 路 由 器 基 本 配 置 静 态 路 由 配 置 ARP 操 作 RIP 路 由 的 配 置 RIP V2 实 验 Telnet 实 验 IGRP 协 议 的 配 置 EIGRP 协 议 的 配 置 OSPF 协 议 的 配 置 PPP 协 议 配 置 单 臂 路 由 的 配 置 防 火 墙 配 置 交 换 机 基 本 配 置 交 换 机 端 口 配 置 VLAN 的 配 置 DHCP 配 置 VPN 的 配 置 NAT 地 址 转 换 BGP 的 配 置 配 置 QoS VTP 协 议 的 配 置 广 域 网 HDLC 封 装 配 置 的 配 置 单 管 交 流 放 大 电 路 晶 体 管 共 射 极 单 管 放 大 电 路 场 效 应 管 放 大 电 路 负 反 馈 放 大 器 射 极 跟 随 器 差 动 放 大 电 路 RC 正 弦 波 振 荡 器 LC 选 频 放 大 与 LC 正 弦 振 荡 电 路 压 控 振 荡 器 积 分 与 微 分 电 路 OTL 功 率 放 大 器 两 极 交 流 放 大 电 路 集 成 运 算 放 大 器 指 标 测 试 互 补 对 称 功 率 放 大 电 路 波 形 变 换 电 路 模 拟 运 算 电 路 有 源 滤 波 器 电 压 比 较 器 波 形 发 生 器 TTL 逻 辑 门 CMOS 逻 辑 门 门 电 路 功 能 实 验 常 用 组 合 逻 辑 器 件 RS 触 发 器 JK 触 发 器 移 位 寄 存 器 应 用 十 进 制 计 数 器 异 步 计 数 器 同 步 计 数 器 加 法 器 译 码 器 比 较 器 定 时 器 时 序 电 路 数 字 钟 实 验 多 数 表 决 电 路 选 择 器 脉 冲 分 配 器 设 计 序 列 信 号 发 生 器 设 计 对 等 网 的 组 建 局 域 网 的 组 建 典 型 校 园 网 的 组 建 典 型 企 业 网 的 组 建 WLAN 无 线 网 的 组 建 AD HOC 无 线 网 的 组 建 信 息 点 的 导 通 测 试 寻 测 与 编 号 双 绞 线 与 RJ45 插 头 的 跳 线 端 线 制 作 与 测 试 绘 制 图 纸 跳 线 和 端 线 的 使 用 系 统 的 故 障 判 断 与 设 计 安 装 安 装 信 息 插 座 安 装 数 据 配 线 架 安 装 语 音 配 线 架 光 纤 系 连 统 接 的 器 故 的 障 互 判 连 断 与 设 综 计 合 安 布 装 线 方 案 设 计 工 程 项 目 测 试 验 收 图 2 仿 真 实 验 课 程 设 置 架 构 除 了 图 2 所 示 的 课 程 之 外, 嵌 入 式 系 统 通 信 原 理 信 号 与 系 统 微 机 原 理 与 接 口 技 术 等 实 验 也 非 常 适 宜 采 用 仿 真 与 传 统 实 验 相 结 合 的 教 学 模 式, 学 生 在 熟 练 操 作 的 基 础 上 进 行 二 次 开 发 和 创 新 研 究, 教 师 可 以 自 由 编 排 实 验 内 容, 能 够 最 大 程 度 地 达 到 实 验 教 学 目 的 [6] 依 据 实 验 内 容 的 难 度 仿 真 实 验 项 目 可 分 为 多 个 层 次, 分 别 是 演 示 及 验 证 型 实 验 设 计 及 应 用 型 实 验 综 合 及 创 新 型 实 验, 各 层 次 仿 真 实 验 的 功 能 如 下 (1) 演 示 及 验 证 型 实 验 演 示 型 实 验 主 要 功 能 为 对 理 论 知 识 的 实 践 现 象 加 以 确 认, 达 到 从 现 象 上 理 解 知 识, 让 学 生 能 够 直 观 和 感 性 地 认 识 是 什 么 和 不 是 什 么 主 要 通 过 教 师 演 示 实 验 和 有 一 定 学 生 参 与 程 度 的 模 拟 性 实 验 验 证 型 实 验 的 主 要 功 能 在 于 对 知 识 点, 特 别 是 对 规 律 和 原 理 性 的 知 识 用 实 验 结 果 进 行 验 证, 通 过 改 变 实 验 参 数 观 察 和 分 析 该 参 数 对 于 实 验 结 果 的 影 响, 从 而 对 规 律 原 理 进 行 验 证, 达 到 加 深 理 解 知 识 的 目 的 验 证 型 实 验 操 作 流 程 比 较 固 定, 学 生 只 要 根 据 教 师 指 导 完 成 操 作 即 可, 无 需 学 生 设 计 实 验 这 类 实 验 主 要 是 培 养 学 生 的 动 手 操 作 能 力 和 学 习 能 力 (2) 设 计 及 应 用 型 实 验 这 类 实 验 通 过 将 与 专 业 有 关 的 知 识 有 意 识 地 运 用 于 某 些 技 术

61 目 标 系 统 设 计 目 标 和 虚 拟 的 设 计 活 动 实 验 开 始 前, 教 师 将 选 题 资 料 发 布 给 学 生, 选 题 资 料 包 括 项 目 需 求 描 述 初 次 仿 真 包 设 计 方 向 注 意 事 项 等 学 生 要 完 成 需 求 分 析 逻 辑 设 计 仿 真 设 计 分 析, 然 后 设 计 仿 真 环 境 并 动 手 搭 建 环 境, 测 试 实 验 环 境, 最 后 进 行 实 验 结 果 分 析 撰 写 实 验 报 告 等 整 体 流 程 它 是 局 部 性 的 设 计 和 制 作, 同 时 可 以 加 入 自 己 的 设 计 思 想 这 类 实 验 主 要 是 培 养 学 生 的 综 合 设 计 能 力 为 了 降 低 学 生 完 成 仿 真 任 务 的 难 度, 同 时 也 让 学 生 对 项 目 的 逻 辑 设 计 结 果 有 一 个 初 步 认 识, 教 师 可 以 先 提 供 一 个 能 够 直 接 测 试 和 运 行 的 初 次 仿 真 包 学 生 在 动 手 实 验 前 可 以 先 观 察 初 次 仿 真 包 的 运 行 情 况, 对 某 些 指 标 做 出 合 理 分 析 (3) 综 合 及 创 新 型 实 验 这 类 实 验 目 的 在 于 让 学 生 自 主 地 综 合 应 用 专 业 知 识, 完 成 与 实 践 相 关 的 实 验 活 动 它 不 局 限 于 现 有 知 识, 而 是 综 合 运 用 多 门 课 程 的 知 识, 针 对 现 实 中 存 在 的 问 题 和 现 象 提 出 解 决 方 案, 最 终 完 成 一 项 具 有 一 定 实 际 应 用 价 值 的 设 计, 例 如 为 某 公 司 构 建 企 业 内 部 网 在 这 类 实 验 中, 可 以 采 用 项 目 驱 动 的 教 学 方 式, 通 过 校 企 合 作 真 正 参 与 到 项 目 的 开 发 中, 通 过 与 企 业 员 工 的 合 作 交 流 深 入 理 解 项 目 开 发 的 内 涵, 了 解 企 业 最 需 要 的 技 能 由 于 综 合 实 验 规 模 较 大, 也 是 为 了 训 练 学 生 的 合 作 能 力, 该 实 验 应 特 别 强 调 学 生 的 自 主 的 实 验 和 以 团 队 方 式 来 组 织 实 验 该 类 实 验 的 目 标 是 培 养 学 生 的 综 合 设 计 和 创 新 思 维 设 计 能 力, 通 过 实 践 活 动 学 生 的 能 力 可 以 迅 速 得 到 提 升, 学 习 动 力 大 为 增 强 学 生 在 课 时 内 主 要 完 成 演 示 及 验 证 型 实 验, 在 此 基 础 上 开 展 简 单 的 设 计 和 应 用 型 实 验, 学 期 结 束 可 以 进 行 综 合 型 实 验 作 为 考 察 学 习 效 果 的 手 段 对 于 能 力 强 的 学 生 可 以 进 一 步 开 展 创 新 型 实 验 作 为 毕 业 设 计 或 社 会 实 践 4 结 语 网 络 工 程 实 验 教 学 的 关 键 是 通 过 不 同 层 次 的 实 验 内 容 设 计 帮 助 学 生 掌 握 系 统 化 的 网 络 工 程 项 目 设 计 方 法 我 们 针 对 传 统 实 验 的 缺 陷 提 出 基 于 仿 真 平 台 的 网 络 工 程 实 践 教 学 模 式, 依 据 平 时 的 教 学 经 验 和 多 方 调 研 结 果 构 建 了 切 实 可 行 的 实 验 教 学 方 案, 并 在 教 学 中 实 施, 取 得 了 较 好 的 效 果 未 来 的 工 作 还 将 进 一 步 研 究 仿 真 实 验 项 目 的 规 模 化 和 难 易 搭 配 的 合 理 性 问 题, 使 实 验 计 划 的 编 排 更 为 合 理 参 考 文 献 [1] 王 宏 群, 尹 向 兵. 仿 真 软 件 在 网 络 工 程 实 验 教 学 中 的 应 用 [J]. 安 徽 警 官 职 业 学 院 学 报,2013(2): [2] 张 建 武, 孔 红 菊. 虚 拟 现 实 技 术 在 实 践 实 训 教 学 中 的 应 用 [J]. 电 化 教 育 研 究,2010(4): [3] 王 金 岗. 虚 拟 现 实 技 术 在 高 职 实 践 教 学 中 的 应 用 研 究 [J]. 中 国 职 业 技 术 教 育,2011,(23): [4] 教 育 部. 关 于 开 展 国 家 级 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 中 心 建 设 工 作 的 通 知. 教 高 司 函 [2013]94 号, [5] 王 军. 网 络 工 程 虚 拟 仿 真 实 训 平 台 的 探 索 [J]. 科 教 文 汇,2013(8): [6] 叶 建 海, 张 营 营. 虚 拟 仿 真 技 术 在 实 训 中 的 应 用 [J]. 黄 河 水 利 职 业 技 术 学 院 学 报,2011(10):

62 浅 谈 计 算 机 网 络 原 理 实 验 教 学 隋 永 平 1, 荆 山 2, 孙 丽 娟 (1. 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院, 山 东 省 济 南 市 邮 编 ;2. 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院, 山 东 省 济 南 市 邮 编 ;3. 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院, 山 东 省 济 南 市 邮 编 ) 摘 要 : 针 对 计 算 机 网 络 原 理 课 程 理 论 性 比 较 强, 学 生 不 容 易 理 解 的 教 学 实 际, 指 出 计 算 机 网 络 原 理 教 学 中 实 验 教 学 的 作 用 不 容 忽 视 对 比 研 究 国 内 一 些 高 校 或 者 教 材 中 对 计 算 机 网 络 原 理 课 程 的 实 验 设 置, 以 济 南 大 学 的 计 算 机 网 络 原 理 课 程 开 设 情 况 为 例, 对 计 算 机 网 络 原 理 课 程 中 的 实 验 教 学 进 行 研 究 和 探 讨 关 键 词 : 计 算 机 网 络 原 理 ; 理 论 教 学 ; 实 验 教 学 在 高 校 中, 计 算 机 网 络 原 理 课 程 通 常 是 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 以 及 网 络 工 程 专 业 的 必 修 课, 该 课 程 涉 及 许 多 以 错 综 复 杂 的 方 式 彼 此 交 织 的 概 念 协 议 和 技 术 [1] 对 学 生 来 说, 学 习 本 课 程 的 重 点 和 难 点 是 计 算 机 网 络 体 系 结 构 的 理 解, 如 果 纯 理 论 教 学, 课 程 内 容 艰 涩 难 懂, 许 多 学 生 学 完 这 门 课 程 以 后 并 不 能 真 正 理 解 计 算 机 网 络 体 系 结 构, 更 谈 不 上 对 整 个 计 算 机 网 络 的 工 作 原 理 有 较 好 的 理 解, 显 然, 这 样 的 教 学 效 果 很 难 达 到 教 学 要 求 开 展 实 验 教 学 是 理 [1]37 解 和 验 证 理 论 知 识 以 及 掌 握 基 本 实 践 技 能 的 重 要 环 节 1 目 前 计 算 机 网 络 原 理 实 验 教 学 中 存 在 的 问 题 当 下, 仍 然 有 不 少 学 校 开 设 的 计 算 机 网 络 原 理 课 程 只 是 理 论 教 学, 并 没 有 实 验 环 节 记 得 2013 年 3 月 底 参 加 全 国 高 校 教 师 网 络 培 训 计 划 时 和 邻 座 的 老 师 交 流, 那 位 老 师 提 到 她 们 学 院 的 网 络 原 理 课 依 然 只 是 课 堂 教 学, 教 学 效 果 不 是 很 好 像 这 种 情 况, 教 学 计 划 中 没 有 实 验 安 排, 老 师 在 理 论 教 学 时 就 需 要 注 意 适 时 适 量 地 将 实 践 教 学 的 一 些 内 容 加 进 去, 尽 量 让 学 生 更 好 地 理 解 课 程 内 容 有 的 学 校 网 络 原 理 课 程 虽 然 有 实 验 安 排, 但 由 于 教 学 条 件 和 教 学 资 源 的 限 制 导 致 实 验 形 式 可 能 比 较 单 一, 在 网 络 培 训 时 有 的 老 师 还 提 到 他 们 的 实 验 课 程 就 是 用 Wireshark 软 件 进 行 协 议 分 析, 这 样 的 实 验 安 排 对 于 理 解 网 络 协 议 是 有 很 大 帮 助, 但 有 些 教 学 内 容 例 如 路 由 算 法 网 络 规 划 等 得 不 到 实 践 的 锻 炼 2 不 同 专 业 计 算 机 网 络 原 理 实 验 学 时 的 探 讨 在 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院, 计 算 机 网 络 原 理 是 计 算 机 科 学 与 工 程 系 和 网 络 工 程 系 学 生 的 专 业 基 础 课 前 些 年, 这 门 课 程 的 教 学 大 纲 只 是 要 求 48 学 时 的 理 论 教 学, 并 没 有 安 排 实 验 学 时, 纯 粹 的 理 论 教 学, 学 生 感 觉 内 容 比 较 抽 象, 不 容 易 理 解 在 2011 年 8 月, 学 院 组 织 重 新 修 改 教 学 大 纲 经 过 讨 论, 网 络 工 程 系 和 计 算 机 科 学 与 工 程 系 信 息 技 术 方 向 的 计 算 机 网 络 原 理 课 程 都 增 加 到 64 学 时, 其 中, 理 论 教 学 52 学 时, 实 验 学 时 12 学 时 ; 计 算 机 科 学 与 工 程 系 卓 越 班 由 于 其 特 殊 性, 计 算 机 网 络 原 理 课 程 还 是 48 学 时, 其 中 理 论 教 学 40 学 时, 实 验 教 学 为 8 学 时 所 以, 这 门 课 程 的 实 验 课 时 安 排 为 8 学 时 到 12 学 时 比 较 合 适 3 计 算 机 网 络 原 理 的 实 验 设 置 3.1 计 算 机 科 学 与 工 程 系 信 息 技 术 方 向 的 实 验 设 置 计 算 机 系 信 息 技 术 方 向 的 计 算 机 网 络 原 理 课 程 实 验 学 时 为 12, 即 6 次 实 验 实 验 内 容 安 排 如 下 : 实 验 一 : 直 通 网 线 和 交 叉 网 线 的 制 作 这 个 实 验 的 目 的 在 于 初 步 消 除 网 络 的 神 秘 感 学 生 通 过 实 践, 亲 手 做 出 合 格 的 网 线 许 多 学 生 将 自 己 做 的 网 线 带 回 宿 舍 使 用, 心 里 的 成 就 感 3 作 者 简 介 : 隋 永 平, 女, 讲 师, 研 究 方 向 为 计 算 机 网 络 原 理 及 网 络 工 程 技 术 ; 荆 山, 男, 讲 师, 研 究 方 向 为 网 络 工 程 技 术 及 下 一 代 互 联 网 技 术 ; 孙 丽 娟, 女, 实 验 师, 研 究 方 向 为 计 算 机 网 络 实 践 教 学 方 法

63 油 然 而 生, 这 样 对 网 络 原 理 这 门 课 程 的 学 习 热 情 也 会 随 之 高 涨 实 验 二 : 学 习 Wireshark 的 使 用 Wireshark 是 一 种 分 组 嗅 探 器, 可 捕 获 网 络 报 文 进 而 进 行 网 络 故 障 诊 断 和 分 析 实 验 课 上, 学 生 熟 悉 了 Wireshark 界 面 之 后, 按 照 实 验 步 骤, 在 浏 览 器 输 入 济 南 大 学 的 主 页 URL, 抓 一 个 HTTP 报 文, 通 过 报 文 找 到 自 己 机 器 的 IP 地 址 以 及 所 访 问 的 服 务 器 的 IP 地 址 等 信 息 并 对 报 文 的 结 构 进 行 分 析 从 而 进 一 步 体 会 计 算 机 网 络 体 系 结 构 中 层 层 封 装 的 含 义 实 验 三 : 常 用 的 网 络 命 令 练 习 以 及 网 络 层 协 议 分 析 具 体 的 实 验 安 排 就 是 让 学 生 掌 握 常 用 的 网 络 命 令 的 使 用 方 法, 如 :ping,ipconfig,arp,route,tracert,netstat, 本 实 验 还 要 求 学 生 在 运 行 每 一 个 命 令 之 前, 开 始 Wireshark 捕 获 报 文 然 后 分 析 实 验 四 : 静 态 路 由 以 及 RIP 路 由 算 法 本 次 实 验 要 用 到 思 科 公 司 的 Packet Tracer 模 拟 器 教 师 在 实 验 文 档 中 给 出 网 络 拓 扑 图 以 及 设 备 的 IP 地 址 和 子 网 掩 码 等 信 息, 要 求 学 生 根 据 相 关 的 命 令 配 置 设 备 最 终 完 成 设 备 之 间 的 互 相 通 信 通 过 这 个 实 验, 学 生 对 计 算 机 网 络 的 实 际 工 作 过 程 应 该 会 有 更 直 观 的 理 解 实 验 五 : 网 络 应 用 以 及 相 应 的 传 输 层 协 议 分 析 这 次 实 验 主 要 是 从 捕 获 的 报 文 中 选 取 一 个 HTTP 报 文, 分 析 其 中 的 DNS 过 程 以 及 TCP 三 次 握 手 的 连 接 过 程 和 TCP 四 次 握 手 的 关 闭 过 程 针 对 某 个 WEB 应 用, 从 上 层 到 下 层, 学 生 会 看 到 应 用 层 协 议 (HTTP), 运 输 层 协 议 (TCP), 网 络 层 协 议 (IP), 数 据 链 路 层 协 议 等, 学 生 通 过 分 析 之 后 很 容 易 理 解 常 见 的 网 络 通 信 的 具 体 实 现 过 程 实 验 六 :Winsock 编 程 实 现 基 本 的 TCP/IP 客 户 端 / 服 务 器 模 型 本 次 实 验 的 主 要 目 的 是 让 学 生 了 解 socket 编 程 的 一 般 步 骤 以 及 编 程 过 程 中 用 到 的 一 些 主 要 函 数 在 实 验 中 要 求 每 个 学 生 将 自 己 的 计 算 机 和 邻 座 的 计 算 机 分 别 作 为 服 务 器 和 客 户 机, 实 现 两 台 计 算 机 的 通 信 如 果 因 为 时 间 紧 张, 在 一 次 课 的 时 间 内 较 难 完 成 本 次 实 验 的 话, 教 师 也 可 以 给 出 大 部 分 的 程 序 代 码, 要 求 学 生 根 据 socket 编 程 的 大 体 流 程 补 全 程 序, 然 后 进 行 通 信 实 验 通 过 本 次 实 验, 相 信 学 生 会 对 网 络 通 信 实 质 是 主 机 上 的 进 程 之 间 的 通 信 这 一 说 法 有 切 身 的 体 会 3.2 计 算 机 科 学 与 工 程 系 卓 越 班 的 实 验 设 置 计 算 机 系 卓 越 班 网 络 原 理 课 程 的 实 验 学 时 为 8, 也 就 是 4 次 实 验, 所 以 跟 信 息 技 术 方 向 的 12 学 时 实 验 设 置 比 较 起 来 卓 越 班 的 实 验 安 排 不 能 面 面 俱 到 卓 越 班 网 络 原 理 实 验 的 目 的 主 要 是 让 学 生 通 过 实 践 进 一 步 理 解 计 算 机 网 络 体 系 结 构 中 的 层 层 封 装 以 及 每 一 层 的 主 要 协 议, 所 以 实 验 安 排 上 与 信 息 技 术 方 向 比 起 来 少 了 路 由 配 置 以 及 socket 编 程 等 内 容, 这 两 部 分 实 验 内 容 只 能 在 课 时 允 许 的 前 提 下, 在 理 论 教 学 的 课 堂 上 补 充 一 下, 让 学 生 在 理 解 这 两 部 分 知 识 点 时 不 觉 得 太 抽 象 3.3 网 络 工 程 系 的 实 验 设 置 网 络 工 程 专 业 的 网 络 原 理 实 验 学 时 和 信 息 技 术 方 向 一 样 也 是 12 学 时, 由 于 计 算 机 网 络 原 理 课 程 安 排 在 大 二 的 第 二 学 期, 而 学 生 在 之 前 的 课 程 中 已 经 制 作 过 网 线, 并 且 该 专 业 对 学 生 的 网 络 工 程 方 面 动 手 能 力 的 要 求 比 较 高, 所 以 网 络 工 程 专 业 的 网 络 原 理 实 验 安 排 与 信 息 技 术 方 向 不 完 全 相 同 具 体 安 排 跟 信 息 技 术 方 向 比 起 来 区 别 在 于 : 去 掉 网 线 制 作 实 验, 加 上 一 次 网 络 规 划 实 验 在 网 络 规 划 实 验 中, 教 师 给 出 具 体 的 情 景 案 例, 要 求 学 生 利 用 Packet tracer 自 己 设 计 出 合 理 的 网 络 拓 扑 图, 并 根 据 要 求 规 划 好 设 备 的 IP 地 址 以 及 子 网 掩 码 等 必 要 信 息, 然 后 部 署 路 由 算 法, 实 现 网 络 内 设 备 之 间 的 通 信 如 果 实 验 条 件 允 许 的 话 可 以 考 虑 让 学 生 在 真 实 设 备 ( 路 由 器 和 交 换 机 ) 上 做 本 次 实 验 考 虑 到 济 南 大 学 网 络 工 程 专 业 的 学 生 在 后 期 还 有 一 门 课 程 叫 网 络 互 联 与 路 由, 主 要 讲 解 思 科 CCNA(Cisco Certified Network Associate) [2] 的 一 些 知 识, 这 门 课 程 的 实 验 学 时 比 较 多, 并 且 实 验 都 是 安 排 在 真 实 设 备 上 做, 所 以 在 计 算 机 网 络 原 理 实 验 课 程 中 没 有 必 要 安 排 真 机 实 践 这 一 环 节 3.4 实 验 设 置 要 注 意 的 问 题 作 为 计 算 机 网 络 原 理 教 师, 每 次 实 验 课 之 前 一 定 要 认 真 准 备 实 验 文 档, 实 验 文 档 不 仅 要 有 基 本 的 实 验 目 的 和 实 验 要 求, 还 要 有 本 次 实 验 所 需 要 的 背 景 知 识 以 及 详 细 的 实 验 步 骤 例 如 直 通 网 线 和 交 叉 网 线 的 制 作 实 验, 在 实 验 文 档 中 教 师 应 该 给 出 T568A 和 T568B 的 具 体 线 序 以 及 制 作 直 通 线 和 交 叉 线 的 详 细 过 程, 还 需 要 列 出 实 验 过 程 中 要 用 到 的 工 具 如 压 线 钳 和 测 线

64 仪 的 正 确 使 用 方 法 在 Wireshark 的 使 用 学 习 实 验 中, 教 师 应 在 实 验 文 档 中 提 供 Wireshark 功 能 以 及 操 作 界 面 的 详 细 介 绍, 然 后 针 对 实 验 题 目 给 出 具 体 的 实 验 步 骤 在 静 态 路 由 以 及 RIP 路 由 算 法 实 验 的 文 档 中, 教 师 应 该 详 细 给 出 路 由 器 配 置 设 备 IP 地 址 配 置 静 态 路 由 配 置 RIP 路 由 配 置 的 一 些 基 础 命 令, 毕 竟 上 计 算 机 网 络 原 理 课 程 时, 大 部 分 学 生 ( 特 别 是 计 算 机 系 的 学 生 ) 还 没 有 接 触 过 网 络 工 程 的 知 识 实 验 课 上 教 师 不 能 仅 仅 满 足 于 学 生 照 着 实 验 文 档 给 出 的 实 验 步 骤 操 作 一 遍 实 验 内 容 即 可, 在 每 个 实 验 文 档 的 最 后, 教 师 应 该 根 据 本 次 实 验 的 内 容 设 计 相 应 的 思 考 题 目, 让 学 生 通 过 本 次 实 验 的 体 验 来 思 考 并 完 成 题 目 从 而 进 一 步 理 解 理 论 知 识 例 如 网 线 制 作 的 实 验, 实 验 文 档 的 最 后 教 师 可 以 列 举 出 一 些 常 见 的 网 络 设 备, 让 学 生 思 考 哪 些 设 备 互 联 需 要 用 直 通 线, 哪 些 设 备 互 联 需 要 交 叉 线 以 及 相 应 的 原 因 在 学 习 Wireshark 的 使 用 实 验 之 后, 教 师 可 以 让 学 生 根 据 实 验 体 验 写 出 自 己 对 网 络 体 系 结 构 层 层 封 装 的 理 解 对 学 生 来 说, 实 验 课 程 的 预 习 很 重 要, 这 就 要 求 教 师 应 该 至 少 在 实 验 课 的 前 一 天 将 实 验 文 档 放 到 教 学 用 的 课 程 网 站 课 件 中 心 或 者 通 过 QQ 群 共 享 等 方 式 将 实 验 文 档 提 供 给 学 生, 让 学 生 提 前 学 习 一 下 实 验 的 背 景 知 识, 这 样, 在 有 限 的 实 验 时 间 内 学 生 才 能 收 获 最 好 的 学 习 效 果 4 结 语 计 算 机 网 络 原 理 这 门 课 程 需 要 学 生 掌 握 的 知 识 点 多 而 且 杂, 开 展 实 验 教 学 确 实 能 让 学 生 加 深 对 理 论 的 理 解, 消 除 对 计 算 机 网 络 工 作 原 理 的 抽 象 感 教 师 在 实 验 教 学 过 程 中 一 定 要 根 据 教 学 条 件 精 心 进 行 实 验 形 式 和 实 验 内 容 的 设 计, 除 了 上 面 提 到 的 实 验, 教 师 还 可 以 鼓 励 学 生 编 程 模 拟 实 现 某 个 网 络 协 议 的 工 作 过 程 甚 至 自 己 设 计 一 些 网 络 协 议 总 之, 实 验 形 式 是 多 样 的, 实 验 内 容 是 丰 富 的, 但 我 们 的 目 的 只 有 一 个, 那 就 是 让 计 算 机 网 络 原 理 的 教 学 效 果 达 到 最 好 参 考 文 献 : [1] 陈 鸣. 计 算 机 网 络 : 原 理 与 实 践 [M]. 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社,2013: 前 言. [2] Wendell Odom,CCIE #1624 著, 陈 占 军, 杨 伟 婷 译. CCENT/CCNA ICND1( ) 认 证 考 试 指 南 ( 第 3 版 )[M]. 北 京 : 人 民 邮 电 出 版 社,2012: 前 言

65 应 用 型 本 科 网 络 工 程 专 业 毕 业 设 计 的 改 革 何 仲 昆, 盛 啸 涛, 宣 江 华, 靳 荣, 李 剑 ( 宁 波 工 程 学 院 电 子 与 信 息 学 院, 浙 江 宁 波 ) 摘 要 : 针 对 当 前 毕 业 设 计 质 量 不 高 评 价 不 全 面 的 状 况, 从 学 生 教 师 管 理 和 评 价 等 方 面 分 析 原 因, 阐 述 在 毕 业 设 计 实 施 过 程 中 的 时 间 安 排 选 题 管 理 评 价 办 法 关 键 词 : 毕 业 设 计 ; 实 践 教 学 ; 课 题 选 择 ; 过 程 管 理 ; 结 果 评 价 0 引 言 毕 业 设 计 是 本 科 大 学 四 年 中 最 重 要 也 是 最 后 一 个 综 合 性 实 践 教 学 环 节, 是 对 专 业 知 识 专 业 能 力 的 一 次 全 面 总 结 提 炼 与 升 华, 同 时 也 是 培 养 学 生 结 合 工 程 实 际, 提 高 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力, 为 走 上 工 作 岗 位 打 下 良 好 基 础, 培 养 学 生 创 造 力 和 团 队 精 神 的 重 要 过 程 应 用 型 本 科 学 校 的 网 络 工 程 专 业 的 主 要 目 标 是 面 向 计 算 机 信 息 产 业 培 养 合 格 的 网 络 管 理 网 络 工 程 设 计 实 施 和 应 用 开 发 人 才 高 等 教 育 大 众 化 转 型 以 来, 在 校 学 生 规 模 持 续 增 长, 由 于 生 源 素 质 师 资 条 件 教 学 保 障 条 件 等 因 素 的 制 约, 多 数 高 校 的 毕 业 设 计 质 量 出 现 了 滑 坡 现 象 [1], 甚 至 出 现 了 本 科 毕 [2] [2] 业 设 计 是 鸡 肋 要 求 取 消 本 科 毕 业 论 文 ( 设 计 ) 的 呼 声 1 毕 业 设 计 存 在 的 主 要 问 题 高 校 毕 业 设 计 质 量 出 现 滑 坡, 主 要 存 在 教 师 和 同 学 在 毕 业 设 计 中 投 入 精 力 不 够 毕 业 设 计 管 理 监 督 和 条 件 保 障 不 到 位 毕 业 设 计 评 价 不 够 全 面 等 方 面 的 原 因 首 先, 部 分 教 师 和 同 学 在 毕 业 设 计 中 投 入 精 力 不 够, 主 要 原 因 有 毕 业 设 计 与 学 生 就 业 毕 业 实 习 有 时 间 冲 突, 导 致 部 分 同 学 没 有 把 主 要 精 力 放 在 毕 业 设 计 上 ; 部 分 课 题 难 度 不 高 工 作 量 偏 少, 学 生 认 为 容 易 应 付, 而 不 够 重 视 ; 部 分 老 师 由 于 教 学 和 科 研 任 务 繁 重 缺 乏 带 毕 业 设 计 的 精 力, 导 致 教 师 师 对 学 生 要 求 不 高 把 关 不 严 指 导 不 充 分 其 次, 在 毕 业 设 计 的 管 理 监 督 和 条 件 保 障 上 也 存 在 不 到 位 的 情 况 毕 业 设 计 的 开 题 审 核 中 期 检 查 等 环 节 流 于 形 式, 课 题 的 难 度 和 工 作 量 缺 少 统 一 的 控 制, 对 课 题 背 景 和 拟 解 决 的 工 程 问 题 缺 少 进 一 步 论 证, 导 致 不 同 课 题 的 难 度 和 工 作 量 相 差 悬 殊, 进 度 不 一 同 时, 由 于 毕 业 人 数 增 加 和 实 验 场 地 的 限 制, 大 多 数 学 校 缺 少 专 门 的 毕 业 设 计 场 所, 也 给 毕 业 设 计 的 管 理 和 监 督 带 来 不 便 最 后, 在 毕 业 设 计 结 果 评 价 上 偏 重 于 文 档, 而 对 工 程 和 开 发 能 力 缺 少 直 接 评 价 目 前 毕 业 设 计 主 要 依 据 文 献 综 述 外 文 翻 译 开 题 报 告 毕 业 论 文 等 文 档 资 料 和 答 辩 情 况 给 出 成 绩, 而 对 工 科 学 生 应 该 重 视 的 工 程 和 应 用 开 发 能 力 没 有 直 接 具 体 的 评 价 同 时, 各 级 教 学 管 理 部 门 每 年 对 毕 业 设 计 的 检 查 也 是 以 文 档 为 主 这 些 因 素 间 接 导 致 了 学 生 和 老 师 重 视 文 档 资 料 整 理, 却 忽 视 实 际 问 题 解 决 能 力 和 工 程 应 用 开 发 能 力 的 培 养 2 毕 业 设 计 过 程 的 实 施 探 索 为 了 提 高 毕 业 设 计 质 量, 考 查 学 生 的 知 识 综 合 运 用 分 析 解 决 问 题 和 应 用 开 发 的 能 力, 我 们 对 网 络 工 程 专 业 的 毕 业 设 计 进 行 了 改 革 首 先 将 整 个 毕 业 设 计 成 果 分 为 设 计 成 果 基 金 项 目 : 浙 江 省 教 育 技 术 研 究 规 划 重 点 课 题 (JA013); 宁 波 工 程 学 院 高 教 研 究 课 题 (NG10003) 资 助 项 目 ; 宁 波 工 程 学 院 第 四 批 校 级 重 点 专 业 网 络 工 程 专 业 建 设 ( 宁 工 发 2013[37] 号 ); 宁 波 工 程 学 院 首 批 校 级 实 践 教 学 改 革 与 创 新 项 目 ( 宁 工 教 务 [2014]5 号 ) 第 一 作 者 简 介 : 何 仲 昆, 男, 副 教 授, 研 究 方 向 为 计 算 机 网 络 教 学 和 物 联 网 技

66 和 文 档 成 果 两 类 : 设 计 成 果 用 来 考 察 学 生 实 际 分 析 解 决 问 题 和 应 用 开 发 的 能 力, 包 括 网 络 设 计 方 案 实 现 网 络 程 序 实 现 等, 主 要 以 可 操 作 的 实 体 方 式 进 行 检 查, 如 搭 建 的 网 络 环 境 开 发 的 程 序 等 ; 而 文 档 成 果 对 应 传 统 的 毕 业 设 计 成 果, 包 括 论 文 正 文 文 献 综 述 外 文 翻 译 和 开 题 报 告 四 个 部 分 同 时 规 定 : 在 开 始 设 计 成 果 以 前 需 首 先 完 成 文 档 成 果 中 的 文 献 综 述 和 开 题 报 告 初 稿, 并 经 过 检 查 后 才 能 开 始 撰 写 毕 业 论 文 具 体 实 施 主 要 包 括 如 下 几 方 面 : 2.1 调 整 毕 业 设 计 时 间, 规 定 各 阶 段 主 要 工 作 内 容 为 了 方 便 管 理 安 心 设 计, 避 免 毕 业 设 计 与 就 业 造 成 冲 突, 一 方 面 调 整 培 养 计 划, 将 第 七 学 期 的 授 课 学 时 降 低 到 4 个 学 时, 并 安 排 在 半 天 时 间 内 集 中 完 成 ; 另 一 方 面, 调 整 毕 业 设 计 的 时 间 并 规 定 各 环 节 的 任 务, 具 体 做 法 如 下 :1 毕 业 设 计 和 毕 业 实 习 从 第 七 学 期 开 始, 持 续 到 学 院 安 排 的 答 辩 时 间 结 束 ;2 指 导 老 师 于 第 七 学 期 第 1 周 上 交 课 题 说 明, 教 研 室 组 织 老 师 进 行 统 一 审 题 ;3 学 生 在 开 学 2 周 内 通 过 师 生 双 向 选 择, 完 成 选 题 工 作 ;4 在 完 成 选 题 以 后 2 周 内, 完 成 开 题 工 作, 上 交 文 献 综 述 和 开 题 报 告 初 稿 ;5 开 题 后, 在 实 验 室 集 中 完 成 成 果 设 计 工 作, 提 交 设 计 成 果 ;6 只 有 当 设 计 成 果 经 过 教 研 室 组 织 的 检 验 后, 才 能 进 入 论 文 撰 写, 并 允 许 学 生 出 去 应 聘 和 寻 找 实 习 单 位 ;7 在 规 定 毕 业 答 辩 期 限 ( 通 常 在 第 8 学 期 14 周 前 后 ), 上 交 毕 业 论 文 终 稿, 进 行 答 辩 2.2 认 真 做 好 审 题 和 选 题 工 作 为 了 使 学 生 能 够 及 早 落 实 课 题 避 免 课 题 在 工 作 量 和 难 度 上 差 别 过 大 及 早 掌 握 不 同 类 别 课 题 组 成 及 来 源, 我 们 认 真 做 好 毕 业 设 计 课 题 的 审 题 和 选 题 工 作 具 体 做 法 如 下 :1 指 导 教 师 在 第 七 学 期 开 始 前, 按 1:1.5 比 例 准 备 课 题 提 交 说 明, 内 容 包 括 工 程 背 景 拟 解 决 问 题 课 题 难 度 工 作 量 对 学 生 要 求 ;2 在 教 研 室 主 持 下, 组 织 老 师 进 行 集 中 审 题, 根 据 课 题 领 域 工 程 背 景 难 度 和 工 作 量, 去 掉 部 分 明 显 不 适 合 的 课 题, 并 适 当 保 持 工 程 和 开 发 类 课 题 的 比 例 ;3 召 开 毕 业 设 计 动 员 大 会 实 现 师 生 双 向 课 题 选 择 ;4 选 题 结 束 以 后, 学 生 开 始 查 询 资 料 熟 悉 课 题, 并 完 成 文 献 综 述 和 开 题 报 告 初 稿 对 于 那 些 由 学 生 自 己 提 供 课 题 的, 也 要 通 过 相 关 指 导 教 师 提 交 在 2014 届 毕 业 设 计 实 施 中, 共 收 集 到 指 导 教 师 递 交 课 题 98 个, 题 目 涵 盖 企 业 网 设 计 实 施 网 络 协 议 应 用 开 发 协 议 分 析 物 联 网 应 用 开 发 管 理 信 息 系 统 等 多 个 方 面 ; 经 审 核, 剔 除 了 部 分 没 有 工 程 背 景 工 作 量 过 小 实 验 性 和 事 务 性 的 课 题 后, 共 有 81 个 课 题 供 师 生 双 向 选 择, 经 过 一 周 沟 通 和 选 择,69 名 参 加 毕 业 设 计 的 同 学 都 选 定 了 课 题, 进 入 到 开 题 工 作 2.3 开 放 实 验 室, 集 中 进 行 成 果 设 计, 并 严 格 做 好 考 勤 工 作 为 了 创 造 良 好 的 学 习 和 设 计 环 境, 教 研 室 专 门 安 排 了 一 个 实 训 机 房 并 将 所 有 专 业 实 验 室 在 空 余 时 间 向 毕 业 生 开 放, 同 时 规 定 学 生 毕 业 设 计 必 须 在 上 述 场 所 内 集 中 进 行, 要 求 每 个 同 学 按 时 到 岗, 并 制 订 了 严 格 的 考 勤 措 施 在 2014 届 毕 业 设 计 实 施 中, 要 求 学 生 除 了 上 课 以 外, 早 上 8:30 11:30, 下 午 1:30 4:30 在 实 验 室 集 中 设 计, 并 以 指 导 教 师 为 单 位 做 好 每 个 同 学 的 签 到 和 纪 律 管 理 工 作, 并 安 排 班 干 部 每 天 对 考 勤 情 况 进 行 监 督 集 中 毕 业 设 计 起 到 了 良 好 的 效 果, 不 仅 保 证 了 毕 业 设 计 时 间, 方 便 了 指 导 教 师 和 同 学 间 沟 通, 逐 渐 养 成 了 良 好 的 学 习 氛 围 同 时 对 部 分 后 进 同 学 也 起 到 了 良 好 的 促 动 作 用, 一 些 专 业 基 础 较 差 的 同 学, 经 过 一 到 二 个 星 期 适 应 后, 克 服 了 对 技 术 的 恐 惧, 逐 渐 拿 起 书 本 咨 询 同 学 请 教 老 师, 投 入 到 毕 业 设 计 中 去, 取 得 了 长 足 进 步 2.4 严 格 进 行 设 计 成 果 检 查, 鼓 励 提 早 完 成 成 果 设 计

67 为 了 提 高 毕 业 设 计 中 的 工 程 能 力 和 应 用 开 发 能 力, 及 早 完 成 成 果 设 计, 教 研 室 组 织 了 多 次 成 果 检 查 首 先, 教 研 室 制 定 了 成 果 检 查 通 过 标 准 : 有 一 定 工 程 背 景 提 出 解 决 问 题 的 方 案 有 自 己 分 析 和 设 计 的 成 分 ; 其 次, 组 织 包 括 指 导 教 师 在 内 的 成 果 检 查 小 组, 对 学 生 的 成 果 及 完 成 情 况 进 行 检 查 ; 最 后, 检 查 小 组 就 工 作 量 工 作 难 度 分 析 和 设 计 的 合 理 性 独 立 完 成 情 况 进 行 计 分, 作 为 成 果 设 计 的 成 绩, 占 最 后 毕 业 设 计 成 绩 的 40% 只 有 设 计 成 果 检 查 合 格 以 上 的 同 学 才 能 进 入 到 毕 业 实 习 和 毕 业 论 文 写 作 阶 段 在 2014 届 毕 业 设 计 实 施 过 程 中, 我 们 于 第 七 学 期 的 第 14 周 18 周, 第 八 学 期 第 9 周 和 12 周 组 织 了 4 次 成 果 检 查 在 成 果 检 查 中, 首 先 要 求 指 导 老 师 就 课 题 背 景 任 务 要 求 工 作 量 工 作 难 度 学 生 完 成 情 况 做 简 单 说 明, 然 后 由 学 生 演 示 和 解 释 设 计 成 果, 评 判 小 组 进 行 检 查 操 作 和 提 问, 最 后 小 组 就 课 题 完 成 情 况 给 出 得 分, 并 判 定 成 果 检 查 是 否 合 格 2.5 根 据 设 计 成 果 完 成 论 文 正 文 设 计 成 果 检 查 合 格 以 上 的 同 学 允 许 进 入 论 文 撰 写 阶 段, 由 于 有 了 以 上 实 际 工 作 基 础, 所 以 学 生 只 要 根 据 对 成 果 设 计 中 的 分 析 设 计 实 现 工 作 进 行 描 述, 就 能 够 得 到 一 篇 内 容 充 实 质 量 较 高 的 毕 业 设 计 论 文 2.6 建 立 兼 顾 设 计 成 果 和 文 档 成 果 的 成 绩 评 定 标 准 根 据 毕 业 设 计 教 学 质 量 评 价 的 层 次 性 多 元 性 综 合 性 等 特 点, 传 统 毕 业 设 计 评 价 内 容 包 括 成 果 质 量 评 价 和 管 理 工 作 质 量 评 价 两 大 方 面 其 中 成 果 由 论 文 正 文 文 献 综 述 外 文 翻 译 三 部 分 组 成, 是 衡 量 毕 业 设 计 教 学 质 量 的 核 心 [3] 这 种 方 式 有 一 套 成 熟 且 行 之 有 效 的 做 法, 也 能 较 好 地 考 察 学 生 各 方 面 的 能 力, 但 对 应 用 型 本 科 院 校 的 工 科 专 业 所 需 的 解 决 实 际 问 题 能 力 和 应 用 开 发 能 力 没 有 具 体 的 衡 量 指 标 因 此, 我 们 在 最 后 成 绩 评 定 中 增 加 了 设 计 成 果 部 分, 规 定 毕 业 设 计 成 果 由 设 计 成 果 和 文 档 成 果 组 成, 并 各 占 毕 业 设 计 总 成 绩 的 40% 其 中 设 计 成 果 包 括 设 计 方 案 搭 建 的 网 络 环 境 和 可 运 行 程 序, 由 设 计 成 果 评 定 小 组 检 查 答 辩 以 后 给 分 ; 文 档 成 果 包 括 论 文 正 文 文 献 综 述 外 文 翻 译 开 题 报 告, 由 指 导 教 师 评 阅 教 师 和 答 辩 小 组 共 同 给 分 ; 管 理 工 作 环 节 的 评 分 由 指 导 教 师 给 出, 占 毕 业 设 计 最 后 总 成 绩 的 20%, 这 样 的 改 变 能 切 实 的 兼 顾 并 提 高 应 用 型 本 科 院 校 学 生 的 应 用 开 发 能 力 和 工 程 实 际 能 力, 使 学 生 对 完 成 毕 业 设 计 成 果 引 起 足 够 的 重 视 3 实 施 效 果 经 过 几 次 实 验 和 论 证, 我 们 在 2014 级 网 络 工 程 专 业 的 毕 业 设 计 中 实 施 了 教 学 改 革 经 过 两 个 学 期 实 践, 形 成 良 好 的 毕 业 设 计 氛 围, 主 要 表 现 有 以 下 几 方 面 1 学 生 的 学 习 积 极 性 有 了 明 显 提 高, 逐 步 形 成 良 好 的 毕 业 设 计 氛 围 学 生 对 严 格 的 纪 律 管 理 慢 慢 适 应, 并 发 展 到 主 动 提 出 合 理 化 建 议, 到 了 中 期 以 后, 学 生 在 周 末 和 晚 上 自 觉 来 实 验 室 完 成 毕 业 设 计 工 作 另 外, 部 分 专 业 不 太 好 的 学 生 慢 慢 消 除 了 对 专 业 的 恐 惧, 投 入 到 毕 业 设 计 中, 并 取 得 了 良 好 的 成 效 2 学 生 的 工 程 能 力 和 应 用 开 发 能 力 得 到 了 有 效 提 高 : 通 过 毕 业 设 计 对 学 生 各 方 面 的 能 力 得 到 了 全 面 的 训 练 和 提 高, 部 分 同 学 还 体 现 了 较 强 的 应 用 开 发 能 力 和 工 程 能 力, 收 到 师 生 的 一 致 好 评 3 就 业 情 况 明 显 好 转 : 由 于 在 毕 业 设 计 期 间 收 受 到 良 好 训 练, 学 生 在 就 业 时 都 较 快 地 找 到 了 工 作 另 外, 经 不 完 全 统 计, 专 业 对 口 率 从 上 年 的 30% 左 右 提 高 到 63% 以 上, 网 络 应 用 开 发 类 岗 位 也 明 显 增 多

68 但 是, 实 施 过 程 中 也 出 现 了 教 师 对 毕 业 设 计 投 入 的 精 力 大 幅 度 增 加 学 生 毕 业 率 有 较 大 幅 度 下 降 等 问 题, 这 些 问 题 有 待 于 在 以 后 的 教 学 改 革 中 进 行 调 整 4 结 语 当 前, 部 分 本 科 院 校 在 毕 业 设 计 中 存 在 的 学 生 不 重 视 教 师 投 入 精 力 少 管 理 不 完 善 等 现 象, 导 致 毕 业 设 计 环 节 达 不 到 预 定 培 养 的 目 标 宁 波 工 程 学 院 网 络 工 程 专 业 在 近 几 年 的 毕 业 设 计 教 学 实 践 中, 采 取 了 调 整 毕 业 设 计 时 间 段 做 好 审 题 和 学 生 选 题 工 作 集 中 设 计 严 格 考 勤 严 格 进 行 工 程 成 果 检 查 和 调 整 毕 业 设 计 成 绩 评 定 标 准 等 办 法, 实 现 了 毕 业 设 计 文 档 成 果 ( 包 括 论 文 正 文 文 献 综 述 外 文 翻 译 ) 和 设 计 成 果 ( 包 括 设 计 方 案 搭 建 网 络 环 境 和 可 运 行 程 序 ) 并 重 的 结 果, 更 好 地 完 成 了 应 用 型 本 科 院 校 的 工 程 技 术 人 才 培 养 的 目 标 参 考 文 献 : [1] 刘 波 粒, 刘 泽 军. 浅 析 本 科 生 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 质 量 滑 坡 的 原 因 及 其 对 策 [J]. 中 国 高 教 研 究, 2007(7):89-90 [2] 时 伟. 大 学 本 科 毕 业 论 文 的 弃 与 存 [J]. 中 国 高 等 教 育,2010(7): [3] 马 敬 峰. 论 本 科 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 教 学 质 量 评 价 体 系 的 构 建 [J]. 中 国 大 学 教 学,2006(6):

69 Windows 网 络 高 级 I/O 模 型 教 学 初 探 曹 中 华, 汪 浩, 石 海 鹏 ( 江 西 师 范 大 学 软 件 学 院, 江 西 省 南 昌 市 ) 摘 要 : 传 统 的 WINDOWS 网 络 I/O 模 型 教 学 内 容 都 侧 重 于 程 序 控 制 逻 辑 使 用 步 骤 的 介 绍, 教 学 方 式 机 械, 学 生 不 容 易 理 解 掌 握 本 文 介 绍 了 从 操 作 系 统 设 备 管 理 概 念 出 发, 分 析 它 们 之 间 的 相 互 联 系, 讲 解 常 用 的 WINDOWS 五 种 网 络 I/O 模 型, 各 种 模 型 的 使 用 特 点, 促 进 学 生 对 Windows 网 络 I/O 模 型 编 程 的 理 解 和 掌 握 关 键 词 : 网 络 编 程 ; 套 接 字 ;I/O 模 型 ; 设 备 管 理 中 图 分 类 号 :G642 文 献 标 识 码 :B/A 文 章 编 号 : 0 引 言 Internet 是 20 世 纪 最 伟 大 的 发 明 之 一, 它 将 数 以 千 万 的 各 种 类 型 计 算 设 备 连 接 成 一 个 巨 大 的 网 络, 人 类 社 会 现 在 已 经 无 法 离 开 它 计 算 机 网 络 是 计 算 机 专 业 的 核 心 课 程, 早 期 的 计 算 机 网 络 教 学 主 要 侧 重 于 基 础 理 论 和 网 络 工 程 两 个 方 面, 而 SOCKET 软 件 设 计 方 面 的 教 学 则 较 少 开 展, 现 今 掌 握 基 本 的 SOCKET 套 接 字 编 程 是 对 程 序 员 的 基 本 要 求 软 件 开 发 人 员 在 熟 悉 网 络 编 程 后, 可 以 向 两 个 方 面 发 展, 其 一 是 熟 悉 网 络 相 关 协 议, 编 写 和 网 络 底 层 相 关 的 代 码, 这 要 求 程 序 员 有 扎 实 的 计 算 机 网 络 理 论 知 识, 熟 悉 阅 读 RFC 文 档 ; 其 二 则 是 编 写 相 关 的 网 络 服 务 器 程 序 在 windows 平 台 编 写 网 络 服 务 器 程 序 离 开 不 了 各 种 Winsock I/O 模 型, 本 文 将 讨 论 在 实 际 教 学 过 程 中, 从 操 作 系 统 设 备 管 理 的 基 本 概 念 出 发, 分 析 它 和 Windows 网 络 I/O 模 型 之 间 的 联 系, 介 绍 各 种 Windows 高 级 I/O 模 型 的 特 点, 促 进 实 际 教 学 效 果 Windows 套 接 字 提 供 了 两 种 模 式 执 行 I/O 操 作 : 阻 塞 模 式 和 非 阻 塞 模 式 阻 塞 模 式 下,I/O 操 作 完 成 前, 执 行 操 作 的 WINDOWS 函 数 调 用 会 一 直 等 待 下 去, 不 会 将 控 制 权 交 还 给 程 序 非 阻 塞 模 式 功 能 强 大, 在 执 行 I/O 操 作 调 用 后, 函 数 无 论 如 何 都 会 立 即 返 回, 并 交 回 控 制 权, 但 是 因 为 I/O 操 作 还 没 有 完 成 就 返 回, 所 以 会 不 断 的 返 回 错 误, 其 使 用 较 复 杂 为 解 决 这 些 问 题,Windows 系 统 提 供 一 些 I/O 模 型, 这 些 模 型 在 提 高 网 络 I/O 效 率 同 时 降 低 了 使 用 难 度, 但 是 理 解 和 使 用 好 这 些 I/O 模 型 对 于 普 通 的 学 习 者 也 不 是 件 容 易 的 事 情 虽 然 存 在 许 多 的 书 籍 文 章 介 绍 WINDOWS 网 络 I/O 模 型 方 面 内 容, 但 是 它 们 都 侧 重 于 程 序 控 制 逻 辑 使 用 步 骤 的 介 绍, 在 教 学 过 程 中, 学 生 还 是 不 能 深 入 理 解 其 实 网 络 I/O 也 属 于 标 准 设 备 管 理 范 畴, 在 具 备 操 作 系 统 设 备 管 理 基 础 概 念 后, 从 操 作 系 统 I/O 设 备 管 理 方 面 来 讲 解 该 方 面 内 容, 学 生 可 能 更 容 易 接 受, 而 且 SOCKET 强 调 地 是 编 程 方 面 的 实 现, 通 过 网 络 编 程 实 践, 也 会 促 进 学 生 对 设 备 管 理 理 论 的 理 解 1 标 准 I/O 设 备 管 理 [1] 设 备 管 理 的 基 本 任 务 是 按 照 用 户 请 求 操 作 I/O 设 备, 完 成 数 据 的 输 入 和 输 出, 常 用 I/O 设 备 管 理 有 4 种 方 式 : 收 稿 日 期 : 基 金 项 目 : 江 西 省 教 改 资 助 项 目 (windows 环 境 TCP/IP 程 序 设 计 教 学 体 系 研 究 ) 作 者 简 介 : 曹 中 华, 男, 讲 师, 研 究 方 向 为 计 算 机 网 络, 图 像 处 理 ; 汪 浩, 男, 教 授, 研 究 方 向 为 计 算 机 网 络

70 1.1 轮 询 方 式 即 由 程 序 直 接 控 制, 在 这 种 方 式 下 控 制 者 是 用 户 进 程, 当 用 户 进 程 需 要 输 入 或 输 出 数 据 时, 它 通 过 CPU 发 出 启 动 设 备 的 指 令, 定 时 对 各 种 设 备 轮 流 询 问 一 遍 有 无 处 理 要 求, 有 则 加 以 处 理 由 于 处 理 机 能 够 处 理 的 设 备 数 量 有 一 定 限 度, 且 程 序 轮 询 毕 竟 占 据 了 CPU 相 当 一 部 分 处 理 时 间, 因 此 程 序 轮 询 是 一 种 效 率 较 低 的 方 式, 在 现 代 计 算 机 系 统 中 已 很 少 应 用 1.2 中 断 I/O 控 制 方 式 高 速 的 CPU 和 低 速 的 输 入 输 出 设 备 是 设 备 管 理 要 解 决 的 一 个 重 要 问 题 为 了 提 高 CPU 利 用 率, 减 少 程 序 直 接 控 制, 在 I/O 操 作 完 成 时, 输 入 输 出 设 备 控 制 器 通 过 中 断 请 求 向 处 理 器 发 出 中 断 信 号, 处 理 器 收 到 中 断 信 号 之 后, 转 向 预 先 设 计 好 的 中 断 处 理 程 序, 对 数 据 传 送 工 作 进 行 相 应 的 处 理, 从 而 实 现 了 一 定 程 度 的 并 行 操 作 1.3 DMA 控 制 方 式 在 外 围 设 备 和 内 存 之 间 开 辟 直 接 的 数 据 交 换 通 路 数 据 在 内 存 与 I/O 设 备 间 直 接 进 行 成 块 传 输 它 不 需 要 CPU 的 任 何 中 间 干 涉, 只 需 要 CPU 在 过 程 开 始 时 向 设 备 发 出 命 令, 然 后 通 过 中 断 来 得 知 过 程 是 否 结 束 和 下 次 操 作 是 否 准 备 就 绪 1.4 I/O 通 道 控 制 方 式 通 道 是 一 个 独 立 于 CPU, 专 门 管 理 I/O 的 处 理 机 通 道 具 有 执 行 I/O 指 令 的 能 力, 并 通 过 执 行 通 道 程 序 来 控 制 设 备 与 内 存 直 接 进 行 数 据 交 换, 数 据 的 传 送 方 向 存 放 数 据 的 内 存 始 址, 传 送 的 数 据 块 长 度 等 都 由 通 道 来 进 行 控 制 另 外, 通 道 控 制 方 式 可 以 做 到 一 个 通 道 控 制 多 台 设 备 与 内 存 进 行 数 据 交 换 因 而, 通 道 方 式 进 一 步 减 轻 了 CPU 的 工 作 负 担, 增 加 了 计 算 机 系 统 的 并 行 工 作 程 度 以 上 四 种 是 计 算 机 操 作 系 统 课 程 都 将 重 点 介 绍 地 I/O 设 备 管 理 方 式, 它 们 之 间 既 有 联 系 又 有 区 别 这 里 主 要 是 区 分 由 谁 读 写 数 据 缓 冲 区, 是 否 通 过 操 作 系 统 内 部 缓 冲 区 作 为 中 间 媒 介 例 如 中 断 方 式 数 据 是 先 存 放 在 数 据 缓 冲 寄 存 器 内, 寄 存 器 满 之 后 产 生 中 断 要 求 CPU 处 理 ; 中 断 方 式 的 数 据 传 送 是 在 中 断 时 由 CPU 控 制 完 成, 而 DMA 方 式 则 是 在 DMA 控 制 器 的 控 制 下 不 经 过 CPU 控 制 完 成 ; 通 道 控 制 与 DMA 方 式 都 是 以 内 存 为 中 心, 实 现 设 备 和 内 存 直 接 交 换 数 据 ; 不 同 的 是, 在 DMA 方 式 中, 数 据 的 传 送 方 向 存 放 数 据 的 内 存 始 址, 传 送 的 数 据 块 长 度 等 都 由 CPU 控 制, 而 在 通 道 方 式 中, 这 些 都 由 通 道 进 行 控 制 ; 另 外 DMA 方 式 每 台 设 备 至 少 需 要 一 个 DMA 控 制 器, 而 一 个 通 道 控 制 器 可 以 控 制 多 台 设 备 总 体 来 看 从 轮 询 方 式 到 通 道 控 制 方 式, 随 着 I/O 控 制 复 杂 性 的 逐 渐 提 高,CPU 计 算 性 能 得 到 解 放, 设 备 的 数 据 传 输 和 管 理 效 率 得 到 了 提 升 2 Socket I/O 模 型 和 设 备 I/O 之 间 关 系 常 用 的 I/O 模 型 有 如 下 5 种 : 阻 塞 模 型 (Blocking mode),select mode, WSAAsyncSelect mode,wsaeventeselect mode,overlapped I/O mode,iocp [2,3,4] 默 认 情 况 下 套 接 字 应 用 阻

71 塞 模 型 工 作, 这 会 耗 费 较 长 的 等 待 时 间, 网 络 I/O 工 作 效 率 较 低 在 开 发 WINDOWS 网 络 服 务 器 程 序 时 都 会 使 用 其 它 非 阻 塞 模 式 I/O 模 型, 使 应 用 程 序 处 于 异 步 方 式, 并 且 模 型 可 以 同 时 管 理 多 个 套 接 字 上 的 通 信, 提 高 了 系 统 效 率 网 络 数 据 收 发 流 程 基 本 模 型 如 下 图 1 所 示, 以 网 络 接 收 数 据 为 例, 其 工 作 流 程 是 底 层 网 络 协 议 接 收 数 据 [2,3,4,5], 将 数 据 放 入 到 相 应 的 套 接 字 系 统 缓 冲 区, 应 用 程 序 再 从 该 缓 冲 区 内 读 取 数 据 到 应 用 程 序 缓 冲 区, 从 而 完 成 数 据 的 接 收 工 作 数 据 的 发 送 则 按 照 相 反 的 方 向 实 现 其 实 每 一 种 网 络 I/O 模 型 也 类 似 于 标 准 操 作 系 统 提 供 的 外 部 设 备 管 理 方 式, 它 们 虽 然 不 是 标 准 外 部 设 备 驱 动 程 序, 但 是 其 工 作 流 程 思 想 和 外 部 设 备 管 理 基 本 是 相 通 的, 所 以 可 以 按 照 标 准 I/O 设 备 管 理 方 式 理 解 这 5 种 网 络 I/O 模 型 应 用 程 序 缓 冲 区 接 收 数 据 套 接 字 系 统 缓 冲 区 接 收 数 据 网 络 底 层 协 议 收 发 发 送 数 据 发 送 数 据 图 1 标 准 网 络 I/O 工 作 流 图 2.1 阻 塞 模 型 阻 塞 模 型 就 像 轮 询 方 式 一 样 检 测 外 部 设 备 是 否 有 数 据 等 待 输 入 输 出 处 理, 应 用 程 序 直 接 控 制 所 有 网 络 I/O, 即 如 果 它 获 得 操 作 系 统 分 配 的 CPU 时 间 片, 应 用 程 序 不 停 地 检 测 套 接 字 系 统 缓 冲 区, 如 果 缓 冲 区 内 有 数 据, 应 用 程 序 将 接 收 下 来 并 存 入 应 用 程 序 缓 冲 区, 然 后 将 控 制 权 返 回 给 应 用 程 序 ; 当 缓 冲 区 内 没 有 数 据, 程 序 则 处 于 阻 塞 状 态, 该 应 用 程 序 所 分 配 的 CPU 时 间 多 数 都 将 耗 费 在 判 断 是 否 有 网 络 数 据 待 处 理 2.2 异 步 等 模 型 Select mode,wsaasyncselect mode,wsaeventselect mode 等 模 式 使 应 用 程 序 处 于 异 步 方 式, 它 们 的 程 序 设 计 流 程 非 常 相 似, 都 是 创 建 套 接 字 后, 调 用 模 型 函 数 进 入 异 步 工 作 方 式, 并 设 置 触 发 条 件, 由 模 型 监 视 套 接 字 系 统 缓 冲 区 状 态, 此 时 应 用 程 序 可 以 执 行 其 它 任 务 当 条 件 满 足 时 则 触 发 不 同 类 型 的 通 知, 应 用 程 序 从 套 接 字 系 统 缓 冲 区 读 取 数 据 到 应 用 程 序 缓 冲 区 这 种 网 络 数 据 I/O 处 理 工 作 方 式 和 设 备 管 理 中 断 工 作 情 况 类 似, 模 型 就 像 一 个 中 断 控 制 器, 当 套 接 字 系 统 缓 冲 区 满 足 接 收 或 发 送 条 件, 则 通 知 应 用 程 序 进 行 处 理 2.3 Overlapped I/O mode 重 叠 结 构 和 完 成 端 口 都 使 用 了 Overlapped 重 叠 结 构 体, 使 用 Overlapped 重 叠 结 构 能 提 供 高 性 能 I/O 操 作 这 种 模 型 的 应 用 程 序 通 知 网 络 底 层 收 发 处 理 直 接 使 用 应 用 程 序 缓 冲 区 数 据, 其 工 作 流 程 如 下 图 2 所 示 因 为 使 用 了 重 叠 结 构 体, 网 络 应 用 程 序 不 使 用 套 接 字 缓 冲 区 作 为 中 介, 底 层 操 作 系 统 调 用 直 接 为 其 传 送 数 据, 并 且 在 传 送 完 毕 后 给 上 层 应 用 程 序 发 送 通 知, 应 用 程 序 条 件 触 发 后, 马 上 处 理 数 据, 所 以 Overlapped I/O mode 提 供 了 两 种 方 式 触 发

72 条 件, 事 件 对 象 通 知 方 式 和 完 成 例 程, 用 于 通 知 应 用 程 序 处 理 网 络 数 据 应 用 程 序 缓 冲 区 接 收 数 据 网 络 底 层 协 议 收 发 发 送 数 据 图 2 Overlapped I/O 工 作 流 图 因 此 使 用 该 模 型 时, 应 用 程 序 像 设 备 DMA 控 制 方 式 一 样 先 通 知 模 型 执 行 某 项 I/O 工 作, 实 现 设 备 和 内 存 直 接 交 换 数 据, 这 时 主 程 序 则 可 以 安 心 地 去 执 行 其 它 工 作, 当 模 型 完 成 该 项 I/O 操 作, 即 数 据 在 网 络 收 发 端 和 应 用 程 序 缓 冲 区 间 完 成 传 递, 则 通 知 主 程 序 处 理 数 据 2.4 完 成 端 口 完 成 端 口 也 是 使 用 重 叠 结 构 体, 由 系 统 直 接 将 数 据 投 放 在 应 用 程 序 缓 冲 区, 但 是 Overlapped I/O mode 工 作 线 程 的 调 度 管 理 需 要 由 应 用 程 序 自 己 控 制 ; 完 成 端 口 则 不 一 样, 程 序 员 根 据 机 器 的 情 况 预 先 规 划 好 控 制 线 程 个 数, 并 放 入 线 程 池 中, 将 需 要 工 作 的 套 接 字 和 线 程 池 交 给 完 成 端 口 统 一 管 理, 并 由 它 合 理 分 配 线 程 运 行 情 况, 其 工 作 流 程 概 括 如 图 3 所 示 这 种 模 型 和 通 道 控 制 方 式 非 常 相 似, 完 成 端 口 和 通 道 一 样 也 是 相 对 独 立 的 管 理 者, 管 理 所 有 线 程 及 相 关 的 套 接 字 完 成 数 据 的 输 入 输 出, 并 且 可 以 和 主 线 程 保 持 相 对 独 立, 所 以 如 果 一 个 应 用 程 序 需 要 管 理 多 个 套 接 字 的 通 信, 使 用 完 成 端 口 模 型 可 以 使 系 统 性 能 达 到 最 优, 为 系 统 提 供 最 好 的 伸 缩 性 线 程 池 OS 完 成 端 口 Sock-n Sock-1 3 结 束 语 图 3 完 成 端 口 I/O 工 作 流 图

73 本 文 介 绍 了 操 作 系 统 设 备 管 理 基 本 理 论 和 Windows 网 络 I/O 模 型 之 间 的 联 系 在 教 学 活 动 实 施 过 程 中, 按 照 本 文 介 绍 的 方 法 进 行 计 算 机 网 络 高 级 编 程 课 程 教 学, 先 对 Windows 常 用 五 种 I/O 模 型 基 本 概 念 等 方 面 知 识 点 进 行 教 学, 深 入 理 解 它 们 的 控 制 工 作 流 程 ; 然 后 才 介 绍 网 络 I/O 模 型 相 关 的 程 序 控 制 逻 辑 使 用 步 骤 等 内 容, 并 增 加 相 关 程 序 设 计 实 践 内 容, 通 过 以 上 步 骤, 多 数 学 生 都 能 应 用 SOCKET 套 接 字 进 行 网 络 高 级 编 程 参 考 文 献 : [1] 汤 小 丹, 梁 红 兵 等. 计 算 机 操 作 系 统 [M]( 第 3 版 ). 西 安 : 西 安 电 子 科 技 大 学 出 版 社,2007: [2] Jim Ohlund.Network Programming for Microsoft Windows[M]( 第 2 版 ). 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社, 2002: [3] W.Richard Stevens,Bill Fenner.Unix Network Programming,Volume 1: The Sockets Networking API [M] ( 第 3 版 ). 北 京 : 人 民 邮 电 出 版 社,2009: [4] 罗 军 舟, 黎 波 涛 等.TCP/IP 协 议 及 网 络 编 程 技 术 [M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社,2006: [5] James F.Kurose,Keith W.Ross, 陈 鸣 等 译. 计 算 机 网 络 : 自 顶 向 下 方 法 [M]( 第 4 版 ). 北 京 : 机 械 工 业 出 版 社,2008: A Preliminary Study of Teaching Windows Network Advanced I/O Model Cao Zhong-hua, Wang Hao, Shi Hai-peng (Software Institute, JiangXi Normal University, NanChang , China ) Abstract: The teaching content of traditional windows network I/O model most focused on introducing the process control logic and the using steps. This way is very mechanical, so students are not easy to understand. This paper introduces a way on how to teach the I/O models of windows. First, this way briefly review the foundation of operating system device management, then analyzes the relationship between the device management and the I/O models. At last, the using characteristics of various models are introduced and compared. This kind of method can promote the students understand and master the windows network I/O models. Key words: network programming; socket; I/O model; device management

74 基 于 计 算 思 维 的 网 站 设 计 教 学 研 究 胡 珍 新 ( 江 西 师 范 大 学 计 算 机 信 息 工 程 学 院, 江 西 南 昌 ) 摘 要 : 网 站 设 计 课 程 是 网 络 工 程 专 业 的 一 门 必 修 课, 是 顺 应 互 联 网 发 展 开 设 的 一 门 理 论 与 实 践 操 作 结 合 的 课 程 当 前 大 多 数 学 生 对 该 门 课 程 的 语 法 知 识 掌 握 较 好, 但 实 践 操 作 有 所 欠 缺 计 算 思 维 是 当 下 热 点, 文 章 探 讨 基 于 计 算 思 维 的 教 学 模 式, 教 学 内 容 建 设, 同 时 阐 述 培 养 学 生 计 算 思 维 能 力 的 方 法 关 键 词 : 网 站 设 计 ; 计 算 思 维 ; 教 学 研 究 0 引 言 计 算 思 维 由 美 国 卡 内 基 梅 隆 大 学 计 算 机 系 主 任 周 以 真 教 授 于 2006 年 在 权 威 杂 志 Communication of the ACM 上 提 出 她 指 出 计 算 思 维 是 运 用 计 算 机 科 学 的 基 本 概 念 去 求 解 问 题 设 计 系 统 和 理 解 人 类 行 为 等 涵 盖 计 算 机 科 学 广 度 的 一 系 列 思 维 活 动 [1] 随 后, 国 内 学 者 对 计 算 思 维 产 生 了 极 大 兴 趣 陈 国 良 院 士 董 荣 胜 教 授 冯 博 琴 教 授 等 多 位 专 家 学 者 组 织 了 若 干 次 关 于 计 算 思 维 的 研 讨 会 2010 年 7 月, 西 安 交 通 大 学 主 办 的 九 校 联 盟 (C9) 计 算 机 基 础 课 程 研 讨 会 上 发 表 九 校 联 盟 (C9) 计 算 机 基 础 教 学 发 展 战 略 联 合 声 明 [2], 他 们 迫 切 希 望 将 计 算 思 维 引 入 教 学, 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力 许 多 高 校 正 在 以 大 学 计 算 机 基 础 课 程 为 切 入 点 尝 试 在 教 学 中 培 养 学 生 的 计 算 思 维 网 站 设 计 课 程 是 一 门 介 绍 网 站 开 发 技 术 的 课 程 许 多 学 生 都 对 该 课 程 感 兴 趣, 选 修 者 众 多, 因 此 在 该 课 程 中 引 入 计 算 思 维 的 模 式 教 学 对 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力 有 积 极 意 义 1 在 课 堂 教 学 中 引 入 计 算 思 维 网 站 设 计 可 采 用 计 算 思 维 去 解 决 设 计 网 页 时 遇 到 的 一 些 问 题, 如 将 一 个 庞 大 复 杂 的 问 题 分 解 成 多 个 小 问 题 分 而 治 之 ; 采 用 冗 余 设 计 解 决 客 户 端 兼 容 问 题 ; 优 化 网 页 访 问 速 度 问 题 等 因 此, 在 课 堂 教 学 中 引 入 计 算 思 维 能 有 效 的 提 高 教 学 效 果 网 站 设 计 课 程 主 要 介 绍 一 种 动 态 网 页 技 术 和 一 门 数 据 库 技 术 现 在 有 许 多 的 动 态 网 页 技 术 和 数 据 库 技 术 为 了 将 计 算 思 维 融 入 到 课 堂 教 学 中 选 择 PHP 与 MySQL 作 为 教 学 内 容 从 课 时 上 来 说 是 比 较 合 适 的 PHP 语 法 类 似 于 C 语 言, 而 网 站 设 计 课 程 开 设 时 间 一 般 晚 于 C 语 言, 学 生 在 学 习 PHP 的 语 法 时 更 容 易 掌 握, 这 样 可 将 更 多 的 时 间 放 在 培 养 其 计 算 思 维 能 力 上 1.1 当 前 教 学 存 在 的 问 题 当 前 教 学 主 要 讲 解 PHP 语 法 知 识 PHP 技 术 运 用 及 数 据 库 的 操 作 在 这 种 教 学 模 式 下 学 生 独 立 设 计 开 发 网 页 时 不 知 如 何 下 手, 教 学 效 果 不 能 达 到 预 期 的 目 标 网 站 开 发 看 似 简 单 实 则 繁 杂, 而 计 算 思 维 采 用 抽 象 和 分 解 来 设 计 巨 大 复 杂 的 系 统, 这 点 正 好 可 运 用 到 网 站 的 开 发 设 计 中 在 教 学 中 引 入 计 算 思 维 概 念, 着 重 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力, 能 很 好 的 解 决 当 前 教 学 遇 到 的 问 题 1.2 教 学 内 容 设 计 以 计 算 思 维 为 导 向 设 计 教 学 内 容, 着 重 培 养 学 生 使 用 计 算 机 解 决 问 题 的 能 力 据 此 在 课 堂 教 学 中 淡 化 基 本 语 法 的 讲 解, 着 力 设 计 问 题, 使 用 计 算 思 维 的 方 式 去 解 决 问 题 并 强 化 语 法 知 识 的 掌 握 教 学 内 容 分 为 两 大 部 分 : 知 识 理 论 篇 和 案 例 篇 知 识 理 论 篇 主 要 包 括 : 计 算 思 维 概 述 HTTP 协 议 基 本 语 法 数 组 字 符 函 数 文 件 日 期 类 和 对 象 Cookie Session MySQL 等 案 例 篇 以 设 计 一 个 网 站 为 例 讲 解 如 何 使 用 计 算 思 维 把 复 杂 问 题 简 单 化 在 组 织 具 体 教 学 内 容 时 以 问 题 为 切 入 点, 安 排 相 应 语 法 知 识 的 讲 解, 同 时 涉 及 某 些 计 算 思 维 能 力 的 使 用 那 么 什 么 样 的 能 力 是 计 算 思 维 能 力 呢? 我 们 可 把 计 算 思 维 分 解 为 一 些 特 征 点, 这 些 特 征 点 包 括 ( 但 不 仅 于 ) 如 下 概 念 : 规 约 嵌 入 转 化 仿 真 递 归 并 行 抽 象 第 一 作 者 简 介 : 胡 珍 新, 男, 讲 师, 研 究 方 向 为 信 息 检

75 分 解 保 护 冗 余 容 错 纠 错 系 统 恢 复 启 发 式 规 划 学 习 调 度 折 中, 优 化 等 等 [3] 在 设 计 问 题 时 可 尽 量 包 括 这 些 计 算 思 维 能 力, 如 设 计 阶 乘 的 问 题 来 介 绍 函 数, 并 采 用 递 归 的 计 算 思 维 去 解 决 问 题 ; 设 计 实 现 加 减 乘 除 的 简 单 计 算 器 的 问 题 来 介 绍 类 和 对 象, 可 采 用 抽 象 的 计 算 思 维 求 解 问 题 教 学 内 容 的 组 织 难 在 问 题 的 设 计, 设 计 的 问 题 要 尽 量 涵 盖 上 述 的 计 算 思 维 能 力, 这 是 在 短 期 内 很 难 完 成 的, 是 一 个 长 期 积 累 的 过 程 1.3 教 学 手 段 多 样 化 目 前 主 要 采 用 课 堂 讲 授 的 方 式 教 学, 此 教 学 方 式, 重 在 教, 学 生 是 被 动 的 学 习 计 算 思 维 的 教 学 模 式 重 点 是 启 发 式 教 学, 在 有 限 的 课 堂 学 时 下 引 入 多 种 教 学 手 段 辅 助 教 学, 可 考 虑 采 用 如 下 教 学 手 段 (1) MOOC 教 学 国 内 外 顶 尖 大 学 设 立 了 许 多 网 络 学 习 平 台, 在 网 上 提 供 免 费 课 程 课 时 有 限, 教 师 在 课 堂 上 无 法 仔 细 讲 解 的 知 识 点, 可 让 学 生 在 课 外 通 过 MOOC 学 习 (2) 课 堂 讨 论 教 师 可 采 用 课 堂 讨 论 的 方 式 提 高 学 生 的 学 习 积 极 性 教 师 可 在 讨 论 课 上 设 计 问 题 让 学 生 讨 论 如 何 解 决 问 题, 最 后 教 师 点 评 并 归 纳 出 解 决 此 类 问 题 可 采 用 的 计 算 思 维 能 力 (3) 视 频 教 学 任 课 教 师 可 收 集 制 作 与 课 程 有 关 的 教 学 视 频, 学 生 可 在 课 后 观 看 学 习 相 关 视 频 (4) 课 程 论 坛 教 师 可 建 立 课 程 论 坛 在 论 坛 上 教 师 提 供 课 程 相 关 的 资 料 下 载, 及 时 解 答 学 生 提 出 的 问 题, 还 可 发 出 对 某 个 问 题 的 讨 论 新 技 术 的 出 现, 使 得 授 课 方 式 更 加 多 样 化 教 师 可 在 教 学 中 充 分 利 用 这 些 新 技 术, 引 导 学 生 主 动 积 极 地 学 习 改 变 传 统 的 知 识 点 灌 输 式 教 学 方 式, 以 问 题 求 解 为 导 向, 启 发 学 生 如 何 解 答 问 题, 并 归 纳 解 答 问 题 的 计 算 思 维 2 在 实 践 教 学 中 融 入 计 算 思 维 目 前 的 实 践 教 学 主 要 是 教 师 布 置 一 定 的 上 机 习 题 让 学 生 完 成 这 些 上 机 习 题 与 教 学 中 讲 授 的 知 识 点 有 关, 如 循 环 语 句 数 组 函 数 等 这 样 的 实 践 教 学 只 是 强 化 了 学 生 对 课 程 知 识 点 的 掌 握 而 已, 没 有 进 行 思 维 的 训 练 计 算 机 技 术 发 展 日 新 月 异, 新 技 术 层 出 不 穷, 今 天 我 们 学 习 的 某 门 计 算 机 语 言 或 技 术, 在 不 久 的 将 来 可 能 会 被 淘 汰 掉 学 生 不 应 只 掌 握 某 门 计 算 机 语 言 或 技 术, 而 应 掌 握 求 解 问 题 的 思 维, 有 了 思 维 可 以 采 用 新 的 计 算 机 语 言 或 技 术 去 求 出 答 案 思 维 的 特 性 决 定 了 它 能 给 人 以 启 迪, 给 人 创 造 想 象 的 空 间 思 维 具 有 普 适 性, 知 识 和 技 能 具 有 时 间 性 的 局 限, 而 思 维 则 可 跨 越 时 间 性, 随 着 时 间 的 推 移, 知 识 和 技 能 可 能 被 遗 忘, 但 思 维 却 可 潜 移 默 化 地 融 入 未 来 的 创 新 活 动 中 [4] 计 算 思 维 具 有 强 大 的 创 新 能 力, 培 养 计 算 思 维 能 力 的 最 高 目 标 是 为 了 创 新 [5] 2.1 围 绕 计 算 思 维 设 计 上 机 内 容 实 践 操 作 是 强 化 学 习 的 一 种 有 力 手 段 教 师 应 该 围 绕 计 算 思 维 精 心 设 计 上 机 内 容, 尽 量 在 每 个 上 机 习 题 上 都 有 计 算 思 维 的 解 题 思 路, 例 如 设 计 有 关 循 环 的 上 机 习 题 时, 可 设 计 采 用 穷 举 思 维 解 答 的 习 题, 如 设 计 一 个 百 钱 买 百 鸡 的 习 题 [6] 在 每 次 上 机 实 验 后 教 师 可 设 计 一 些 类 似 解 题 思 路 的 习 题 让 学 生 课 后 自 己 练 习, 进 一 步 强 化 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力 上 机 实 验 在 培 养 学 生 求 解 问 题 的 能 力 上 是 一 种 很 重 要 的 手 段, 教 师 一 定 要 严 格 把 关, 不 能 放 之 任 之 为 了 更 好 的 让 学 生 上 机 实 验, 可 以 建 立 上 机 实 验 考 评 机 制, 对 每 位 学 生 每 次 上 机 实 验 情 况 打 分, 期 末 结 束 后 给 出 上 机 实 验 总 分 并 记 入 期 末 总 评 中 这 样 可 以 激 励 学 生 上 机 操 作, 训 练 他 们 解 决 问 题 的 能 力 2.2 项 目 驱 动 在 实 践 教 学 中 的 运 用 在 课 堂 教 学 的 最 后 阶 段, 教 师 会 讲 解 一 个 案 例 ( 一 个 实 际 的 网 站 ) 的 实 现 通 过 这 个 案 例 的 讲 解 让 学 生 了 解 如 何 利 用 科 学 系 统 的 方 法 把 一 个 庞 大 而 复 杂 的 问 题 抽 象 成 多 个 小 而 简 单 的 问 题 并 实 现 之 与 此 同 时, 教 师 在 实 践 教 学 中 为 了 进 一 步 加 强 学 生 的 实 践 操 作 能 力 和 培 养 他 们 的 计 算 思 维 能 力 会 布 置 一 个 项 目 让 学 生 完 成, 例 如 分 项 目 小 组 (3~4 个 学 生 一 组 ) 完 成 一 个 网 站, 项 目 时 间 规 定 在 期 末 前 一 个 月 内 每 个 小 组 设 小 组 长 一 名, 负 责 分 配 任 务 和 进 度 采 用 软 件 工 程 方 法 实 施 项 目, 要 求 撰 写 需 求 分 析 数 据 库 设 计 详 细 设 计 等 文 档 在

76 项 目 的 实 施 过 程 中 学 生 会 相 互 配 合 团 结 协 作, 他 们 会 了 解 团 队 精 神 的 重 要 性, 学 会 运 用 计 算 思 维 的 方 式 去 分 析 求 解 问 题, 明 白 计 算 思 维 的 重 要 性 项 目 完 成 后, 每 个 项 目 小 组 推 荐 一 员 成 员 以 PPT 的 形 式 介 绍 他 们 的 项 目 并 演 示 他 们 的 网 站 教 师 和 学 生 一 起 讨 论 项 目 的 优 劣, 教 师 应 对 每 个 项 目 进 行 评 分 并 点 评, 指 出 其 中 的 不 足 和 可 以 进 一 步 完 善 的 地 方 3 建 立 基 于 计 算 思 维 的 练 习 系 统 3.1 练 习 的 重 要 性 网 站 设 计 是 一 门 实 践 操 作 性 很 强 的 课 程, 其 理 论 知 识 并 不 难, 难 在 实 践 操 作 从 多 年 的 教 学 情 况 来 看, 学 生 对 实 际 动 手 设 计 开 发 网 页 存 在 较 大 困 难 笔 者 从 与 学 生 的 交 流 中 发 现 他 们 课 后 练 习 较 少, 课 堂 上 虽 然 听 懂 了, 但 课 后 没 有 进 一 步 的 巩 固, 很 快 又 忘 记 了 根 据 上 面 的 描 述 可 知 练 习 对 于 掌 握 一 门 课 程 知 识 是 很 重 要 的, 布 置 一 定 量 的 作 业 是 必 要 的 然 而 由 于 学 习 该 门 课 程 的 学 生 众 多, 批 改 作 业 会 占 用 教 师 的 大 量 时 间 建 立 一 个 在 线 的 练 习 系 统 可 以 很 好 的 解 决 这 个 问 题 3.2 练 习 系 统 设 计 构 思 采 用 计 算 思 维 的 教 学 模 式, 学 生 能 更 好 掌 握 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力 在 日 新 月 异 的 计 算 机 技 术 面 前, 一 些 计 算 机 技 术 会 老 去, 但 计 算 思 维 能 力 仍 能 适 用 问 题 的 求 解, 因 此 练 习 系 统 的 设 计 重 点 在 于 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力 初 步 构 思 是 对 专 家 学 者 提 出 的 计 算 思 维 能 力 进 行 归 纳, 总 结 哪 些 能 力 是 计 算 思 维 能 力 针 对 每 种 计 算 思 维 能 力 都 设 计 一 些 习 题 加 入 到 练 习 系 统 中 随 着 授 课 进 度 布 置 相 应 的 练 习 给 学 生 做, 如 讲 授 到 函 数 这 一 节 时 可 布 置 递 归 有 关 的 练 习, 练 习 系 统 可 自 动 批 改 作 业 增 减 习 题, 这 样 既 可 以 减 轻 教 师 负 担, 又 可 以 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力 4 结 语 计 算 思 维 是 现 今 的 研 究 热 点, 众 多 专 家 学 者 都 希 望 将 其 引 入 课 程 教 学 中 去 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力 然 而 解 决 计 算 思 维 能 力 培 养 落 地 的 问 题, 还 需 要 做 大 量 艰 苦 与 细 致 的 研 究 工 作 [7] 笔 者 以 网 站 设 计 课 程 如 何 培 养 计 算 思 维 能 力 进 行 探 讨, 在 计 算 思 维 的 教 学 模 式 下 对 教 学 内 容 教 学 手 段 进 行 研 究, 设 想 建 立 一 个 练 习 系 统 进 一 步 加 强 计 算 思 维 能 力 的 培 养 在 以 后 还 希 望 能 建 立 一 个 计 算 思 维 的 教 学 效 果 评 价 系 统, 从 而 能 得 到 有 效 的 反 馈, 改 进 教 学 参 考 文 献 : [1] Wing J M. Computational thinking[j]. Communications of the ACM, 2006, 49(3): [2] 九 校 联 盟 (C9) 计 算 机 基 础 教 学 发 展 战 略 联 合 声 明 [J]. 中 国 大 学 教 学,2010(9):4-9. [3] 李 廉. 计 算 思 维 概 念 与 挑 战 [J]. 中 国 大 学 教 学,2012(1):7-12. [4] 战 德 臣, 聂 兰 顺. 计 算 思 维 与 大 学 计 算 机 课 程 改 革 的 基 本 思 路 [J]. 中 国 大 学 教 学,2013(2): [5] 牟 琴, 谭 良. 计 算 思 维 的 研 究 及 其 进 展 [J]. 计 算 机 科 学,2011(3): [6] 程 向 前, 陈 建 明. 可 视 化 计 算 [M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社,2013: [7] 冯 博 琴. 对 于 计 算 思 维 能 力 培 养 落 地 问 题 的 探 讨 [J]. 中 国 大 学 教 学,2012(9):

77 面 向 全 过 程 的 课 程 考 核 方 法 研 究 许 博, 陈 鸣, 邢 长 友, 胡 超 ( 解 放 军 理 工 大 学 指 挥 信 息 系 统 学 院, 江 苏 省 南 京 市 ) 摘 要 : 对 现 有 传 统 课 程 考 核 方 式 存 在 的 弊 端 进 行 了 深 入 分 析, 提 出 了 面 向 全 过 程 的 课 程 考 核 方 法, 能 够 对 学 生 课 程 学 习 过 程 中 每 一 个 环 节 进 行 量 化 考 核, 一 方 面 为 教 师 提 供 及 时 的 教 学 效 果 反 馈, 另 一 方 面 督 促 并 激 发 学 生 学 习 积 极 性 利 用 信 息 系 统 实 现 在 线 测 试 与 分 析, 有 效 促 进 了 学 生 对 知 识 点 的 掌 握, 降 低 了 教 师 处 理 试 卷 的 工 作 量, 提 升 了 教 学 效 率 关 键 词 : 过 程 管 理 ; 教 学 模 式 ; 在 线 测 试 ; 激 励 机 制 ; 资 源 共 享 考 试 是 教 学 信 息 反 馈 的 重 要 途 径, 是 高 校 教 学 过 程 中 不 可 或 缺 的 重 要 环 节 和 促 进 教 学 目 标 实 现 的 重 要 手 段, 是 教 师 改 进 教 学 工 作 的 直 接 反 馈 和 检 查 教 学 效 果 的 有 效 手 段 课 程 教 学 应 包 括 传 授 知 识 和 培 养 能 力 两 个 方 面, 传 授 知 识 是 重 要 的, 它 是 培 养 学 生 能 力 的 基 础, 但 学 了 知 识 并 不 等 于 会 应 用 知 识 去 思 考, 去 解 决 问 题, 因 而 还 需 要 学 生 通 过 思 考 和 实 践 将 所 学 知 识 转 换 为 自 身 能 力, 使 学 生 懂 得 如 何 思 考 如 何 创 新 如 何 利 用 所 学 解 决 现 实 问 题 才 是 最 终 的 教 学 目 标 传 统 的 课 程 考 核 方 式 忽 略 了 能 力 素 质 的 培 养, 缺 乏 对 学 生 整 个 学 习 过 程 的 综 合 评 价, 导 致 学 生 为 了 考 试 而 学 习 [1] 论 文 从 培 养 学 生 能 力 素 质 角 度 出 发, 提 出 了 面 向 全 过 程 的 课 程 考 核 方 法, 充 分 激 发 学 生 学 习 的 积 极 性, 使 他 们 自 觉 进 入 学 习 状 态, 引 导 学 生 实 现 知 识 向 能 力 的 转 化 将 全 过 程 考 核 方 法 应 用 于 教 学 实 践 的 过 程 中, 利 用 信 息 系 统 实 现 了 在 线 测 试 与 分 析, 辅 助 教 师 完 成 课 程 教 学 目 标, 有 效 促 进 学 生 对 知 识 点 的 掌 握, 降 低 教 师 工 作 量, 提 升 教 学 效 率 1 传 统 考 核 方 式 分 析 长 期 以 来, 我 校 计 算 机 网 络 相 关 课 程 一 直 采 用 传 统 闭 卷 考 试 方 法, 并 结 合 实 验 成 绩 和 平 时 成 绩, 给 出 总 评 成 绩, 一 般 平 时 成 绩 占 20%, 实 验 成 绩 占 30%, 考 试 成 绩 占 50% 这 种 考 核 方 式 以 检 查 学 生 学 习 效 果 为 主 要 目 标, 并 最 终 评 定 学 生 课 程 学 习 成 绩, 但 忽 略 了 对 学 生 学 习 过 程 的 评 价 通 过 多 年 的 教 学 实 践, 我 们 认 为 上 述 传 统 考 核 方 式 存 在 很 多 弊 端, 主 要 表 现 在 以 下 四 个 方 面 (1) 检 验 学 生 对 知 识 掌 握 程 度 是 传 统 考 试 命 题 的 主 要 标 准, 学 生 通 过 考 前 突 击, 做 一 些 典 型 试 题, 即 使 平 时 不 学 习, 通 过 临 时 死 记 硬 背 也 能 考 出 好 成 绩, 这 种 方 式 虽 然 通 过 了 课 程 考 核, 但 很 快 就 会 淡 忘, 无 法 打 下 坚 实 的 基 础 ; (2) 传 统 考 试 内 容 常 拘 泥 于 书 本, 多 注 重 检 验 应 知 应 会 的 知 识, 偏 重 记 忆, 缺 乏 理 解, 更 谈 不 上 对 知 识 的 综 合 应 用, 导 致 学 生 学 习 方 法 僵 硬, 只 会 死 记 硬 背, 缺 少 了 学 习 主 动 性 和 积 极 性, 无 法 实 现 对 知 识 的 全 面 理 解 和 掌 握 (3) 在 教 学 实 践 中, 我 们 发 现 平 时 善 于 思 考 思 维 活 跃 注 重 实 际 应 用 的 学 生 考 试 成 绩 低 于 擅 长 死 记 硬 背 的 学 生, 他 们 的 真 实 能 力 素 质 无 法 通 过 传 统 考 试 得 到 检 验, 而 学 习 方 法 僵 硬 的 学 生 虽 然 得 了 高 分, 但 对 于 知 识 的 实 际 应 用 却 无 从 谈 起, 造 成 了 常 说 的 高 分 低 能 现 象 (4) 传 统 考 试 方 式 只 关 注 学 生 学 习 课 程 的 最 终 成 绩, 而 忽 视 了 整 个 学 习 过 程, 导 致 课 程 结 束 后 才 能 对 学 生 学 习 效 果 进 行 评 价, 错 过 了 课 程 学 习 的 最 佳 时 段 2 全 过 程 课 程 考 核 2.1 教 学 全 过 程 管 理 思 想 教 学 全 过 程 管 理 指 教 师 关 注 学 生 学 习 过 程 的 每 一 个 环 节, 并 根 据 学 生 的 全 程 表 现 综 合 评 定 其 课 程 成 绩 [2], 更 进 一 步 讲, 从 课 程 开 始 至 结 束, 教 师 需 要 掌 控 每 个 学 生 的 学 习 进 度 学 习 质 量 和 学 习 效 果 全 过 程 管 理 要 求 教 师 及 时 发 现 问 题 纠 正 问 题, 促 使 学 生 按 照 教 师 制 定 的 计 划 完 成 课 程 学 习 任 务 图 1 是 全 过 程 管 理 的 阶 段 示 意 图, 从 图 中 能 看 到, 教 师 对 不 同 学 习 阶 段 和 学 习 效 果 可 采 取 不 同 评 价 标 准 学 生 只 有 完 成 课 前 预 习 任 务, 才 能 够 在 课 堂 上 与 教 师 实 现 良 好 互 动, 为 学 习 新 知 识 奠 定 坚 实 的 基 础 但 教 学 实 践 表 明, 能 较 好 完 成 预 习 任 务 的 学 生 比 例 不 超 过 20%, 这 是 导 致 课 堂 教 学 效 率 偏 低 的 重 要 原 作 者 简 介 : 许 博, 男, 博 士, 讲 师, 研 究 方 向 为 网 络 分 布 式 计 算 和 网 络 流 量 识 别, 联 系 电 话 : , 陈 鸣, 男, 博 士, 教 授, 博 士 生 导 师, 研 究 方 向 为 网 络 测 量 网 络 体 系 结 构 网 络 管 理 等

78 因 [3] 在 全 过 程 教 学 管 理 中, 可 以 采 用 技 术 手 段, 通 过 网 络 教 学 系 统, 以 微 课 或 MOOC 等 形 式, 给 学 生 安 排 课 前 预 习 任 务, 通 过 其 预 习 花 费 的 时 间 和 完 成 测 试 任 务 来 判 定 预 习 效 果, 促 使 学 生 提 高 课 前 预 习 质 量 在 教 学 过 程 中, 教 师 可 以 根 据 学 生 的 分 组 讨 论 情 况 课 程 笔 记 和 课 堂 表 现 对 每 个 学 生 的 学 习 态 度 进 行 主 观 评 价 ; 根 据 考 试 成 绩 实 验 成 绩 和 平 时 作 业 对 学 生 学 习 效 果 进 行 客 观 评 价 按 照 上 述 学 习 过 程, 在 任 何 学 习 阶 段, 教 师 都 可 以 对 学 生 进 行 综 合 评 价, 促 使 其 按 照 教 师 计 划 完 成 课 程 学 习 任 务 全 过 程 管 理 学 习 时 间 主 观 评 价 课 前 预 习 课 堂 表 现 课 程 笔 记 课 后 作 业 客 观 成 绩 考 试 成 绩 学 习 过 程 分 组 讨 论 实 验 成 绩 图 1 全 过 程 管 理 阶 段 示 意 图 2.2 课 程 全 过 程 考 核 方 法 基 于 教 学 全 过 程 管 理 思 想, 我 们 提 出 了 面 向 全 过 程 的 课 程 考 核 方 法, 如 图 2 所 示 平 时 成 绩 课 前 预 习 阶 段 课 堂 学 习 阶 段 课 后 复 习 阶 段 预 习 时 间 预 习 测 试 课 堂 表 现 分 组 讨 论 随 堂 测 试 课 程 笔 记 课 后 作 业 实 践 技 能 训 练 知 识 点 测 试 自 主 测 试 x% 实 验 成 绩 实 验 次 数 实 验 时 间 实 验 报 告 考 试 成 绩 期 中 考 试 期 末 考 试 阶 段 考 试 y% z% 总 成 绩 图 2 全 过 程 考 核 方 法 示 意 图 将 课 程 总 成 绩 分 平 时 成 绩 实 验 成 绩 和 考 试 成 绩 三 类, 每 一 类 成 绩 按 一 定 比 例 计 入 总 成 绩 平 时 成 绩 与 课 堂 教 学 紧 密 相 关, 实 现 了 对 学 生 每 一 个 学 习 环 节 的 考 核, 教 师 通 过 对 每 名 学 生 学 习 情 况 的 了 解, 实 现 教 学 的 精 细 化 管 理 在 课 前 预 习 阶 段, 学 生 完 成 预 习 测 试 后, 教 师 可 以 根 据 预 习 测 试 结 果 调 整 教 学 内 容 ; 课 堂 学 习 阶 段, 通 过 随 堂 测 试, 实 时 了 解 学 生 对 新 知 识 的 理 解 和 接 受 程 度, 有 针 对 性 的 布 置 课 后 作 业 和 知 识 点 测 试 ; 在 课 后 复 习 阶 段, 通 过 知 识 点 测 试 自 主 测 试 和 作 业 成 绩, 安 排 辅 导 课, 弥 补 课 堂 教 学 不 足, 保 证 教 学 质 量 在 课 程 教 学 过 程 中, 除 了 关 注 学 生 学 习 效 果 以 外, 还 应 该 关 注 他 们 在 学 习 中 表 现 出 的 态 度 情 感 和 价 值 观, 如 学 生 的 语 言 表 达 能 力 与 他 人 合 作 交 往 能 力 实 践 创 新 能 力 观 察 分 析 能 力 自 主 学 习 能 力 等 因 此, 在 平 时 成 绩 中, 囊 括 自 主 测 试 实 践 技 能 训 练 和 分 组 讨 论, 通 过 对 各 环 节 的 量 化 评 分, 引 导 学 生 积 极 参 与 并 完 成 各 教 学 环 节, 培 养 学 生 综 合 能 力 素 质 [4] 实 验 是 转 化 知 识 和 应 用 知 识 的 重 要 学 习 环 节, 应 该 根 据 教 学 内 容 为 学 生 提 供 丰 富 的 实 验 内 容 和 环 境, 并 根 据 学 生 参 与 度 和 实 验 报 告 评 定 其 实 验 成 绩 将 以 往 的 期 末 考 试 成 绩 扩 展 到 期 中 考 试 和 阶 段 考 试, 由 此 促 进 学 生 学 习 的 积 极 性 和 考 核 的 综 合 性 3 试 题 管 理 与 测 试 分 析 模 型 上 述 全 过 程 考 核 方 法 对 教 师 提 出 了 较 高 的 要 求, 为 了 降 低 教 师 工 作 量, 提 高 教 学 效 率, 我 们 设 计 并 实 现 了 ourcourse [5] 网 络 教 学 系 统, 辅 助 教 师 完 成 教 学 任 务, 实 现 对 学 生 学 习 成 绩 的 全 过 程 考 核 [6,7] ourcourse 提 供 了 功 能 完 备 的 试 题 管 理 与 在 线 测 试 分 析 功 能, 辅 助 教 师 完 成 每 一 个 教 学 环 节 的 水 平 测 试, 其 结 构 模 型 如 图 3 所 示 ourcourse 在 每 个 教 学 阶 段 都 能 够 提 供 形 式 适 当 的 测 试, 而 不 是 仅 靠 传 统 的 一 考 定 终 身 的 测 试 模 式 测 试 效 果 可 直 接 反 馈 给 教 师, 作 为 前 面 阶 段 教 学 效 果 的 评 价, 使 教 师 能 够 及 时 调 整 和 改 进 教 学 内 容 为 了 培 养 学 生 的 能 力 素 质, 促 进 学 生 通 过 自 学 习 方 式 学 到 更 多 课 本 以 外 的 东 西 并 能 融 会 贯 通 学 习 到 的 知 识, 系 统 为 学 生 提 供 对 自 学 习 效 果 进 行 自 我 检 验 的 功 能 从 试 题 管 理 功 能 上 讲, 系 统 提 供 试

79 题 录 入 试 题 与 知 识 点 或 章 ( 反 映 学 习 的 阶 段 性 ) 绑 定 等 功 能 ; 从 组 卷 测 试 功 能 上 讲, 系 统 提 供 布 置 课 后 作 业 章 讲 测 试 知 识 点 测 试 期 中 测 试 和 期 末 测 试 等 组 卷 功 能 和 测 试 支 持 功 能 ; 从 评 价 分 析 功 能 上 讲, 系 统 能 够 提 供 自 动 评 分 和 / 或 人 工 阅 卷 相 结 合 的 功 能 分 数 处 理 和 教 学 效 果 分 析 等 功 能 因 此, 题 库 管 理 与 测 试 分 析 模 块 能 够 将 测 试 阅 卷 评 分 和 教 学 效 果 评 价 等 教 学 活 动 综 合 在 一 起, 不 仅 能 够 大 大 提 升 教 学 质 量 和 效 率, 而 且 能 促 进 学 生 自 学 习, 还 能 够 节 约 时 间 人 力 与 财 力, 使 测 试 成 绩 更 为 客 观 和 公 正 试 题 练 习 组 卷 练 习 试 题 管 理 课 后 作 业 作 业 成 绩 评 价 组 卷 管 理 随 机 组 卷 手 工 组 卷 试 卷 管 理 测 试 管 理 成 绩 分 析 在 线 测 试 在 线 阅 卷 图 3 试 题 管 理 与 测 试 分 析 模 型 4 结 语 课 程 学 习 是 高 校 培 养 新 时 期 科 技 创 新 人 才 的 重 要 途 径, 而 检 验 课 程 学 习 效 果 离 不 了 考 试, 或 者 说 考 试 是 为 课 程 教 学 服 务 的, 是 课 程 教 学 的 重 要 工 具 和 手 段 然 而, 随 着 人 才 培 养 目 标 的 改 变, 传 统 考 试 方 法 已 无 法 适 应 素 质 能 力 培 养 的 要 求 论 文 通 过 分 析 传 统 考 试 方 式 弊 端, 提 出 了 面 向 全 过 程 的 课 程 考 核 方 法, 并 利 用 信 息 系 统 将 其 应 用 于 实 际 教 学 中 实 践 证 明 全 过 程 考 核 方 法 能 有 效 促 进 学 生 对 知 识 点 的 掌 握, 激 发 其 学 习 积 极 性, 提 升 其 综 合 素 质, 同 时 应 用 信 息 系 统 降 低 了 全 过 程 考 核 的 难 度, 降 低 了 教 师 工 作 量, 提 升 了 教 学 效 率, 为 改 进 课 程 考 核 方 式 奠 定 了 基 础 下 一 步 主 要 工 作 是 研 究 各 项 考 核 指 标 比 例 系 数, 优 化 全 过 程 考 核 方 法 的 实 施 方 案 参 考 文 献 [1] 许 博, 陈 鸣, 邢 长 友, 等. 计 算 机 网 络 课 程 教 学 模 式 改 革 与 实 践 [J]. 计 算 机 教 育, 2013(1): [2] 刘 彦 保. 计 算 机 网 络 课 程 教 学 改 革 与 实 践 [J]. 黑 龙 江 高 教 研 究, 2006(2): [3] 温 志 萍. 基 于 培 养 工 程 应 用 型 人 才 的 计 算 机 网 络 课 程 教 学 改 革 [J]. 计 算 机 教 育, 2008(22): [4] 王 鹏, 商 庆 华. 关 于 激 发 学 生 积 极 性 与 培 养 创 新 能 力 的 研 究 与 实 践 [J]. 中 国 电 力 教 育,2008(19): [5] 许 博 陈 鸣 邢 长 友 常 强 林 等, 网 络 教 学 系 统 在 创 建 人 才 培 养 中 的 作 用, 内 蒙 古 大 学 学 报,2013(4): [6] 孙 中 华, 沈 慧 娟. 高 校 网 络 教 学 平 台 对 课 堂 教 学 辅 助 的 优 势 及 途 径 [J]. 西 安 邮 电 学 院 学 报,2010,15(2): [7] 富 岩, 任 师 兵, 王 传 杰. 大 学 物 理 网 络 教 学 平 台 设 计 与 实 践 [J]. 沈 阳 师 范 大 学 学 报 : 自 然 科 学 版, 2008, 26(3): Reform and Practice of Computer Networks Teaching Mode XU Bo, CHEN Ming, XING Changyou, LI Bing, HU Chao (Institute of Command Information System, PLA University of Science and Technology, Nanjing , China) Abstract: The present situation of computer networks teaching is discussed in this paper and four kinds of teaching modes is analyzed for improving the quality of computer networks. From the actual teaching experience, we present the entire process management thought for college teachers on the undergraduate. Through the application of the heuristic teaching and incentive mechanism, student-centered teaching form is promoted. We put forward resource sharing mode to make the excellent resources propagate rapidly between universities. We design and implement icourse network teaching system based on Web technology, which provide a technical support

80 for the new teaching mode. sharing Keywords: computer network; teaching mode; heuristic; incentive mechanism; resource

81 就 业 导 向 的 网 络 工 程 专 业 学 生 实 践 能 力 的 培 养 朱 洁, 王 江 平, 仝 茂 海 ( 南 京 晓 庄 学 院 数 学 与 信 息 技 术 学 院, 江 苏 南 京 ) 摘 要 : 针 对 现 有 应 用 型 本 科 网 络 工 程 专 业 实 践 能 力 培 养 存 在 的 问 题, 提 出 以 就 业 为 导 向, 强 化 学 生 专 业 方 向, 灵 活 设 置 方 向 课 程, 在 课 内 实 践 教 学 中 整 体 协 调 知 识 点 教 学 手 段 虚 实 结 合 丰 富 课 程 资 源 注 重 教 师 实 践 能 力 的 提 高 ; 在 课 外 辅 导 中 重 视 就 业 方 向 引 导 以 学 科 竞 赛 与 认 证 考 试 促 信 心 成 立 项 目 开 发 小 组 组 织 创 新 创 业 团 队 等 措 施 实 践 表 明, 措 施 对 于 提 高 学 生 实 践 能 力 增 强 就 业 竞 争 力 具 有 积 极 作 用 关 键 词 : 网 络 工 程 专 业 ; 实 践 能 力 ; 专 业 方 向 ; 就 业 导 向 0 引 言 工 程 型 与 应 用 型 网 络 工 程 专 业 以 培 养 学 生 的 实 践 与 创 新 能 力 为 核 心 [1-2], 卓 越 工 程 师 教 育 培 养 计 划 也 要 求 强 化 学 生 的 工 程 能 力 和 创 新 能 力 [3] 现 有 的 应 用 型 网 络 工 程 专 业 在 实 践 能 力 培 养 上 存 在 一 些 问 题 :1 应 用 型 本 科 仍 延 续 学 术 教 育 的 模 式, 培 养 的 人 才 难 以 满 足 产 业 需 求 虽 然 企 业 对 网 络 工 程 技 术 人 才 需 求 量 大, 却 很 难 招 到 工 程 设 计 与 应 用 能 力 强 的 毕 业 生 2 云 计 算 物 联 网 等 网 络 新 兴 产 业 的 出 现 急 需 大 量 对 口 人 才, 而 专 业 人 才 培 养 需 要 一 定 的 周 期, 最 初 入 职 的 往 往 可 以 把 握 技 术 发 展 方 向, 成 为 产 业 发 展 的 决 定 性 力 量 而 传 统 模 式 课 程 体 系 固 定, 新 技 术 往 往 以 讲 座 的 形 式 简 单 介 绍, 使 感 兴 趣 的 学 生 因 不 具 备 能 力 要 求 而 难 以 入 职 3 网 络 工 程 设 备 更 新 快, 学 校 不 可 能 将 主 流 品 牌 所 有 层 次 的 设 备 一 并 购 齐 且 经 常 更 新, 学 生 接 触 的 设 备 有 限, 影 响 到 工 程 实 践 能 力 4 教 师 长 期 从 事 学 术 型 研 究, 很 少 参 与 实 际 工 程 的 设 计 施 工 与 管 理, 很 难 在 教 学 中 现 身 说 法 这 些 问 题 的 存 在 限 制 着 学 生 实 践 能 力 的 提 高, 影 响 了 学 生 的 就 业 本 文 从 分 析 就 业 岗 位 与 能 力 需 求 出 发, 强 化 方 向 课 程 的 设 计, 对 课 内 教 学 与 课 外 辅 导 环 节 进 行 改 进, 以 提 升 学 生 的 专 业 兴 趣, 培 养 方 向 榜 样 学 生, 促 进 学 生 实 践 能 力 的 提 高 1 网 络 工 程 专 业 就 业 岗 位 与 能 力 需 求 网 络 工 程 专 业 以 培 养 网 络 工 程 师 职 位 为 主, 相 关 岗 位 有 设 备 研 发 工 程 师 网 站 开 发 工 程 师 软 件 开 发 工 程 师 网 络 管 理 员 网 络 运 维 工 程 师 网 络 规 划 师 等, 围 绕 着 网 络 设 计 网 络 应 用 组 网 工 程 网 络 管 理 与 安 全 4 个 方 向 就 业 培 养 的 学 生 可 以 具 备 网 络 软 硬 件 产 品 研 发, 网 络 协 议 分 析 与 设 计, 网 络 应 用 系 统 设 计 与 开 发, 组 网 工 程 规 划 设 计 与 实 施, 网 络 系 统 管 理 与 维 护, 网 络 安 全 保 障 等 6 种 能 力 [4] 应 用 型 本 科 重 点 培 养 工 程 型 与 应 用 型 人 才 其 中, 工 程 型 人 才 应 具 备 后 3 种 能 力, 应 用 型 人 才 至 少 应 具 备 网 络 应 用 系 统 设 计 与 开 发 能 力 2 就 业 方 向 课 程 的 设 计 以 上 后 4 种 能 力 需 求 对 应 的 知 识 点 包 含 在 各 主 要 专 业 课 程 中, 传 统 教 学 中 并 没 有 将 这 些 课 程 进 行 专 业 方 向 的 对 应 学 生 按 部 就 班 地 学 完 专 业 课 程 后, 不 清 楚 课 程 在 专 业 方 向 中 基 金 项 目 : 南 京 晓 庄 学 院 教 育 教 学 改 革 研 究 重 点 项 目 ( ); 南 京 晓 庄 学 院 优 秀 教 学 团 队 建 设 项 目 ( ) 第 一 作 者 简 介 : 朱 洁, 女, 讲 师, 研 究 方 向 为 计 算 机 网

82 的 作 用, 只 知 道 学 了 什 么 课 程, 对 自 己 能 从 事 的 岗 位 不 明 确, 自 己 与 岗 位 能 力 要 求 之 间 的 差 距 不 清 楚, 导 致 学 习 目 标 偏 差, 难 以 形 成 就 业 优 势 因 此, 必 须 强 化 专 业 方 向, 将 课 程 归 类, 一 个 方 向 内 的 课 程 由 浅 及 深, 增 加 实 践 课 程 的 比 重, 注 重 提 升 学 生 的 实 践 能 力 根 据 应 用 型 本 科 的 培 养 要 求, 南 京 晓 庄 学 院 网 络 工 程 专 业 培 养 重 点 在 组 网 工 程 网 络 管 理 与 安 全 网 络 应 用 3 个 专 业 方 向 考 虑 到 组 网 工 程 网 络 管 理 与 安 全 两 方 向 是 一 脉 相 承 的, 存 在 于 网 络 工 程 项 目 的 前 后 阶 段, 在 相 关 就 业 岗 位 上 是 相 融 相 通 的, 学 生 如 果 全 面 把 握 再 有 所 侧 重, 有 利 于 拓 宽 就 业 面 从 整 体 上 理 解 与 实 施 网 络 工 程 项 目, 将 这 两 个 专 业 方 向 定 为 互 联 网 工 程 就 业 方 向 将 3 个 专 业 方 向 组 织 为 2 个 就 业 方 向, 就 业 方 向 与 对 应 课 程 如 表 1 所 示 表 1 就 业 方 向 课 程 就 业 方 向 能 力 要 求 方 向 课 程 课 内 实 践 课 外 实 践 网 络 应 用 互 联 网 工 程 网 络 应 用 系 统 设 计 与 开 发 组 网 工 程 规 划 设 计 与 实 施 网 络 系 统 管 理 与 维 护 网 络 安 全 保 障 Web 页 面 技 术 Web 程 序 设 计 Web 安 全 技 术 应 用 Linux 编 程 技 术 网 络 编 程 技 术 网 络 计 算 技 术 XML 原 理 与 应 用 J2EE 技 术 与 应 用 网 络 编 程 课 程 设 计 Web 页 面 技 术 课 程 设 计 Web 程 序 设 计 课 程 设 计 J2EE 技 术 与 应 用 课 程 设 计 移 动 终 端 开 发 实 训 网 络 应 用 综 合 实 训 路 由 与 交 换 技 术 移 动 通 信 与 无 线 网 络 网 络 工 程 接 入 网 技 术 网 络 安 全 网 络 管 理 与 维 护 网 络 性 能 与 测 试 网 络 工 程 师 职 业 道 德 与 责 任 路 由 与 交 换 技 术 实 训 网 络 管 理 实 训 网 络 安 全 技 术 实 训 网 络 工 程 布 线 实 训 互 联 网 工 程 综 合 实 训 课 程 实 验 课 程 设 计 实 训 课 程 方 向 实 训 企 业 实 习 毕 业 实 习 毕 业 设 计 学 科 竞 赛 创 新 创 业 团 队 项 目 开 发 小 组 就 业 方 向 课 程 灵 活 配 置, 可 以 增 加 新 技 术 课 程, 删 除 陈 旧 内 容 课 程, 以 适 应 学 生 实 际 能 力 水 平 与 产 业 发 展 近 况 学 生 在 方 向 课 程 中 至 少 选 修 15 学 分, 带 有 标 记 的 为 必 选 课 程 同 一 方 向 内 各 课 程 知 识 点 循 序 渐 进, 由 浅 及 深 在 专 业 基 础 课 后, 可 与 专 业 核 心 课 程 同 步 开 设 方 向 课 程, 在 方 向 课 程 内 逐 步 开 展 实 训 课 程, 形 成 课 程 实 验 课 程 设 计 实 训 课 程 方 向 实 训 的 不 间 断 实 践 链 其 中, 实 训 课 程 对 部 分 实 践 能 力 要 求 较 多 的 课 程 知 识 点 进 行 强 化 训 练, 方 向 实 训 需 要 结 合 同 一 方 向 内 多 门 课 程 知 识 点 完 成 综 合 能 力 的 锻 炼, 一 般 采 用 项 目 驱 动 式 教 学 相 当 一 部 分 就 业 方 向 课 程 通 过 校 企 合 作 的 方 式 开 展 卓 越 工 程 师 教 育 培 养 计 划 要 求 企 业 从 用 人 单 位 变 为 联 合 培 养 单 位 [5-6], 学 校 也 必 须 实 时 跟 进 用 人 需 求, 调 整 教 学 计 划 以 使 学 生 具 备 岗 位 要 求 的 实 践 能 力 专 业 基 础 与 核 心 课 程 是 教 师 的 强 项, 而 一 些 具 有 较 强 工 程 背 景 的 课 程 是 企 业 所 擅 长 的, 这 些 课 程 聘 请 企 业 工 程 师 给 学 生 授 课 在 教 师 经 过 培 训 或 进 入 企 业 学 习 获 得 实 践 经 验 后, 也 可 以 逐 步 讲 授 这 些 课 程 知 名 软 硬 件 研 发 生 产 企 业 一 般 都 设 有 教 育 培 训 部 门, 但 仅 限 自 家 产 品 ; 系 统 集 成 企 业 涉 及 的 产 品 类 别 丰 富, 项 目 案 例 较 多, 课 程 一 般 由 工 程 师 讲 授, 案 例 分 析 深 度 讲 解 方 式 与 方 法 教 学 效 果 因 人 而 异 ; 一 些 培 训 机 构 的 案 例 丰 富, 培 训 内 容 直 切 要 点, 但 到 学 校 授 课 与 作 讲 座 的 目 的 是 为 了 招 生 在 为 学 生 确 定 企 业 合 作 课 程 时, 需 要 结 合 学 生 的 专 业 实 践 能 力 水 平 企 业 的 产 品 与 项 目 案 例, 根 据 前 几 轮 教 学 的 反 馈, 选 择 责 任 感 强 的 企 业 合 作 除 了 课 程 合 作, 从 第 4 学 年 开 始, 选 择 性 地 安 排 部 分 优 秀 的 学 生 进 入 企 业 实 习 有 些 学 生 不 会 坐 等 学 校 安 排, 在 获 得 认 证 证 书 后, 有 能 力 通 过 心 仪 企 业 的 面 试 而 入 职 实 习 岗 位 对 能 进 入 企 业 实 习 的 学 生, 学 校 为 其 指 定 指 导 教 师, 指 导 教 师 与 企 业 导 师 需 要 经 常 交 流, 以 掌 握 学 生 的 实 习 情 况, 适 时 做 出 指 导 实 习 结 束 或 有 阶 段 性 成 果 后, 学 生 到 校 汇 报 工 作 成 果, 答 辩 通 过 后, 可 以 获 得 相 应 学 分 或 进 行 学 分 置 换 3 课 内 教 学 中 实 践 能 力 的 培 养

83 3.1 知 识 点 整 体 协 调 并 与 认 证 考 试 知 识 点 对 应 方 向 课 程 需 要 进 行 知 识 点 的 整 体 协 调, 部 分 课 程 中 具 有 相 同 理 论 基 础 的 内 容 在 后 讲 授 的 课 程 中 须 精 简, 以 避 免 课 程 间 出 现 重 复 的 内 容 各 课 程 知 识 点 之 间 按 时 间 线 由 浅 及 深, 逐 步 提 高 学 生 方 向 上 的 专 业 水 平 在 知 识 点 分 解 时, 部 分 课 程 的 知 识 点 与 相 关 认 证 考 试 的 知 识 点 进 行 对 应, 使 学 生 直 观 地 认 识 到 认 证 考 试 的 难 易 度, 提 高 学 习 的 兴 趣 经 过 一 两 门 专 业 基 础 专 业 核 心 课 程 的 学 习, 学 生 自 然 而 然 产 生 考 证 的 想 法 在 课 程 实 验 课 程 设 计 与 实 训 中 将 认 证 考 试 的 实 践 能 力 要 求 以 任 务 或 项 目 的 形 式 融 入, 使 学 生 认 识 到 认 证 的 知 识 不 只 停 留 在 书 本, 认 证 考 试 不 是 背 概 念 与 题 库, 而 是 要 学 以 致 用 学 生 通 过 自 己 的 努 力 获 得 证 书 的 同 时 也 掌 握 了 工 程 与 应 用 技 术, 真 正 具 有 了 证 书 所 要 求 的 实 践 能 力, 提 升 了 就 业 竞 争 力 与 入 职 成 功 率 3.2 教 学 手 段 虚 实 结 合 实 践 能 力 的 提 高 必 须 要 有 足 够 的 实 验 条 件 与 时 间 南 京 晓 庄 学 院 网 络 工 程 专 业 拥 有 网 络 应 用 网 络 安 全 网 络 工 程 Linux 应 用 物 联 网 等 实 验 室, 在 建 综 合 布 线 网 络 性 能 与 测 试 实 验 室 建 有 的 以 企 业 经 营 理 念 文 化 技 术 和 管 理 模 式 建 设 的 微 软 技 术 中 心 可 以 对 学 生 进 行 实 际 网 络 应 用 项 目 的 锻 炼 实 践 环 境 的 建 设 支 撑 了 专 业 与 方 向 课 程 的 开 展 但 在 实 验 室 环 境 中, 不 可 能 经 常 根 据 课 程 要 求 反 复 更 换 软 硬 件 环 境, 如 操 作 系 统 网 络 管 理 与 维 护 网 络 管 理 实 训 等 课 程 中 对 于 不 同 发 行 版 本 不 同 硬 件 配 置 的 操 作 系 统 有 需 求 ; 网 络 服 务 器 配 置 服 务 器 集 群 构 建 等 实 验 及 部 分 实 训 项 目 中 需 要 对 网 络 参 数 硬 件 配 置 软 件 环 境 进 行 更 改 虚 拟 机 软 件 可 以 实 现 这 些 要 求, 使 固 定 配 置 的 实 验 室 构 建 出 需 求 多 样 的 网 络 环 境, 丰 富 了 实 验 类 型, 提 升 了 课 程 实 验 的 趣 味 与 接 受 度 在 计 算 机 网 络 路 由 与 交 换 技 术 网 络 工 程 网 络 安 全 网 络 性 能 与 测 试 等 课 程 实 验 中 需 要 进 行 设 备 的 配 置, 可 以 先 通 过 模 拟 软 件 进 行 实 验, 掌 握 配 置 方 法 后, 使 用 真 实 的 设 备 完 成 验 证 即 使 新 型 号 的 设 备 或 者 昂 贵 的 核 心 层 设 备 没 有 采 购, 学 生 也 能 掌 握 其 配 置 方 法 这 样, 学 生 不 再 受 限 于 已 有 设 备, 可 方 便 地 扩 展 实 验 环 境, 也 不 再 受 限 于 实 验 地 点, 授 课 效 率 提 高 的 同 时 保 障 了 设 备 使 用 的 有 效 性 3.3 丰 富 课 程 资 源 完 善 课 程 网 站, 将 实 验 与 实 训 内 容 讲 解 课 件 与 视 频 放 入 网 站, 提 供 下 载, 方 便 学 生 学 习 提 供 往 届 优 秀 课 程 设 计 实 训 文 档 作 为 示 例 参 考 提 供 实 践 讨 论 板 块, 为 课 程 师 生 间 的 答 疑 学 生 间 的 问 题 讨 论 提 供 平 台 提 供 校 企 合 作 的 企 业 人 员 入 口, 便 于 参 与 课 程 实 训 与 实 习 的 企 业 工 程 师 对 学 生 进 行 指 导 与 评 价, 方 便 企 业 选 择 优 秀 的 学 生 入 职, 也 为 学 校 指 导 教 师 及 时 掌 握 学 生 实 训 与 实 习 的 情 况 提 供 渠 道 3.4 注 重 教 师 实 践 能 力 的 提 高 学 生 实 践 能 力 的 高 低 很 大 程 度 上 受 教 师 的 引 导 方 法 与 教 师 实 践 能 力 的 影 响 教 师 工 程 实 践 能 力 来 自 于 实 际 的 项 目 经 验 要 积 累 丰 富 的 项 目 经 验, 教 师 需 要 走 出 去 要 提 高 学 校 的 办 学 能 力, 必 须 从 内 因 着 手, 不 可 过 多 依 赖 企 业 参 与 办 学, 而 应 多 与 企 业 交 流 学 习, 支 持 教 师 进 入 企 业 挂 职 锻 炼, 学 习 工 程 项 目 规 范 流 程 与 技 术, 参 加 企 业 或 行 业 培 训, 以 掌 握 工 程 与 应 用 技 术, 积 累 项 目 经 验, 提 高 实 践 水 平 4 课 外 辅 导 中 实 践 能 力 的 加 强 4.1 就 业 方 向 宣 讲 与 引 导 培 养 周 期 内 的 4 个 学 年 都 需 要 对 于 就 业 方 向 进 行 宣 讲 与 引 导 很 多 学 生 认 为 进 入 大 学

84 后, 不 用 再 高 强 度 地 学 习, 应 付 完 大 学 课 程 就 可 以 找 到 工 作 而 现 在 的 就 业 形 势 是 毕 业 生 过 剩, 没 有 专 长 很 难 在 芸 芸 众 生 中 获 得 企 业 的 青 睐 学 生 开 窍 有 早 晚, 宣 讲 的 目 的 就 是 使 学 生 尽 早 确 立 奋 斗 目 标, 确 定 就 业 方 向, 针 对 自 己 学 习 的 情 况, 逐 步 明 确 自 己 的 就 业 岗 位, 只 有 学 生 主 动 学 习 才 是 就 业 的 保 障 在 学 校 构 建 的 软 硬 件 环 境 下, 学 生 应 为 主 体, 教 师 应 为 引 导, 通 过 教 育 教 学 帮 助 学 生 找 到 自 己 感 兴 趣 的 或 适 合 自 己 的 就 业 方 向, 引 导 学 生 沿 着 正 确 的 路 径 学 习, 练 就 个 人 专 长 宣 讲 在 每 学 年 初 由 专 业 负 责 人 组 织, 引 导 贯 彻 在 平 时 的 教 学 活 动 中, 并 鼓 励 学 生 与 教 师 互 动 任 课 教 师 在 教 学 过 程 中, 注 意 找 到 学 生 的 专 业 潜 质, 讨 论 并 邀 请 学 生 加 入 自 己 的 项 目 或 团 队 ; 学 生 在 课 程 学 习 的 过 程 中, 发 现 兴 趣 点, 可 以 主 动 找 教 师 探 讨 并 申 请 参 与 教 师 的 项 目 或 团 队 4.2 学 科 竞 赛 网 络 工 程 专 业 相 关 的 学 科 竞 赛 有 全 国 软 件 专 业 人 才 设 计 与 创 业 大 赛 ACM 程 序 设 计 竞 赛 全 国 高 校 软 件 定 义 网 络 应 用 创 新 开 发 大 赛 H3C 杯 全 国 大 学 生 网 络 技 术 大 赛 思 科 网 院 杯 大 学 生 网 络 技 术 大 赛 等 这 些 竞 赛 需 要 测 试 学 生 的 实 践 能 力, 对 有 专 业 潜 质 或 有 兴 趣 且 努 力 的 学 生 进 行 辅 导 并 选 拔 参 赛 在 参 与 竞 赛 的 过 程 中, 可 使 设 计 开 发 配 置 排 错 等 综 合 实 践 能 力 得 到 锻 炼 竞 赛 的 准 备 一 般 在 第 2 3 学 年, 这 期 间 学 生 同 时 也 在 参 加 同 就 业 方 向 的 各 项 认 证 考 试, 认 证 考 试 与 学 科 竞 赛 相 互 促 进, 学 生 在 获 得 认 证 证 书 或 竞 赛 名 次 后, 自 信 心 明 显 增 强, 对 方 向 内 课 程 的 理 解 更 透 彻, 对 就 业 岗 位 与 职 位 能 力 的 目 标 也 更 明 确 这 部 分 学 生 在 班 级 或 专 业 中 成 为 榜 样 力 量, 榜 样 学 生 们 会 扩 大 优 秀 学 生 的 数 量, 此 时 要 注 意 引 导 方 向 明 确 但 方 法 不 对 或 者 方 向 仍 不 明 确 的 学 生, 帮 助 其 开 窍, 使 班 级 或 专 业 大 部 分 学 生 抱 有 积 极 向 上 的 态 度, 形 成 良 好 的 学 风 4.3 项 目 开 发 小 组 将 校 企 合 作 项 目 或 学 校 学 院 自 行 开 发 项 目 作 为 实 践 项 目, 选 拔 有 能 力 且 勤 奋 的 学 生 参 与, 按 实 际 项 目 流 程 组 织, 将 项 目 文 档 全 部 交 给 学 生 教 师 可 根 据 学 生 能 力 情 况 进 行 项 目 分 解, 对 项 目 只 进 行 指 导 需 求 分 析 项 目 分 工 总 体 与 详 细 设 计 实 施 测 试 项 目 文 档 撰 写 成 果 汇 报 等 可 均 由 学 生 完 成 项 目 的 完 成 不 但 可 以 提 高 学 生 的 实 践 能 力, 对 书 面 与 语 言 表 达 组 织 与 沟 通 团 队 协 作 等 各 方 面 能 力 实 现 了 全 面 地 锻 炼, 同 时 为 学 生 积 累 了 项 目 经 验 4.4 创 新 创 业 团 队 创 新 创 业 课 题 来 源 于 大 学 生 科 研 项 目 挑 战 杯 课 外 学 术 科 技 作 品 竞 赛 和 创 业 计 划 大 赛 的 参 赛 项 目 教 师 的 科 研 项 目 或 学 生 自 命 题 目 创 新 项 目 一 般 有 一 定 的 学 术 要 求, 需 要 在 原 有 理 论 与 实 践 的 基 础 上 进 一 步 研 究 与 验 证, 通 过 项 目 的 锻 炼 可 提 高 学 生 的 科 研 素 养 实 践 与 创 新 能 力, 是 这 部 分 学 生 就 业 与 读 研 的 推 动 力 自 命 题 目 与 项 目 同 标 准 管 理, 有 机 会 时 积 极 申 报 项 目 平 时 的 实 践 积 累 或 创 新 项 目 转 化 成 生 产 力 可 成 为 创 业 项 目 大 学 生 创 业 是 一 条 获 得 诸 多 政 策 支 持 的 就 业 出 路 在 创 业 项 目 中 涉 及 的 时 间 管 理 成 本 管 理 质 量 管 理 人 力 资 源 管 理 沟 通 管 理 风 险 管 理 采 购 管 理 等 是 课 业 中 难 以 获 得 的 人 生 经 验 经 过 学 校 引 导, 运 用 专 业 知 识 进 行 创 业 训 练, 培 养 的 已 经 不 限 于 专 业 实 践 能 力, 而 是 社 会 实 践 能 力 在 团 队 工 作 期 间 获 得 的 经 验 财 富, 可 使 这 部 分 学 生 在 社 会 中 更 早 地 成 熟 5 结 语 通 过 了 解 企 业 需 求, 分 析 就 业 岗 位 能 力 要 求, 我 们 提 出 了 旨 在 提 高 专 业 实 践 能 力 的 部 分 措 施 : 按 就 业 方 向 进 行 课 程 的 设 计, 建 立 不 间 断 的 实 践 链 ; 在 课 内 教 学 中, 确 保 实 践 知 识 点 的 整 体 连 贯 性 并 将 其 与 认 证 考 试 知 识 点 对 应, 丰 富 教 学 手 段 与 课 程 资 源 ; 强 化 课 外 辅

85 导 作 用, 帮 助 学 生 明 确 就 业 方 向, 利 用 学 生 兴 趣 点 与 专 长 潜 质, 通 过 参 加 学 科 竞 赛 获 取 认 证 资 格 增 强 学 生 自 信 心 ; 通 过 开 发 实 际 项 目, 参 与 创 新 创 业 团 队, 积 累 项 目 经 验 以 上 措 施 在 南 京 晓 庄 学 院 多 年 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 网 络 方 向 与 2012 年 招 生 的 网 络 工 程 专 业 进 行 实 践, 每 年 均 有 多 名 学 生 获 得 CCIE RHCE 软 件 设 计 师 网 络 工 程 师 等 国 家 或 企 业 认 证 网 络 工 程 专 业 学 生 培 养 两 年, 已 在 挑 战 杯 蓝 桥 杯 SDN 应 用 创 新 开 发 大 赛 H3C 杯 网 络 大 赛 等 竞 赛 的 省 赛 与 国 赛 中 获 奖, 并 呈 现 逐 年 上 升 趋 势 事 实 表 明, 以 上 措 施 对 于 提 高 学 生 的 实 践 能 力 具 有 积 极 作 用 下 一 步 要 做 的 是, 研 究 扩 大 榜 样 学 生 群 体 的 方 法, 增 强 学 生 的 就 业 实 力, 培 养 符 合 企 业 需 求 的 网 络 工 程 专 业 高 水 平 人 才 参 考 文 献 : [1] 徐 进, 张 大 伟. 应 用 型 本 科 院 校 学 生 创 新 精 神 与 实 践 能 力 培 养 的 调 查 研 究 [J]. 中 国 电 力 教 育,2013(19): [2] 寇 光 杰, 王 伊 蕾, 李 阿 丽, 等. 地 方 高 校 网 络 工 程 专 业 办 学 现 状 调 研 [J]. 计 算 机 教 育,2014(9): [3] 林 健. 卓 越 工 程 师 教 育 培 养 计 划 专 业 培 养 方 案 研 究 [J]. 清 华 大 学 教 育 研 究,2011(4): [4] 徐 明, 曹 介 南. 高 等 学 校 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 [M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社,2011: [5] 蔡 静. 校 企 联 合 培 养 卓 越 工 程 师 教 育 培 养 计 划 进 展 研 究 [J]. 高 等 教 育 管 理,2012(1):7-14. [6] 孙 国 强. 校 企 合 作 提 高 网 络 工 程 专 业 学 生 的 应 用 能 力 [J]. 计 算 机 教 育,2013(14):

86 信 息 化 背 景 下 计 算 机 网 络 课 程 混 合 学 习 模 式 研 究 李 红 1, 王 春 枝 1, 贺 章 擎 2 ( 1. 湖 北 工 业 大 学 计 算 机 学 院, 湖 北 省 武 汉 市 ;2. 湖 北 工 业 大 学 电 气 与 电 子 工 程 学 院, 湖 北 省 武 汉 市 ) 摘 要 : 针 对 计 算 机 网 络 课 程 的 改 革 需 求, 充 分 考 虑 了 混 合 教 育 模 式 的 优 势, 结 合 目 前 最 热 门 的 Moocs 教 学 资 源 和 教 学 理 念, 以 现 有 的 教 学 资 源 和 成 果 为 基 础 搭 建 基 础 的 网 络 自 主 学 习 平 台, 构 建 了 一 个 混 合 学 习 模 型, 提 出 了 一 种 双 途 径 评 价 体 系 关 键 词 : 计 算 机 网 络 ; 教 学 改 革 ; 混 合 学 习 近 年 来, 在 信 息 化 技 术 的 大 背 景 下, 以 MOOCs 为 代 表 的 网 络 课 程 得 到 了 深 入 广 泛 的 应 用, 越 来 越 多 的 人 可 以 通 过 网 络 课 程 进 行 在 线 自 主 学 习 但 是, 虽 然 有 着 众 多 优 质 的 网 络 课 程 的 支 撑, 在 线 学 习 的 方 式 缺 乏 课 堂 效 果 的 营 造 和 积 极 的 教 学 互 动, 教 学 效 果 并 不 理 想 混 合 学 习 模 式 (Blended Learning) 则 通 过 把 传 统 课 堂 教 学 方 式 的 优 势 和 在 线 学 习 的 优 势 结 合 起 来, 既 能 够 发 挥 教 师 引 导 启 发 监 控 教 学 过 程 的 主 导 作 用, 又 充 分 体 现 了 学 生 作 为 学 习 过 程 主 体 的 主 动 性 积 极 性 与 创 造 性 [1] 截 至 目 前, 国 内 外 大 量 的 研 究 调 查 报 告 表 明, 在 课 堂 面 对 面 教 学 混 合 学 习 在 线 学 习 这 几 种 学 习 方 式 中, 混 合 学 习 是 最 有 效 的 学 习 方 式, 可 以 获 得 最 佳 的 学 习 效 果 美 国 印 第 安 纳 大 学 柯 蒂 斯 邦 克 教 授 也 曾 预 测 在 2020 年 之 前, 在 美 国 高 等 教 育 中 大 多 数 的 课 程 都 将 以 混 合 学 习 或 者 网 络 辅 助 学 习 的 形 式 存 在 计 算 机 网 络 课 程 作 为 计 算 机 类 专 业 最 重 要 的 一 门 专 业 基 础 课, 其 教 学 效 果 对 整 个 专 业 的 后 续 学 习 至 关 重 要, 对 其 教 学 方 式 方 法 的 改 革 也 显 得 尤 为 迫 切 在 对 计 算 机 网 络 技 术 课 程 研 究 探 索 过 程 中, 在 信 息 化 大 背 景 下 充 分 利 用 MOOCs 教 学 资 源 和 教 学 理 念, 采 用 传 统 教 学 与 网 络 教 学 优 势 相 结 合 的 混 合 学 习 模 式, 符 合 高 等 教 育 必 须 尊 重 人 才 成 长 规 律, 把 握 人 才 多 样 性 自 由 发 展 性 和 开 放 性 的 特 点, 对 于 其 他 课 程 的 教 学 改 革 具 有 借 鉴 和 推 动 的 作 用 1 信 息 化 背 景 下 计 算 机 网 络 课 程 学 习 平 台 的 建 设 与 整 合 混 合 学 习 模 式 表 面 上 是 在 线 学 习 (On-line) 与 面 对 面 学 习 (face-to-face) 的 混 合, 其 深 层 次 是 包 括 了 基 于 不 同 教 学 理 论 的 教 学 模 式 的 混 合, 如 教 师 主 导 活 动 和 学 生 主 体 参 与 的 混 合, 课 堂 教 学 与 在 线 学 习 的 学 习 环 境 的 混 合, 不 同 教 学 媒 体 的 混 合, 课 堂 讲 授 与 虚 拟 教 [2] 室 或 虚 拟 社 区 的 混 合 等 不 难 发 现, 混 合 学 习 模 式 的 开 展 必 须 以 完 备 的 课 程 网 络 资 源 平 台 为 基 础, 提 供 一 个 完 善 的 在 线 学 习 平 台 和 环 境 为 了 充 分 利 用 网 络 教 学 中 优 质 海 量 的 教 学 资 源, 同 时 充 分 体 现 基 金 项 目 : 物 联 网 环 境 下 计 算 机 网 络 课 程 群 立 体 化 建 设 与 特 色 优 化 ( 省 ), 湖 北 省 教 育 厅 ; 面 向 物 联 网 工 程 专 业 的 网 络 管 理 与 安 全 课 程 群 建 设 ( 省 ), 湖 北 省 教 育 厅 作 者 简 介 : 李 红 (1981-), 女, 讲 师, 硕 士, 研 究 方 向 为 计 算 机 通 信 与 网 间 互 连, 信 息 安 全 ; 王 春 枝 (1963-), 女, 湖 北 工 业 大 学 计 算 机 学 院 院 长, 教 授, 硕 士 生 导 师, 研 究 方 向 为 计 算 机 协 同 教 育, 信 息 安 全

87 学 生 作 为 学 习 过 程 主 体 的 主 动 性 积 极 性 与 创 造 性, 充 分 发 挥 学 生 的 自 主 学 习 和 自 主 实 践 能 力, 需 要 利 用 计 算 机 技 术 网 络 技 术 多 媒 体 技 术 等 技 术, 构 建 一 个 面 向 混 合 教 学 模 式 的 计 算 机 网 络 技 术 课 程 网 络 资 源 平 台 该 网 络 资 源 平 台 能 配 合 课 堂 教 学 的 开 展, 能 提 供 丰 富 的 自 主 学 习 资 源, 能 作 为 课 外 与 学 生 交 流 的 平 台 (1) 组 织 课 程 组 教 师 负 责 收 集 和 整 理 目 前 全 世 界 和 全 国 最 优 质 的 与 计 算 机 网 络 课 程 相 关 的 MOOCs 微 课 等 课 程 资 源, 按 照 课 程 的 难 度 和 重 要 程 度 分 类 别 分 级 别 的 展 示 在 课 程 学 习 平 台 中, 供 学 生 们 去 选 择 和 学 习, 引 导 学 生 接 触 到 最 新 的 网 络 教 学 资 源 和 计 算 机 网 络 相 关 教 学 内 容, 体 验 最 先 进 的 教 学 方 式 方 法, 培 养 在 线 学 习 的 习 惯 (2) 计 算 机 网 络 课 程 作 为 全 院 的 核 心 基 础 课 程, 各 专 业 任 课 教 师 必 须 统 一 思 想, 制 定 规 范 统 一 的 课 程 大 纲 实 验 大 纲 教 案 习 题 集 教 授 ppt 等 教 学 资 源, 特 别 要 集 中 优 秀 的 师 资 力 量, 根 据 教 学 内 容 进 行 模 块 化 的 教 学 视 频 录 制, 可 以 借 鉴 MOOCs 微 课 的 视 频 教 学 形 式 进 行 录 制, 从 而 形 成 一 套 完 善 的 文 字 视 频 教 学 资 源 库 将 所 有 教 学 资 源 放 在 学 习 平 台 上, 在 进 行 教 堂 教 学 的 同 时, 学 生 们 能 够 通 过 网 上 资 源 获 得 本 门 课 程 的 所 有 资 源, 可 以 了 解 教 学 进 度, 可 以 随 时 预 习 复 习 反 复 学 习 授 课 老 师 的 教 学 内 容 (3) 为 了 与 课 堂 教 学 相 呼 应, 作 为 课 堂 教 学 的 重 要 补 充, 网 络 资 源 平 台 需 要 集 成 与 任 课 教 师 的 交 互 讨 论 等 模 块, 同 时 具 备 项 目 和 作 业 发 布 提 交 以 及 课 程 考 核 等 功 能, 并 在 视 频 录 制 过 程 中 加 入 互 动 的 环 节, 比 如 知 识 点 的 测 试, 习 题 的 解 答 等 等 老 师 们 应 充 分 利 用 网 络 平 台, 如 及 时 的 布 置 课 外 作 业, 网 上 完 成 并 网 上 提 交 ; 确 定 某 个 固 定 的 时 间 参 与 讨 论 与 答 疑, 组 织 类 似 头 脑 风 暴 这 样 的 网 络 讨 论 教 室 ; 将 课 外 学 习 的 任 务 和 资 源 在 网 上 发 布, 通 过 提 交 报 告 或 者 完 成 相 关 关 键 问 题 的 形 式 进 行 考 核, 等 等 这 也 是 目 前 在 线 学 习 和 以 往 的 网 上 视 频 授 课 的 不 同 之 处, 打 破 了 传 统 的 乏 味 的 单 一 的 讲 座 式 网 上 教 学 (4) 因 材 施 教 分 类 培 养 的 是 高 等 教 育 的 大 趋 势, 也 是 高 校 课 程 改 革 的 重 点 在 进 行 在 线 学 习 课 程 教 学 平 台 的 设 计 和 建 设 时, 应 充 分 考 虑 针 对 不 同 基 础 有 不 同 兴 趣 的 学 生 设 计 不 同 的 在 线 学 习 方 案, 提 供 分 类 的 有 层 次 的 教 学 辅 导 资 源, 使 学 生 能 够 根 据 自 己 的 实 际 情 况 选 择 不 同 的 网 络 课 程 和 模 块 进 行 学 习, 充 分 发 挥 学 生 的 自 主 学 习 和 自 主 实 践 能 力, 也 尊 重 学 生 自 由 发 展 的 个 性 综 合 以 上 几 个 方 面, 以 计 算 机 网 络 精 品 课 程 建 设 资 源 为 支 撑, 以 MOOCs 微 课 等 世 界 上 最 优 秀 的 网 络 课 程 为 重 要 补 充, 构 建 集 网 络 教 学 实 践 交 互 考 核 为 一 体 的 计 算 机 网 络 课 程 网 络 教 学 平 台, 为 计 算 机 网 络 技 术 课 程 混 合 学 习 模 式 的 实 践 奠 定 了 良 好 的 基 础 2 计 算 机 网 络 课 程 混 合 学 习 模 式 的 研 究 为 了 充 分 利 用 传 统 教 学 的 优 势, 发 挥 教 师 引 导 启 发 监 控 教 学 过 程 的 主 导 作 用, 同 时 又 能 够 利 用 网 络 教 学 中 海 量 优 质 的 教 学 资 源, 为 学 生 个 性 化 的 自 主 学 习 提 供 资 源 平 台, 充 分 发 挥 学 生 的 自 主 学 习 和 自 主 实 践 能 力, 必 须 要 深 入 研 究 混 合 学 习 教 学 理 论, 构 建 有 效 的 混 合 学 习 模 型, 并 设 计 针 对 计 算 机 网 络 技 术 课 程 的 混 合 教 学 方 案 经 过 课 程 组 教 师 教 学 经 验 的 积 累 和 实 践 教 学 中 的 体 会, 构 建 的 计 算 机 网 络 课 程 混 合 学 习 教 学 过 程 模 型 如 图 1 所 示 这 种 模 式 由 课 前 预 备 面 对 面 学 习 (face-to-face) 在 线 学 习 (On-line) 实 践 训 练 四 个 过 程 组 成 在 此 模 型 中, 整 合 了 各 种 教 学 资 源 和 多 样 化 的 学 习 形 式, 如 课 堂 学 习, 自 主 学 习, 分 组 讨 论, 任 务 驱 动, 协 作 项 目 实 践 活 动, 实 践 训 练 等

88 课 前 预 备 ( 教 师 辅 导, 学 生 主 体 ) 教 学 任 务 发 布 课 前 预 习 面 对 面 学 习 ( 教 师 主 导, 学 生 主 体 ) 课 堂 教 学 课 堂 讨 论 Moocs 计 算 机 网 络 课 程 混 合 学 习 教 学 模 型 在 线 学 习 (On-line) ( 教 师 监 督 辅 导 学 生 主 体 ) 网 上 在 线 学 习 网 上 讨 论 精 品 课 程 微 课 作 业 提 交 综 合 项 目 创 新 实 践 实 践 训 练 ( 教 师 指 导 学 生 主 体 ) 课 程 设 计 实 验 与 实 训 图 1 计 算 机 网 络 课 程 混 合 学 习 教 学 模 型 在 此 混 合 学 习 教 学 模 型 中, 以 任 务 驱 动 为 主 线, 将 以 上 四 种 学 习 过 程 有 机 结 合 第 一 阶 段, 授 课 前 活 动, 即 课 前 预 备, 教 师 可 以 根 据 授 课 内 容 或 者 项 目 要 求, 发 布 一 些 课 前 需 要 了 解 的 内 容 和 自 学 的 要 求, 让 学 生 在 网 上 对 已 学 知 识 进 行 回 忆 巩 固, 及 部 分 新 知 识 点 的 预 先 学 习 第 二 阶 段, 面 对 面 学 习 (face-to-face), 即 课 堂 中 活 动, 主 要 是 以 教 师 为 主 导, 进 行 传 统 的 面 对 面 教 学, 根 据 计 算 机 网 络 的 分 层 次 的 体 系 结 构 特 点, 采 取 从 上 至 下 或 者 从 下 至 上 的 方 式 讲 授 各 层 次 的 原 理 特 点 协 议 和 联 系, 力 求 重 点 难 点 突 出, 并 通 过 提 问 讨 论 等 方 式 活 跃 课 程 气 氛, 增 加 与 学 生 的 互 动, 引 导 式 教 学 的 方 式 会 让 学 生 更 加 容 易 接 受 第 三 阶 段, 在 线 学 习 (On-line) 过 程, 即 课 后 学 习, 以 学 生 为 主 体, 学 生 利 用 课 下 时 间, 通 过 登 录 到 网 络 学 习 平 台, 可 以 反 复 对 照 教 案 ppt 教 学 视 频 等 线 上 资 源 进 行 学 习, 对 所 学 知 识 点 进 行 巩 固, 同 时 通 过 MOOCs 等 优 质 的 网 络 课 程, 使 学 生 了 解 掌 握 本 课 程 的 最 新 研 究 动 态, 作 为 课 堂 教 学 知 识 的 补 充, 同 时 学 生 可 以 进 行 网 上 讨 论, 可 以 给 教 师 留 言, 教 师 通 过 教 学 平 台 在 课 外 时 间 在 任 何 地 点 都 能 进 行 在 线 答 疑 解 惑 第 四 阶 段, 实 践 训 练, 教 师 通 过 网 络 平 台 发 布 实 验 课 程 设 计 创 新 项 目 信 息, 学 生 通 过 网 上 平 台 查 找 相 关 资 料, 可 以 在 实 验 室 图 书 馆 寝 室 进 行 实 践 训 练 活 动 实 践 训 练 阶 段 采 用 小 组 协 作 方 式, 训 练 学 生 的 团 队 协 作 能 力, 并 使 优 秀 的 学 生 担 当 项 目 负 责 人, 从 而 挑 选 和 培 养 创 新 拔 尖 人 才 通 过 以 上 四 个 阶 段 的 混 合 学 习 教 学 活 动 设 计, 无 论 从 理 论 到 实 践, 都 给 予 了 学 生 最 大 的 自 由 学 习 空 间, 并 形 成 了 一 个 完 整 的 教 与 学 活 动 的 统 一 体 3 混 合 学 习 模 式 下 课 程 考 核 评 价 体 系 探 讨 在 混 合 学 习 模 式 下, 现 有 的 考 核 方 式 已 无 法 全 面 准 确 的 评 价 学 生 的 学 习 效 果, 需 要 研 究 面 向 混 合 学 习 模 式 的 新 型 的 课 程 考 核 评 价 方 式 方 法 由 于 混 合 学 习 模 式 综 合 多 种 学 习 方 式, 因 此 对 于 混 合 学 习 应 采 用 多 样 化 全 方 位 的 评 价 方 法, 这 些 评 价 方 式 应 始 终 贯 穿 在 整 个 学 习 过 程 之 中, 而 不 是 只 在 学 期 末 才 进 行, 这 种 基 于 教 学 过 程 的 评 价 方 式 可 以 及 时 了 解 学

89 生 的 学 习 情 况 教 学 效 果 以 及 教 学 中 存 在 的 问 题, 以 便 及 时 反 馈 适 时 改 进 教 学 针 对 计 算 机 网 络 课 程 在 整 个 专 业 中 的 重 要 地 位 和 其 课 程 特 点, 可 以 采 取 过 程 监 督 评 价 和 集 中 式 评 价 相 结 合 的 评 价 方 式, 既 关 注 结 果 又 关 注 过 程, 使 学 习 结 果 和 学 习 过 程 的 评 价 达 到 和 谐 统 一, 从 而 从 全 局 上 以 多 角 度 和 更 加 客 观 的 方 式 来 建 立 比 较 健 全 的 考 核 系 统 集 中 式 评 价 主 要 包 括 课 堂 教 学 评 价 和 动 手 实 践 评 价 课 堂 教 学 评 价 在 学 期 末 以 卷 面 考 试 的 形 式 进 行, 重 在 考 查 学 生 对 所 学 理 论 知 识 的 掌 握 程 度 动 手 实 践 评 价 主 要 针 对 实 验 课 程 设 计 创 新 项 目 等 实 践 环 节 的 评 价, 主 要 考 查 的 是 调 试 过 程 撰 写 报 告 过 程 答 辩 过 程 中 的 关 键 问 题 描 述 和 解 决 的 办 法, 着 重 检 验 学 生 的 动 手 能 力 理 论 应 用 能 力 及 解 决 问 题 的 能 力 过 程 监 督 评 价 主 要 由 学 生 课 堂 表 现 评 价 和 在 线 学 习 评 价 组 成, 课 堂 表 现 评 价 主 要 考 查 学 生 的 出 勤 率 课 堂 回 答 问 题 作 业 完 成 情 况 等 方 面 在 线 学 习 评 价 是 十 分 重 要 的 评 价 方 式, 是 对 传 统 评 价 方 式 的 一 个 补 充, 也 是 改 革 的 重 点 一 方 面 主 要 考 查 学 生 利 用 课 余 时 间 通 过 网 络 教 学 平 台 进 行 自 主 学 习 的 情 况, 包 括 登 录 情 况 在 线 时 长 参 与 讨 论 的 次 数 小 组 自 评 留 言 情 况 答 疑 参 与 率 等 ; 一 方 面 配 合 任 务 驱 动 的 教 学 方 式, 为 学 生 提 供 不 同 难 度 的 在 线 学 习 方 案, 要 求 学 生 必 须 在 线 完 成, 作 为 课 堂 教 学 的 拓 展 和 补 充, 在 基 本 的 课 堂 教 学 内 容 上 可 以 提 供 扩 展 的 难 度 较 深 入 的 知 识 模 块, 不 同 的 在 线 学 习 方 案 有 知 识 模 块 内 容 的 深 浅 之 分, 有 各 自 配 套 的 练 习 实 验 课 程 设 计 实 训 项 目 等, 学 生 通 过 自 审 选 择 适 合 自 己 的 在 线 学 习 方 案, 完 成 相 应 的 任 务, 要 求 教 师 根 据 不 同 的 难 度 进 行 分 层 次 的 考 核, 并 要 做 好 过 程 监 督 工 作 和 记 录 工 作, 在 线 学 习 成 绩 也 是 考 核 的 重 要 指 标 之 一 由 于 评 价 指 标 比 较 复 杂, 需 要 教 师 在 教 学 过 程 中 根 据 课 程 特 点 和 自 身 教 学 特 点 来 设 置 合 适 的 比 例, 针 对 计 算 机 网 络 课 程 仍 然 是 理 论 性 比 较 强 的 一 门 专 业 基 础 课, 我 们 给 出 一 种 建 议 的 比 例, 一 般 来 说, 集 中 式 评 价 占 60%, 过 程 监 督 评 价 占 40%, 教 师 可 以 根 据 课 程 的 实 际 情 况 结 合 自 己 的 教 学 特 点 来 灵 活 调 整 4 结 束 语 基 于 四 个 阶 段 并 融 合 不 同 学 习 教 学 方 式 的 的 混 合 学 习 教 学 模 型 的 建 立, 以 及 对 集 中 式 评 价 与 过 程 监 督 评 价 相 结 合 的 双 途 径 评 价 模 型 的 研 究, 有 助 于 提 高 计 算 机 网 络 技 术 课 程 的 教 学 质 量 和 教 学 效 果, 有 助 于 提 高 学 生 的 理 论 知 识 和 实 践 能 力, 以 其 专 业 核 心 课 程 的 重 要 地 位, 以 点 带 面 从 而 有 利 于 推 动 整 个 专 业 的 发 展 和 建 设 参 考 文 献 : [1] 白 颖, 赵 红 顺. 混 合 学 习 理 论 在 电 力 电 子 与 变 频 技 术 课 程 教 学 中 的 应 用 研 究 [J]. 机 械 职 业 教 育, 2013.(11): [2] 李 克 东, 赵 建 华. 混 合 学 习 的 原 理 与 应 用 模 式 [J]. 电 化 教 育 研 究, 2004,(07):1-6. [3] 陈 旭. 混 合 学 习 模 式 下 大 学 生 网 络 自 主 学 习 能 力 发 展 的 策 略 研 究 [D]. 东 北 师 范 大 学,2010 [4] 黄 德 群. 基 于 高 校 网 络 教 学 平 台 的 混 合 学 习 模 式 应 用 研 究 [J]. 远 程 教 育 杂 志,2013(3):

90 Research and practice of the computer network blended learning mode Under the background of informatization LI Hong 1,WANG Chun-zhi 1,HE Zhang-qing 2 (1. College of Computer Scinece and Technology, Hubei University of Technology, wuhan Hubei, ,China; 2. College of Electrical &Electronic Engineering, Hubei University of Technology, wuhan Hubei, ,China) Abstract: A new blended Learning model and a new two-ways evaluation model were proposed for the needs of computer network curriculum reform, which was based on the self-studying network learning platform that uses the teaching resources and the achievement as foundation and gives full consideration to the advantage of the blended learning model, combines with the most popular teaching resources and the ideas of Moocs. Key words: Computer network;teaching reform;blended learning

91 基 于 毕 博 平 台 的 大 学 课 程 网 络 教 学 探 索 王 瑞 敏, 蒋 烈 辉, 谢 耀 滨, 戚 旭 衍 ( 信 息 工 程 大 学, 河 南 郑 州 ) 摘 要 : 介 绍 了 目 前 国 内 大 多 数 高 校 教 学 的 现 状, 结 合 网 络 教 学 优 势, 提 出 基 于 毕 博 平 台 的 教 学 实 施 方 案, 分 析 了 如 何 处 理 好 网 络 教 学 和 传 统 教 学 之 间 的 关 系, 最 后 总 结 了 所 取 得 的 教 学 效 果 关 键 词 : 毕 博 平 台 ; 网 络 教 学 ; 传 统 教 学 ; 教 学 质 量 中 图 分 类 号 :G642 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 引 言 目 前 国 内 大 多 数 高 校 的 课 堂 教 学 方 式 是 以 教 员 讲 学 员 听 为 主, 缺 乏 对 教 学 信 息 的 交 流, 实 践 课 程 也 只 是 针 对 某 个 具 体 的 实 验 机 进 行 验 证 性 实 验, 缺 少 开 放 性 的 实 验 大 学 为 每 门 课 程 开 展 的 课 时 有 限, 学 生 仅 通 过 课 堂 学 习 很 难 完 全 掌 握 教 学 内 容 随 着 信 息 技 术 的 日 新 月 异, 网 络 教 学 在 教 育 中 的 位 置 越 来 越 重 要 全 球 有 多 所 高 等 院 校 在 使 用 毕 博 所 提 供 的 教 学 服 务 在 对 国 内 外 教 学 平 台 的 对 比 研 究 后, 我 校 于 2012 年 引 进 了 国 内 优 秀 的 教 学 软 件 Blackboard( 毕 博 ) 网 络 教 学 管 理 平 台 毕 博 主 要 用 于 网 络 教 学 师 生 交 流 课 程 评 价, 补 充 了 课 堂 教 学 并 提 供 远 程 教 学 [1] 我 校 计 算 机 组 成 原 理 被 列 入 首 批 网 络 教 学 试 点 课 程, 目 前 采 用 传 统 教 学 和 毕 博 平 台 的 网 络 教 学 相 结 合 的 混 合 教 学 方 法, 主 要 以 教 员 理 论 授 课 为 主, 网 络 教 学 为 辅, 配 以 实 验 教 学 经 过 两 年 的 探 索 和 实 施, 教 学 质 量 得 到 了 明 显 的 提 高 1 基 于 毕 博 平 台 的 课 程 教 学 优 势 1) 教 学 内 容 表 现 形 式 多 样 化 利 用 毕 博 平 台 为 学 员 提 供 更 多 的 教 学 资 源, 教 学 内 容 更 加 丰 富, 只 要 学 员 登 录 到 网 站 就 能 涉 猎 所 需 信 息, 开 拓 了 学 员 的 视 野 图 片 音 频 和 视 频 等 综 合 动 态 信 息 交 互, 为 学 员 带 来 新 鲜 感, 改 变 学 员 学 习 的 内 在 途 径, 提 高 学 员 利 用 各 种 学 习 资 源 的 兴 趣 [2] 2) 教 学 时 间 和 空 间 更 加 灵 活 传 统 教 学 严 格 要 求 学 习 时 间 和 地 点, 教 员 在 指 定 教 室 按 照 教 学 时 间 安 排 授 课 这 种 教 学 具 有 时 间 和 空 间 的 局 限 性, 若 让 学 员 自 由 安 排 学 习, 脱 离 教 员 指 导 又 很 难 达 到 良 好 的 教 学 效 果 通 过 网 络 教 学 中 教 师 引 导, 在 具 备 上 网 的 条 件 下, 学 员 自 主 安 排 学 习 时 间 和 学 习 进 度, 使 得 教 学 活 动 更 加 灵 活 3) 教 员 和 学 员 交 流 畅 通 大 学 教 育 中, 教 学 和 生 活 分 别 管 理, 一 般 由 专 业 课 教 员 教 学, 由 辅 导 员 管 理 学 员 生 活 专 业 课 教 员 每 周 最 多 几 次 课, 课 堂 上 交 流 以 和 学 生 交 流 的 时 间 有 限 毕 博 平 台 提 供 了 交 流 平 台 和 讨 论 区, 使 得 专 业 课 教 员 和 学 员 之 间 学 员 与 学 员 之 保 持 同 步 或 者 异 步 交 流 4) 减 轻 了 教 员 工 作 量 教 员 可 以 利 用 毕 博 创 建 问 题 批 改 作 业 试 卷 自 动 化 评 定, 有 效 管 理 学 员 的 学 习 情 况 而 且 教 员 每 个 学 期 重 复 上 一 门 专 业 课, 很 多 资 源 是 长 期 不 变 的, 只 需 要 对 部 分 资 源 做 修 [3] 改 增 加, 极 大 减 轻 了 教 员 的 工 作 量 2 基 于 毕 博 平 台 的 课 程 具 体 实 施 教 员 和 学 员 习 惯 了 传 统 的 课 堂 教 学, 增 加 网 络 教 学 后, 教 员 和 学 员 都 要 做 好 课 前 准 备 工 作 者 简 介 : 王 瑞 敏 (1982-), 女, 河 南 新 乡 人, 讲 师, 计 算 机 体 系 结 构

92 作, 其 中 教 员 需 要 把 课 程 材 料 和 相 关 内 容 收 集 在 一 起 ( 包 括 教 学 计 划 教 学 大 纲 课 件 阅 读 材 料 和 测 验 题 等 ), 并 且 确 认 教 学 材 料 的 电 子 形 式 ( 包 括 PPT Word 网 页 等 ) 还 要 做 交 流 讨 论 考 核 和 评 估 等 图 1 为 基 于 毕 博 平 台 的 教 学 设 计 内 容 课 前 调 查 教 学 计 划 教 学 大 纲 教 学 内 容 内 容 展 示 讨 论 交 流 课 堂 练 习 阅 读 材 料 课 后 作 业 作 业 评 估 测 验 答 疑 辅 导 成 绩 评 估 成 绩 统 计 网 页 Word 摄 影 BBS U 盘 邮 件 邮 件 Excel PPT 网 页 QQ 网 盘 程 序 音 频 社 区 网 页 视 频 微 博 图 1 基 于 毕 博 平 台 的 教 学 设 计 2.1 课 前 准 备 工 作 教 员 引 导 学 员 使 用 毕 博 软 件, 为 学 员 创 建 课 程 账 号 和 密 码 引 导 学 员 使 用 平 台 上 的 资 源 浏 览 下 载 和 实 时 在 线 讨 论 等 活 动 凡 事 预 则 立, 不 预 则 废, 上 课 前 教 员 要 做 好 预 备 工 作 一 门 课 程 往 往 是 数 名 教 员 在 上 课, 面 向 班 级 专 业 对 象 不 同, 教 员 要 考 虑 不 同 类 型 的 学 员 需 求, 不 能 一 概 而 论, 根 据 需 求 设 计 出 不 同 的 教 学 内 容, 排 除 学 员 的 学 习 障 碍, 不 断 地 修 改 知 识 系 统 如 果 教 员 没 有 设 计 好 教 学 内 容, 网 络 教 学 和 传 统 教 学 没 有 合 理 安 排 会 导 致 学 员 对 课 程 内 容 无 从 开 始, 那 就 表 明 课 前 准 备 没 有 做 好, 需 及 时 调 整 2.2 教 学 内 容 管 理 利 用 平 台 将 教 学 资 源 和 活 动 进 行 层 次 组 织, 按 照 教 学 主 题 或 者 教 学 需 求 将 大 量 的 教 学 资 源 和 活 动 进 行 整 理 和 归 类 创 建 一 系 列 有 清 楚 标 志 的 文 件 夹 构 建 教 学 模 块, 并 且 简 短 描 述 课 程 内 容 和 课 程 之 间 的 关 系 等, 为 每 个 教 学 模 块 列 出 基 本 内 容 授 课 材 料 实 验 和 作 业 等 通 过 这 种 教 学 管 理 和 组 织 使 得 学 习 者 更 易 查 找 和 定 位 教 学 资 源 表 1 为 计 算 机 组 成 原 理 课 程 教 学 管 理 的 部 分 内 容 表 1 计 算 机 组 成 原 理 课 程 教 学 内 容 部 分 展 示 教 学 模 块 课 程 计 划 教 学 内 容 课 程 大 作 业 课 程 研 讨 实 验 教 学 基 本 内 容 课 堂 讲 授 46 学 时 ; 自 主 学 习 与 研 讨 10 学 时 ; 实 验 操 作 14 学 时 介 绍 计 算 机 硬 件 系 统 的 本 质 概 念, 包 括 计 算 机 5 大 部 件 的 组 成 原 理 逻 辑 实 现 设 计 方 法 及 互 连 构 成 整 机 的 技 术 设 计 百 位 计 算 器 ; 设 计 迷 你 CPU 等 计 算 机 指 令 之 争 CISC/RISC; 非 二 进 制 计 算 的 产 生 和 发 展 ; 浮 点 计 算 的 意 义 等 运 算 器 组 成 实 验 ; 数 据 通 路 实 验 ; 双 端 口 存 储 器 ; 微 程 序 控 制 器 实 验 等 2.3 讨 论 交 流 和 跟 踪 在 课 堂 上, 教 员 和 学 员 之 间 的 交 流 突 破 了 空 间 的 限 制, 使 学 员 积 极 加 入 到 问 题 讨 论 与 合 作 学 习 中, 给 学 员 创 造 了 一 个 自 由 表 达 质 疑 探 究 问 题 的 机 会 利 用 毕 博 讨 论 板 功 能, 按 照 课 程 章 节 内 容, 在 讨 论 板 中 设 置 自 由 交 流 区 特 定 问 题 分 析 区 两 个 论 坛 课 程 教 学 提 出 的 问 题, 要 求 学 员 课 下 思 考 相 关 的 解 决 办 法, 然 后 发 布 到 对 应 的 论 坛 中 教 员 也 可 在 特 定 的 时 间 段 内 针 对 某 个 深 度 的 话 题, 和 学 员 共 同 参 与 讨 论, 在 讨 论 中 诱 发 学 员 不 同 的 观 点, 促 进 不 同 层 次 的 思 维, 使 学 员 有 比 较 强 的 参 与 感 鼓 励 每 个 学 员 的 发 散 思 维, 学 员 经 过 认 真 思 考 后, 用 口 头 或 书 面 的 形 式 表 达 自 己 的 观 点, 并 对 其 他 人 的 观 点 提 出

93 自 己 的 见 解, 从 而 形 成 真 正 的 讨 论 交 流 气 氛 教 员 要 调 控 好 整 个 交 流 和 讨 论 的 过 程, 使 学 员 在 思 想 的 碰 撞 中 加 深 对 问 题 的 认 识 全 班 学 员 都 可 以 看 到 论 坛 中 的 每 一 个 帖 子 并 回 复, 还 可 以 给 每 个 帖 子 ( 话 题 ) 进 行 评 分 ( 使 用 列 表 视 图 ), 分 数 会 在 成 绩 中 心 自 动 显 示 具 体 方 法 是 使 用 课 程 统 计 跟 踪 学 员 的 学 习 情 况 进 入 毕 博 平 台 的 控 制 面 板 中 课 程 统 计, 查 看 每 个 学 员 的 访 问 课 程 及 发 帖 情 况, 并 作 为 学 员 平 时 成 绩 的 重 要 依 据 2.4 多 样 化 考 核 毕 博 教 学 平 台 提 供 了 题 库 管 理 器 和 测 试 管 理 器 功 能 创 建 题 库 时, 根 据 毕 博 平 台 的 帮 助 与 服 务 中, 找 到 批 量 添 加 测 试 题 模 板, 大 大 减 轻 了 工 作 量 题 库 建 好 后, 利 用 测 试 管 理 器 可 以 轻 松 地 添 加 测 试 题 学 员 可 以 在 课 堂 或 课 外 进 行 自 我 测 验, 提 交 后 马 上 就 可 以 得 到 反 馈, 获 得 测 验 得 分, 自 动 显 示 在 控 制 面 板 成 绩 中 心 平 时 作 业 也 是 衡 量 学 员 对 知 识 掌 握 程 度, 学 员 每 次 做 好 作 业 后 在 平 台 上 可 以 点 击 提 交 作 业, 教 员 查 看 后 给 学 员 打 分 和 反 馈 意 见 把 自 我 测 试 和 作 业 评 估 作 为 成 绩 的 一 部 分 汇 总 到 最 终 成 绩 中 最 终 成 绩 的 比 例 为 : 提 交 网 络 作 业 15 分, 网 络 讨 论 15 分, 自 我 测 试 10 分, 实 验 成 绩 20 分, 期 末 笔 试 40 分 这 种 过 程 性 考 核, 避 免 传 统 考 试 一 锤 定 音, 更 加 注 重 学 员 的 阶 段 性 发 展, 根 据 过 程 性 评 价 的 反 馈, 教 员 及 时 掌 握 学 员 的 学 习 情 况, 及 时 调 整 授 课 策 略 2.5 评 估 评 估 是 探 究 学 习 的 重 要 步 骤, 通 过 评 估 检 验 学 习 过 程 实 验 效 果, 及 时 修 改 前 面 的 猜 想 和 实 验 的 不 足 之 处 从 情 感 上 来 讲 学 员 通 过 评 估 肯 定 自 己 的 学 习 过 程, 思 想 得 到 启 发, 精 神 得 到 了 鼓 舞, 再 次 调 动 学 习 进 取 心, 形 成 学 习 的 良 性 循 环 在 毕 博 教 学 平 台 实 现 了 多 样 化 评 估 首 先 学 员 自 评, 让 学 员 评 价 自 己 的 知 识 掌 握 程 度, 然 后 让 学 生 互 评, 通 过 这 种 方 式 让 学 生 反 思, 最 后 教 师 进 行 综 合 评 定 通 过 评 价 学 员 了 解 学 习 缺 陷 及 时 改 进 学 习 策 略, 教 员 也 能 掌 握 教 学 过 程 不 足 从 而 快 速 调 整 教 学 方 法 由 于 学 员 的 学 习 能 力 不 同, 所 掌 握 的 知 识 也 不 同, 教 员 针 对 任 务 完 成 的 情 况 及 时 的 进 行 阶 段 性 总 结, 帮 助 学 员 梳 理 知 识 的 脉 络, 巩 固 知 识, 以 达 到 教 学 目 标 3 处 理 好 网 络 教 学 和 传 统 教 学 的 关 系 网 络 教 学 和 传 统 教 学 都 有 不 可 或 缺 的 优 点, 各 自 也 存 在 不 足 课 堂 理 论 教 学 和 实 验 教 学 是 传 统 教 学 的 重 要 组 成 部 分 处 理 好 网 络 教 学 和 传 统 教 学 的 关 系, 使 得 课 堂 教 学 与 网 路 教 学 同 时 进 行, 贯 穿 在 一 个 教 学 活 动 中, 优 势 互 补, 扬 长 避 短 [4] 课 堂 教 学 具 有 理 论 性 强 系 统 性 强 的 特 点 通 过 加 入 动 画 和 视 频, 形 象 生 动 地 讲 解 抽 象 的 问 题 同 时 把 前 沿 问 题 和 相 关 链 接 知 识 发 布 到 网 上, 以 供 学 员 提 前 查 阅 和 浏 览, 做 到 有 准 备 带 着 问 题 去 听 课 教 员 同 时 转 变 传 统 教 的 角 色, 引 导 学 生 积 极 思 考 讨 论 交 流 动 手 操 作 学 生 也 有 时 间 和 机 会 在 网 上 展 示 自 己 的 观 点, 增 强 学 习 兴 趣 和 自 信 心 课 堂 与 网 络 相 辅 相 成, 使 得 传 统 以 教 师 为 中 心 逐 渐 转 变 为 以 学 生 为 中 心 的 教 学 活 动, 学 员 从 要 我 学 转 变 为 我 要 学, 充 分 调 动 了 学 习 的 积 极 性 由 于 本 课 程 具 有 很 强 的 实 践 性, 主 要 通 过 实 验 环 节 使 得 学 员 深 入 理 解 计 算 机 整 体 和 各 组 成 部 分 的 工 作 原 理, 了 解 计 算 机 各 个 功 能 部 件 的 结 构 组 成 及 工 作 过 程 需 要 教 员 通 过 网 络 设 计 中 的 实 验 板 块, 明 确 实 验 目 的 内 容 步 骤, 引 导 学 员 整 理 收 集 相 关 资 料 指 导 学 员 在 实 验 室 通 过 实 践 操 作 获 取 实 验 数 据, 鼓 励 学 员 以 实 验 内 容 为 对 象, 通 过 网 络 平 台 展 示 实 验 结 果 分 析 实 验 数 据 的 产 生 的 原 理 提 出 实 验 中 出 现 的 问 题 等 活 动 从 传 统 教 学 延 伸 到 网 络 教 学, 强 调 的 是 教 员 的 引 导 和 帮 助 作 用, 注 重 的 是 学 员 的 参 与 性 通 过 学 员 的 参 与, 教 员 能 够 清 楚 地 了 解 学 员 的 个 性 知 识 掌 握 程 度 和 学 习 能 力, 更 加 [5] 有 效 地 把 控 授 课 进 展, 进 而 挖 掘 学 员 潜 在 能 力, 达 到 教 学 相 长 4 基 于 毕 博 平 台 的 网 络 教 学 效 果 我 校 2009 级 学 员 采 用 传 统 教 学 模 式 2010 级 和 2011 级 学 员 在 计 算 机 组 成 原 理 课 程 中 利 用 毕 博 教 学 平 台 和 现 有 的 教 学 进 行 有 机 的 结 合, 开 展 基 于 网 络 的 教 学 活 动 创 设 了 一 个

94 平 等 和 谐 的 平 台, 提 供 了 良 好 的 学 习 氛 围, 提 供 讨 论 交 流 的 机 会 学 员 登 陆 平 台 后 可 以 获 取 所 有 的 教 学 资 源, 提 前 预 习 课 堂 授 课 内 容, 做 到 有 准 备 的 上 课, 培 养 了 学 生 主 动 参 与 学 习 网 络 教 学 中, 师 生 之 间 学 生 之 间 可 以 双 向 交 流 比 如 提 出 问 题 与 解 答, 收 发 信 件, 网 上 聊 天, 体 现 了 师 生 之 间 互 相 交 流 与 协 作 完 成 教 学 任 务 的 目 的, 生 动 有 趣 沟 通 可 以 促 进 学 生 的 学 习 在 难 易 程 度 相 同 的 期 末 考 试 中, 期 末 考 试 成 绩 和 学 员 满 意 度 调 查 如 表 2 所 示, 学 员 成 绩 明 显 提 高 通 过 学 员 满 意 度 调 查, 网 络 教 学 把 课 堂 还 给 学 员, 把 学 习 的 主 动 权 交 给 学 员, 激 发 学 员 自 主 学 习 的 兴 趣 表 2 期 末 考 试 成 绩 和 学 员 满 意 度 调 查 对 比 调 查 对 象 期 末 考 试 优 秀 率 期 末 考 试 挂 科 率 学 员 满 意 度 2009 级 学 员 2010 级 学 员 2011 级 学 员 19.28% 7.32% 79.31% 34.15% 3.16% 89.89% 35.47% 2.67% 91.13% 5 结 束 语 利 用 毕 博 平 台 进 行 网 络 教 学, 为 学 员 和 教 员 学 员 与 学 员 之 间 的 交 流 变 得 更 加 直 接, 给 学 员 带 来 了 新 鲜 感, 提 高 了 学 员 学 习 兴 趣, 从 而 增 强 了 学 员 学 习 动 力, 提 高 了 学 员 的 参 与 度 网 络 平 台 为 学 员 提 供 更 多 的 学 习 资 源, 具 有 传 统 教 学 无 与 伦 比 的 优 越 性 通 过 网 络 教 学 与 传 统 教 学 的 有 效 结 合, 提 高 了 学 员 的 学 习 兴 趣 学 习 能 力 交 流 能 力 和 创 造 能 力 参 考 文 献 [1] 王 昌 辉, 王 晓 丹, 刘 琳. Blackboard 在 我 国 研 究 的 现 状 分 析 [J]. 中 国 教 育 技 术 装 备, 2010,( 33): [2] 陈 晓 玲, 陈 炎, 贾 志 雷. 基 于 高 校 教 学 环 境 的 知 识 共 享 交 流 平 台 的 构 建 研 究 [J]. 现 代 情 报,2011,31(12): [3] 王 宏. 利 用 网 络 教 学 平 台 开 展 在 线 信 息 素 质 教 育 [J]. 青 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ), 2007,25(5): [4] 席 建 国, 宋 维 虎. 网 络 教 学 存 在 的 问 题 及 应 对 策 略 [J]. 内 江 科 技,2011,32(3):75. [5] Ma Z, Jiang H, Xu H. Discussion on Balanced Development of Network Education Resources of College Physical Education[C]//2013 Conference on Education Technology and Management Science (ICETMS 2013). Atlantis Press, Exploration of university curriculum network teaching based on BlackBorad platform Wang Ruimin,Jiang liehui,xie Yaobin,Qi Xuyan (PLA Information Engineering University,HeNan Zhengzhou ,China) Abstract:This paper introduces the current situation of the domestic most teaching in Colleges and Universities, combined with the advantage of network teaching, puts forward the teaching project based on BlackBorad teaching platform, analyzes how to handle the relationship between network teaching and traditional teaching, finally summarizes the teaching effects. Key words:blackborad platform;network teaching;traditional teaching;quality of teaching

95 网 络 应 用 系 统 在 网 络 工 程 专 业 教 学 中 的 应 用 胡 勇 华, 周 新 莲, 廖 俊 国, 王 颖 ( 湖 南 科 技 大 学 计 算 机 科 学 与 工 程 学 院, 湖 南 省 湘 潭 市 ) 摘 要 : 针 对 近 年 来 网 络 工 程 专 业 的 教 学 实 际, 分 析 网 络 带 来 的 不 利 影 响 和 教 学 方 面 存 在 的 相 关 问 题, 提 出 将 网 络 应 用 系 统 与 网 络 工 程 专 业 课 程 教 学 相 结 合 的 方 法 文 中 探 讨 在 理 论 课 程 教 学 实 践 课 程 教 学 和 课 程 考 核 评 价 中 通 过 网 络 应 用 系 统 的 使 用 来 引 导 网 络 工 程 专 业 的 学 生 专 业 学 习 所 采 取 的 一 些 的 方 法 和 举 措, 让 学 生 在 应 用 这 些 系 统 的 同 时 认 识 到 专 业 的 作 用 和 价 值, 增 强 专 业 意 识 和 学 习 兴 趣 关 键 词 : 网 络 工 程 ; 网 络 应 用 系 统 ; 教 学 改 革 ; 人 才 培 养 1 概 述 近 年 来, 计 算 机 技 术 与 通 信 技 术 的 发 展 让 网 络 已 经 在 社 会 中 普 及, 甚 至 逐 渐 向 普 通 家 庭 和 个 人 普 及 了, 高 等 学 校 学 生 的 学 习 生 活 习 惯 也 已 经 发 生 了 巨 大 的 变 化 近 年 来, 人 们 已 经 逐 渐 认 识 到 了 网 络 系 统 在 人 才 培 养 中 的 作 用 [1], 作 为 以 计 算 机 网 络 为 研 究 对 象 的 网 络 工 程 专 业, 学 生 基 本 是 在 与 网 络 打 交 道, 一 些 网 络 应 用 系 统 也 可 以 在 人 才 培 养 中 起 到 较 好 的 作 用 [2], 但 网 络 所 带 来 的 负 面 影 响 在 目 前 更 是 不 容 乐 观 因 此, 如 何 利 用 网 络 积 极 的 一 面 成 为 摆 在 高 校 教 学 面 前 的 重 要 问 题 作 为 计 算 机 类 的 专 业, 网 络 工 程 专 业 的 教 学 内 容 中 相 当 一 部 分 是 计 算 机 类 的 基 本 课 程, 再 加 上 部 分 网 络 专 业 课 程 和 少 数 通 信 类 课 程 此 外, 就 业 单 位 对 网 络 工 程 专 业 学 生 的 动 手 能 力 要 求 相 对 较 高, 学 生 不 仅 要 具 有 单 机 的 实 践 动 手 能 力, 还 要 具 有 网 络 及 其 应 用 开 发 方 面 的 实 践 动 手 能 力 另 一 方 面, 由 于 网 络 工 程 专 业 知 识 体 系, 与 网 络 直 接 相 关 的 专 业 课 程 开 设 得 相 对 较 晚 如 何 在 教 学 中 强 化 专 业 意 识, 加 强 对 学 生 使 用 网 络 的 方 式 的 引 导, 让 所 培 养 的 人 才 在 专 业 方 面 有 更 大 的 发 展 空 间? 这 是 网 络 工 程 人 才 培 养 过 程 中 亟 待 解 决 的 一 个 现 实 [3,4] 问 题 尽 管 人 们 已 经 在 实 践 能 力 培 养 上 采 取 了 许 多 措 施 并 取 得 了 一 定 的 效 果, 但 这 一 因 素 却 限 制 了 学 生 专 业 意 识 的 深 化 和 能 力 培 养 的 空 间 因 此, 将 相 关 网 络 应 用 系 统 与 专 业 教 学 相 结 合, 强 化 网 络 在 教 学 中 的 作 用, 加 强 教 学 过 程 中 的 专 业 存 在 感, 这 是 一 条 发 挥 网 络 的 积 极 作 用 的 有 效 途 径, 同 时 还 能 减 少 网 络 带 来 的 负 面 影 响, 让 本 专 业 的 学 生 认 识 到 网 络 对 其 自 身 不 一 样 的 意 义 和 价 值 本 文 详 细 阐 述 了 笔 者 在 这 方 面 所 进 行 的 探 索 与 实 践 2 问 题 分 析 与 解 决 方 案 前 面 的 现 状 分 析 表 明, 目 前 存 在 学 生 学 习 动 力 不 足 专 业 意 识 培 养 不 够 网 络 环 境 提 升 的 同 时 对 网 络 工 程 专 业 教 学 带 来 冲 击 等 问 题 对 于 这 些 问 题, 究 其 根 源, 我 们 认 为 主 要 有 如 下 几 方 面 : 一 是 相 当 一 部 分 新 生 在 入 校 时 尚 缺 乏 足 够 的 自 制 力, 加 之 高 中 阶 段 管 得 太 紧, 到 了 大 学 又 几 乎 没 有 人 管, 所 以 他 们 难 以 抵 制 各 种 网 络 娱 乐 应 用 的 诱 惑 这 些 学 生 在 养 成 了 不 良 的 上 网 习 惯 后, 许 多 宝 贵 的 时 间 浪 费 在 上 网 娱 乐 上 二 是 许 多 学 生 的 忧 患 意 识 淡 薄, 竞 争 意 识 不 强, 学 习 欠 主 动 加 之 计 算 机 类 专 业 的 课 程 的 难 度 较 大, 前 后 课 程 间 的 关 联 性 强 有 些 课 程 若 没 有 学 好, 导 致 后 续 许 多 课 程 学 习 起 来 非 常 吃 力 在 相 对 宽 松 的 大 学 环 境 下, 这 必 然 使 得 对 待 学 习 松 懈 甚 至 应 付 了 事, 而 上 网 娱 乐 的 基 金 项 目 : 湖 南 省 教 育 厅 科 研 目 ((2011)218 号 ), 湖 南 省 特 色 专 业 建 设 项 目 ( 湘 教 通 (2008) 214 号 ), 湖 南 科 技 大 学 校 级 教 研 教 改 项 目 ( 编 号 G31119 G31101)

96 习 惯 一 旦 产 生, 改 变 起 来 就 非 常 困 难 三 是 专 业 意 识 没 有 及 时 进 入 学 生 内 心 由 于 计 算 机 和 通 信 方 面 的 知 识 是 网 络 知 识 的 主 要 基 础, 这 使 得 绝 大 部 分 网 络 直 接 相 关 的 专 业 课 程 和 能 力 培 养 必 须 在 相 应 的 计 算 机 或 通 信 方 面 的 基 础 课 程 之 后 开 设 由 于 这 个 原 因, 多 数 学 校 的 网 络 工 程 专 业 的 专 业 课 程 都 开 设 得 比 较 晚 以 我 校 为 例, 在 一 年 级 和 二 年 级 开 设 的 都 是 计 算 机 类 的 基 础 课 程, 绝 大 部 分 网 络 直 接 相 关 的 课 程 到 大 三 才 开 始 开 设 这 一 方 面 不 能 让 学 生 产 生 较 强 的 专 业 存 在 感, 难 以 对 专 业 学 习 和 自 身 发 展 做 出 规 划, 容 易 失 去 学 习 兴 趣 进 而 迷 失 方 向, 另 一 方 面 使 得 学 生 在 专 业 相 关 能 力 培 养 上 难 以 有 充 足 的 时 间 深 入 发 展 四 是 传 统 的 教 学 管 理 模 式 和 课 堂 教 学 模 式 不 能 很 好 地 适 应 学 生 现 状 和 当 前 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 的 需 求 传 统 的 教 学 模 式 下, 往 往 偏 重 理 论 教 学, 实 践 教 学 和 训 练 方 式 不 利 于 激 发 学 生 的 创 造 力 对 于 网 络 工 程 这 种 工 程 性 和 实 践 性 很 强 的 专 业, 这 个 问 题 则 更 加 突 出 要 有 效 地 解 决 这 些 问 题 非 一 朝 一 夕 的 事 情, 但 从 以 上 分 析 可 以 看 出, 有 一 对 矛 盾 值 得 注 意, 即 网 络 从 学 生 入 学 开 始 就 深 入 到 了 学 生 的 生 活 而 网 络 专 业 的 特 色 课 程 进 入 学 生 的 学 习 过 程 的 时 间 却 较 晚 之 间 的 矛 盾 为 了 从 整 体 上 提 升 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 的 质 量, 可 以 从 这 方 面 入 手, 让 网 络 工 程 专 业 的 学 生 尽 早 地 正 确 全 面 认 识 计 算 机 网 络 本 身 我 们 认 为, 解 决 这 个 问 题 并 不 一 定 完 全 靠 加 强 学 习 理 论 知 识 和 强 化 对 专 业 知 识 的 训 练, 让 学 生 在 学 习 基 础 课 程 时 就 认 识 到 网 络 积 极 的 一 面 体 会 网 络 的 各 种 应 用 和 实 践 活 动, 同 样 能 够 达 到 使 学 生 尽 早 认 识 专 业 的 目 的, 并 且 比 理 论 教 学 更 能 激 发 学 习 兴 趣 当 然, 这 种 方 法 需 要 网 络 软 硬 件 系 统 和 相 关 教 学 资 源 的 支 撑, 甚 至 需 要 改 革 教 学 管 理 制 度 放 在 若 干 年 前, 可 能 还 不 具 备 相 应 的 基 本 条 件 来 有 效 地 施 行 这 种 方 法 但 在 当 前, 通 过 网 络 本 身 来 改 善 网 络 工 程 人 才 培 养 的 软 硬 件 和 环 境 条 件 已 经 基 本 具 备 因 此, 我 们 在 将 计 算 机 网 络 应 用 到 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 中 进 行 了 一 系 列 的 探 索 与 实 践, 基 本 的 做 法 是 : 在 教 学 过 程 中 通 过 运 用 网 络 应 用 系 统 来 多 方 面 加 强 教 学 与 网 络 的 关 联, 使 学 生 在 使 用 网 络 应 用 系 统 参 与 教 学 活 动 的 过 程 中 让 网 络 各 方 面 的 功 能 和 应 用 有 形 象 具 体 的 表 现, 使 学 生 逐 渐 体 会 到 网 络 工 程 专 业 的 内 涵 强 化 专 业 意 识 3 具 体 内 容 与 方 法 我 们 从 几 年 前 开 始 探 索 网 络 应 用 系 统 在 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 中 的 运 用, 并 在 理 论 教 学 实 践 教 学 课 程 考 核 等 方 面 进 行 了 一 系 列 的 尝 试 和 实 践 ( 一 ) 网 络 应 用 系 统 在 理 论 教 学 中 的 运 用 对 于 理 论 课 程 的 教 学, 我 们 主 要 采 取 以 下 两 种 方 式 来 利 用 网 络 应 用 系 统 : 一 是 开 发 与 课 程 有 关 的 网 络 应 用 系 统 ; 二 是 使 用 现 有 的 网 络 教 学 资 源 平 台 在 开 发 与 课 程 相 关 的 网 络 应 用 系 统 方 面, 我 们 目 前 主 要 是 制 作 网 络 化 的 教 学 软 件 我 们 尝 试 将 教 学 内 容 制 作 成 为 开 放 式 可 扩 展 式 的 网 络 教 学 软 件, 并 将 它 挂 载 到 WEB 服 务 器 上 教 师 在 课 前 通 知 学 生 将 要 讲 授 的 教 学 内 容, 并 将 相 关 教 学 材 料 添 加 到 此 课 件 中 学 生 在 上 课 前 可 以 通 过 浏 览 器 访 问 这 些 内 容, 预 习 先 了 解 相 关 的 内 容 在 我 们 的 网 络 教 学 课 件 中, 除 要 介 绍 的 知 识 外, 还 增 加 了 留 言 板 教 学 互 动 等 功 能, 便 于 与 学 生 交 流 了 解 学 生 的 状 况 和 教 学 过 程 中 存 在 的 问 题 通 过 这 方 面 的 实 践 我 们 发 现, 部 分 学 生 可 能 在 课 堂 上 或 课 后 不 愿 意 当 面 向 老 师 提 问, 但 却 能 够 在 网 络 课 件 中 提 出 自 己 在 学 习 过 程 中 遇 到 的 问 题 这 表 明 在 网 络 深 刻 影 响 人 们 的 交 流 方 式 的 情 况 下, 部 分 学 生 把 网 络 交 流 作 为 学 习 方 式 之 一 有 些 接 受 得 较 好 的 学 生 甚 至 在 教 师 回 复 前 给 出 自 己 的 理 解 因 此 这 为 师 生 之 间 的 交 流 增 添 了 有 效 的 渠 道 在 使 用 网 络 教 学 资 源 平 台 方 面, 我 们 积 极 利 用 学 校 或 公 共 的 教 学 资 源 平 台 来 开 展 教 学 活 动 例 如 我 校 的 网 络 教 学 综 合 平 台 公 网 上 的 数 字 大 学 城 等 这 些 平 台 支 持 上 传 和 访 问 教 学 课 件 布 置 作 业 提 交 和 批 阅 作 业 等 功 能 在 使 用 这 些 网 络 系 统 的 同 时, 我 们 注 意 提 及 与 专 业 相 关 的 背 景 知 识 和 技 术, 在 某 些 课 程 ( 尤 其 是 涉 及 开 发 的 课 程 ) 中 还 提 及 相 关 的 实 现 方 法, 并 引 导 对 它 们 感 兴 趣 的 学 生 开 展 自 学 通 过 网 络 系 统 的 应 用, 使 学 生 们 提 前 接 触 到 了 网 络 工 程 相 关 专 门 知 识, 无 形 中 强 化 了 学 生 的 专 业 意 识

97 ( 二 ) 网 络 应 用 系 统 在 实 践 课 程 教 学 中 的 运 用 让 学 生 在 实 践 中 通 过 网 络 应 用 系 统 参 与 基 于 网 络 的 处 理 事 务 过 程, 能 进 一 步 深 化 学 生 对 网 络 技 术 的 认 识 因 此 我 们 花 了 许 多 精 力 来 探 索 和 实 践 网 络 应 用 系 统 在 实 践 教 学 中 的 运 用 在 这 方 面 的 工 作 中, 首 先 面 临 的 是 在 哪 些 课 程 中 应 用 的 问 题 在 网 络 工 程 专 业 人 才 的 能 [5,6] 力 结 构 中, 大 部 分 能 力 都 是 以 程 序 设 计 能 力 为 基 础 的, 而 程 序 设 计 能 力 的 培 养 取 决 于 对 C 语 言 程 序 设 计 和 数 据 结 构 知 识 的 掌 握 和 运 用 的 程 度 因 此, 我 们 选 择 C 语 言 程 序 设 计 和 数 据 结 构 这 两 门 课 程 的 课 程 设 计 来 开 展 网 络 应 用 系 统 的 运 用 探 索 其 次 是 网 络 系 统 的 选 择 问 题 在 两 年 前, 我 们 已 经 尝 试 在 C 语 言 课 程 的 实 验 中 使 用 基 于 校 园 网 的 在 线 判 题 系 统 来 发 [2] 布 实 验 内 容, 用 竞 赛 评 价 机 制 来 判 断 学 生 对 知 识 的 掌 握 程 度, 这 种 改 革 取 得 了 较 明 显 的 效 果 因 此, 从 近 两 年 开 始, 我 们 进 一 步 扩 展 在 线 判 题 系 统 的 功 能, 将 在 线 判 题 系 统 引 入 到 C 语 言 程 序 设 计 和 数 据 结 构 的 课 程 设 计 集 中 实 践 课 程 中, 并 设 计 了 专 门 的 教 学 内 容 与 之 配 合 考 虑 到 作 为 才 学 习 完 C 语 言 和 数 据 结 构 理 论 的 初 学 者, 学 生 要 马 上 完 成 较 系 统 的 课 程 设 计 内 容 是 存 在 一 定 困 难 的 因 此, 我 们 所 设 计 的 教 学 内 容 包 括 一 部 分 与 课 程 设 计 内 容 相 似 难 度 较 低 并 贴 近 教 材 中 相 应 章 节 知 识 的 题 目, 将 它 们 先 给 学 生 去 熟 悉, 从 而 避 免 了 部 分 学 生 对 实 践 内 容 不 知 如 何 下 手 的 情 况 在 实 践 课 程 教 学 过 程 中, 教 师 只 需 要 引 导 学 生 分 析 课 题 制 定 解 决 问 题 的 方 案, 帮 助 学 生 解 决 一 些 具 体 的 知 识 运 用 问 题 其 他 的 事 情, 例 如 判 断 程 序 正 确 性 运 行 过 程 及 结 果 的 评 测 等, 都 由 在 线 判 题 系 统 来 实 现 由 于 有 了 网 络 系 统 的 协 助, 教 师 和 学 生 在 教 学 过 程 中 不 仅 能 够 了 解 班 上 所 有 学 生 完 成 课 题 的 数 量, 同 时 还 能 获 得 所 完 成 内 容 的 时 间 信 息 和 代 码 的 执 行 信 息 在 教 学 过 程 中, 学 生 随 时 可 以 通 过 系 统 的 统 计 功 能 了 解 自 己 的 排 名, 无 形 中 就 有 了 竞 争 的 压 力, 培 养 了 竞 争 意 识 借 助 这 两 门 实 践 课 程 是 在 开 设 在 大 一 的 有 利 时 机, 我 们 在 指 导 学 生 的 课 程 设 计 的 过 程 中, 有 意 识 地 引 导 学 生 将 部 分 注 意 力 集 中 到 在 线 判 题 系 统 本 身 的 结 构 和 运 行 机 制 上, 让 学 生 及 时 认 识 到 网 络 应 用 系 统 的 基 本 架 构 使 用 的 主 要 技 术 及 其 与 当 前 实 践 课 程 和 后 续 专 业 课 程 之 间 的 紧 密 联 系 从 目 前 的 效 果 看 来, 将 程 序 设 计 竞 赛 网 络 系 统 应 用 到 实 践 课 程 教 学 中 能 带 来 了 以 下 好 处 : 一 是 在 学 生 中 形 成 竞 争 氛 围, 学 生 整 体 完 整 的 任 务 量 比 前 几 年 增 加 不 少 ; 二 是 提 高 了 学 生 学 习 的 积 极 性, 不 认 真 开 展 课 程 设 计 的 情 况 明 显 好 转 ; 三 是 通 过 对 网 络 系 统 的 应 用, 学 生 在 一 年 级 对 网 络 应 用 系 统 有 了 具 体 的 认 识, 对 后 续 专 业 课 程 的 学 习 兴 趣 增 强 ( 三 ) 网 络 应 用 系 统 在 课 程 考 核 评 价 中 的 运 用 在 某 种 程 度 上, 课 程 考 核 是 推 动 学 生 学 习 的 因 素 之 一 传 统 的 课 程 考 核 一 般 有 两 种 形 式, 试 卷 形 式 和 课 程 报 告 形 式 前 者 不 能 很 好 地 反 映 出 学 生 的 实 践 创 新 能 力, 后 者 则 很 难 保 证 学 生 是 自 己 完 成 相 应 内 容 的 此 外, 由 于 两 种 方 式 都 是 纸 质 形 式, 对 于 网 络 工 程 专 业 中 占 多 数 的 设 计 类 课 程, 如 果 要 教 师 在 评 阅 时 先 判 断 答 案 或 作 品 的 正 确 性, 这 是 一 项 困 难 且 繁 重 的 工 作, 现 实 中 难 以 执 行 无 纸 化 考 试 是 未 来 考 核 方 式 发 展 的 一 个 趋 势, 它 经 济 环 保, 其 技 术 基 础 之 一 就 是 网 络 技 术 既 然 网 络 系 统 在 理 论 和 实 践 教 学 中 直 到 了 有 效 的 辅 助 作 用, 我 们 尝 试 将 其 应 用 到 课 程 考 核 和 评 价 中 目 前, 我 们 主 要 通 过 以 下 三 种 途 径 进 行 了 相 关 实 践 : 一 是 将 课 程 考 试 直 接 在 网 络 系 统 上 进 行 一 个 网 络 应 用 系 统 要 用 于 考 试, 它 需 要 有 在 线 判 题 系 统 相 关 功 能 和 考 试 所 需 的 成 绩 处 理 相 关 功 能 我 们 在 前 面 提 及 的 在 线 判 题 系 统 中 扩 展 了 成 绩 处 理 相 关 的 功 能, 使 其 能 够 满 足 我 校 对 考 试 的 有 关 需 求 之 后, 我 们 对 C 语 言 程 序 设 计 实 验 这 门 易 于 进 行 严 格 的 数 据 测 试 的 课 程 尝 试 通 过 这 个 系 统 直 接 进 行 考 试 通 过 试 用 我 们 发 现 这 种 方 式 能 够 较 好 地 反 映 学 生 的 动 手 能 力 二 是 将 网 络 系 统 应 用 于 集 中 实 践 课 程 的 考 核 我 们 将 第 一 条 途 径 所 获 得 的 系 统 进 一 步 用 于 C 语 言 相 关 的 程 序 设 计 类 课 程 对 应 的 集 中 实 践 课 程 的 考 核 中 集 中 实 践 课 程 的 考 核 与 单 纯 的 课 程 考 试 之 间 区 别, 学 生 在 实 践 过 程 中 的 表 现 也 是 非 常 重 要 的 方 面 为 此, 在 设 计 教 学 内 容 时, 为 了 兼 顾 学 生 不 同 能 力 层 次, 我 们 设 计 了 基 础 部 分 和 综 合 应 用 部 分 前 者 为 必 须 完 成 的 部 分, 后 者 为 选 做 部 分 在 课 程 结 束 时, 系 统 将 学 生 完 成 的 任 务 量 及 能 够 反 映 工 作 的 质 量 的 相 关 信 息 ( 如 时 间 任 务 正 确 完 成 前 的 错 误 提 交 次 数 等 ) 都 汇 总 起 来, 形 成 一 个 初 步 的

98 成 绩 统 计 表 指 导 教 师 以 此 表 作 为 重 要 依 据, 进 一 步 根 据 学 生 的 其 他 实 际 情 况 进 行 最 终 的 判 定 进 行 判 定 的 方 式 可 以 由 教 师 自 己 把 握, 可 以 直 接 使 用 系 统 的 判 定, 也 可 以 增 加 一 部 分 类 似 考 试 的 限 时 设 计 内 容, 或 者 选 择 学 生 完 成 的 任 务 中 的 部 分 内 容 进 行 问 答 式 考 核 三 是 将 网 络 应 用 系 统 作 为 理 论 考 试 之 外 的 部 分 的 考 核 工 具 大 多 数 理 论 课 程 的 最 终 成 绩 一 般 分 为 考 试 成 绩 和 平 时 成 绩 两 部 分 对 于 平 时 成 绩 部 分, 由 于 一 般 不 易 于 量 化, 它 往 往 都 是 由 教 师 根 据 对 学 生 的 映 像 进 行 粗 略 的 判 定, 从 而 不 能 较 准 确 地 反 映 学 生 表 现 的 差 异 鉴 于 网 络 应 用 系 统 提 供 的 便 利, 我 们 尝 试 利 用 它 们 来 帮 助 对 学 生 的 平 时 表 现 进 行 考 核 主 要 的 方 法 是 利 用 前 面 提 及 网 络 教 学 应 用 系 统 中 的 作 业 的 发 布 在 线 提 交 在 线 批 阅 以 及 相 关 自 动 记 录 统 计 功 能 来 对 学 生 完 成 课 外 任 务 情 况 的 相 关 数 据 有 了 这 些 数 据, 根 据 一 定 的 分 值 比 例 和 评 分 标 准 就 很 容 易 得 到 这 部 分 的 成 绩, 从 而 形 成 比 较 客 观 准 确 的 判 断 4 结 语 通 过 将 网 络 应 用 系 统 与 课 程 教 学 相 结 合, 将 网 络 应 用 系 统 渗 透 到 课 程 教 学 工 作 的 各 个 环 节, 能 够 提 高 教 学 工 作 效 率 深 化 学 生 对 专 业 的 认 识 提 升 学 生 的 专 业 实 践 能 力 除 此 之 外, 它 还 有 一 些 潜 在 应 用 价 值, 例 如 便 于 了 解 和 对 比 学 生 的 状 态, 为 学 生 能 力 培 养 兴 趣 培 养 竞 赛 选 择 提 供 依 据 和 指 导, 帮 助 及 时 发 现 问 题 为 学 生 工 作 提 供 参 考 信 息 等 因 此, 在 未 来 的 专 业 教 学 中, 我 们 将 依 据 网 络 工 程 专 业 课 程 的 特 点 将 这 种 方 式 进 行 推 广 应 用, 进 一 步 提 高 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 的 质 量 参 考 文 献 : [1] 许 博, 陈 鸣, 邢 长 友, 常 强 林, 兰 飞. 网 络 教 学 系 统 在 创 新 人 才 培 养 中 的 作 用 [J]. 内 蒙 古 大 学 学 报, 2013(4): [2] 向 德 生, 廖 俊 国, 陈 燕 晖, 吴 海 波. 基 于 程 序 设 计 竞 赛 的 计 算 机 创 新 型 人 才 培 养 新 模 式 [J]. 当 代 教 育 理 论 与 实 践, 2013(5): [3] 蔡 皖 东, 张 胜 兵. 构 建 应 用 型 人 才 培 养 的 网 络 工 程 实 践 教 学 体 系 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索, 2008(12): [4] 苗 春 雨, 陈 丽 娜. 企 业 需 求 为 导 向 的 网 络 工 程 实 践 教 学 模 式 [J]. 计 算 机 教 育, 2014(6): [5] 徐 明, 曹 介 南. 高 等 学 校 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 [M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社, 2011: [6] 曹 介 南, 徐 明, 蔡 志 平, 朱 培 栋, 彭 立 宏. 网 络 工 程 专 业 实 验 教 学 与 专 业 知 识 能 力 素 质 培 养 [J]. 计 算 机 教 育, 2013(14):

99 计 算 机 网 络 课 程 教 学 网 站 的 设 计 研 究 王 光 霞 唐 慧 林 张 学 思 杨 艳 解 放 军 信 息 工 程 大 学 河 南 郑 州 摘 要 : 为 突 破 传 统 教 学 方 式 的 局 限 性, 阐 述 计 算 机 网 络 课 程 教 学 网 站 的 设 计 研 究, 包 括 课 程 网 站 需 求 分 析 课 程 网 站 的 功 能 与 内 容 设 计 等 最 后 说 明 该 网 站 可 为 师 生 提 供 高 效 快 捷 方 便 的 教 学 交 流 服 务, 对 教 学 方 式 的 改 进 具 有 重 要 意 义 关 键 词 : 教 学 网 站 ; 课 程 教 学 ; 需 求 分 析 ; 网 站 设 计 传 统 教 育 中, 老 师 与 课 堂 是 教 学 的 中 心, 老 师 在 固 定 的 地 点 固 定 的 时 间 内 对 学 生 授 予 有 限 的 内 容, 这 在 一 定 程 度 上, 使 得 学 生 的 学 习 自 主 性 受 到 抑 制, 同 时 教 学 活 动 也 被 时 间 空 间 所 局 限 另 一 方 面, 随 着 数 字 媒 体 的 普 及 与 更 新, 以 纸 质 教 材 为 媒 介 的 教 学 方 式 已 无 法 满 足 处 于 接 受 前 端 科 技 的 教 师 和 学 生 需 求 [1], 人 们 使 用 电 子 技 术 编 写 设 计 的 电 子 教 材 进 行 学 习 工 作 已 成 为 当 今 社 会 的 一 种 趋 势 [2], 教 学 媒 介 的 多 样 化 使 得 教 学 方 式 亟 待 改 进 目 前, 随 着 网 络 的 普 及 与 发 展, 现 代 教 育 已 经 开 始 在 传 统 教 育 模 式 的 基 础 上, 向 网 络 教 育 方 向 发 展 [3] 在 网 络 教 育 模 式 下, 基 于 Web 浏 览 的 电 子 教 材 除 了 以 超 文 本 形 式 把 教 学 资 源 习 题 实 验 操 作 学 习 指 导 等 内 容 有 机 结 合 起 来, 构 成 一 个 所 有 教 学 材 料 的 集 合 外, 还 具 有 一 定 的 实 时 交 互 性 [4] 与 传 统 模 式 相 比, 网 络 化 的 教 学 模 式 在 形 式 上 形 成 了 教 师 学 生 和 计 算 机 之 间 的 多 边 活 动, 本 质 上 使 教 与 学 的 关 系 表 现 出 民 主 平 等 的 特 点 因 此, 如 何 在 认 知 建 构 主 义 等 教 育 理 论 指 导 下, 充 分 利 用 网 络 技 术 数 据 库 技 术 多 媒 体 技 术, 科 学 系 统 地 设 计 与 建 设 与 计 算 机 网 络 课 程 教 学 特 点 相 适 应 的 教 学 网 站, 并 成 为 我 们 认 真 思 考 与 研 究 的 问 题 1 教 学 需 求 分 析 需 求 分 析 是 设 计 的 起 点, 需 求 分 析 的 结 果 将 直 接 影 响 到 后 续 各 个 阶 段 的 设 计, 并 影 响 到 设 计 结 果 是 否 合 理 和 实 用, 因 此, 需 求 分 析 必 须 能 够 准 确 地 反 映 实 际 要 求 目 前, 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 现 状 存 在 以 下 问 题 :(1) 学 生 基 础 参 差 不 齐 大 学 学 生 来 自 不 同 地 区, 学 生 自 身 对 网 络 的 认 识 与 学 习 基 础 存 在 差 异, 不 同 层 次 学 生 的 学 习 需 求 也 有 所 不 同, 因 此 传 统 统 一 的 教 学 模 式 无 法 满 足 所 有 学 生 的 需 要 (2) 教 学 模 式 相 对 单 一 教 师 上 课 时 主 要 以 计 算 机 + 投 影 仪 讲 授 为 主, 课 下 学 生 学 习 主 要 依 靠 教 师 布 置 随 堂 作 业 来 巩 固 学 习 内 容, 学 生 与 教 师 交 流 机 会 有 限, 学 习 主 动 参 与 性 低 下, 因 此 应 采 取 灵 活 多 样 的 教 学 方 法 和 手 段 来 改 进 (3) 课 程 管 理 稍 显 薄 弱 现 有 课 程 教 学 中, 无 论 是 教 学 资 源 或 是 教 学 成 果, 均 缺 乏 统 一 的 管 理, 具 体 体 现 在 缺 乏 公 平 的 评 价 反 馈 透 明 的 测 验 检 查 以 及 实 时 更 新 的 教 学 信 息 公 布 等, 因 此 需 完 善 课 程 教 学 的 全 过 程, 使 得 教 学 活 动 能 够 根 据 实 际 情 况 动 态 调 整 在 上 述 现 状 背 景 下, 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 网 站 设 计 应 包 含 以 下 三 部 分 功 能 : (1) 新 闻 与 展 示 功 能 网 站 中 应 具 备 教 学 相 关 信 息 的 通 知 与 介 绍 功 能 通 知 以 新 闻 形 式 展 现 于 网 站, 是 对 教 学 相 关 的 重 大 活 动 的 动 态 显 示 ; 介 绍 功 能 则 是 对 网 站 与 教 学 相 关 事 宜 的 简 介 说 明 (2) 课 程 学 习 功 能 课 程 学 习 功 能 是 网 站 的 核 心 功 能 部 分, 网 站 除 需 提 供 教 学 资 源 的 在 线 预 览 与 下 载 外, 还 需 具 有 在 线 测 验 网 上 交 流 和 作 业 管 理 的 功 能 其 中, 在 线 测 验 方 便 学 生 随 时 进 行 网 络 课 程 的 在 线 测 验, 从 而 对 自 身 学 习 情 况 进 行 最 有 效 最 直 接 的 检 查 和 反 映 ; 网 上 交 流 主 要 用 于 学 生 教 师 之 间 的 问 题 交 流 互 动 式 学 习 ; 作 业 管 理 则 提 供 基 于 web 的 作 业 管 理 环 境, 为 学 生 和 教 师 提 供 一 套 方 便 的 工 具, 以 辅 助 作 业 的 上 传 和 查 收 (3) 教 学 评 价 功 能 教 学 方 针 策 略 的 调 整 需 要 教 学 信 息 的 反 馈, 因 此 网 站 需 提 供 对 教 学 质 量 的 评 价 功 能, 评 价 结 果 将 最 终 影 响 教 学 的 发 展 程 度

100 2 教 学 网 站 设 计 根 据 需 求 分 析 结 果, 将 课 程 教 学 网 站 总 体 结 构 设 计 为 登 录 课 程 学 习 新 闻 和 展 示 及 教 学 评 价 四 大 模 块 用 户 使 用 网 站 时 首 先 需 进 行 登 录 操 作, 网 站 的 用 户 根 据 角 色 不 同 可 分 为 学 生 用 户 和 教 师 用 户, 网 站 中 各 模 块 的 设 计 均 从 两 类 用 户 的 角 度 出 发 2.1 课 程 学 习 模 块 设 计 课 程 学 习 模 块 是 计 算 机 网 络 课 程 教 学 网 站 中 的 核 心 模 块, 建 设 的 目 的 就 是 建 立 随 机 性 灵 活 性 全 位 性 立 体 化 的 网 络 课 堂, 供 学 生 进 行 课 程 的 补 差 或 扩 充 学 习, 借 助 互 动 交 流 子 模 块 进 行 互 动 交 流, 通 过 作 业 管 理 子 模 块 完 成 作 业 的 在 线 提 交 与 批 改, 以 及 通 过 在 线 测 验 子 模 块 进 行 学 习 效 果 的 验 证, 实 现 在 线 教 学 在 线 辅 导 在 线 实 践 在 线 测 验 四 大 教 学 环 节, 满 足 网 络 教 学 的 需 要 网 络 课 堂 子 模 块 网 络 课 堂 子 模 块 主 要 用 于 支 撑 学 生 对 计 算 机 网 络 课 程 的 自 主 学 习, 是 课 程 教 学 网 站 中 最 核 心 的 部 分 要 充 分 考 虑 到 内 容 与 形 式 的 统 一 总 体 与 局 部 的 统 一, 突 出 教 学 资 源 的 多 样 性 丰 富 性, 开 阔 学 生 视 野 根 据 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 特 点, 可 设 计 并 建 设 网 络 教 材 电 子 课 件 授 课 视 频 教 学 动 画 习 题 解 答 常 见 问 题 解 答 参 考 教 材 等 教 学 资 源 其 中 网 络 教 材 可 采 取 图 文 并 茂 动 静 结 合, 并 配 有 本 讲 的 教 学 提 示, 重 难 点 知 识 点 还 插 入 了 动 画, 使 教 学 难 点 重 点 易 学 易 懂, 生 动 形 象 授 课 视 频 由 教 师 授 课 拍 成 录 像, 并 可 与 电 子 教 案 一 起 制 作 成 了 流 媒 体 系 统, 讲 授 录 像 与 PPT 同 步, 达 到 传 统 教 学 活 动 中 现 场 听 课 的 效 果, 满 足 学 生 网 上 非 实 时 学 习 的 需 要 电 子 课 件 在 制 作 时 要 注 意 风 格 统 一 页 面 美 观, 图 片 图 示 表 格 动 画 等 信 息 完 整 教 学 动 画 的 制 作 要 利 用 多 媒 体 技 术 仿 真 性 可 控 性 交 互 性 的 特 点, 将 计 算 机 网 络 中 抽 象 原 理 动 态 化 教 学 难 点 具 体 化 教 学 方 法 形 象 化 ; 既 可 单 独 演 示, 又 可 穿 叉 到 网 络 教 材 中 在 线 测 验 子 模 块 在 线 测 验 子 模 式 将 充 分 利 用 网 站 为 学 生 提 供 能 够 满 足 自 测 与 考 试 等 教 学 需 求 题 型 难 度 区 分 适 当 题 量 丰 富 的 题 库 在 功 能 上 对 用 户 角 色 不 同 可 分 为 两 部 分 : 对 学 生 用 户 的 网 上 测 验 部 分 和 对 教 师 用 户 的 题 库 管 理 部 分 网 上 测 验 为 学 生 提 供 在 线 测 试 功 能, 包 括 分 项 测 试 综 合 测 试 和 成 绩 查 询 三 个 部 分 学 生 登 陆 网 站 后, 选 择 对 应 的 试 卷 可 进 行 测 试 测 试 分 为 分 项 测 试 和 综 合 测 试 两 种, 分 项 测 试 指 试 题 按 类 型 按 内 容 划 分, 综 合 测 试 则 不 对 试 题 进 行 划 分 测 验 具 有 随 机 出 题 计 时 交 卷 自 动 判 卷 和 成 绩 存 储 功 能, 学 生 答 题 完 毕 后, 在 规 定 的 时 间 内 提 交 试 卷, 系 统 将 自 动 评 分 并 对 成 绩 进 行 存 储 学 生 可 利 用 成 绩 查 询 功 能 获 得 测 试 成 绩 与 错 题 情 况, 即 获 取 测 试 反 馈, 从 而 进 一 步 对 课 程 学 习 结 果 查 缺 补 漏 题 库 管 理 便 于 教 师 对 题 库 及 时 管 理 和 完 善, 包 括 题 库 更 新 题 库 维 护 和 成 绩 查 询 三 部 分 其 中 题 库 更 新 可 以 实 现 对 试 题 的 增 加 删 除 及 修 改 ; 题 库 维 护 是 指 对 题 库 使 用 过 程 中 出 现 的 问 题 进 行 处 理 解 决 ; 成 绩 查 询 则 为 教 师 提 供 查 询 学 生 测 验 成 绩 的 服 务, 便 于 教 师 随 时 掌 握 学 生 学 习 动 态 互 动 交 流 子 模 块 互 动 交 流 子 模 块 通 过 专 业 论 坛, 为 教 师 与 学 生 学 生 与 学 生 之 间 提 供 了 良 好 的 交 流 平 台 可 设 计 成 三 种 交 流 方 式 : 发 帖 问 答 预 约 在 线 咨 询 发 帖 问 答 方 式 类 似 于 论 坛 方 式, 内 容 包 括 我 要 提 问 我 的 问 题 所 有 问 题 焦 点 问 题, 学 生 教 师 可 随 意 浏 览 回 应 问 答 内 容 预 约 为 学 生 提 供 向 教 员 的 预 约 解 答 服 务, 包 括 我 要 预 约 预 约 领 取 和 预 约 管 理 在 线 咨 询 则 类 似 于 聊 天 室 方 式, 提 供 共 同 讨 论 与 私 聊 功 能, 可 设 计 聊 天 室 和 记 录 查 询 两 个 部

101 分 教 师 和 学 生 均 可 参 与 这 三 种 交 流 方 式, 角 色 不 同 导 致 部 分 功 能 差 异 其 中 预 约 领 取 为 教 师 特 有 功 能, 我 要 提 问 我 的 问 题 我 要 预 约 预 约 领 取 和 聊 天 室 为 学 生 特 有 功 能 ; 所 有 问 题 焦 点 问 题 预 约 管 理 记 录 查 询 为 共 有 功 能 学 生 可 通 过 发 帖 和 问 题 关 键 词 描 述 提 出 自 己 的 问 题, 并 实 时 关 注 自 己 所 提 问 题 的 回 复 浏 览 情 况, 论 坛 的 所 有 问 题 可 按 时 间 关 键 词 点 击 量 回 复 次 数 进 行 显 示, 焦 点 问 题 选 择 显 示 最 近 一 周 内 回 复 次 数 超 过 某 个 值 的 问 题, 便 于 教 师 和 学 生 有 针 对 性 地 快 速 浏 览 预 约 功 能 使 学 生 与 教 师 的 交 流 更 为 灵 活 有 效, 学 生 可 提 交 预 约 时 间 及 问 题 描 述 以 完 成 预 约, 教 师 对 学 生 的 预 约 请 求 进 行 回 应, 即 预 约 领 取, 预 约 管 理 提 供 预 预 约 修 改 过 时 预 约 撤 销 预 约 成 功 及 领 取 成 功 消 息 提 醒 的 功 能 学 生 和 教 师 通 过 登 录 聊 天 室 显 示 自 己 的 在 线 状 态, 并 进 行 组 群 讨 论 私 人 聊 天, 还 可 对 保 存 在 历 史 记 录 中 的 话 题 进 行 查 找 回 顾 作 业 管 理 子 模 块 作 业 管 理 子 模 块 为 教 师 和 学 生 提 供 了 从 作 业 发 布 到 作 业 上 传 从 作 业 批 改 到 作 业 展 示 一 体 化 的 作 业 在 线 管 理 功 能 作 业 管 理 子 模 块 中, 教 师 可 通 过 作 业 动 态 了 解 作 业 动 态, 包 括 已 发 布 的 作 业 及 其 相 应 的 作 业 提 交 情 况 作 业 批 改 情 况 ; 通 过 作 业 批 改 对 已 提 交 的 作 业 进 行 在 线 批 改, 根 据 完 成 情 况 打 出 分 数 给 出 评 价 建 议 并 决 定 其 是 否 可 作 为 优 秀 作 业 进 行 展 示 ; 课 堂 结 束 后, 教 师 通 过 作 业 发 布 选 择 作 业 章 节 描 述 作 业 内 容 提 出 作 业 要 求 和 设 定 截 止 日 期 实 现 作 业 发 布 ; 还 可 通 过 作 业 管 理 功 能 对 所 发 布 作 业 已 批 改 作 业 的 修 改 和 删 除 等 对 于 学 生 而 言, 可 通 过 最 新 作 业 查 询 到 作 业 发 布 的 最 新 情 况, 包 括 课 程 名 称 任 课 教 员 发 布 时 间 截 止 时 间 已 提 交 人 数 等, 以 提 醒 学 生 及 时 完 成 作 业 ; 通 过 作 业 上 传 在 截 止 日 期 之 前 完 成 作 业 并 上 传 ; 通 过 我 的 作 业 了 解 本 人 作 业 的 完 成 情 况 批 改 情 况 等 ; 另 外, 作 业 展 区 提 供 了 优 秀 作 业 展 示, 以 相 互 学 习 借 鉴 资 源 管 理 子 模 块 资 源 管 理 子 模 块 为 教 师 教 学 学 生 学 习 提 供 课 件 教 案 文 档 电 子 书 目 参 考 文 献 扩 展 读 物 等 共 享 资 源 教 师 和 学 生 均 可 上 传 下 载 课 程 资 源, 或 进 行 在 线 学 习 资 源 按 照 课 程 名 称 文 件 类 型 所 属 类 别 下 载 次 数 上 传 时 间 关 键 词 等 进 行 管 理, 以 方 便 教 师 和 学 生 快 速 找 到 所 需 的 资 源 2.2 新 闻 和 展 示 模 块 设 计 为 了 便 于 学 生 及 时 了 解 教 师 的 教 学 安 排 教 务 的 考 试 安 排 重 大 教 学 活 动 安 排, 合 理 有 计 划 地 安 排 学 习 任 务, 教 学 网 站 中 可 设 计 新 闻 和 展 示 模 块 展 示 子 模 块 是 位 于 网 站 首 页 的 一 个 介 绍 网 站 与 课 程 相 关 内 容 的 平 台, 便 于 用 户 了 解 网 站 的 基 本 功 能, 在 功 能 设 计 上 可 分 为 子 新 闻 子 模 块 和 展 示 子 模 式 两 部 分 新 闻 子 模 块 的 设 计 包 括 前 台 显 示 与 后 台 管 理 两 部 分 内 容 前 台 显 示 中, 新 闻 按 发 表 时 间 顺 序 依 次 排 列 于 新 闻 首 页, 不 同 级 别 新 闻 用 不 同 颜 色 显 示, 红 色 表 示 头 条 新 闻, 蓝 色 表 示 重 要 新 闻, 普 通 新 闻 用 黑 色 表 示 新 闻 类 别 分 为 教 学 动 态 和 网 站 更 新 两 类, 教 学 动 态 包 括 课 程 安 排 考 试 安 排 重 大 教 学 活 动 安 排 等, 网 站 更 新 一 般 是 指 网 站 功 能 的 更 新 说 明 后 台 管 理 提 供 对 新 闻 的 添 加 修 改 查 找 删 除 备 份 恢 复 上 传 功 能, 是 对 前 台 显 示 新 闻 的 编 辑 过 程 其 编 辑 内 容 如 表 1 所 展 示 子 模 块 中, 课 程 简 介 用 于 介 绍 网 络 课 程 的 相 关 内 容, 包 括 历 史 沿 革 课 程 建 设 课 程 标 准 ; 教 员 简 介 用 于 介 绍 网 络 课 程 教 员 的 基 本 信 息 ; 网 站 简 介 用 于 介 绍 网 站 的 结 构 以 及 使 用 说 明, 是 网 站 的 帮 助 类 说 明 展 示 区

102 2.3 评 价 模 块 设 计 评 价 模 块 的 设 计 重 点 是 对 评 价 体 系 的 建 立 和 对 评 价 指 标 的 设 置 其 中, 评 价 指 标 应 遵 循 全 面 反 映 教 学 质 量 简 单 易 操 作 的 原 则 评 价 标 准 根 据 用 户 不 同, 分 为 学 生 评 价 和 教 师 评 价 两 部 分 其 中, 学 生 评 价 用 于 学 生 对 授 课 教 师 的 评 价 评 价 指 标 设 计 上 可 包 括 教 学 目 标 教 学 内 容 教 学 方 法 手 段 课 堂 效 果 教 学 态 度 教 学 风 格 等, 按 不 同 的 权 值 计 算 教 师 评 价 用 于 授 课 教 师 对 学 生 学 习 状 况 的 评 价 评 价 指 标 设 计 上 可 包 括 学 习 目 标 学 习 态 度 课 堂 表 现 作 业 质 量 实 践 教 学 等, 按 不 同 的 权 值 计 算 3 结 语 计 算 机 网 络 课 程 教 学 网 站, 充 分 利 用 了 网 络 资 源 的 丰 富 性 共 享 性 和 教 学 活 动 的 交 互 性 灵 活 性 等 特 点, 通 过 登 录 课 程 学 习 新 闻 和 展 示 及 教 学 评 价 四 大 模 块 建 立 了 课 程 网 络 化 教 学 体 系, 实 现 了 课 堂 教 学 模 式 与 网 络 教 学 模 式 在 整 个 教 学 环 节 中 相 互 交 融 有 机 互 补 交 相 并 存 课 程 教 学 网 站 的 建 设 经 验 告 诉 我 们, 只 有 在 认 知 主 义 建 构 主 义 和 关 联 主 义 现 代 教 学 理 论 指 导 下, 基 于 网 络 教 学 的 内 涵, 遵 循 课 程 教 学 的 内 在 逻 辑 体 系 和 学 生 的 认 知 规 律, 坚 持 知 识 性 与 趣 味 性 相 结 合 专 业 性 与 通 俗 性 相 结 合 的 原 则, 按 照 实 用 性 系 统 性 专 业 化 特 色 化 的 建 设 思 路 来 设 计 网 站 功 能 建 设 网 络 资 源, 才 能 充 分 展 示 出 网 络 教 学 的 表 现 力 和 感 染 力, 提 升 各 教 学 要 素 在 培 养 学 生 能 力 和 素 质 方 面 充 分 发 挥 作 用, 全 面 提 高 课 程 教 学 的 质 量 与 效 果 参 考 文 献 [1] 李 林 等. 电 子 教 材 取 代 纸 质 教 材 的 发 展 趋 势 是 不 可 逆 转 的 [J]. 中 国 信 息 界.2011 [2] 王 俊 宏. 电 子 教 材 : 信 息 时 代 教 科 书 设 计 的 新 形 态 [J]. 中 国 教 育 信 息 化.2011 [3] 王 翠 娥. 基 于 WEB 的 教 学 系 统 的 设 计 与 实 现 [D]. 电 子 科 技 大 学.2013 [4] 戚 常 林 等. 基 于 WEB 的 电 子 教 材 建 设 研 究 [J]. 信 息 技 术.2002,

103 MOOC 发 展 及 其 对 高 等 教 育 的 挑 战 许 太 安 ( 枣 庄 学 院 山 东 枣 庄 ) 摘 要 : 大 规 模 在 线 开 放 课 程 (MOOC) 为 学 习 者 提 供 了 一 种 新 的 知 识 获 取 渠 道 和 学 习 模 式, 成 为 网 络 时 代 人 们 学 习 的 新 途 径, 正 在 对 高 等 教 育 产 生 巨 大 的 影 响 本 文 对 MOOC 的 发 展 进 行 了 简 单 的 概 述, 讲 述 了 MOOC 的 发 展 历 史, 介 绍 了 MOOC 给 高 等 教 育 带 来 的 机 遇 和 挑 战 关 键 词 :MOOC; 发 展 历 史 ; 高 等 教 育 ; 挑 战 0 引 言 千 百 年 来, 教 育 领 域 似 乎 总 是 保 持 着 这 样 一 个 形 态 : 一 座 座 围 墙 围 起 的 校 园, 一 间 间 的 教 室, 一 个 老 师 面 对 一 群 学 生 尽 管 科 技 也 确 实 给 教 育 带 来 了 一 些 变 化 :PPT 替 代 了 传 统 的 黑 板 粉 笔, 平 板 电 脑 替 代 了 传 统 的 纸 版 讲 义 和 笔 记 ; 教 师 能 够 在 网 络 上 发 布 教 学 资 源 学 生 也 能 够 在 网 上 提 交 作 业 或 直 接 在 网 上 学 习 但 这 些 新 的 科 技 手 段 都 没 能 使 教 育 跳 出 传 统 的 教 与 学 的 形 态, 直 到 MOOC 突 然 闯 入 人 们 的 视 野 并 迅 速 传 播 开 来 MOOC 是 Massive Open Online Courses 的 缩 写, 意 思 是 大 规 模 在 线 开 放 课 程, 是 一 种 不 限 人 数 的, 通 过 网 络 学 习 的 课 程, 作 为 一 种 教 育 资 源, 它 可 以 被 免 费 获 取, 是 一 种 新 的 知 识 获 取 渠 道 和 学 习 模 式 这 一 新 兴 教 育 方 式 在 2011 年 兴 起, 并 普 遍 地 认 为 是 印 刷 术 发 明 以 来 教 育 最 大 的 变 革 [1] MOOC 在 教 育 技 术 理 念 学 习 和 教 学 等 方 面 实 现 了 革 命 性 的 创 新, 实 现 了 学 习 和 教 学 的 实 时 交 互 和 大 数 据 驱 动 2012 年 以 来, 世 界 上 一 些 最 顶 尖 的 大 学 纷 纷 加 入 MOOC 潮 流 中, 学 习 者 们 以 一 种 全 新 的 方 式 迎 接 MOOC 的 到 来, 一 场 高 等 教 育 的 革 命 已 悄 然 展 开 2012 年 更 是 被 美 国 纽 约 时 报 称 为 MOOC 元 年 [2], 中 国 多 所 知 名 大 学 也 在 这 场 新 兴 潮 流 中 迅 速 跟 进,MOOC 这 一 全 新 的 教 育 模 式 正 在 对 中 国 的 教 育 发 生 冲 击, 也 深 刻 地 影 响 着 高 中 国 高 等 教 育 的 发 展 1 MOOC 教 育 在 世 界 和 中 国 的 发 展 状 况 1.1 MOOC 的 发 展 历 史 MOOC 的 起 源 可 追 溯 到 本 世 纪 初 的 开 放 教 育 资 源 运 动,2000 年 英 国 环 球 网 络 大 学 开 展 在 线 高 等 教 育 [3] 2001 年 麻 省 理 工 学 院 (MIT) 实 施 OCW 计 划, 计 划 将 其 所 有 的 课 程 资 料 ( 包 括 教 学 讲 义 课 后 作 业 考 试 试 题 实 验 报 告 等 ) 通 过 互 联 网 向 全 球 开 放, 全 球 任 意 一 个 学 习 者 都 可 以 通 过 互 联 网 免 费 获 取 MIT 课 程 资 源 2002 年, 联 合 国 教 科 文 组 织 提 出 开 放 教 育 资 源 (OER), 通 过 Internet 免 费 公 开 提 供 用 于 教 学 学 习 和 研 究 的 高 质 量 的 数 字 化 材 料 [4] 2005 年, 国 际 开 放 课 件 联 盟 (OCWC) 成 立, 成 为 国 际 统 一 的 开 放 教 育 组 织, 西 班 牙 语 高 校 开 放 课 程 联 盟 中 国 开 放 课 件 联 盟 非 洲 网 络 大 学 韩 国 开 放 课 程 联 盟 日 本 开 作 者 简 介 : 许 太 安 (1966-), 男, 山 东 枣 庄 人, 副 教 授, 计 算 机 科 学 与 技 术

104 放 课 件 联 盟 等 也 相 继 成 立 [5] 2005 年, 加 拿 大 曼 尼 托 罗 大 学 的 乔 治 西 蒙 斯 首 先 提 出 网 络 时 代 的 连 通 主 义 学 习 理 念 [6] 同 年, 加 拿 大 国 家 研 究 理 事 会 的 斯 蒂 芬 道 恩 斯 也 提 出 应 将 连 通 性 知 识 作 为 连 通 主 义 的 认 识 论 基 础, 并 认 为 连 通 性 知 识 具 有 多 样 性 自 治 性 交 互 性 和 开 放 性 四 个 特 征 [7] 2008 年, 西 蒙 斯 和 道 恩 斯 在 曼 尼 托 罗 大 学 联 合 开 设 的 连 通 主 义 与 连 通 性 知 识 课 程, 连 通 主 义 与 连 通 性 知 识 课 程 综 合 运 用 Facebook Groups, WikiPages, Forums 以 及 其 他 在 线 渠 道 吸 引 学 生 参 与 到 课 程 内 容 之 中 [8] 针 对 西 蒙 斯 和 道 恩 斯 联 合 开 设 的 连 通 主 义 与 连 通 性 知 识 课 程, 加 拿 大 爱 德 华 王 子 岛 大 学 的 戴 夫 科 米 尔 和 国 家 通 识 教 育 技 术 应 用 研 究 院 的 布 莱 恩 亚 历 山 大 首 创 了 MOOC 这 一 术 语 [9] 2008 年, 以 提 供 免 费 教 育 为 愿 望 的 可 汗 学 院 成 立, 可 汗 学 院 用 大 量 生 动 的 短 视 频 讲 解 学 科 知 识, 已 经 具 备 了 MOOC 课 程 的 雏 形 2011 年 秋, 来 自 世 界 190 多 个 国 家 的 16 万 人 注 册 了 斯 坦 福 大 学 巴 斯 蒂 安 斯 朗 和 彼 得 诺 维 格 在 网 上 联 合 推 出 的 一 门 人 工 智 能 入 门 免 费 课 程 此 后, 大 量 的 在 线 教 育 平 台 开 始 涌 现, 包 括 2012 年 的 三 大 MOOC 平 台 Udacity Coursera edx,2013 年 的 全 球 新 兴 平 台 英 国 的 FutureLearn 德 国 的 Iversity 美 国 斯 坦 福 的 NovoED 西 班 牙 的 Spanishmooc 中 国 的 学 堂 在 线 等 这 些 平 台 的 兴 起, 意 味 着 MOOC 的 发 展 进 入 了 高 速 通 道 在 层 出 不 穷 的 MOOC 平 台 中, 目 前 规 模 最 大 且 最 被 主 流 认 可 的 是 Coursera edx 和 Udacity 这 三 大 平 台 edx 是 美 国 哈 佛 大 学 与 麻 省 理 工 学 院 合 作 的 教 育 创 新,Coursera 和 Udacity 是 斯 坦 福 大 学 计 算 机 教 授 的 成 果 仅 这 三 大 平 台, 便 已 汇 聚 了 上 百 门 课 程 和 数 百 万 的 注 册 学 习 者, 这 样 巨 大 的 阵 营 是 任 何 大 学 也 比 不 了 的 在 MOOC 平 台 的 三 大 阵 营 中,Coursera 以 其 多 语 言 的 特 色 和 数 量 吸 引 了 最 大 批 的 学 习 者 Coursera 是 由 斯 坦 福 大 学 计 算 机 教 授 安 德 鲁 恩 格 和 达 芙 妮 科 勒 联 合 创 办 的 开 放 课 程 平 台 2011 年 10 月, 两 位 教 授 将 斯 坦 福 大 学 的 机 器 学 习 和 数 据 库 导 论 两 门 课 放 在 网 上 开 放 学 习, 结 果 有 上 万 名 学 习 者 注 册 学 习 二 人 因 此 受 到 极 大 的 启 发 便 开 始 着 手 搭 建 Coursera 平 台, 提 供 更 多 优 质 的 免 费 开 放 课 程 2012 年 3 月,Coursera 正 式 上 线 经 过 两 年 的 高 速 发 展,Coursera 目 前 已 推 出 了 超 过 600 门 免 费 课 程, 涵 盖 社 会 科 学 医 学 生 物 商 业 计 算 机 等 20 多 个 学 科, 拥 有 注 册 用 户 700 多 万 人 Coursera 除 开 发 英 语 课 程 外, 还 开 发 了 西 班 牙 语 法 语 德 语 意 大 利 语 和 汉 语 等 课 程 Udacity 是 由 斯 坦 福 大 学 计 算 机 教 授 于 塞 巴 斯 蒂 安 史 郎 戴 维 斯 塔 文 和 迈 克 索 科 尔 斯 基 于 2012 年 2 月 创 办 的 盈 利 性 在 线 教 育 公 司 Udacity 己 经 发 布 30 多 门 课 程, 着 重 于 基 础 学 科 和 实 际 性 科 学 Udacity 大 部 分 的 课 程 是 平 台 与 课 程 教 师 之 间 的 合 作, 在 教 师 选 择 上, 依 据 教 师 的 教 学 水 平, 而 不 是 他 们 的 学 术 研 究 能 力 edx 是 由 MIT 和 哈 佛 大 学 各 自 出 资 3000 万 元, 于 2012 年 5 月 份 联 合 推 出 的 非 盈 利 性 大 规 模 在 线 开 放 课 程 平 台 MIT 早 在 十 年 前 便 已 展 开 了 在 线 教 育 的 探 索,MIT OCW 是 MIT 开 放 教 育 资 源 的 最 早 尝 试 2002 年,MIT 开 始 将 一 些 本 科 与 研 究 生 课 程 公 开 放 到 网 上 供 学

105 习 者 自 由 选 用, 在 这 些 课 程 中, 大 部 分 都 包 括 详 尽 的 课 程 大 纲 阅 读 材 料 课 程 讲 义 作 业 考 试 以 及 相 应 答 案, 有 些 课 程 甚 至 包 括 交 互 式 的 视 频 和 MIT 教 授 编 制 的 教 材 等 MIT 致 力 于 用 科 技 推 动 教 育 发 展, 基 于 OCW 进 一 步 推 出 了 MITx, 这 也 是 edx 的 前 身 MITx 服 务 于 学 生 需 要, 学 生 利 用 MITx 可 根 据 自 己 的 学 习 进 度 来 学 习 课 程 完 成 作 业 课 程 讨 论, 而 且 MITx 是 一 个 开 源 的 平 台, 这 已 经 与 目 前 MOOC 平 台 的 课 程 形 态 基 本 相 似 2012 年 5 月,MITx 与 哈 佛 大 学 开 放 学 习 计 划 合 并, 共 同 成 立 edx, 进 一 步 推 动 了 新 型 在 线 学 习 的 发 展 edx 试 图 建 立 在 线 高 等 教 育 的 精 英 联 盟, 注 重 合 作 高 校 的 质 量 而 非 数 量, 美 欧 亚 澳 顶 尖 名 校 ( 如 美 国 的 加 州 大 学 伯 克 得 分 校, 欧 洲 慕 尼 黑 理 工 大 学, 中 国 的 清 华 大 学 北 京 大 学 和 香 港 大 学 等 ) 均 是 edx 的 合 作 高 校 目 前,edX 已 推 出 60 多 门 课 程 涵 盖 文 学 法 律 历 史 生 物 化 学 计 算 机 等 20 多 学 科, 拥 有 近 百 万 的 注 册 学 习 者 1.2 MOOC 在 中 国 1996 年, 清 华 大 学 在 我 国 率 先 发 展 远 程 教 育, 确 定 了 卫 星 双 向 交 互 和 网 络 相 结 合 的 技 术 路 线, 并 于 1997 年 9 月 正 式 发 送 远 程 教 育 节 目 1997 年, 湖 南 大 学 与 湖 南 电 信 合 作 建 起 了 网 上 大 学, 清 华 大 学 在 1998 年 推 出 了 网 上 研 究 生 进 修 课 程,1998 年 9 月, 教 育 部 正 式 批 准 清 华 大 学 浙 江 大 学 北 京 邮 电 大 学 和 湖 南 大 学 为 国 家 现 代 化 远 程 教 育 第 一 批 试 点 院 校,2000 年 7 月, 将 现 代 远 程 教 育 试 点 院 校 范 围 扩 大 到 31 所 [10] 一 些 地 区 高 校 也 积 极 开 展 在 线 教 育 教 改 实 践, 由 上 海 教 委 发 起 建 立 的 上 海 高 校 课 程 中 心 在 线 教 学 服 务 平 台, 在 充 分 整 合 上 海 各 高 校 优 质 教 学 资 源 的 基 础 上, 建 立 了 长 期 而 又 可 持 续 发 展 的 跨 校 课 程 资 源 共 享 机 制, 为 上 海 各 高 校 学 生 提 供 跨 校 课 程 学 习 专 业 辅 修 等 学 习 支 持, 上 海 高 校 课 程 中 心 已 具 有 MOOC 雏 形 由 重 庆 大 学 发 起 成 立 的 东 西 部 高 校 课 程 资 源 共 享 联 盟, 开 始 在 交 换 课 程 提 供 平 台 学 分 互 认 等 环 节 进 行 了 有 效 的 探 索 与 实 践 2011 年 7 月, 来 自 清 华 北 大 人 大 复 旦 等 18 所 知 名 高 校 的 20 门 中 国 大 学 视 频 公 开 课 上 线, 课 程 以 高 校 学 生 为 主 要 服 务 对 象, 主 要 由 教 育 网 络 视 频 课 程 与 学 术 讲 座 组 成, 同 时 面 向 社 会 公 众 免 费 开 放 [11] MOOC 给 传 统 高 等 教 育 带 来 了 巨 大 震 动, 中 国 高 校 也 在 普 遍 关 注 和 行 动 当 中 2013 年 5 月, 清 华 大 学 和 北 京 大 学 宣 布 正 式 加 盟 美 国 在 线 教 育 平 台 edx, 成 为 edx 的 首 批 亚 州 高 校 成 员 继 清 华 北 大 之 后, 中 国 大 陆 多 所 一 流 大 学 也 在 MOOC 发 展 上 毫 不 犹 豫, 迅 速 跟 进 2013 年 7 月, 复 旦 大 学 和 上 海 交 通 大 学 同 时 加 入 了 MOOC 家 族, 两 校 与 斯 坦 福 大 学 Coursera 平 台 签 订 协 议, 承 诺 将 提 供 中 文 或 英 文 课 程 2013 年 10 月, 清 华 大 学 发 布 了 第 一 个 中 文 MOOC 平 台 学 堂 在 线 学 堂 在 线 开 发 中 文 课 程, 主 要 满 足 全 球 华 人 以 及 希 望 以 中 文 为 载 体 进 行 学 习 的 群 体 需 求 清 华 大 学 学 堂 在 线 MOOC 平 台 的 上 线, 标 志 着 在 大 规 模 在 线 教 育 可 能 引 发 的 全 球 高 等 教 育 深 刻 变 革 当 中, 我 国 高 校 已 迈 出 了 坚 实 的 步 伐, 为 我 国 加 快 建 设 大 规 模 在 线 教 育 平 台 打 下 了 基 础 [12] 2 MOOC 给 高 等 教 育 带 来 的 机 遇 和 挑 战 MOOC 在 教 育 技 术 上 实 现 了 颠 覆 性 的 创 新, 学 生 接 受 高 等 教 育 不 再 受 学 校 年 龄 和 时

106 间 等 限 制, 彻 底 改 变 了 几 千 年 来 的 学 习 模 式 和 教 学 模 式, 催 生 了 一 场 真 正 的 学 习 革 命 和 教 学 革 命, 传 统 的 高 等 教 育 开 始 正 面 临 全 新 的 挑 战 2.1 面 对 多 样 化 的 学 生 群 体, 高 校 如 何 应 对? 现 代 学 校 制 度 的 设 计, 是 以 人 的 发 展 理 论 为 基 础 的, 其 核 心 是 班 级 组 织 制 度 在 同 一 个 班 级 的 学 生 的 发 展 阶 段 相 同, 他 们 也 被 认 定 为 所 具 有 知 识 能 力 处 于 同 一 水 平 然 而, 在 MOOC 的 教 学 中, 即 使 是 同 一 门 课, 也 有 成 千 上 万 的 人 在 选 学, 学 生 背 景 极 其 多 样 化, 地 理 上 来 自 世 界 各 地, 城 市 农 村 发 达 地 区 不 发 达 地 区, 工 人 农 民 等 工 作 性 质 多 种 多 样, 儿 童 少 年 老 年 人, 民 族 各 式 各 样, 甚 至 心 智 水 平 和 知 识 能 力 的 差 异 等 学 生 群 体 的 多 样 化 复 杂 性, 自 然 也 就 决 定 了 学 习 动 机 的 不 同 有 的 是 学 知 识, 有 的 是 考 学 分, 这 在 很 大 程 度 上 对 MOOC 课 程 的 教 学 提 出 挑 战 如 何 面 对 多 样 化 的 学 生 设 计 和 教 学 课 程 2.2 MOOC 确 立 了 学 生 的 中 心 地 位, 学 生 掌 握 了 课 程 的 选 择 权 和 主 动 权, 高 校 应 如 何 掌 控? 在 传 统 的 学 校 中, 教 师 与 学 生 的 面 对 面 的 互 动 但 在 MOOC 课 程 中, 教 师 和 学 生 大 都 没 见 过 面, 因 此, 教 师 影 响 学 生 的 方 式 就 发 生 了 变 化 教 师 所 教 的 课 程 可 能 有 很 多 大 学 的 很 多 教 师 在 同 时 讲 授, 学 生 感 觉 教 师 讲 得 不 好, 就 不 会 选 择 这 位 教 师, 甚 至 干 脆 换 个 MOOC 这 样, 师 生 关 系 更 加 平 等, 教 师 会 更 加 设 法 站 在 学 生 的 立 场 去 设 计 课 程, 进 行 教 学, 学 生 获 得 了 学 习 的 自 由, 掌 握 了 学 习 的 主 动 权 和 课 程 的 选 课 权, 对 高 校 教 师 是 一 个 巨 大 的 挑 战 在 传 统 的 大 学 教 学 中, 因 为 教 师 具 有 教 学 自 由, 即 所 教 的 内 容 很 多 是 自 己 的 研 究 兴 趣 和 专 长, 并 不 完 全 根 据 学 生 的 需 要 而 在 MOOC 课 程 中, 教 师 就 不 可 能 像 传 统 教 学 那 样 是 个 人 的 行 为, 灌 输 式 的 讲 学 方 式 无 法 再 继 续 下 去 教 师 的 教 学 从 个 体 行 为 转 变 为 团 队 行 为, 需 要 与 很 多 人 配 合, 同 时 也 意 味 着 很 多 人 都 能 对 教 师 课 程 和 教 学 及 其 表 现 施 加 影 响 教 师 也 不 能 仅 专 注 于 讲 授 的 内 容, 而 必 须 全 面 考 虑 教 学 内 容 的 呈 现 和 传 授 方 式 未 来 的 教 学 行 为 将 很 多 是 翻 转 课 堂 的 形 式, 教 师 要 会 表 演, 会 演 课 传 统 大 学 相 当 重 要 的 作 用 就 是 使 学 生 社 会 化, 在 知 识 和 能 力 外, 情 感 品 德 个 性 都 受 到 教 师 的 影 响, 获 得 全 面 均 衡 的 发 展 但 在 MOOC 平 台 上, 没 有 面 对 面 的 接 触, 更 没 有 长 期 的 耳 濡 目 染, 教 师 的 这 些 影 响 难 以 实 现, 这 对 高 等 教 育 人 才 培 养 提 出 了 严 峻 的 挑 战 2.3 MOOC 课 程 的 准 备 教 师 工 作 方 式 教 学 过 程 对 教 师 有 更 高 的 要 求 MOOC 时 代, 教 室 变 了, 学 生 变 了, 教 师 的 教 学 方 式 当 然 也 发 生 了 变 化 教 师 在 传 统 教 学 中 是 站 在 讲 台 上 讲, 在 黑 板 上 写, 或 放 PPT 讲, 教 师 上 课 时 的 主 要 精 力 是 放 在 讲 授 上 MOOC 则 不 同, 教 师 的 讲 授 有 的 是 同 步 录 制 和 播 放 视 频, 或 是 事 先 在 工 作 室 录 制 好 MOOC 课 程 的 教 学 将 是 一 位 或 少 数 几 位 教 师, 而 课 程 制 作 却 是 一 位 或 少 数 几 位 教 师 所 不 能 完 成 的 在 课 程 上 线 前, 大 量 的 课 程 资 源 ( 包 括 课 程 知 识 内 容 学 习 参 考 材 料 作 业 试 题 等 ) 课

107 程 的 录 像 的 制 作 ( 课 程 设 计 摄 像 视 频 编 辑 等 ) 需 要 课 程 工 作 团 队 通 过 相 互 协 调 紧 密 配 合 来 完 成, 在 上 线 后, 也 需 要 技 术 的 支 持, 教 师 也 需 要 及 时 掌 握 课 程 状 况 和 学 生 学 习 动 态 [13] 很 显 然,MOOC 课 程 的 准 备 教 师 工 作 方 式 教 学 过 程 等 与 传 统 教 学 存 在 极 大 的 差 别, 新 的 教 育 教 学 理 论 课 程 设 计 与 教 师 培 训 将 有 极 大 的 需 求, 对 大 学 教 育 有 着 极 大 的 挑 战 2.4 MOOC 改 变 了 教 师 的 职 能 MOOC 课 程 因 为 网 络 的 全 球 覆 盖 性, 这 样 就 只 有 那 些 最 受 学 生 欢 迎 的 课 程 才 能 被 学 生 选 择, 最 极 端 的 情 况 可 能 是 每 门 课 只 有 几 个 MOOC 就 能 完 成 全 球 的 教 学, 其 他 大 量 教 师 已 没 有 课 可 讲, 主 要 职 能 已 不 是 教 学, 将 主 要 从 事 教 学 辅 导 和 修 养 方 面 的 教 育 同 时, 因 为 学 习 者 的 众 多, 则 需 要 大 量 的 教 学 辅 导 人 员, 大 量 的 教 师 将 从 教 学 中 脱 离 出 来, 把 时 间 和 精 力 放 在 研 讨 交 流 互 动 等 教 学 环 节 上 学 习 者 之 间 相 互 的 学 习 和 帮 助 作 业 与 练 习 的 互 评 对 问 题 和 解 答 的 质 疑 和 讨 论 将 成 为 学 习 的 常 态, 教 育 者 和 学 习 者 真 正 成 为 一 个 学 习 共 同 体 [13] 2.5 MOOC 改 变 了 教 育 评 价 机 制 在 MOOC 教 学 和 学 习 中, 因 为 学 习 者 数 量 庞 大, 学 习 行 为 各 式 各 样, MOOC 可 以 将 每 个 学 习 者 的 学 习 行 为 学 习 过 程 学 习 表 现 等 都 有 详 细 的 分 析 和 记 录, 并 即 时 产 生 各 种 类 型 的 大 量 数 据, 这 样 我 们 不 仅 可 以 真 正 做 到 过 程 性 评 价, 而 且 还 可 以 准 确 地 挑 选 合 适 的 学 生 去 学 习 他 们 合 适 的 学 科, 从 而 使 他 们 可 以 从 事 合 适 的 职 业, 极 大 地 提 高 人 才 培 养 的 质 量 和 成 才 率 传 统 大 学 学 生 选 拔 都 是 看 考 试 成 绩, 用 人 机 构 也 主 要 看 学 生 毕 业 的 大 学, 这 种 方 式 无 法 准 确 地 了 解 人 才 的 全 面 状 况 在 MOOC 时 代, 大 学 与 社 会 的 各 种 用 人 机 构 形 成 更 密 切 的 联 系, 学 生 就 业 或 用 人 机 构 选 拔 人 才 时, 就 可 以 利 用 MOOC 平 台 的 数 据 进 行 推 荐 2.6 对 高 等 教 育 有 更 高 的 要 求 MOOC 时 代, 一 所 大 学 的 声 誉 和 影 响 力, 主 要 看 这 所 大 学 的 MOOC 课 程 最 优 质 的 师 资 和 课 程 资 源 通 过 MOOC 将 吸 引 无 数 的 学 生 和 教 师, 会 赢 得 全 球 性 的 声 誉, 获 得 更 多 的 各 种 资 源 和 支 持 MOOC 的 无 疆 性 将 使 大 学 变 得 强 者 更 强, 弱 者 更 弱, 大 学 和 高 等 教 育 的 垄 断 是 势 所 必 然 的, 那 些 无 力 竞 争 的 大 学 将 纷 纷 倒 闭 传 统 大 学 的 质 量 主 要 靠 入 学 时 的 选 择, 而 在 大 学 的 学 习 和 受 教 育 过 程, 毕 业 的 质 量 一 般 都 无 法 控 制, 也 不 能 掌 握 但 MOOC 因 为 可 以 收 集 到 全 面 的 数 据, 可 以 全 程 监 测 的 控 制, 确 保 教 学 和 教 育 质 量 因 为 所 有 课 程 都 是 公 开 的, 随 着 MOOC 的 发 展, 以 后 同 一 门 课 程 会 有 很 多 大 学 和 机 构 提 供, 而 只 有 最 好 的 课 程 才 会 被 学 生 选 学 一 旦 没 人 注 册 和 没 有 点 击 率, 课 程 也 就 没 有 意 义 了 这 与 传 统 课 程 形 成 了 鲜 明 的 对 比, 是 质 量 保 证 的 最 有 力 的 手 段 优 质 高 等 教 育 一 直 是 人 类 没 有 解 决 的 教 育 难 题 高 等 教 育 大 众 化 后, 这 种 状 况 没 有 改 变, 而 MOOC 则 可 以 解 决 优 质 高 等 教 育 分 配 不 公 的 问 题 现 在 三 大 MOOC 平 台 上 的 课 程 都 是 全 球 最 顶 尖 大 学 的 优 质 资 源, 这 些 资 源, 不 论 是 一 流 大 学 的 学 生 还 是 普 通 大 学 的 学 生, 都 可

108 以 免 费 随 意 享 用 现 代 高 等 教 育 的 成 本 一 直 很 高 为 应 付 成 本 上 升, 学 生 和 家 庭 不 得 不 承 担 更 高 的 份 额, 这 给 他 们 带 来 巨 大 的 压 力, 不 少 学 生 因 此 失 去 高 等 教 育 的 机 会 MOOC 使 各 方 面 看 到 了 解 决 成 本 的 希 望, 因 为 享 用 MOOC 资 源 个 人 需 要 的 费 用 极 低, 社 会 支 付 的 成 本 也 不 高, 远 比 现 在 高 等 教 育 的 成 本 要 低 得 多 MOOC 就 是 全 球 化 和 国 际 化 的 产 物 在 MOOC 时 代, 一 所 大 学 想 不 国 际 化 都 不 行 顶 尖 大 学 的 课 程 必 将 影 响 所 有 大 学 的 教 师 和 学 生, 在 教 学 内 容 课 程 资 源 授 课 方 式 等 几 乎 大 学 所 有 的 方 面 都 构 成 冲 击 3 中 国 大 学 的 挑 战 与 机 遇 对 于 中 国 大 学 来 说,MOOC 是 挑 战, 更 是 机 遇 中 国 人 口 众 多, 教 育 经 济 差 距 大, 高 等 教 育 无 法 满 足 全 部 人 口 的 需 要,MOOC 无 疑 给 我 们 提 供 了 一 种 高 等 教 育 大 众 化 的 最 有 效 途 径 MOOC 的 免 费 模 式 提 供 了 公 平 的 受 教 育 机 会, 使 更 多 的 人 可 以 平 等 地 接 受 高 等 教 育 的 权 利, 推 动 我 国 高 等 教 育 大 众 化 发 展 中 国 大 学 应 该 顺 应 信 息 时 代 发 展 的 潮 流, 积 极 推 动 大 学 公 司 和 各 种 机 构 大 力 发 展 MOOC, 将 MOOC 作 为 知 识 学 习 的 有 效 手 段, 推 动 我 国 高 等 教 育 的 大 众 化 发 展 MOOC 的 全 球 性 开 放 性 使 我 们 不 出 国 门 即 可 接 受 国 际 化 的 高 等 教 育 我 们 要 借 助 MOOC 平 台, 向 学 习 者 提 供 在 线 课 程, 扩 大 中 国 高 校 的 影 响, 提 升 中 国 高 校 的 社 会 影 响 力 另 一 方 面, 借 助 世 界 顶 尖 大 学 MOOC 优 势, 让 我 们 的 学 生 直 接 学 习 最 优 秀 的 课 程, 同 时 我 们 一 部 分 教 师 专 门 研 究 这 些 课 程, 学 习 和 掌 握 世 界 顶 尖 学 校 教 学 的 课 程 方 法 与 内 在 价 值, 并 逐 步 内 化 为 自 己 的 东 西, 发 展 自 己 在 国 际 上 有 影 响 的 MOOC 课 程 中 国 大 学 要 积 极 参 与 国 际 上 现 有 的 三 大 平 台, 掌 握 MOOC 的 技 术 以 及 相 关 课 程 设 计 制 作 能 力, 同 时 要 开 发 自 己 的 MOOC 技 术, 建 立 中 国 自 己 的 MOOC 平 台, 有 效 地 进 行 课 程 开 发, 将 优 质 教 育 资 源 辐 射 到 全 国 高 校 和 学 生, 为 国 家 人 才 培 养 社 会 进 步 作 贡 献 参 考 文 献 [1] 莱 夫. 高 等 教 育 即 将 投 身 一 场 伟 大 的 实 验 [J]. 清 华 大 学 教 育 研 究,2012(6): 2. [2]Laura Pappano.The Year of the MOOC[OL]. <http://www.nytimes.com/2012/11/04/education/edlife/massive-open-online-cou rses-are-multiplying-at-a-rapid-pace.html?pagewanted=all&_ r=0>. [3] 方 静. MOOC 的 发 展 及 其 对 传 统 教 育 的 挑 战 [J]. 华 北 科 技 学 院 学 报,2015(5): 91. [4] 韩 锡 斌. 开 放 教 育 资 源 : 从 构 建 资 源 系 统 到 营 造 知 识 生 态 MIT OCW 项 目 实 施 十 周 年 庆 祝 大 会 侧 记 [OL].<http://www.theti.org/infoSingleArticle.do?articleId=642.> [5]Charles M. Vest.MIT 第 136 届 毕 业 典 礼 上 的 演 讲 [OL]. <http://web.mit.edu/president/communications/com02.htm1.> [6]George Siemens.Connectivism: A Learning Theory for the Digital Age[OL]

109 [7][ 美 ] 西 蒙 斯,G. 詹 青 龙 译. 网 络 时 代 的 知 识 和 学 习 : 走 向 连 通 [M]. 上 海 : 华 东 师 范 大 学 出 版 社,2009: 18 [8] 陈 肖 庚, 王 顶 明. MOOC 的 发 展 历 程 与 主 要 特 征 分 析 [J]. 现 代 教 育 技 术,2013(11):5. [9]Massive open online course [0L]. <http://en.wikipedia.org/wiki/massive_open online_ course.> [10] 刘 尧, 傅 宝 英. 我 国 网 络 远 程 教 育 及 其 质 量 保 证 问 题 述 评 [J]. 高 校 教 育 管 理, 2009(3):32. [11] 杨 晨 光. 中 国 大 学 视 频 公 开 课 互 联 网 上 线 [N]. 中 国 教 育 报 (1). [12] 刘 蔚 如. 清 华 发 布 学 堂 在 线 大 规 模 开 放 在 线 课 程 平 台 [OL] _.html [13] 苏 芃, 罗 燕. 技 术 神 话 还 是 教 育 革 命 MOOCs 对 高 等 教 育 的 冲 击 [J]. 清 华 大 学 教 育 研 究,2013(8): 6-9. The Development of MOOC and its Challenges to Higher Education Xu Taian (Zaozhuang University, Zaozhuang Shandong ,China) Abstract: Providing students with a new channel of acquiring knowledge and learning mode, MOOC (Massive Open Online Courses) becomes a new method for people to study during Internet Age, and is making an enormous impact on Higher Education. This thesis made a brief overview of the development of MOOC and its history. The opportunities and challenges brought about by MOOC was introduced as well. Keywords: MOOC; Development History; Higher Education; Challenges

110 应 用 型 创 新 网 络 工 程 人 才 培 养 探 讨 徐 誉 尹, 赵 慧 奇, 孙 琳, 刘 刚 ( 山 东 科 技 大 学 信 息 工 程 系, 山 东 省 泰 安 市 ) 摘 要 : 为 培 养 应 用 型 创 新 网 络 工 程 人 才, 分 析 比 较 了 山 东 科 技 大 学 泰 安 校 区 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 及 课 程 体 系 十 年 的 发 展 变 化, 提 出 了 一 重 一 强 两 分 支 的 培 养 模 式, 并 给 出 与 之 配 套 的 完 整 课 程 体 系 关 键 词 : 网 络 工 程 ; 人 才 培 养 ; 课 程 体 系 中 图 分 类 号 :G642 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :CNET 引 言 网 络 工 程 专 业 是 教 育 部 于 1998 年 在 普 通 高 等 学 校 本 科 专 业 目 录 的 基 础 上 增 设 的 专 业 [1] 全 国 高 等 院 校 大 都 开 设 了 网 络 工 程 专 业, 由 于 该 专 业 较 新 各 学 校 培 养 目 标 不 同, 国 内 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 模 式 出 现 百 花 齐 放, 百 家 争 鸣 的 局 面, 出 现 了 多 种 网 络 人 才 的 分 类 方 法 从 人 才 需 求 的 多 样 性 角 度, 网 络 人 才 可 以 分 为 研 究 型 应 用 型 和 技 能 型 三 种 [2] 山 东 科 技 大 学 泰 安 校 区 从 2004 年 开 始 招 收 网 络 工 程 专 业 本 科 学 生, 到 目 前 为 止 招 收 了 10 届 近 600 学 生 2004 年 制 定 了 第 一 版 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 后, 经 过 不 断 的 探 索 研 究, 先 后 进 行 4 次 培 养 方 案 的 修 订, 最 终 构 建 了 一 重 一 强 两 分 支 的 应 用 型 创 新 人 才 培 养 模 式 笔 者 对 山 东 科 技 大 学 泰 安 校 区 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 和 课 程 体 系 的 发 展 进 行 分 析 比 较, 并 在 此 基 础 上 给 出 了 新 的 专 业 培 养 模 式 和 课 程 体 系 1 培 养 目 标 及 要 求 的 发 展 山 东 科 技 大 学 泰 安 校 区 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 经 历 了 准 应 用 型 到 应 用 型 的 发 展 过 程 从 培 养 目 标 上 看, 从 专 业 设 立 之 初 的 培 养 应 用 性 专 门 人 才, 到 2007 版 的 培 养 应 用 人 才 2009 版 培 养 高 级 应 用 型 专 门 人 才 及 2012 版 的 培 养 创 新 型 应 用 人 才, 发 展 过 程 贯 彻 落 实 了 国 家 制 定 的 国 家 中 长 期 教 育 改 革 和 发 展 规 划 纲 要 ( 年 ) 和 国 家 中 长 期 人 才 发 展 规 划 纲 要 ( 年 ) 从 表 1 给 出 的 上 述 4 版 培 养 方 案 的 培 养 要 求 看, 虽 然 2004 版 已 将 培 养 目 标 定 位 到 应 用 性 专 门 人 才, 因 为 受 学 校 本 部 的 定 位 影 响, 对 人 才 的 科 研 能 力 做 了 明 确 的 要 求, 并 不 是 一 种 真 应 用 方 案 在 教 学 过 程 中 不 断 探 索 研 究 改 进, 培 养 要 求 逐 渐 向 真 应 用 靠 拢, 到 2014 版 确 定 培 养 具 有 较 好 的 理 论 基 础 优 良 的 工 程 实 践 能 力 及 创 新 精 神 的 应 用 型 高 级 专 门 人 才, 我 们 给 出 表 1 中 2014 版 的 培 养 要 求 2 课 程 体 系 学 分 构 成 的 变 化 根 据 上 述 培 养 目 标 和 培 养 要 求, 各 版 培 养 方 案 的 学 分 构 成 也 发 生 了 变 化, 如 表 2 所 示 基 础 类 课 程 比 例 逐 年 下 降, 凸 显 专 业 工 程 实 践 和 创 新 应 用 特 征 的 专 业 选 修 课 实 训 环 节 比 例 逐 年 上 升 从 表 2 中 可 以 看 到 : 制 定 的 2014 版 培 养 方 案 中 的 学 分 构 成 贯 彻 了 泰 安 校 区 通 识 与 专 业 教 育 实 践 和 创 新 能 力 协 调 发 展 的 育 人 理 念, 符 合 培 养 具 有 较 好 的 理 论 基 础 优 良 的 工 程 实 践 能 力 及 创 新 精 神 的 应 用 型 高 级 专 门 人 才 的 目 标 基 金 项 目 :2011 年 山 东 省 高 等 学 校 特 色 专 业 ( 鲁 教 高 字 [2011]21 号 ), 山 东 科 技 大 学 教 学 研 究 项 目 (QX ). 作 者 简 介 : 徐 誉 尹 (1980-), 女, 山 东 威 海 人, 讲 师, 网 络 及 网 络 安 全

111 人 文 素 养 版 本 政 治 素 沟 通 合 养 作 2004 具 有 较 具 有 良 高 好 2007 具 有 较 具 有 良 高 好 表 1 培 养 要 求 社 会 科 研 能 力 专 业 技 能 可 持 续 发 展 能 力 科 学 及 政 外 文 文 论 文 学 术 工 程 设 新 技 创 新 能 策 法 献 阅 读 撰 写 交 流 基 础 知 识 计 开 发 术 力 规 能 力 能 力 能 力 能 力 了 解 具 有 具 有 具 有 系 统 掌 握 具 有 基 了 解 具 有 本 熟 悉 具 有 具 有 具 有 系 统 掌 握 具 有 基 了 解 具 有 本 续 表 1 版 本 人 文 素 养 社 会 科 研 能 力 专 业 技 能 可 持 续 发 展 能 力 科 学 及 政 外 文 文 论 文 学 术 工 程 设 政 治 素 沟 通 合 新 技 创 新 能 养 作 策 法 献 阅 读 撰 写 交 流 基 础 知 识 计 开 发 术 力 规 能 力 能 力 能 力 能 力 2009 具 有 较 高 2012 具 有 较 高 2014 具 有 较 高 具 有 良 好 无 要 求 具 有 无 要 求 无 要 求 掌 握 够 用 具 有 熟 悉 具 有 具 有 良 无 要 求 具 有 无 要 无 要 求 掌 握 够 用 具 有 熟 悉 具 有 好 求 具 有 良 掌 握 无 要 求 无 要 无 要 求 掌 握 必 须 具 有 熟 悉 具 有 良 好 好 求 表 2 课 程 体 系 学 分 构 成 版 本 公 共 基 础 课 学 分 ( 比 例 ) 专 业 基 础 课 学 分 ( 比 例 ) 专 业 课 学 分 ( 比 例 ) 实 训 环 节 学 分 ( 比 例 ) 必 修 选 修 必 修 选 修 必 修 选 修 (41.15%) 8(4.17%) 46(23.96%) 4(2.08%) 15(7.81%) 4(2.08%) 36(18.75%) (37.31%) 5(2.59%) 45(23.32%) 4(2.07%) 26(13.47%) 4(2.07%) 37(19.17%) (35.23%) 6(3.41%) 38(21.59%) 4(2.27%) 19(10.80%) 4(2.27%) 43(24.43%) (33.33%) 8(4.60%) 36(20.69%) 4(2.30%) 20(11.49%) 4(2.30%) 44(25.29%) (29.7%) 8(4.40%) 31(17.03%) 10(5.49%) 19(10.44%) 12(6.59%) 48(26.37%) 3 一 重 一 强 两 分 支 课 程 体 系 的 构 建 根 据 表 1 和 表 2 确 定 的 新 培 养 目 标 及 要 求, 我 们 给 出 如 图 1 所 示 的 课 堂 教 学 课 程 体 系 课 程 设 置 中 重 视 学 生 基 本 素 质 的 培 养, 思 政 课 数 理 等 公 共 基 础 课 54 学 分, 程 序 设 计 操 作 系 统 计 算 机 组 成 原 理 数 据 库 原 理 计 算 机 网 络 等 学 科 基 础 课 程 31 学 分, 两 类 基 础 课 学 分 占 总 学 分 的 46.73% 一 重 - 注 重 基 础 的 课 程 设 置 在 保 证 学 生 具 备 较 高 人 文 素 质 基 础 上, 更 具 有 扎 实 的 专 业 基 础 同 时 充 分 考 虑 网 络 工 程 专 业 自 身 的 特 点, 开 设 网 络 互 连 与 路 由 网 络 协 议 分 析 网 络 系 统 集 成 信 息 安 全 技 术 Web 程 序 设 计 等 与 网 络 专 业 息 息 相 关 的 课 程 专 业 方 向 给 出 了 两 分 支 网 络 技 术 方 向 和 网 络 编 程 方 向, 通 过 开 设 大 量 应 用 型 选 修 课 体 现 网 络 新 技 术, 实 现 人 才 培 养 的 多 分 支, 学 生 根 据 自 身 特 点 可 以 灵 活 选 择 网 络 技 术 发 展 迅 速, 要 求 学 生 有 较 强 的 创 新 性 和 新 技 术 应 用 能 力, 传 统 的 课 堂 小 实 验

112 课 时 不 足, 无 利 于 学 生 创 新 能 力 的 培 养 [1] 我 们 在 课 程 体 系 构 建 中 做 到 一 强 强 化 实 训 环 节, 设 置 了 图 2 所 示 的 实 训 课 程 体 系, 采 用 基 础 小 实 训 ( 程 序 设 计 基 础 实 训 数 据 结 构 实 习 数 据 库 实 训 计 算 机 网 络 实 训 信 息 安 全 实 训 等 ) 阶 段 性 中 实 训 ( 网 络 软 件 设 计 及 开 发 综 合 课 程 设 计 网 络 系 统 工 程 与 安 全 综 合 课 程 设 计 等 ) 综 合 大 实 训 ( 专 业 综 合 实 训 网 络 新 平 台 新 技 术 讲 习 / 专 业 认 证 实 训 毕 业 实 习 毕 业 设 计 等 ) 的 方 式 突 出 学 生 创 新 实 践 能 力 的 培 养 另 外, 充 分 考 虑 部 分 毕 业 生 继 续 提 升 深 造 的 需 求, 在 第 7 学 期 开 设 了 高 级 操 作 系 统 高 级 数 据 结 构 申 论 等 为 继 续 深 造 做 准 备 的 课 程 选 修 分 布 式 系 专 统 网 络 存 业 储 与 数 据 恢 课 复 虚 拟 化 与 云 计 算 等 选 修 提 升 深 造 模 块 网 络 管 理 入 侵 检 测 与 防 御 网 络 信 息 对 抗 等 网 络 互 连 与 路 由 网 络 协 议 分 析 网 络 操 作 系 统 信 息 安 全 技 术 网 络 系 统 集 成 网 络 技 术 方 向 必 修 高 级 操 作 系 统 高 级 数 据 结 构 等 Web 程 序 设 计 B Web 编 程 基 础 Web 程 序 设 计 A 必 修 网 络 编 程 方 向 LAMP 程 序 设 计 Android 编 程 C# 高 级 程 序 设 计 ASP.NET 编 程 算 法 设 计 与 分 析 等 选 修 专 业 基 础 课 无 线 通 信 移 动 互 联 网 等 选 修 网 络 技 术 方 向 网 络 工 程 管 理 程 序 设 计 进 阶 计 算 机 网 络 程 序 设 计 基 础 离 散 数 学 数 字 逻 辑 基 础 数 据 结 构 面 向 对 象 程 序 设 计 计 算 机 组 成 原 理 数 据 库 原 理 操 作 系 统 必 修 软 件 工 程 多 媒 体 网 页 设 计 等 选 修 网 络 编 程 方 向 公 共 基 础 课 思 政 课 ( 马 克 思 主 义 基 本 原 理 中 国 近 现 代 史 纲 要 思 想 道 德 修 养 与 法 律 基 础 等 ); 数 理 基 础 ( 高 等 数 学 线 性 代 数 概 率 论 与 数 理 统 计 大 学 物 理 ); 英 语 等 必 修 人 文 社 会 科 学 系 列 课 程 选 修 程 序 设 计 基 础 实 训 电 子 工 艺 实 习 计 算 机 科 学 进 展 讲 习 数 据 结 构 实 习 数 字 逻 辑 实 习 图 1 课 堂 教 学 课 程 体 系 面 向 对 象 程 序 设 计 实 训 数 据 库 实 训 计 算 机 组 成 原 理 实 训 操 作 系 统 实 训 网 络 软 件 设 计 及 开 发 综 合 课 程 设 计 计 算 机 网 络 实 训 网 络 信 息 安 全 实 训 网 络 系 统 集 成 实 训 网 络 系 统 工 程 与 安 全 综 合 课 程 设 计 图 2 实 训 课 程 体 系 专 业 综 合 实 训 网 络 新 平 台 新 技 术 讲 习 / 专 业 认 证 实 训 4 人 才 培 养 实 践 探 讨 十 年 来 随 着 不 断 深 化 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 模 式 的 改 革, 我 系 摸 索 出 培 养 满 足 社 会 需 求 的 应 用 型 创 新 网 络 工 程 人 才 的 思 路 和 措 施 4.1 不 断 修 订 人 才 培 养 方 案, 优 化 教 学 实 施 计 划 [1-2] 网 络 技 术 日 新 月 异, 想 要 培 养 适 应 社 会 的 人 才 必 须 在 保 证 主 干 课 程 的 同 时 将 最 新 的 技

113 术 知 识 引 入 到 培 养 方 案 中 实 施 计 划 中 专 业 选 修 课 允 许 通 过 讨 论 增 加 反 映 新 技 术 的 课 程, 并 根 据 技 术 的 发 展 情 况 和 教 学 效 果 将 之 引 入 到 新 修 订 的 培 养 方 案 4.2 夯 实 理 论 基 础 新 科 学 新 技 术 都 是 建 立 在 理 论 基 础 上, 地 基 打 不 牢 再 华 丽 的 高 楼 也 会 坍 塌, 所 以 在 人 才 培 养 中 要 重 视 基 础 理 论 教 学, 保 证 该 类 课 程 的 学 时 比 例 和 教 学 质 量 4.3 建 立 有 效 的 实 践 教 学 体 系 [5] 从 十 年 培 养 方 案 的 分 析 比 较 可 以 看 出, 我 系 十 分 重 视 实 践 教 学, 增 加 实 践 环 节 的 学 分 比 例, 而 且 对 网 络 工 程 专 业 的 就 业 要 求 和 趋 势 进 行 了 研 究, 建 立 了 一 套 随 堂 实 验 + 基 础 小 实 训 + 阶 段 性 中 实 训 + 综 合 大 实 训 的 实 践 教 学 体 系, 并 及 时 调 整 各 阶 段 的 比 例 4.4 精 确 定 位 人 才 培 养 分 支 方 向 人 才 培 养 要 以 人 - 学 生 为 本 位, 所 以 在 充 分 考 虑 学 生 兴 趣 的 基 础 上 结 合 就 业 趋 势, 定 位 好 本 专 业 人 才 培 养 的 方 向, 使 学 生 爱 学 习 好 就 业 4.5 加 强 师 资 队 伍 建 设 [5] 教 师 的 能 力 和 素 质 是 人 才 培 养 的 关 键, 我 系 派 出 大 量 老 师 参 加 专 业 技 能 和 教 学 方 式 方 法 的 培 训 目 前 所 有 网 络 工 程 专 业 教 师 都 通 过 思 科 华 三 等 行 业 认 证, 并 参 加 了 各 种 人 才 培 养 和 教 学 方 法 的 研 讨 会 4.6 加 强 教 学 质 量 工 程 建 设 [5] 建 设 精 品 课 程 和 特 色 专 业 是 带 动 一 个 课 程 群 乃 至 一 个 专 业 发 展 的 有 效 途 径 我 系 拥 有 微 机 原 理 及 应 用 软 件 工 程 数 据 库 技 术 及 应 用.NET 编 程 技 术 Java 程 序 设 计 5 门 省 级 精 品 课 计 算 机 科 学 与 技 术 省 级 特 色 专 业, 为 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 建 设 和 人 才 培 养 质 量 提 供 了 保 证 5 结 束 语 高 校 人 才 培 养 过 程 本 质 上 是 专 业 人 才 社 会 三 方 需 求 的 叠 加 过 程 [6] 在 网 络 工 程 人 才 培 养 模 式 的 改 革 中 关 键 在 于 社 会 的 需 求 以 山 东 科 技 大 学 泰 安 校 区 七 届 网 络 工 程 专 业 毕 业 生 为 研 究 对 象, 笔 者 根 据 近 几 年 开 展 网 络 工 程 人 才 培 养 模 式 的 实 践, 构 建 了 一 重 一 强 两 分 支 的 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系, 重 视 扎 实 的 基 础, 强 化 实 践 的 能 力, 提 供 灵 活 的 两 分 支 选 择, 相 信 必 能 培 养 出 更 加 适 应 社 会 需 求 的 网 络 工 程 人 才 参 考 文 献 [1] 高 磊, 赵 志 刚. 从 网 络 的 本 质 设 置 网 络 工 程 专 业 实 验 课 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索,2013,32(10): [2] 陈 伟 宏, 肖 卫 初, 何 建 新, 等. 构 建 应 用 型 人 才 培 养 的 网 络 工 程 实 践 教 学 体 系 [J]. 中 国 电 力 教 育,2010,36: [3] 寇 光 杰, 李 阿 丽, 王 伊 蕾, 等. 地 方 高 校 网 络 工 程 专 业 有 关 就 业 问 题 的 思 考 [J]. 计 算 机 教 育,2012(13): [4] 任 伟, 赵 俊 阁, 牟 扬, 等. 美 国 大 学 计 算 机 专 业 教 学 组 织 方 法 之 启 示 [J]. 计 算 机 教 育,2009(21): [5] 寇 光 杰, 王 伊 丽, 李 阿 丽, 等. 地 方 高 校 网 络 工 程 专 业 办 学 现 状 调 研 [J]. 计 算 机 教 育,2014(9): [6] 黄 永 慧, 何 小 敏, 程 良 伦, 等. 浅 谈 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 模 式 的 改 革 [J]. 广 东 工 业 大 学 学 报 ( 社 会 科 学 版 ),2010,10( 增 刊 ):

114 Discussion about Applied Creative Network Engineering Talents Training Xu Yuyin,Zhao Huiqi,Sun Lin,Liu Gang (Department of Information Engineering,Shan Dong University of Science and Technology,Taian Shanoong ,China) Abstract: The Network Engineering training programs and curriculums over the last decade of Shan Dong University of Science and Technology Taian campus are compared in this paper for training applied creative network engineering talents. one key one stress two branchs mode and matching curriculum are gived in the paper Key words: network;talents training;curriculum

115 网 络 工 程 专 业 三 门 必 修 课 实 践 教 学 改 革 及 分 析 谢 红 标, 夏 涛, 胡 维 华 ( 杭 州 电 子 科 技 大 学 浙 江 杭 州 ) 摘 要 : 网 络 新 技 术 的 不 断 涌 现, 迅 速 改 变 着 网 络 工 程 人 才 的 知 识 和 能 力 要 求 本 文 在 分 析 目 前 网 络 工 程 专 业 普 遍 存 在 问 题 的 基 础 上, 提 出 必 需 大 力 加 强 具 有 专 业 特 色 的 实 践 教 学 的 观 点, 并 以 杭 州 电 子 科 技 大 学 网 络 工 程 专 业 为 例, 对 程 序 设 计 协 议 分 析 网 络 工 程 三 门 必 修 课 的 实 践 教 学 进 行 改 革, 同 时 为 验 证 改 革 有 效 性 对 已 工 作 多 年 的 毕 业 生 进 行 调 查 问 卷 分 析, 证 明 改 革 初 见 成 效 关 键 字 : 培 养 目 标 ; 网 络 工 程 ; 课 程 改 革 ; 实 践 教 学 1 引 言 移 动 互 联 网 云 计 算 物 联 网 等 信 息 网 络 技 术 的 广 泛 应 用 推 动 社 会 快 速 发 展 的 同 时, 对 网 络 技 术 的 从 业 人 员 的 数 量 和 质 量 等 方 面 提 出 了 新 的 要 求 创 新 型 复 合 型 应 用 型 人 才 备 受 市 场 青 睐 受 传 统 教 育 理 念 与 学 校 办 学 条 件 等 因 素 的 影 响, 本 科 院 校 的 网 络 工 程 专 业 特 色 总 体 上 不 够 明 显, 部 分 内 容 陈 旧, 实 践 教 学 弱 化, 工 程 能 力 缺 失, 学 生 学 习 兴 趣 不 大, 人 才 培 养 现 状 不 能 很 好 适 应 产 业 发 展 的 需 求 网 络 工 程 人 才 典 型 存 在 两 难 问 题 : 一 是 网 络 工 程 专 业 的 毕 业 生 对 口 就 业 难, 许 多 学 生 从 事 的 是 与 专 业 无 关 的 职 业 ; 二 是 相 关 企 业 对 网 络 工 程 人 才 需 求 量 大, 但 是 找 不 到 所 需 要 的 具 备 较 强 网 络 工 程 设 计 开 发 与 维 护 能 力 的 网 络 技 术 人 才 本 文 对 网 络 工 程 专 业 的 实 践 课 程 进 行 了 分 析 和 研 究, 针 对 本 校 培 养 定 位 和 就 业 特 定 等 情 况 提 出 了 相 应 的 改 进 措 施, 并 在 教 学 工 作 中 加 以 实 践, 收 到 了 较 好 的 效 果 2 现 状 分 析 社 会 对 网 络 工 程 的 需 求 涉 及 面 非 常 广, 包 括 网 络 系 统 使 用, 网 络 设 备 安 装 配 置 与 调 试, 网 络 系 统 安 全 防 范, 网 络 系 统 管 理 与 维 护, 网 络 规 划 组 网 方 案 设 计 与 实 施, 网 络 应 用 系 统 设 计 与 开 发, 网 络 系 统 安 全 策 略 设 计 与 评 估, 网 络 协 议 设 计 与 实 现, 网 络 产 品 设 计 与 开 发, 网 络 设 备 设 计 与 制 造, 网 络 新 技 术 研 究, 网 络 理 论 研 究 等, 各 高 校 都 依 据 自 身 发 展 定 位 构 建 了 符 合 自 身 特 色 的 实 践 课 程 体 系 高 职 高 专 类 高 校 多 采 取 校 企 合 作 方 式, 培 养 蓝 领 工 程 师 人 才, 开 设 的 实 践 课 程 主 要 有 : 网 络 综 合 布 线 中 小 企 业 网 络 组 建 和 管 理 网 站 建 设 和 管 理 等 一 般 本 科 院 校 主 要 培 养 基 于 网 络 特 别 是 互 联 网 络 的 新 型 网 络 应 用 系 统 的 应 用 开 发 型 人 才 开 设 的 实 践 课 程 主 要 有 : 网 络 应 用 系 统 的 设 计 与 开 发 网 络 组 网 工 程 网 络 安 全 等 重 点 大 学 主 要 培 养 网 络 技 术 网 络 互 联 设 备 网 络 应 用 系 统 相 关 的 科 学 研 究 与 系 统 设 计 型 人 才 开 设 的 实 践 课 程 除 了 工 程 类 的 课 程 外 还 有 网 络 协 议 设 计 与 开 发 网 络 产 品 制 造 与 生 产 网 络 设 备 设 计 与 开 发 网 络 新 技 术 研 究 等 杭 州 电 子 科 技 大 学 是 一 所 电 子 信 息 特 色 突 出, 经 管 学 科 优 势 明 显, 工 理 经 管 文 法 艺 等 多 学 科 相 互 渗 透 的 教 学 研 究 型 大 学 而 网 络 工 程 专 业 一 个 软 硬 结 合 面 向 工 程 和 应 用 的 计 算 机 类 专 业 杭 电 培 养 毕 业 生 的 就 业 区 域 和 行 业 主 要 集 中 在 杭 州 上 海 北 京 南 京 广 州 等 大 城 市 以 及 长 三 角 和 珠 三 角 地 区 的 IT 类 企 业, 每 年 均 有 一 大 批 毕 业 生 进 入 世 界 500 强 企 业 针 对 这 一 就 业 特 点, 杭 电 的 培 养 定 位 是 从 复 合 应 用 型 到 创 新 应 用 型 转 变, 要 求 学 生 较 谢 红 标 (1979-), 男, 杭 州 电 子 科 技 大 学 信 息 工 程 学 院 讲 师, 研 究 方 向 为 网 络 工 程 云 计 算 计 算 机 教 学

116 系 统 地 掌 握 本 专 业 所 必 需 的 计 算 机 网 络 的 基 本 理 论 和 基 本 技 术, 具 有 较 强 的 网 络 工 程 实 施 网 络 应 用 开 发 网 络 安 全 设 计 网 络 协 议 分 析 和 一 定 的 网 络 产 品 设 计 与 开 发 的 能 力 3 三 门 必 修 课 程 的 实 践 教 学 围 绕 杭 电 网 络 工 程 人 才 培 养 定 位, 对 程 序 设 计 协 议 分 析 网 络 工 程 三 门 必 修 课 程 的 实 践 教 学 进 行 改 革, 打 造 厚 基 础 宽 适 应 的 创 新 应 用 型 网 络 工 程 人 才 3.1 程 序 设 计 课 程 实 践 教 学 我 校 的 网 络 工 程 人 才 目 标 培 养 定 位 明 确 要 求 毕 业 生 具 有 网 络 应 用 开 发 网 络 安 全 设 计 网 络 协 议 分 析 和 一 定 的 网 络 产 品 设 计 与 开 发 的 能 力, 这 些 能 力 的 培 养 都 需 要 程 序 设 计 能 力 的 提 升 作 为 坚 实 的 后 盾 同 时 考 虑 到 毕 业 生 不 一 定 完 全 从 事 网 络 工 作, 而 是 从 事 计 算 机 应 用 工 作, 甚 至 通 信 控 制 电 子 信 息 安 全 金 融 财 务 管 理 决 策 等 系 统 开 发 工 作, 其 核 心 能 力 都 是 程 序 设 计 能 力, 所 以 在 宽 适 应 的 需 求 上 也 需 要 提 升 程 序 设 计 能 力 目 前 大 部 分 本 科 院 校 的 程 序 设 计 教 学 模 式 以 课 堂 讲 授 语 法 为 主, 大 多 数 学 生 感 到 内 容 抽 象 难 懂, 缺 乏 信 心 与 动 力, 有 兴 趣 和 钻 研 者 甚 少, 教 师 批 改 编 程 习 题 的 工 作 量 大, 反 馈 滞 后, 辅 导 没 有 到 位, 考 核 方 式 不 能 真 正 反 映 学 生 的 实 际 编 程 水 平, 学 生 四 年 中 实 际 编 程 的 代 码 总 量 偏 小, 难 以 培 养 起 应 有 的 程 序 设 计 能 力 相 比 计 算 机 科 学 与 技 术 软 件 工 程 等 专 业, 网 络 工 程 专 业 学 生 的 程 序 设 计 水 平 普 遍 较 弱, 严 重 地 影 响 着 他 ( 她 ) 们 的 就 业 竞 争 力 为 激 发 学 生 学 习 兴 趣, 强 化 程 序 设 计 实 践 动 手 能 力, 我 们 构 建 了 课 内 课 外 紧 密 结 合 学 习 竞 赛 互 为 促 进 的 层 次 化 程 序 设 计 课 程 实 践 教 学 模 式 ( 如 图 1 所 示 ), 并 自 主 研 发 了 程 序 设 计 在 线 学 习 与 评 测 系 统 ( 简 称 HDOJ) 以 支 撑 该 模 式 的 有 效 实 施 该 模 式 从 三 个 层 次 上 提 升 学 生 的 程 序 设 计 能 力 : 激 励 竞 赛 引 激 领 励 创 竞 新 赛 引 领 创 新 引 导 课 外 自 主 练 课 习 外 自 主 训 练 引 导 课 外 自 主 练 习 图 1 程 序 设 计 课 程 实 践 教 学 模 式 (1) 第 一 层 次 是 针 对 课 内 的 基 本 训 练, 设 计 了 循 序 渐 进 的 练 习 题, 借 鉴 并 改 进 ACM 的 评 判 方 式, 让 普 通 初 学 者 可 以 体 验 提 交 成 功 的 喜 悦, 并 在 一 次 次 喜 悦 中 掌 握 程 序 设 计 的 思 想 和 方 法 每 一 次 实 验 都 是 一 次 测 试 和 比 赛, 系 统 实 时 评 判 反 馈 学 生 提 交 的 作 业, 并 按 照 一 定 规 则 根 据 完 成 情 况 自 动 排 名, 营 造 竞 争 性 学 习 氛 围 ; (2) 第 二 层 次 是 引 导 学 生 在 课 外 自 主 学 习 自 主 训 练, 研 制 了 Step 模 块, 引 进 游 戏 的 设 计 思 路, 将 整 个 系 统 分 成 若 干 关, 每 一 关 又 分 为 若 干 节, 完 成 前 面 的 关, 才 能 进 入 下 一 关 答

117 题, 每 一 关 都 有 一 个 主 题, 所 有 题 目 均 和 本 章 主 题 相 关, 并 提 供 相 应 知 识 的 资 料 ; (3) 第 三 层 次 从 平 台 和 举 措 上 鼓 励 学 生 参 加 学 科 竞 赛 以 进 一 步 激 发 学 生 的 程 序 设 计 兴 趣, 精 心 设 计 了 DIY Contests Virtual Contests 等 功 能 模 块 DIY contest 让 教 师 与 学 生 都 可 以 创 建 自 己 的 在 线 比 赛 ;Virtual Contests 功 能 使 得 学 生 可 以 选 择 任 意 一 场 已 经 结 束 的 比 赛 作 为 虚 拟 比 赛, 系 统 将 在 比 赛 过 程 重 现 原 比 赛 提 交 信 息 和 排 名 信 息, 学 生 一 如 穿 越 时 空 隧 道 与 历 史 人 物 同 场 竞 技 3.2 协 议 分 析 课 程 实 践 教 学 移 动 互 联 网 物 联 网 智 慧 网 络 云 计 算 等 新 的 网 络 应 用 的 不 断 发 展, 使 得 网 络 协 议 也 在 不 断 完 善 和 丰 富, 基 于 新 的 网 络 协 议 的 应 用 不 断 涌 现 同 时 互 联 网 的 重 要 性 日 益 提 高 和 网 络 结 构 日 趋 复 杂, 网 络 的 安 全 性 和 可 管 理 性, 以 及 传 统 应 用 的 可 实 用 性 遭 受 到 了 巨 大 的 挑 战 这 使 得 对 网 络 应 用 的 监 控 与 管 理 变 得 极 为 重 要, 而 针 对 协 议 的 分 析 和 识 别 是 网 络 应 用 监 控 和 管 理 的 基 础 和 前 提 因 而 网 络 协 议 分 析 和 设 计 能 力 的 提 升 对 创 新 应 用 型 网 络 工 程 人 才 的 培 养 具 有 重 要 意 义 目 前 的 网 络 协 议 分 析 课 程 存 在 如 下 问 题 : (1) 罗 列 TCP/IP 协 议 族 中 广 泛 使 用 的 主 要 协 议 对 它 们 的 功 能 需 求 报 文 格 式 和 基 本 方 法 作 概 念 性 介 绍 ; (2) 使 用 抓 包 软 件, 虽 然 对 协 议 软 件 运 行 情 况 具 有 一 定 的 直 观 性, 但 毕 竟 只 是 一 种 实 验 或 验 证 对 于 网 络 工 程 专 业 的 学 生, 应 较 深 入 地 理 解 抽 象 的 网 络 协 议 体 系 的 内 在 机 制 和 实 现 机 理, 这 样 才 可 能 具 有 较 强 的 网 络 协 议 研 究 与 网 络 应 用 软 件 开 发 的 能 力 关 键 所 在 是 要 阅 读 理 解 研 究 源 代 码 网 络 协 议 一 系 列 抽 象 的 概 念 原 理 和 流 程 最 终 都 体 现 在 源 代 码 上, 只 有 读 通 了 源 代 码, 才 能 真 正 理 解 协 议 的 工 作 原 理 实 现 方 法 内 部 结 构 和 一 些 精 妙 的 细 节, 以 及 众 多 协 议 及 其 函 数 之 间 的 交 互 作 用, 这 些 协 议 及 其 函 数 是 如 何 被 集 成 为 一 个 简 单 而 有 效 的 软 件 系 统 的 针 对 阅 读 理 解 和 研 究 源 代 码 的 协 议 分 析 课 程, 我 校 使 用 XINU 环 境 进 行 协 议 分 析 与 设 计 的 实 践 教 学, 共 设 计 有 十 六 个 实 验, 按 难 度 可 分 为 三 个 层 次 : (1) 实 验 一 至 实 验 四 为 第 一 层 次 实 验 一 至 三 分 别 给 出 了 数 据 链 路 层 网 络 层 传 输 层 和 应 用 层 各 主 要 协 议 的 数 据 包 抓 包 实 验, 通 过 对 数 据 包 的 分 析, 使 得 学 习 者 直 观 地 了 解 协 议 软 件 的 运 行 结 果, 亲 身 得 到 验 证 实 验 四 是 Xinu 实 验 平 台 环 境 搭 建, 为 后 继 实 验 作 好 准 备 (2) 实 验 五 至 十 三 为 第 二 层 次 依 照 难 度 适 中 注 重 应 用 的 原 则, 选 择 了 IP ARP TIME DYTIME HCHO TELNET TFTP PING 和 ICMP 等 九 个 协 议 软 件, 要 求 在 读 懂 读 通 这 些 软 件 代 码 的 基 础 上 对 其 进 行 各 种 修 改 与 优 化, 并 重 新 编 译 运 行 理 解 内 核 某 部 分 的 捷 径 就 是 对 它 做 修 改, 这 样 能 为 学 习 者 揭 示 仅 仅 通 过 阅 读 内 核 代 码 无 法 看 到 的 深 层 机 理 这 些 代 码 都 包 含 了 Socket 编 程 多 路 I/O 编 程 和 多 线 程 编 程 的 高 级 编 程 技 术, 通 过 这 些 实 验 还 能 有 效 提 高 学 习 者 的 网 络 应 用 软 件 研 发 能 力 (3) 实 验 十 四 至 十 六 为 第 三 层 次 三 个 都 是 设 计 型 实 验, 主 要 是 为 学 有 余 力 或 对 协 议 内 核 特 别 有 兴 趣 的 学 生 所 设 计 3.3 网 络 工 程 课 程 实 践 教 学 网 络 设 计 与 工 程 能 力 无 疑 是 网 络 工 程 专 业 的 看 家 本 领, 但 目 前 网 络 设 计 与 工 程 的 实 践 教 学 存 在 如 下 问 题 : (1) 实 验 设 备 落 后 : 网 络 设 备 更 新 很 快, 作 为 普 通 高 校 很 少 有 足 够 的 费 用 来 及 时 更 新 设 备, 这 使 得 实 验 的 命 令 场 景 等 与 现 实 工 程 无 法 接 轨 (2) 实 验 内 容 单 一 : 网 络 设 备 价 格 昂 贵, 一 般 高 校 设 备 都 较 少, 无 法 做 到 人 手 1 台, 都 是 3~5 人 一 组 合 用 一 台, 同 时 为 了 让 更 多 学 生 接 触 真 实 设 备 每 组 实 践 的 次 数 又 很 少, 这 使

118 得 只 能 进 行 体 验 式 的 实 践, 无 法 深 入 (3) 积 极 性 没 有 充 分 调 动 : 鉴 于 设 备 的 陈 旧 实 践 内 容 的 单 一 以 及 接 触 的 时 间 少 使 得 部 分 同 学 走 马 观 花, 实 践 的 积 极 性 无 法 充 分 调 动 针 对 此 类 情 况, 我 们 对 本 课 程 的 实 践 教 学 作 了 如 下 改 革 : (1) 以 网 络 工 程 实 践 应 用 性 为 向 导, 将 核 心 能 力 定 位 为 组 网 建 网, 并 以 该 核 心 能 力 为 依 据 确 定 课 程 实 验 (2) 将 思 科 认 证 体 系 标 准 ( CCNA 和 CCNP ) 引 入 网 络 工 程 的 课 程, 制 定 水 平 相 当 的 课 程 考 核 要 求 (3 性 创 新 实 验 的 分 层 次 的 工 程 案 例 驱 动 型 实 践 教 学 (4) 为 了 使 学 生 较 好 并 系 统 的 掌 握 网 络 设 备 的 常 用 命 令, 同 时 考 虑 到 实 验 室 网 络 设 备 和 实 验 时 间 有 限 的 问 题, 我 们 进 行 了 网 络 模 拟 器 相 关 实 验 的 开 发 通 过 网 络 模 拟 器, 学 生 只 使 用 一 台 电 脑, 就 可 以 进 行 各 类 网 络 配 置 的 实 验 (5) 建 设 网 上 实 验 室 和 教 学 平 台 如 图 2 所 示 在 现 有 计 算 机 网 络 与 安 全 实 验 室 的 基 础 上, 添 置 相 关 远 程 登 录 管 理 软 件, 开 通 校 内 学 生 远 程 登 录, 学 生 可 以 在 教 室 寝 室 等 地 进 行 网 络 实 验 和 项 目 实 训 图 2 网 上 实 验 室 (6) 考 试 采 用 网 络 模 拟 考 核 软 件 : 为 了 避 免 个 别 学 生 借 助 团 队 而 没 有 认 真 实 验 的 情 况, 我 们 提 出 了 独 立 实 验 考 核 的 方 法, 采 用 网 络 模 拟 考 核 软 件 进 行 网 络 工 程 课 程 实 践 的 课 堂 和 期 末 测 试 4 改 革 成 效 分 析 2014 年 4 月, 我 们 结 合 新 一 轮 网 络 工 程 专 业 培 养 计 划 的 修 订 工 作, 对 分 布 在 不 同 地 区 不 同 岗 位 的 本 校 网 络 工 程 专 业 毕 业 生 进 行 了 问 卷 调 查, 问 卷 发 出 份 100 份, 回 收 72 份, 针 对 目 前 从 事 的 工 作 大 学 期 间 最 有 用 的 课 程 最 重 要 的 专 业 能 力 最 重 要 的 专 业 知 识 需 要 加 强 的 实 验 项 目 将 来 最 需 要 的 知 识 和 技 能 对 课 程 设 置 与 能 力 培 养 及 教 学 改 革 的 建 议 共 7 个 方 面 进 行 调 查 (1) 目 前 从 事 的 工 作, 调 查 结 果 分 析 如 图 3 所 示 网 络 工 程 毕 业 生 在 网 络 管 理 与 维 护 和 网 络 应 用 系 统 设 计 与 开 发 行 业 占 的 比 重 较 高, 如 加 上 网 络 协 议 软 件 设 计 与 开 发 共 占 41%, 但 在 其 他 行 业 的 有 23%, 占 的 比 重 也 很 大

119 图 3 目 前 从 事 的 工 作 比 重 图 (2) 大 学 期 间 最 有 用 的 5 门 专 业 课 程, 调 查 结 果 分 析 如 图 4 所 示 大 部 分 毕 业 生 认 为 计 算 机 网 络 网 络 协 议 分 析 组 网 网 络 编 程 网 络 工 程 等 课 程 比 较 重 要, 分 别 为 18% 13% 11% 10% 和 9% 图 4 最 有 用 的 5 门 专 业 课 程 比 重 图 (3) 最 重 要 的 三 方 面 能 力, 调 查 结 果 分 析 如 图 5 所 示 网 络 协 议 分 析 与 设 计 网 络 工 程 规 划 与 设 计 网 络 应 用 系 统 设 计 与 开 发 这 三 方 面 能 力 的 得 票 率 最 高, 分 别 为 18% 17% 和 14% 图 5 最 重 要 的 3 方 面 能 力 比 重 图 (4) 最 重 要 的 四 方 面 专 业 知 识, 调 查 结 果 分 析 如 图 6 所 示 计 算 机 网 络 TCP/IP 协 议 无 线 移 动 网 络 程 序 设 计 的 得 票 率 最 高, 分 别 为 16% 12% 12% 和 11%

120 图 6 最 重 要 的 3 方 面 专 业 知 识 比 重 图 (5) 最 需 要 加 强 的 实 践 项 目, 调 查 结 果 分 析 如 图 7 所 示 普 遍 认 为 在 网 络 配 置 管 理 编 程 和 协 议 方 面 需 要 加 强, 分 别 为 63% 25% 和 8% 图 7 最 需 要 加 强 的 实 验 实 训 项 目 比 重 图 (6) 将 来 最 需 要 的 知 识 和 技 术 普 遍 认 为 实 践 能 力 综 合 应 用 能 力 网 络 管 理 能 力 互 联 网 新 技 术 应 用 会 是 最 需 要 的 技 能 (7) 对 课 程 设 置 能 力 培 养 及 教 学 改 革 的 建 议 提 到 最 多 的 是 加 强 实 践 课 程, 如 有 的 讲 到 看 书 看 很 多 遍, 不 如 在 设 备 上 操 作 一 遍 注 重 编 程 能 力, 如 有 的 讲 到 互 联 网 时 代, 网 络 应 用 开 发 大 势 所 趋, 掌 握 编 程 能 力 是 硬 道 理 开 放 实 验 室, 如 有 的 讲 到 要 提 高 学 习 兴 趣, 最 直 接 的 是 让 同 学 沉 浸 在 实 验 室 5 结 语 网 络 工 程 是 一 个 新 兴 的 充 满 活 力 的 专 业, 它 的 学 科 理 论 基 础 课 程 及 实 践 体 系 教 学 模 式 及 方 法 等 需 要 我 们 在 实 践 中 认 真 研 究 并 不 断 提 高 我 校 本 专 业 的 一 些 改 革 有 的 已 取 得 较 好 成 效, 有 的 也 是 刚 刚 开 始 就 我 校 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 目 标 定 位 而 言, 在 继 续 加 强 各 门 课 程 ( 含 实 训 毕 业 设 计 等 ) 实 践 教 学 的 同 时, 需 提 升 移 动 互 联 网 络 网 络 产 品 设 计 与 开 发 网 络 大 数 据 处 理 等 课 程 的 建 设, 需 加 强 与 网 络 产 品 和 网 络 设 备 生 产 企 业 的 合 作 培 养 参 考 文 献 [1] 徐 明. 高 等 学 校 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社,2011. [2] 李 道 全. 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 体 系 研 究 与 实 践 [J]. 计 算 机 教 育, 2010(6):

121 以 学 生 为 中 心 的 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 模 式 胡 昔 祥 杭 州 电 子 科 技 大 学 信 息 工 程 学 院, 浙 江 杭 州 摘 要 : 结 合 网 络 工 程 教 学 改 革 项 目, 提 出 以 学 生 为 中 心 的 实 践 教 学 模 式, 阐 述 以 学 生 为 中 心 的 实 践 教 学 模 式 的 学 习 支 持 环 境 授 课 模 式 教 学 评 价 方 法 等 0 引 言 关 键 词 : 教 学 改 革 ; 网 络 工 程 ; 以 学 生 为 中 心 中 图 分 类 号 : 文 献 标 识 码 : 文 章 编 号 : 随 着 因 特 网 物 联 网 移 动 互 联 网 等 网 络 技 术 的 不 断 发 展 和 广 泛 应 用, 现 代 社 会 对 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 的 需 求 在 不 断 增 加, 国 内 很 多 普 通 高 校 和 独 立 学 院 相 继 开 设 了 网 络 工 程 专 业 不 同 于 普 通 本 科 院 校, 独 立 学 院 网 络 工 程 专 业 人 才 的 培 养 目 标 应 以 社 会 需 求 为 导 向, 接 轨 学 生 职 业 生 涯, 强 化 学 生 工 程 实 践 能 力 的 培 养 和 创 新 精 神 的 形 成, 强 调 实 践 教 学 的 重 要 [1] 性 但 在 独 立 学 院 网 络 工 程 实 践 教 学 中, 多 数 仍 沿 袭 以 教 师 为 中 心 的 传 统 教 学 模 式, 存 在 着 学 生 提 不 起 兴 趣, 教 学 效 果 难 以 达 成 等 问 题 本 文 针 对 传 统 实 践 教 学 中 普 遍 存 在 的 问 题, 并 结 合 我 校 独 立 学 院 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 模 式 改 革 项 目, 提 出 以 学 生 为 中 心 的 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 模 式, 探 索 以 学 生 为 中 心 的 网 络 工 程 实 践 教 学 改 革 的 实 现 路 径 以 学 生 为 中 心 的 教 学 模 式, 核 心 思 想 是 以 学 生 发 展 为 中 心 以 学 生 学 习 为 中 心 以 学 习 效 果 为 中 心 相 对 于 传 统 的 以 教 师 为 中 心 以 教 材 为 中 心 以 教 室 为 中 心, 它 强 调 学 生 是 学 习 的 主 角, 教 师 是 学 习 的 组 织 者 ; 引 导 学 生 以 个 体 或 团 队 形 式, 利 用 开 放 式 学 习 交 流 环 境 和 教 学 资 源 自 主 完 成 对 知 识 的 学 习, 鼓 励 学 生 自 我 负 责, 调 动 学 习 积 极 性 [2-3] 也 就 是, 转 变 传 统 的 以 教 为 中 心 为 以 学 为 中 心, 转 变 以 往 学 生 被 动 接 受 知 识, 为 独 立 自 主 地 创 造 和 发 现 新 知 识 2012 年, 由 中 国 高 等 教 育 学 会 主 办 的 以 学 生 为 中 心 的 本 科 教 育 变 革 国 际 学 术 研 讨 会, 汇 聚 了 国 内 外 近 400 名 专 家 学 者, 深 入 理 性 地 探 讨 了 以 学 生 为 中 心 的 高 等 教 育 本 科 教 学 改 革 的 内 涵 和 实 现 途 径 与 会 专 家 学 者 一 致 认 为 : 以 学 生 为 中 心 的 教 学 改 革 是 提 高 我 国 本 科 教 育 教 学 质 量 的 必 由 之 路 1 传 统 实 践 教 学 模 式 存 在 的 问 题 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 环 节 内 容 多, 课 时 少, 实 践 教 学 主 要 以 教 师 为 主, 基 本 上 是 满 堂 灌 的 形 式, 学 生 完 全 处 于 被 动 学 习 状 态 学 生 进 入 实 验 室 后, 由 实 验 教 师 讲 解 实 验 原 理 步 骤, 然 后 学 生 按 照 实 验 指 导 书 上 详 细 步 骤 进 行 操 作, 实 验 结 果 基 本 雷 同 在 实 验 过 程 中, 学 生 实 验 意 识 薄 弱, 实 际 动 手 能 力 差, 在 遇 到 困 难 或 问 题 时 多 数 会 直 接 求 助 于 教 师, 缺 乏 独 [4] 立 思 考 和 解 决 问 题 能 力 在 实 践 教 学 内 容 方 面, 缺 乏 个 性 化, 通 常 由 教 师 统 一 指 定 和 准 备, 没 有 考 虑 每 个 学 生 的 兴 趣 能 力 的 差 异 和 就 业 岗 位 或 方 向 的 不 同, 无 法 做 到 按 需 施 教, 学 生 无 法 有 针 对 性 的 选 择 [5] 个 性 化 实 践 内 容, 实 践 能 力 和 创 新 能 力 得 不 到 充 分 锻 炼 在 成 绩 评 价 体 系 方 面, 缺 乏 核 心 能 力 和 综 合 素 质 的 评 价 指 标, 多 数 是 依 据 实 验 完 成 情 况 实 验 报 告 质 量 和 平 时 课 堂 表 现 来 综 合 评 定 学 生 实 验 成 绩 在 实 践 中, 这 种 成 绩 评 价 具 有 较 大 的 主 观 性 和 随 意 性, 而 且 经 常 有 相 互 抄 袭 实 验 数 据 和 报 告 的 现 象 另 外, 这 种 评 价 体 系 过 分 强 调 了 实 验 结 果, 而 没 有 体 现 实 验 理 论 方 法 和 设 计 思 路 等 方 面, 不 能 真 实 反 映 实 践 教 学 的 [6-8] 实 际 效 果 由 此 可 见, 传 统 的 以 教 师 为 中 心 的 实 践 教 学 模 式 严 重 限 制 了 学 生 自 主 学 习 能 力 动 手 能 力 和 创 新 能 力 的 发 展 2 以 学 生 为 中 心 的 实 践 教 学 模 式 改 革 从 以 教 师 为 中 心 转 向 为 以 学 生 为 中 心 是 一 种 系 统 性 转 型, 应 该 综 合 考 虑 内 容 教 师 学 生 学 习 环 境 权 力 平 衡 等 要 素 下 面 从 学 习 支 持 体 系 教 学 方 案 设 计 教 学 效 果

122 评 估 校 园 文 化 建 设 等 方 面 来 探 论 以 学 生 为 中 心 的 实 践 教 学 模 式 的 具 体 实 现 路 径 (1) 学 习 支 持 体 系 以 学 习 为 中 心, 应 建 立 达 成 实 践 教 学 目 标 的 学 习 支 持 体 系, 包 括 课 程 资 源 网 站 实 验 环 境 自 我 评 测 平 台 交 流 平 台 等, 为 学 生 自 主 性 学 习 和 创 新 实 践 提 供 支 撑 课 程 资 源 网 站, 提 供 丰 富 的 适 合 学 生 自 主 学 习 的 课 程 资 源, 发 布 实 验 导 学 指 南, 给 出 每 项 实 验 的 目 标 问 题 情 景 要 求 和 涉 及 到 的 理 论 方 法 自 主 学 习 路 线 等 学 习 过 程 评 测 网 站 系 统, 提 供 学 生 自 主 学 习 过 程 中 各 阶 段 的 自 我 评 估, 包 括 理 论 知 识 工 程 实 践 能 力 综 合 素 质 等 方 面 的 测 评, 并 建 立 相 关 学 习 档 案 实 验 环 境, 除 了 开 放 式 实 验 室 学 科 实 验 室 外, 还 应 建 设 可 供 学 生 进 行 自 主 或 仿 真 实 验 的 虚 拟 实 验 云 服 务 平 台 使 得 学 生 可 以 通 过 自 己 的 电 脑 移 动 终 端, 随 时 随 地 开 展 自 主 实 验 或 实 验 研 究 实 践 教 材 建 设, 编 写 适 合 以 学 生 为 中 心 的 网 络 工 程 实 践 教 材, 应 围 绕 实 验 目 标 和 要 求, 设 置 和 增 加 适 合 学 生 自 主 学 习 自 主 动 手 自 主 思 考 的 素 材 和 内 容, 突 出 实 验 情 景 设 计 实 验 方 案 设 计 实 验 思 想 和 实 验 研 究 等 学 习 交 流 平 台, 应 建 设 和 提 供 多 种 学 习 交 流 方 式 或 渠 道, 如 网 站 论 坛 微 信 微 博 QQ 即 时 通 信 等, 方 便 学 生 与 教 师 之 间 学 生 与 学 生 之 间 随 时 随 地 的 沟 通 交 流 和 讨 论, 所 有 有 关 实 验 教 学 的 交 流 讨 论 的 过 程 和 结 论 都 是 开 放 共 享 和 可 以 检 索 的 (2) 教 学 方 案 设 计 教 学 目 标 设 计 体 现 学 生 的 意 志, 以 学 生 为 中 心, 允 许 学 生 参 与 制 定 实 践 教 学 目 标 教 学 计 划 和 评 价 标 准 将 实 践 教 学 目 标 细 化 到 实 践 教 学 的 各 个 环 节, 并 与 评 价 标 准 相 结 合, 做 到 过 程 可 监 控 结 果 可 评 价 实 验 项 目 内 容 设 计 依 据 实 践 教 学 目 标, 设 计 富 有 悬 念 的 实 验 项 目 或 问 题 情 境, 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣 和 对 问 题 答 案 的 探 知 欲 望 还 应 考 虑 到 不 同 知 识 层 次 不 同 能 力 水 平 学 生 的 需 求, 设 计 难 易 程 度 不 同 的 实 验 项 目 内 容, 允 许 学 生 个 性 化 地 选 择 实 验 项 目 内 容, 使 各 层 次 的 学 生 都 能 学 到 新 知 识, 都 能 体 会 到 学 有 所 成 的 乐 趣 教 学 活 动 设 计 可 将 教 学 活 动 分 为 课 前 导 引 课 前 预 习 自 我 评 测 课 前 讨 论 自 主 实 验 课 中 讨 论 和 课 后 总 结 课 后 评 测 等 几 个 活 动 环 节 在 整 个 教 学 过 程 中, 鼓 励 学 生 对 自 己 的 学 习 负 责, 自 主 完 成 学 习 目 标, 及 时 向 老 师 反 馈 学 习 情 况, 教 师 负 责 引 导 学 生 组 织 讨 论 教 学 方 法 设 计 在 以 学 生 为 中 心 的 实 践 教 学 活 动 中, 一 般 可 采 用 项 目 驱 动 专 业 竞 赛 体 验 式 学 习 专 题 研 究 等 具 体 教 学 方 法 (3) 分 阶 段 评 估 和 多 元 化 评 价 体 系 以 学 习 效 果 为 中 心, 建 立 能 评 估 学 习 过 程 学 习 结 果 的 分 阶 段 评 估 方 法 和 多 元 化 评 价 体 系 在 自 主 学 习 过 程 中, 设 置 阶 段 性 评 估 手 段, 方 便 学 生 进 行 自 我 评 估, 建 立 学 生 学 习 档 案, 记 录 学 生 各 阶 段 的 成 绩 和 进 步, 鼓 励 学 生 参 与 评 价 过 程, 并 将 阶 段 性 成 果 反 馈 给 老 师, 老 师 根 据 结 果 调 整 和 改 进 教 学 方 案 通 常, 评 估 形 式 包 括 自 我 测 评, 学 生 互 评 教 师 评 估 及 综 合 测 评 等 对 不 同 阶 段 的 学 习 成 果 测 量 时, 设 置 多 元 化 指 标 侧 重 于 学 生 认 知 能 力 分 析 推 理 能 力 实 践 能 力 阅 读 能 力 写 作 能 力 合 作 精 神 创 新 意 识 等 方 面 的 考 核 3 以 学 生 为 中 心 的 实 践 教 学 案 例 首 先 了 解 全 体 学 生 的 层 次 差 异 个 性 化 需 求, 和 学 生 一 起 制 定 合 适 的 目 标, 设 计 实 验 情 境, 然 后 引 导 学 生 进 入 自 主 学 习, 具 体 教 学 方 案 如 下 课 题 : 虚 拟 局 域 网 划 分 与 配 置 实 验 ( 一 ) 教 学 目 标 1. 知 识 目 标 理 解 虚 拟 局 域 网 的 概 念 和 协 议, 熟 悉 交 换 机 基 本 配 置 命 令, 掌 握 VLAN VTP 协 议 和 TRUNK 的 配 置, 实 现 不 同 VLAN 主 机 间 的 通 信 2. 能 力 目 标 通 过 学 生 自 主 学 习 自 主 实 验, 培 养 学 生 认 知 能 力 分 析 能 力 动 手 能 力 自 我 评 价 能 力 探 究 问 题 能 力 和 团 队 协 作 精 神 ( 二 ) 实 验 环 境 建 立 虚 拟 实 验 平 台 和 真 实 设 备 实 验 平 台 相 结 合 的 实 验 环 境, 满 足 学 生 自 主 学 习 创 新 实

123 验 的 需 求 虚 拟 实 验 平 台 主 要 由 Packet Tracer Boson NetSim GNS 3 等 网 络 模 拟 软 件 组 成 真 实 设 备 实 验 平 台 由 20 台 思 科 2950 交 换 机,20 台 思 科 2800 路 由 器,10 台 思 科 3750 三 层 交 换 机 等 设 备 组 成 ( 三 ) 实 验 情 境 设 计 假 如 你 是 某 公 司 新 入 职 的 网 络 工 程 师, 负 责 公 司 的 网 络 维 护 和 管 理 工 作, 公 司 有 两 个 主 要 的 部 门 : 市 场 部 和 研 发 部, 这 两 个 部 门 的 电 脑 需 要 相 互 通 信, 但 是 为 了 数 据 安 全 起 见, 市 场 部 和 研 发 部 需 要 相 互 隔 离, 在 交 换 机 上 做 适 当 的 配 置 来 实 现 这 一 目 标,PC1 PC2 属 于 销 售 部 PC3 PC4 属 于 技 术 部 在 这 之 前, 你 需 要 查 看 或 了 解 交 换 机 的 配 置 信 息 和 工 作 状 态, 为 每 台 交 换 机 设 置 名 称 和 描 述 信 息 ( 四 ) 实 验 过 程 1. 课 前 预 习 要 求 学 生 通 过 课 程 网 站 资 源 ( 包 括 学 习 指 南 仪 器 操 作 视 频 典 型 实 验 工 具 软 件 等 ) 百 度 百 科 CNKI 知 识 库 等 资 源 开 展 自 主 学 习, 查 阅 相 关 文 献 和 材 料, 充 分 理 解 实 验 目 标 相 关 理 论 知 识 实 验 原 理 在 充 分 学 习 之 后, 自 主 设 计 实 验 方 案 2. 课 前 自 测 课 前 预 习 是 实 施 自 主 实 验 的 根 本 保 证, 课 前 预 习 完 成 后, 学 生 可 以 通 过 自 动 评 测 网 站 系 统 进 行 自 测, 评 估 自 主 学 习 效 果, 老 师 也 可 以 及 时 了 解 学 生 的 学 习 情 况 和 实 验 准 备 情 况 3. 实 验 前 讨 论 实 验 前 要 求 学 生 介 绍 自 己 的 实 验 方 案, 设 计 思 想, 进 行 集 体 交 流 和 讨 论, 回 答 老 师 和 同 学 的 疑 问 老 师 引 导 学 生 自 己 发 现 问 题 改 进 和 完 善 实 验 方 案 4. 自 主 实 验 环 节 学 生 作 为 实 验 的 主 体, 可 以 充 分 发 挥 能 动 性 创 新 精 神, 自 主 选 择 合 适 的 软 硬 件 设 备 方 法 步 骤 去 完 成 实 验, 验 证 自 己 的 方 案 教 师 仅 作 为 实 验 的 组 织 者 协 调 者 和 参 与 者 5. 实 验 中 讨 论 在 实 验 过 程 中, 当 发 现 学 生 遇 到 问 题 或 实 验 难 点, 教 师 不 直 接 给 出 答 案 或 解 决 方 案, 应 该 引 导 学 生 自 主 发 现 问 题 探 究 问 题 和 解 决 问 题 鼓 励 学 生 之 间 的 交 流 讨 论 分 享 成 果 和 互 相 帮 扶, 让 能 力 强 的 学 生 做 导 师, 帮 助 和 引 导 能 力 差 的 学 生 6. 实 验 总 结 在 实 验 结 束 后, 组 织 学 生 相 互 交 流 和 分 享 自 主 学 习 自 主 实 验 的 成 果 心 得, 自 我 检 验 和 修 正 对 理 论 知 识 的 理 解 和 应 用 的 偏 差 使 实 践 教 学 从 灌 输 为 主 转 变 为 讨 论 交 流 探 究 和 体 验 7. 课 后 综 合 评 测 在 实 验 结 束 后, 组 织 学 生 针 对 本 次 实 验 涉 及 到 的 内 容, 包 括 理 论 知 识 实 验 方 法 仪 器 操 作 和 工 程 技 术, 通 过 自 动 评 测 网 站 系 统 进 行 综 合 测 试 ( 五 ) 评 价 方 法 采 取 分 阶 段 评 价 方 法, 设 置 有 课 前 自 我 评 测 实 验 方 案 评 价 课 后 自 我 评 测 实 验 过 程 评 价 实 验 完 成 质 量 评 价 同 学 互 评 等 环 节 采 用 多 元 化 评 价 指 标, 不 同 阶 段 采 用 不 同 的 评 价 指 标, 分 别 侧 重 强 调 学 生 自 主 学 习 过 程 中 的 认 知 能 力 分 析 能 力 动 手 能 力 写 作 能 力 协 作 精 神 创 新 精 神 等 不 同 方 面 通 过 各 阶 段 的 学 生 自 我 评 估, 及 时 自 我 反 馈, 促 进 学 生 学 习 的 主 动 性 4 结 语 在 本 校 独 立 学 院 网 络 工 程 专 业, 实 施 以 学 生 为 中 心 的 实 践 教 学 模 式 改 革, 体 现 了 以 人 为 本 强 化 学 生 职 业 核 心 能 力 的 目 标, 明 显 提 高 了 学 生 对 网 络 工 程 实 践 教 学 的 兴 趣 和 热 情, 改 善 了 网 络 工 程 实 践 教 学 的 效 果 和 质 量 下 一 步, 将 继 续 改 进 和 完 善 以 学 生 为 中 心 的 实 践 教 学 体 系, 并 逐 步 推 广 应 用 参 考 文 献 [1] 董 黎 刚. 接 轨 职 业 生 涯 的 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 方 案 设 计 与 实 践 [C]. Third International Conference on Education Technology and Training (ETT 2010),2010: [2] 张 雪 松. 以 学 生 为 中 心 的 软 件 工 程 实 践 课 教 学 模 式 探 讨 [J]. 中 国 电 力 教 育,2011(30):

124 [3] 吴 绍 芬. 实 践 以 学 生 为 中 心 提 升 本 科 教 学 质 量 [J]. 中 国 高 等 教 育,2012(16):50-51 [4] 吕 淑 平, 王 科 俊. 四 自 主 实 验 教 学 模 式 的 开 展 与 研 究 [J]. 实 验 技 术 与 管 理,2014(31):12-14 [5] 苗 春 雨, 等. 企 业 需 求 为 导 向 的 网 络 工 程 实 践 教 学 模 式 [J]. 计 算 机 教 育,2014(6): [6] 梁 文 耀, 陈 武 喝. 基 于 创 新 能 力 培 养 的 自 主 性 实 验 教 学 改 革 探 讨 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索,2012(8): [7] 刘 承 焜. 促 进 大 学 生 自 主 学 习 的 教 学 模 式 探 究 [J]. 中 国 高 等 教 育,2011(17): [8] 刘 威. 关 于 大 学 生 自 主 学 习 的 几 点 思 考 [J]. 高 等 教 育 研 究 学 报,2011(34): Student-Centered Approach for Network Engineering Practice Teaching Hu Xixiang Information engineering school,hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang Abstract: Combined with the project of teaching reform of network engineering, the student-centered approach for network engineering practice teaching was proposed, which consists of student-centered learning support environment, teaching mode and evaluation methods. Key words: teaching reform;network engineering;student-centered

125 基 于 三 平 面 系 统 架 构 组 织 接 入 网 课 程 内 容 张 科, 马 立 香, 雷 维 礼 ( 电 子 科 技 大 学 通 信 与 信 息 工 程 学 院, 四 川 成 都 ) 摘 要 : 接 入 网 课 程 内 容 繁 多 知 识 更 新 快, 传 统 的 基 于 单 一 知 识 点 主 线 顺 序 课 程 内 容 组 织 方 法 已 不 再 适 用 提 出 了 基 于 三 平 面 系 统 架 构 的 接 入 网 课 程 内 容 组 织 方 式, 并 应 用 到 教 学 实 践 中 教 学 结 果 表 明 该 内 容 组 织 方 式 通 过 对 多 种 接 入 技 术 分 层 聚 类, 有 效 降 低 了 知 识 理 解 难 度, 极 大 提 升 了 学 生 的 知 识 认 知 结 构 与 探 究 能 力 关 键 词 : 接 入 网 ; 课 程 内 容 组 织 ; 三 平 面 架 构 ; 聚 类 中 图 分 类 号 :TN915.6 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 引 言 接 入 网 技 术 作 为 网 络 工 程 与 通 信 工 程 专 业 一 门 重 要 的 专 业 基 础 课 程, 也 是 与 实 际 网 络 应 用 紧 密 联 系 的 课 程, 在 本 科 教 学 实 践 中 被 广 泛 推 广 和 应 用 [1] 它 主 要 讲 授 了 接 入 网 框 架 标 准 协 议 应 用 等 一 系 列 相 关 知 识, 教 学 内 容 涉 及 较 为 广 泛, 各 种 技 术 存 在 较 强 的 [2] 交 叉 性 和 关 联 度, 并 且 接 入 技 术 更 新 较 快 实 际 教 学 过 程 中, 通 常 采 用 传 统 的 以 知 识 点 为 主 线 的 课 程 教 学 和 内 容 组 织 实 施 方 式, 容 易 产 生 知 识 点 的 孤 立 性, 难 于 对 知 识 网 络 进 行 统 整 [3] 由 于 接 入 网 技 术 课 程 内 容 繁 杂 的 特 点, 该 教 学 内 容 组 织 方 式 已 不 再 适 合 为 此, 通 过 多 年 的 从 教 经 验 总 结, 本 文 基 于 通 信 网 三 平 面 系 统 架 构 观 点, 提 出 了 更 为 清 晰 直 观 组 织 接 入 网 教 学 内 容 的 方 法, 既 有 利 于 教 学 体 系 形 成 构 架 的 连 续 性 和 完 整 性, 又 有 利 于 知 识 的 纵 横 对 照 线 面 结 合 和 有 效 迁 移 1 基 于 知 识 点 主 线 的 接 入 网 课 程 内 容 组 织 的 不 足 课 程 教 学 的 实 施 需 要 课 堂 教 学 内 容 的 有 效 组 织 与 呈 现 接 入 网 技 术 课 程 通 常 采 用 经 典 的 知 识 点 方 式 进 行 组 织 与 讲 授, 以 知 识 点 作 为 课 程 体 系 构 建 的 核 心 思 想 也 被 称 之 为 知 识 点 主 线, 该 思 想 强 调 对 知 识 内 容 本 身 的 学 习 接 入 网 技 术 课 程 内 容 庞 大 技 术 复 杂, 包 括 接 入 网 体 系 结 构 与 标 准 有 线 接 入 技 术 无 线 接 入 技 术 用 户 接 入 管 理 等 内 容 随 着 通 信 技 术 向 IP 化 演 进, 接 入 网 作 为 通 信 网 络 的 重 要 组 成 部 分, 以 光 纤 通 信 和 超 宽 带 无 线 通 信 为 代 表 的 接 入 网 新 技 术 新 标 准 新 应 用 不 断 涌 现 [4] 对 于 这 样 一 门 涉 及 内 容 广 泛 且 飞 速 发 展 的 课 程, 仅 仅 从 单 一 的 知 识 点 主 线 出 发, 已 经 不 能 很 好 地 支 持 接 入 网 课 程 内 容 的 组 织, 具 体 原 因 如 下 : 1) 知 识 缺 乏 统 整 由 于 接 入 网 技 术 课 程 涉 及 内 容 广 泛 且 不 断 更 新, 若 按 照 单 一 知 识 点 主 线 顺 序 编 制 教 学 内 容, 对 所 有 知 识 点 逐 一 进 行 讲 授, 一 方 面 会 形 成 大 量 的 授 课 内 容, 难 以 在 有 限 的 学 时 内 [5] 使 学 生 掌 握 接 入 网 的 基 本 概 念 协 议 标 准 接 入 原 理 应 用 案 例 等 内 容 ; 另 一 方 面, 知 基 金 项 目 : 国 家 第 四 批 高 等 学 校 特 色 专 业 建 设 资 助 项 目 (TS11704), 四 川 省 高 等 教 育 质 量 工 程 建 设 项 目 网 络 工 程 专 业 综 合 改 革 电 子 科 技 大 学 十 二 五 规 划 研 究 生 教 材 建 设 项 目 (11211CX20102) 作 者 简 介 : 张 科 (1978-), 男, 重 庆 人, 讲 师, 无 线 通 信 网

126 识 点 主 线 顺 序 方 式 会 使 知 识 点 孤 立 化, 不 利 于 知 识 的 记 忆 与 迁 移 2) 难 以 激 发 学 生 学 习 动 机 和 掌 握 技 能 的 积 极 性 单 一 知 识 点 主 线 的 教 学 内 容 编 制, 通 常 仅 考 虑 知 识 由 浅 及 深 的 逻 辑 顺 序, 缺 乏 良 好 的 组 织 性 与 教 育 特 色 单 一 知 识 点 主 线 内 容 编 制 方 式 在 教 学 方 法 上, 往 往 采 用 灌 输 式, 使 得 接 入 网 教 学 过 程 和 课 程 内 容 显 得 较 为 枯 燥, 忽 视 了 学 生 的 认 知 接 受 性 与 自 主 学 习 能 力 的 培 养 3) 难 以 实 施 差 异 化 教 学 模 式 高 校 教 育 需 要 在 教 学 中 启 发 学 生 对 知 识 的 兴 趣, 允 许 差 异 化 发 展, 从 而 培 养 出 多 样 性 [6] 的 人 才 但 是 单 一 知 识 点 主 线 教 学 方 式 强 调 的 是 学 生 对 知 识 点 本 身 的 掌 握, 而 难 以 传 授 学 生 举 一 反 三 独 立 思 考 和 探 索 解 决 问 题 的 能 力, 从 而 导 致 学 生 形 成 等 靠 要 的 依 赖 思 想, 产 生 教 学 单 一 化 培 养 特 点 针 对 上 述 问 题, 本 文 在 接 入 网 技 术 课 程 教 学 中 系 统 地 对 内 容 结 构 化 组 织 问 题 进 行 了 探 索, 通 过 不 断 实 践 与 改 进, 逐 步 形 成 了 一 种 基 于 三 平 面 架 构 的 课 程 内 容 组 织 方 法 2 三 平 面 结 构 模 型 进 入 21 世 纪 以 来, 大 量 的 通 信 网 络 标 准 引 入 了 三 平 面 系 统 架 构 思 想, 典 型 标 准 包 括 ITU-T G.8080 和 Y.2001 等 3 个 平 面 分 别 是 传 送 平 面 管 理 平 面 和 控 制 平 面, 并 且 是 相 互 独 立 的 传 送 平 面 也 称 为 数 据 平 面 或 用 户 平 面, 在 源 端 到 宿 端 之 间 提 供 端 用 户 业 务 承 载 数 据 的 转 移 管 理 平 面 主 要 面 向 网 络 运 营 者 的 管 理 需 求 执 行 系 统 管 理 功 能, 由 系 统 协 议 和 接 口 组 成, 负 责 对 传 送 平 面 和 控 制 平 面 以 及 整 个 系 统 进 行 管 理 协 调, 包 括 性 能 管 理 故 障 管 理 配 置 管 理 记 账 管 理 和 安 全 管 理 5 大 功 能 域 控 制 平 面 是 三 平 面 架 构 的 核 心, 强 化 了 网 络 运 营 的 控 制 特 性 控 制 平 面 通 过 使 用 接 口 协 议 及 信 令 系 统, 执 行 呼 叫 控 制 和 连 接 控 制 功 能, 实 现 连 接 的 建 立 和 释 放 通 信 网 络 可 利 用 三 层 平 面 功 能 实 体 的 映 射 形 成 层 面 清 晰 的 统 一 网 络 系 统 模 型, 为 网 络 体 系 结 构 和 相 关 技 术 的 学 习 与 研 究 提 供 了 良 好 的 基 础 3 基 于 三 平 面 结 构 的 IP 接 入 网 教 学 内 容 组 织 针 对 通 信 网 络 的 IP 化 趋 势, 接 入 网 技 术 课 程 以 IP 接 入 网 为 中 心 组 织 教 学 内 容 根 据 ITU Y.1231 建 议,IP 接 入 网 功 能 主 要 包 括 接 入 网 传 送 功 能 IP 接 入 功 能 系 统 管 理 功 能 其 中, 传 送 功 能 采 用 IP 协 议 进 行 无 连 接 通 信, 实 现 用 户 - 接 入 网 - 核 心 网 - 因 特 网 服 务 提 供 者 之 间 的 端 到 端 全 程 连 通 IP 接 入 功 能 在 用 户 接 入 服 务 器 和 认 证 服 务 器 之 间 采 用 多 种 认 证 协 议 协 同 实 现 用 户 接 入 行 为 管 理 系 统 管 理 功 能 则 是 在 网 络 运 维 系 统 与 被 管 设 备 间 利 用 SNMP 或 CMIP 等 协 议 实 现 接 入 网 系 统 管 理 IP 接 入 网 的 3 大 功 能 存 在 较 大 的 差 异 性, 难 以 构 建 统 一 模 型 进 行 描 述, 这 就 对 接 入 网 技 术 课 程 教 学 内 容 体 系 设 计 带 来 了 挑 战 IP 接 入 网 作 为 现 代 通 信 网 络 的 一 种 重 要 类 型, 非 常 适 合 利 用 三 平 面 架 构 进 行 描 述, 因 此, 接 入 网 技 术 课 程 将 在 以 此 架 构 构 建 的 IP 接 入 网 系 统 模 型 基 础 上 组 织 教 学 内 容 设 计

127 接 入 网 技 术 课 程 讲 授 内 容 主 要 包 括 接 入 网 总 体 结 构 与 总 体 标 准 各 种 宽 带 接 入 技 术 及 其 接 入 应 用 其 中, 总 体 结 构 与 总 体 标 准 部 分 讲 述 接 入 网 络 体 系 结 构 的 基 本 框 架, 更 注 重 对 接 入 网 宏 观 特 性 的 把 握, 与 具 体 接 入 技 术 和 接 入 应 用 存 在 一 定 差 异 性, 可 以 作 为 一 个 相 对 独 立 的 部 分 加 以 讲 授 接 入 网 技 术 课 程 所 讲 授 的 宽 带 接 入 技 术 包 括 电 话 铜 线 接 入 技 术 以 太 网 接 入 技 术 光 纤 接 入 技 术 HFC 接 入 技 术 无 线 局 域 接 入 技 术 无 线 城 域 接 入 技 术 无 线 广 域 接 入 技 术 等 接 入 技 术 内 容 庞 杂, 且 各 种 技 术 涉 及 到 的 具 体 通 信 协 议 和 设 备 各 不 相 同, 这 在 一 定 程 度 上 增 加 了 教 学 的 难 度 根 据 三 平 面 结 构, 可 以 将 多 种 不 同 的 接 入 技 术 按 照 传 送 控 制 管 理 三 平 面 进 行 划 分, 并 按 照 3 个 平 面 顺 序 依 次 进 行 讲 授 1) 传 送 平 面 内 容 组 织 IP 接 入 网 传 送 功 能 位 于 传 送 平 面, 执 行 用 户 接 入 的 业 务 承 载 传 送 功 能, 在 网 络 层 使 用 IP 协 议, 利 用 IP 分 组 承 载 多 种 业 务 数 据, 实 现 IP 用 户 与 IP 服 务 者 实 体 间 的 无 连 接 端 到 端 通 信 不 同 IP 接 入 技 术 的 工 作 场 景 传 输 介 质 链 路 层 协 议 均 存 在 差 异, 但 其 共 性 是 承 载 和 传 输 IP 分 组 即 在 网 络 层 之 下, 利 用 IP over everything 特 性,IP 分 组 根 据 具 体 的 接 入 场 景 与 实 现 技 术, 封 装 在 不 同 类 型 的 链 路 层 帧 中 实 现 逐 跳 通 信 根 据 该 共 性 特 征, 在 教 学 内 容 上 将 各 种 IP 接 入 技 术 的 传 输 功 能 进 行 聚 合, 构 建 通 用 IP 互 联 模 型, 如 图 1 所 示, 统 一 讲 授 其 对 IP 分 组 及 上 层 业 务 的 传 输 支 撑 功 能 在 此 基 础 上, 再 根 据 有 / 无 线 传 输 环 境, 铜 缆 光 纤 传 输 介 质 等 特 定 因 素 对 接 入 技 术 的 影 响, 讲 述 IP 接 入 网 在 链 路 层 物 理 层 实 现 方 案 上 的 特 点 这 种 既 有 一 定 重 合 度 又 逐 层 递 进 的 接 入 网 传 送 功 能 教 学 内 容 组 织 形 式, 既 避 免 了 大 量 的 重 复 教 学, 又 使 学 生 能 够 快 速 地 把 握 IP 接 入 的 主 旨 例 如, 随 着 4G 移 动 通 信 逐 渐 普 及, 学 生 可 以 根 据 已 掌 握 的 接 入 传 输 功 能 原 理, 分 析 出 当 4G 网 络 作 为 IP 接 入 网 使 用 时, 对 上 仍 是 承 载 IP 分 组 但 其 在 物 理 层, 为 了 在 恶 劣 的 无 线 通 信 环 境 中 提 高 频 谱 效 率 和 数 据 传 输 速 率, 采 用 了 正 交 频 分 复 用 ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM) 技 术 音 视 频 数 据 文 字 IP 分 组 WMAN WMAN WMAN 无 线 接 入 HFC 接 入 光 纤 接 入 ADSL 接 入 以 太 接 入 有 线 接 入 2) 控 制 平 面 内 容 组 织 图 1 IP 接 入 网 传 送 平 面 内 容 组 织 结 构 图 IP 接 入 网 接 入 功 能 位 于 控 制 平 面, 执 行 接 入 控 制 功 能, 主 要 为 认 证 / 授 权 / 记 账

128 (Authentication/Authorization/Accounting,AAA) 功 能 无 论 IP 接 入 功 能 使 用 集 中 式 分 布 式 集 中 分 布 式 结 构, 采 用 何 种 典 型 接 入 技 术, 其 参 与 接 入 控 制 的 实 体 均 可 划 分 为 接 入 申 请 者 NAR(Network Access Requestor) 前 台 服 务 器 NAS(Network Access Server) 后 台 服 务 器 NAA(Network Access Authority) 三 者 结 构, 其 参 考 模 型 均 可 采 用 RSA(Requestor/Server/Authority) 模 型 进 行 描 述, 如 图 2 所 示 [7] 因 此, 在 讲 授 IP 接 入 网 接 入 功 能 时, 首 先 提 出 RSA 模 型 架 构, 使 学 生 建 立 特 定 设 备 接 入 以 及 集 中 进 行 认 证 的 基 本 思 想 在 此 基 础 上, 再 针 对 接 入 功 能 参 与 实 体 本 身, 讲 述 不 同 接 入 技 术 场 景 中 的 NAR NAS NAA 的 具 体 担 当 设 备, 执 行 的 特 定 接 入 行 为 与 功 能 最 后, 提 出 为 了 使 前 后 台 服 务 器 协 作 完 成 对 用 户 的 接 入 控 制, 在 NAR NAS 和 NAA 之 间 还 需 分 别 使 用 前 台 协 议 和 后 台 协 议 实 现 接 入 认 证 通 信 功 能 其 中, 需 要 重 点 讲 解 的 两 种 典 型 前 台 协 议 分 别 是 PPPoE 和 IEEE 802.1X, 典 型 的 后 台 协 议 是 RADIUS 协 议 NAR 前 台 协 议 NAS 后 台 协 议 NAA 拨 号 用 户 话 带 modem 电 话 网 话 带 modem 拨 号 接 入 设 备 ADSL 用 户 LAN 用 户 LAN 用 户 ADSL modem 用 户 环 路 ADSL modem BRAS 以 太 网 以 太 网 交 换 机 IP 网 络 RADIUS 服 务 器 无 线 用 户 无 线 AP 图 2 IP 接 入 网 接 入 平 面 内 容 组 织 结 构 图 3) 管 理 平 面 内 容 组 织 IP 接 入 网 系 统 管 理 功 能 位 于 管 理 平 面, 执 行 系 统 级 管 理, 对 系 统 总 体 运 行 状 况 传 送 平 面 与 控 制 平 面 的 参 数 配 置 平 面 间 的 相 互 协 调 进 行 监 控 与 管 理 考 虑 到 接 入 网 技 术 课 程 仅 对 系 统 管 理 功 能 做 简 单 介 绍, 所 以 可 在 教 学 过 程 中 给 出 IP 接 入 网 的 典 型 管 理 功 能 参 考 模 型 SNMP 协 议 模 型, 如 图 3 所 示 模 型 描 述 了 网 管 工 作 站 和 被 管 设 备 中 的 协 议 实 体 间 通 过 SNMP 协 议 交 互 实 现 系 统 管 理 功 能 由 于 大 多 数 IP 接 入 设 备 均 支 持 SNMP 协 议, 故 通 过 该 模 型 及 其 相 关 技 术 的 学 习, 可 以 有 效 掌 握 IP 接 入 网 系 统 管 理 基 本 方 式, 有 利 于 对 后 续 扩 展 系 统 管 理 技 术 的 学 习 SNMP 协 议 IP 用 户 Agent 系 统 管 理 功 能 IP 接 入 网 Manager 系 统 管 理 功 能 网 络 管 理 系 统 图 3 IP 接 入 网 管 理 平 面 内 容 组 织 结 构 图

129 4 三 平 面 结 构 教 学 内 容 组 织 实 施 成 效 有 效 教 学 的 前 提 是 合 理 组 织 与 呈 现 课 堂 教 学 内 容, 通 过 在 接 入 网 技 术 课 程 中 提 出 并 贯 彻 以 三 平 面 结 构 为 主 线 的 课 程 内 容 组 织 思 路, 对 课 程 开 展 产 生 如 下 一 些 积 极 的 影 响 : 1) 将 多 种 接 入 技 术 化 难 为 易 化 繁 为 简 在 教 学 内 容 上, 通 过 将 多 种 接 入 技 术 按 照 三 平 面 的 方 式 进 行 逻 辑 划 分 与 有 效 整 合, 改 变 了 原 有 按 照 孤 立 线 性 的 知 识 点 结 构 进 行 的 教 学 方 式, 更 加 强 调 相 关 知 识 的 整 合 与 聚 类 效 应, 形 成 了 既 有 一 定 重 合 度 又 逐 层 递 进 的 多 个 知 识 面 在 授 课 实 践 中, 利 用 对 接 入 技 术 教 学 的 聚 类 设 计, 在 每 类 知 识 点 中 挑 选 较 简 单 的 典 型 技 术 进 行 引 导 讲 解 例 如 在 讲 授 IP 接 入 网 传 送 功 能 部 分, 从 以 太 网 技 术 着 手, 通 过 这 种 大 家 日 常 生 活 中 随 处 可 见 的 接 入 方 式, 讲 述 以 太 网 在 IP 接 入 传 输 过 程 中 的 原 理 与 作 用 然 后, 再 引 申 至 电 话 线 ADSL 接 入 HFC 接 入 光 纤 接 入 等 按 照 从 特 殊 到 一 般 由 点 及 面 的 课 程 内 容 设 计 思 路, 将 复 杂 问 题 模 型 化 简 单 化, 有 效 降 低 了 学 生 理 解 难 度 通 过 课 后 与 学 生 交 流, 学 生 普 遍 反 馈 三 平 面 的 教 学 内 容 组 织 方 式 使 人 更 容 易 掌 握 整 个 教 学 内 容 的 脉 络, 知 识 点 也 更 直 观 易 想 象 易 理 解 2) 有 效 激 发 学 生 探 究 兴 趣 教 学 内 容 的 良 好 组 织 能 激 发 学 生 探 究 相 关 领 域 知 识 的 动 机 和 掌 握 技 能 的 积 极 性 学 生 掌 握 了 三 平 面 分 析 方 法 和 相 关 接 入 技 术, 以 后 接 触 新 的 类 似 网 络 技 术 时, 就 有 了 尝 试 把 它 与 已 有 的 认 知 结 构 进 行 类 比 学 习 的 动 力 与 信 心 这 种 利 用 通 用 结 构 和 模 型 组 织 教 学 内 容 的 方 法, 使 学 生 在 认 知 能 力 上 产 生 滚 雪 球 式 的 效 应, 并 且 随 着 课 程 内 容 的 深 入 新 知 识 固 着 点 的 增 多 认 知 结 构 的 增 长 和 完 善, 都 将 会 提 升 学 生 的 自 主 探 究 兴 趣 该 兴 趣 的 作 用 点 不 仅 局 限 于 教 材 和 课 堂, 还 可 以 延 伸 到 相 关 或 跨 学 科 知 识 领 域 为 了 验 证 三 平 面 架 构 教 学 组 织 方 式 对 学 习 兴 趣 的 提 升 度, 在 接 入 网 技 术 授 课 过 程 中, 引 入 了 接 入 新 技 术 研 究 小 课 题 作 为 选 作 任 务, 教 学 班 中 90% 以 上 同 学 主 动 申 请 完 成 该 项 任 务 3) 提 升 知 识 迁 移 能 力, 有 助 于 人 才 多 元 化 培 养 由 于 位 于 同 一 平 面 结 构 中 的 接 入 技 术 具 有 较 强 的 联 结 性, 通 过 介 绍 多 种 具 有 相 似 特 征 的 典 型 技 术, 可 以 提 升 学 生 的 总 结 联 想 和 类 比 能 力, 从 而 对 新 知 识 的 学 习 有 固 着 点 并 产 生 似 曾 相 识 的 认 同 感 从 认 知 心 理 学 的 角 度 看, 这 种 利 用 内 容 交 叉 点 合 理 融 合 形 成 相 应 知 识 与 技 能 面 的 能 力, 已 不 再 是 机 械 地 被 动 接 受 知 识, 而 是 一 种 有 意 义 的 自 发 学 习, 将 极 大 地 提 高 学 生 的 认 知 结 构, 使 其 更 易 于 同 化 或 顺 应 新 的 知 识 在 教 学 过 程 中, 将 HFC 接 入 技 术 设 置 为 自 学 章 节, 并 提 出 了 两 级 自 学 考 核 方 式, 一 种 是 通 过 对 应 练 习, 考 核 对 HFC 技 术 基 本 原 理 及 典 型 应 用 的 掌 握 情 况 ; 另 一 种 则 是 在 第 一 种 的 基 础 上, 增 加 对 以 太 网 同 轴 传 输 技 术 (Ethernet over Coax,EoC) 技 术 的 课 外 学 习, 并 撰 写 相 应 技 术 报 告 从 学 生 完 成 的 技 术 报 告 上 看, 大 部 分 同 学 都 能 使 用 三 平 面 结 构 分 析 思 路, 结 合 已 有 的 Ethernet 接 入 技 术 和 HFC 接 入 技 术 基 础, 完 成 对 课 外 新 技 术 的 自 学

130 5 结 束 语 基 于 三 平 面 架 构 的 接 入 网 课 程 内 容 组 织 方 式, 改 变 了 原 有 按 孤 立 知 识 点 主 线 向 学 生 传 递 知 识 的 组 织 原 则, 通 过 对 接 入 技 术 的 有 效 整 合, 促 进 了 课 程 内 容 向 模 型 化 简 单 化 可 拓 展 化 方 向 发 展 教 学 实 践 表 明, 这 种 多 层 面 聚 类 的 课 程 内 容 设 计 思 路, 不 仅 降 低 了 接 入 网 技 术 课 程 的 学 习 难 度, 激 发 了 学 生 对 相 关 技 术 的 探 究 兴 趣, 还 极 大 的 提 升 了 学 生 的 专 业 素 养 和 知 识 迁 移 能 力 参 考 文 献 [1] 李 新 颖, 杨 桂 芹. 接 入 网 技 术 网 络 教 学 平 台 的 设 计 与 实 现 [J]. 信 息 技 术,2011, (1): [2] 张 科, 马 立 香, 雷 维 礼, 等. 接 入 网 技 术 实 验 教 学 研 究 与 探 索 [J]. 实 验 科 学 与 技 术,2011,9(5): [3] 钟 柏 昌, 李 艺. 信 息 技 术 课 程 内 容 组 织 的 三 层 架 构 [J]. 电 化 教 育 研 究,2012,( 5): [4] 唐 泉. 浅 谈 接 入 网 技 术 课 程 教 学 [J]. 科 技 创 新 导 报,2011,(9): [5] 徐 志 京. 接 入 网 技 术 课 程 教 学 改 革 初 探 [J]. 科 教 文 汇,2012,(9): [6] 颜 凯, 杨 宁, 段 景 山. 基 于 回 归 实 践 的 网 络 系 统 工 程 课 程 教 学 改 革 [J]. 计 算 机 教 育,2013,(14): [7] 雷 维 礼, 马 立 香. 接 入 网 技 术 [M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社,2006: Research on Course Contents Organization of Access Network Technology Based on Triple-Plane Architecture Zhang Ke,Ma Lixiang,Lei Weili (School of Communication and Information Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu Sichuan ,China) Abstract: The course of access network is characterized by complicated contents and knowledge that are rapidly evolving. Consequently, the traditional way of organizing course contents based on scattered knowledge points is no longer efficient. This paper proposes a new way of organizing the knowledge points into triple-plane architecture, and applies it in educational practice. Results indicate that, by categorizing multiple access techniques into different hierarchical clusters, this new way of organization effectively reduced the difficulty to understand the knowledge points, and facilitated students cognitive structure and explorative abilities

131 Key words: access network;course contents organization;triple-plane architecture;cluster

132 工 程 教 育 认 证 背 景 下 地 方 高 校 网 络 工 程 专 业 建 设 的 探 讨 徐 翀, 徐 明, 仇 建 ( 杭 州 电 子 科 技 大 学 计 算 机 学 院, 浙 江 杭 州 ) 摘 要 : 分 析 目 前 地 方 高 校 网 络 工 程 专 业 建 设 和 人 才 培 养 的 普 遍 现 状, 介 绍 了 工 程 教 育 认 证 的 基 本 理 念 是 以 学 生 为 本, 是 一 种 输 出 导 向 认 证 探 讨 在 工 程 认 证 背 景 下 网 络 工 程 专 业 建 设 中 培 养 目 标 毕 业 要 求 课 程 体 系 质 量 监 控 持 续 改 进 等 方 面 的 问 题 关 键 词 : 工 程 教 育 认 证 ; 网 络 工 程 专 业 ; 课 程 体 系 中 图 分 类 号 :G642.0 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 0 引 言 工 程 教 育 专 业 认 证 是 国 际 通 行 的 工 程 教 育 质 量 保 证 制 度, 是 实 现 工 程 教 育 国 际 互 认 和 工 程 师 资 格 国 际 互 认 的 重 要 基 础 在 我 国, 工 程 教 育 专 业 认 证 是 由 专 门 职 业 或 行 业 协 会 学 会 ( 联 合 会 ) 会 同 该 领 域 的 教 育 工 作 者 和 相 关 行 业 企 业 专 家 一 起 进 行, 是 针 对 高 等 教 育 本 科 工 程 类 专 业 开 展 的 一 种 合 格 评 价, 认 证 标 准 的 核 心 理 念 是 以 学 生 为 中 心, 要 能 给 学 生 有 力 的 引 导, 这 就 需 要 将 学 生 的 要 求 及 其 培 养 目 标 放 在 重 要 的 位 置, 用 目 标 来 衡 量 和 推 进 教 育 工 作 2013 年 6 月 19 日, 在 韩 国 首 尔 召 开 的 国 际 工 程 联 盟 大 会 上, 华 盛 顿 协 议 成 员 国 一 致 通 过 接 纳 我 国 为 该 协 议 签 约 成 员 ( 预 备 成 员 ), 为 我 国 工 程 类 毕 业 生 今 后 走 向 世 界 提 供 了 具 有 国 际 互 认 质 量 标 准 的 通 行 证, 成 为 我 国 工 程 教 育 发 展 史 上 一 个 重 要 的 里 程 碑, 中 国 高 等 教 育 将 真 正 走 向 国 际 [1] 认 证 工 作 是 高 等 教 育 评 估 体 系 的 重 要 组 成 部 分, 是 保 障 和 提 高 教 育 质 量 的 重 要 方 法 和 途 径, 对 于 推 动 我 国 教 育 国 际 化, 增 强 工 程 教 育 竞 争 力 起 着 重 要 的 作 用 1 目 前 网 络 工 程 专 业 建 设 及 人 才 培 养 的 现 状 1.1 与 其 他 相 关 专 业 区 分 度 小, 培 养 目 标 不 够 明 确 自 1998 年 教 育 部 增 设 网 络 工 程 专 业 至 今, 有 近 300 所 高 校 开 设 了 此 专 业, 其 中 地 方 院 校 占 绝 大 多 数 [2] 很 多 网 络 工 程 专 业 是 在 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 办 学 基 础 上 新 办, 因 此 对 学 生 的 培 养 目 标 跟 计 科 专 业 区 分 度 小, 课 程 体 系 相 差 无 几, 网 络 技 术 的 特 色 不 明 显, 毕 业 要 求 模 糊 不 清, 导 致 毕 业 生 就 业 时 缺 乏 专 业 优 势, 工 程 能 力 欠 缺 1.2 课 程 体 系 未 能 紧 跟 网 络 技 术 发 展, 教 学 内 容 陈 旧 众 所 周 知, 网 络 技 术 的 发 展 日 新 月 异, 新 兴 技 术 层 出 不 穷 如 移 动 搜 索 物 联 网 技 术 云 计 算 等 已 经 成 为 了 研 究 热 点, 而 很 多 专 业 的 培 养 方 案 在 制 定 时 没 有 考 虑 到 新 技 术, 也 甚 少 有 企 业 专 家 参 与, 多 年 未 变, 教 学 内 容 陈 旧 网 络 工 程 专 业 的 发 展 要 紧 跟 经 济 和 社 收 稿 日 期 : 基 金 项 目 : 浙 江 省 高 等 教 育 课 堂 教 学 改 革 项 目 (kg ), 浙 江 省 教 育 厅 高 校 科 研 项 目 (Y ). 作 者 简 介 : 徐 翀 (1980-), 女, 江 苏 泰 州 人, 讲 师, 网 络 管 理

133 会 发 展 的 步 伐 和 方 向 经 济 和 社 会 发 展 的 方 向 不 同 步 伐 的 快 慢 都 对 人 才 培 养 专 业 结 构 层 次 水 平 知 识 和 技 能 构 成 不 同 需 求 只 有 紧 跟 经 济 和 社 会 发 展 机 制, 才 能 推 动 实 现 网 络 工 程 专 业 教 育 规 模 结 构 层 次 质 量 的 有 机 统 一 1.3 专 业 评 价 强 调 输 入 导 向, 教 学 过 程 缺 乏 反 馈 专 业 建 设 好 坏 通 常 从 教 学 条 件 师 资 队 伍 课 程 建 设 等 方 面 进 行 评 价, 对 教 学 效 果 及 毕 业 生 能 力 方 面 评 价 较 少 很 多 教 师 在 教 学 中 的 关 注 焦 点 就 是 自 己 教 了 什 么, 基 本 不 去 顾 及 学 生 学 得 怎 样, 教 学 过 程 千 篇 一 律, 教 学 策 略 和 方 法 亦 没 有 根 据 学 生 的 感 受 适 时 调 整 课 后 甚 少 注 重 对 教 学 的 反 思, 缺 少 学 生 反 馈 信 息 和 改 进 措 施, 形 成 一 个 教 学 分 离 的 局 面 这 样 的 人 才 培 养 没 有 以 学 生 为 本, 往 往 不 能 达 到 预 期 的 培 养 目 标 2 工 程 教 育 认 证 理 念 2.1 一 个 中 心 工 程 教 育 认 证 最 核 心 的 理 念 是 以 学 生 为 本, 也 就 是 以 学 生 为 中 心 认 证 评 价 是 一 种 基 于 输 出 的 评 价, 要 求 专 业 理 清 人 才 培 养 目 标, 根 据 目 标 设 计 学 生 的 能 力 要 求, 进 而 以 学 生 能 力 发 展 为 目 标 确 定 课 程 体 系, 并 通 过 教 学 过 程 实 现 目 标, 真 正 实 现 以 学 生 为 本 2.2 两 个 导 向 专 业 建 设 应 该 根 据 校 情 科 学 合 理 地 制 定 培 养 目 标, 是 能 具 体 实 施 的 引 导 性 目 标 所 有 合 格 的 毕 业 生 应 当 满 足 专 业 制 定 的 毕 业 要 求, 并 能 让 有 余 力 的 学 生 得 到 提 升 的 空 间 整 个 培 养 过 程 以 培 养 目 标 和 毕 业 要 求 作 为 导 向 2.3 三 个 支 柱 课 程 体 系 师 资 力 量 和 软 硬 件 条 件 是 专 业 建 设 中 的 三 个 支 柱 首 先 必 须 设 置 合 理 的 课 程 体 系, 每 个 承 担 教 学 任 务 的 教 师 都 必 须 明 确 教 学 活 动 对 培 养 目 标 的 贡 献, 在 教 学 过 程 中 质 量 监 控 和 反 馈 机 制 有 利 于 专 业 建 设 的 持 续 改 进 3 认 证 背 景 下 网 络 工 程 专 业 建 设 3.1 明 确 培 养 目 标 培 养 目 标 是 整 个 专 业 建 设 的 指 南 针 高 等 学 校 网 络 工 程 专 业 规 范 提 出 : 根 据 我 国 工 学 学 士 的 基 本 框 架, 结 合 网 络 工 程 专 业 的 具 体 特 征, 规 范 明 确 了 该 专 业 本 科 生 培 养 目 标 和 规 格, 概 括 了 素 质 能 力 知 识 等 三 方 面 的 要 求 系 统 梳 理 了 网 络 工 程 专 业 所 需 要 的 六 种 专 业 能 力 :(1) 网 络 协 议 分 析 能 力 ;(2) 网 络 设 备 研 发 设 计 与 实 现 能 力 ;(3) 网 络 应 用 系 统 设 计 与 开 发 能 力 ;(4) 网 络 工 程 规 划 设 计 与 实 施 能 力 ;(5) 网 络 系 统 管 理 与 维 护 能 力 ;(6) 网 络 系 统 安 全 保 障 能 力 [3] 结 合 浙 江 省 省 情, 立 足 校 情, 明 确 了 我 校 网 络 工 程 专 业 的 培 养 目 标 为 : 培 养 适 应 经 济 建 设 和 社 会 发 展 需 要, 具 有 良 好 的 科 学 素 养 和 职 业 道 德, 系 统 地 掌 握 计 算 机 网 络 的 基 础 理 论, 掌 握 网 络 工 程 的 基 本 技 术 和 技 能, 具 备 较 强 的 工 程 实 践 能 力 和 创 新 意 识, 能 在 企 事

134 业 单 位 和 行 政 管 理 部 门 从 事 计 算 机 网 络 的 设 计 实 施 以 及 网 络 科 学 与 技 术 的 研 发 工 作 的 应 用 人 才 培 养 目 标 可 细 分 为 4 个 子 目 标 : 目 标 1: 适 应 社 会 主 义 经 济 建 设 和 社 会 发 展 需 要, 德 智 体 美 全 面 发 展 ; 目 标 2: 具 有 良 好 的 科 学 素 养, 系 统 地 较 好 地 掌 握 计 算 机 网 络 的 基 础 知 识, 网 络 工 程 的 基 本 技 术 和 技 能 ; 目 标 3: 基 本 具 备 本 领 域 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力, 具 备 一 定 的 工 程 实 践 能 力 ; 目 标 4: 能 成 为 在 企 事 业 单 位 和 行 政 管 理 部 门 从 事 计 算 机 网 络 的 设 计 实 施 以 及 网 络 科 学 与 技 术 的 研 发 工 作 的 应 用 人 才 明 确 了 培 养 目 标, 以 能 力 培 养 为 导 向, 才 能 制 定 出 体 现 知 识 能 力 素 质 协 调 发 展 的 人 才 培 养 方 案 3.2 确 定 毕 业 要 求 毕 业 要 求 是 支 撑 培 养 目 标 得 以 实 现 的 重 要 内 容 以 专 业 认 证 的 通 用 标 准 为 基 础, 紧 扣 专 业 培 养 目 标, 体 现 认 证 需 覆 盖 所 有 毕 业 生 的 特 性 [4] 毕 业 要 求 确 定 为 基 本 要 求 和 业 务 素 质 要 求 两 方 面, 内 容 为 : (1) 热 爱 祖 国, 具 有 为 国 家 富 强 民 族 振 兴 而 奋 斗 的 理 想 事 业 心 和 责 任 感 ;(2) 掌 握 扎 实 的 数 理 等 自 然 科 学 和 一 定 社 会 科 学 基 础 理 论 知 识, 具 有 较 强 的 运 用 外 语 的 能 力, 掌 握 一 定 的 企 业 和 经 管 等 方 面 的 知 识 ;(3) 系 统 地 掌 握 网 络 工 程 专 业 领 域 的 基 本 理 论 ; 具 有 系 统 的 网 络 工 程 实 践 学 习 经 历 ;(4) 具 备 设 计 和 实 施 网 络 工 程 的 能 力, 并 能 够 对 工 程 实 施 结 果 进 行 分 析 和 评 估 ;( 5) 掌 握 基 本 的 创 新 方 法, 具 有 综 合 运 用 理 论 和 技 术 手 段 设 计 网 络 系 统 的 能 力 ; (6) 了 解 学 科 前 沿 和 发 展 趋 势, 了 解 行 业 有 关 法 规, 具 有 较 强 的 分 析 解 决 实 际 问 题 的 能 力 创 新 意 识 和 从 事 科 研 的 初 步 能 力 ;(7) 初 步 树 立 科 学 世 界 观 和 为 人 民 服 务 的 人 生 观, 正 确 认 识 工 程 对 世 界 社 会 的 影 响 ;(8) 具 有 严 谨 治 学 艰 苦 奋 斗 求 新 务 实 的 精 神 和 遵 纪 守 法 自 律 谦 让 团 结 合 作 的 品 质, 有 较 好 的 文 化 道 德 修 养 和 健 康 的 心 理 素 质, 有 良 好 的 行 为 习 惯 ;(9) 具 有 自 主 学 习 的 能 力 ;(10) 具 有 国 际 视 野 和 跨 文 化 交 流 竞 争 与 合 作 能 力 其 中 基 本 要 求 是 (1) ( 7) ( 8) (9) ( 10), 业 务 素 质 要 求 是 (2) ( 3) (4) ( 5) (6) 专 业 毕 业 要 求 对 培 养 目 标 的 支 撑 关 系 见 表 构 建 课 程 体 系 实 现 培 养 目 标 的 关 键 是 构 建 合 理 的 课 程 体 系 在 专 业 课 程 体 系 构 建 中, 一 方 面 定 期 研 究 网 络 技 术 发 展 新 动 向, 了 解 社 会 对 专 业 的 需 求, 保 证 课 程 设 置 与 网 络 技 术 发 展 基 本 同 步 ; 另 一 方 面 利 用 转 并 撤 等 原 则, 降 低 专 业 课 程 中 理 论 教 学 的 比 例, 增 加 实 践 教 学 比 例, 形 成 合 理 科 学 的 课 程 体 系 理 清 每 门 课 程 对 培 养 目 标 的 支 撑 作 用, 确 保 每 个 毕 业 要 求 都 有 课 程 支 撑 实 现 表 2 为 部 分 专 业 核 心 课 程 与 毕 业 要 求 的 支 撑 矩 阵 课 程 分 为 五 类 : 通 识 基 础 课 学 科 基 础 课 专 业 课 交 叉 与 个 性 发 展 课 实 践 环 节, 学 生 需 在 校 修 满 规 定 学 分 才 可 毕 业 交 叉 与 个 性 发 展 课 符 合 多 元 化 人 才 培 养 策 略, 利 于 提 高 学 生 的 综 合 素 质, 促 进 学 生 的 个 性 发 展, 鼓 励 学 生 创 新 思 维 实 践 环 节 作 为 人 才 培 养 中 重

135 要 的 一 环, 学 分 占 毕 业 要 求 总 学 分 的 15%, 每 门 专 业 核 心 课 程 通 常 配 套 32 学 时 实 践 环 节, 强 化 理 论 知 识, 提 升 动 手 能 力 结 合 当 前 网 络 技 术 热 点, 将 前 沿 技 术 的 相 关 课 程 纳 入 培 养 计 划 中, 开 设 了 无 线 与 移 动 网 络 云 计 算 技 术 网 络 仿 真 与 模 拟 移 动 终 端 的 应 用 程 序 开 发 等 多 门 新 课 程, 让 学 生 接 触 到 更 多 的 前 沿 和 热 点 技 术, 开 阔 学 生 的 知 识 面 表 2 为 部 分 专 业 课 程 实 践 环 节 与 毕 业 要 求 的 支 撑 矩 阵, 图 1 为 网 络 工 程 专 业 课 及 实 践 环 节 体 系 表 1 毕 业 要 求 对 培 养 目 标 的 支 撑 关 系 子 目 标 1 子 目 标 2 子 目 标 3 子 目 标 4 毕 业 要 求 1 毕 业 要 求 2 毕 业 要 求 3 毕 业 要 求 4 毕 业 要 求 5 毕 业 要 求 6 毕 业 要 求 7 毕 业 要 求 8 毕 业 要 求 9 毕 业 要 求 10 表 2 部 分 专 业 课 程 实 践 环 节 与 毕 业 要 求 的 支 撑 矩 阵 课 程 毕 业 要 求 计 算 机 网 络 计 算 机 网 络 实 验 无 线 与 移 动 网 络 网 络 仿 真 与 模 拟 物 联 网 工 程 导 论 云 计 算 技 术 移 动 终 端 的 应 用 程 序 开 发 专 业 综 合 实 践 毕 业 设 计 3.4 健 全 监 控 反 馈 机 制

136 完 备 的 教 学 过 程 监 控 制 度 和 跟 踪 反 馈 机 制 是 培 养 目 标 达 成 的 保 障, 也 是 专 业 持 续 改 进 的 基 础 [5] 教 学 过 程 监 控 制 度 包 括 教 学 各 环 节 规 范 教 学 质 量 评 价 体 系, 跟 踪 反 馈 机 制 主 要 是 毕 业 生 反 馈 和 用 人 单 位 评 价 专 业 核 专 业 模 专 业 任 专 业 实 心 课 程 块 课 程 选 课 程 践 环 节 计 算 机 网 络 计 算 机 网 络 管 理 物 联 网 工 程 导 论 计 算 机 网 络 实 验 网 络 设 计 与 集 成 网 络 通 信 系 统 云 计 算 技 术 网 络 安 全 技 术 实 践 网 络 编 程 无 线 与 移 动 网 络 移 动 终 端 的 应 用 程 序 网 络 协 议 分 析 实 践 网 络 协 议 分 析 网 络 仿 真 与 模 拟 开 发 网 络 编 程 实 践 网 络 安 全 路 由 与 交 换 技 术 计 算 机 接 口 技 术 专 业 综 合 实 践 IPV6 技 术 图 1 网 络 工 程 专 业 课 及 实 践 环 节 体 系 教 学 环 节 规 范 在 期 初 课 程 教 学 大 纲 制 订 过 程 中, 要 求 每 位 任 课 教 师 熟 悉 本 专 业 培 养 目 标, 清 楚 该 课 程 对 毕 业 要 求 的 支 撑 作 用, 该 课 程 在 整 个 课 程 体 系 中 的 地 位, 与 前 面 和 后 续 课 程 之 间 的 关 系, 明 确 能 力 达 成 的 课 程 评 价 方 式 对 教 学 内 容 进 行 整 体 优 化, 淘 汰 落 后 的 内 容, 合 并 重 复 的 内 容 每 位 教 师 需 按 照 教 学 大 纲 的 规 定, 制 定 合 理 的 授 课 计 划, 并 根 据 授 课 计 划 安 排 整 个 学 期 的 教 学 进 程, 课 外 通 过 各 种 方 式 和 学 生 交 流, 给 予 指 导, 对 学 生 的 评 价 应 强 调 过 程 性 评 价 期 末 教 师 上 交 学 生 成 绩 册 课 程 小 结 表 和 试 卷 分 析 表 三 大 件, 课 程 组 共 同 分 析 学 生 成 绩 分 布 情 况, 总 结 教 学 经 验 表 3 以 计 算 机 网 络 课 程 为 例, 分 析 了 课 程 对 毕 业 要 求 的 支 撑 及 达 成 的 教 学 环 节 表 3 课 程 支 撑 的 毕 业 要 求 及 达 成 的 教 学 环 节 ( 以 计 算 机 网 络 为 例 ) 支 撑 的 毕 业 要 求 3: 掌 握 网 络 工 程 基 础 知 识 达 成 的 教 学 环 节 从 计 算 机 网 络 体 系 结 构 的 应 用 层 开 始, 采 用 自 顶 向 下 方 法 逐 层 课 内 讲 授 当 代 5 层 计 算 机 网 络 体 系 结 构 的 层 次 和 协 议 内 容 ; 结 合 因 特 网 应 用 讲 述 计 算 机 网 络 基 本 原 理 和 技 术, 注 重 难 点 和 重 点 的 讨 论 ( 考 试 课 堂 讨 论 ) 4: 具 备 设 计 和 实 施 网 络 工 程 的 能 力 设 计 计 算 机 网 络 及 实 现 组 网 课 程 设 计 ( 上 机 验 收 ) 5: 具 有 综 合 设 计 能 力 及 创 新 能 力 阅 读 课 外 拓 展 内 容 撰 写 实 验 报 告 ( 综 述 ) 10: 具 有 国 际 视 野 竞 争 及 合 作 能 力 要 求 学 生 对 一 些 网 络 相 关 企 业 的 崛 起 现 状 网 络 最 新 技

137 术 等 进 行 课 后 阅 读, 撰 写 小 报 告 为 了 保 证 课 程 对 毕 业 要 求 的 达 成, 需 根 据 课 程 特 性 设 计 合 理 有 效 的 评 价 方 法 表 3 中 各 教 学 环 节 中 评 价 方 法 包 含 : 考 试 上 机 验 收 实 验 报 告 课 堂 讨 论 等, 从 多 角 度 全 面 考 核 学 生, 教 师 也 能 从 各 种 评 价 中 更 好 的 掌 握 学 情, 及 时 调 整 教 学 进 程, 获 得 更 佳 的 教 学 效 果 教 学 质 量 评 价 体 系 一 方 面 分 院 督 导 组 通 过 随 堂 听 课, 师 生 座 谈 等 多 种 方 式 了 解 任 课 教 师 的 教 学 态 度 能 力, 进 行 全 面 客 观 的 评 价 另 一 方 面 教 务 处 通 过 学 评 教, 教 学 材 料 抽 查 学 生 访 谈 等 途 径 对 教 学 质 量 进 行 监 控, 收 集 学 生 反 馈 的 各 类 建 议, 促 进 教 学 质 量 提 高 毕 业 生 及 用 人 单 位 反 馈 机 制 每 年 9 月 份 由 学 校 招 生 就 业 处 和 学 院 毕 业 班 辅 导 员 对 应 届 毕 业 生 的 就 业 情 况 进 行 汇 总 分 析, 对 学 生 的 一 次 就 业 率 就 业 单 位 就 业 单 位 类 型 岗 位 类 型 和 就 业 质 量 等 相 关 指 标 进 行 归 纳 和 总 结, 反 馈 给 专 业 建 设 委 员 会 主 管 教 学 副 院 长, 用 于 直 接 评 估 毕 业 生 的 能 力 对 于 毕 业 生, 安 排 辅 导 员 老 师 对 他 们 进 行 跟 踪 反 馈, 通 过 问 卷 调 查 QQ 群 等 方 式 收 集 毕 业 生 工 作 情 况 以 及 对 专 业 建 设 的 建 议 每 年 走 访 毕 业 生 就 业 的 用 人 单 位, 了 解 他 们 对 毕 业 生 的 评 价, 邀 请 企 业 专 家 参 与 培 养 目 标 和 课 程 体 系 的 修 订 工 作 通 过 上 述 反 馈 和 评 价 机 制, 一 方 面 可 对 培 养 目 标 是 否 达 成 进 行 评 价, 另 一 方 面 便 于 建 立 持 续 有 效 的 质 量 改 进 机 制, 进 行 持 续 的 评 估, 进 入 持 续 改 进 的 循 环, 促 进 专 业 建 设 4 闭 环 建 设 模 式 整 个 专 业 建 设 是 一 个 闭 环 系 统 模 式, 通 过 毕 业 生 和 企 业 反 馈, 适 时 修 定 培 养 目 标 和 毕 业 要 求, 调 整 专 业 建 设 中 的 培 养 方 案, 优 化 课 程 体 系, 达 到 持 续 改 进 的 目 的, 从 而 培 育 专 业 建 设 的 成 果 在 培 养 方 案 制 订 中, 应 以 市 场 需 求 和 学 生 就 业 为 导 向, 充 分 听 取 业 界 呼 声, 由 专 业 建 设 委 员 会 企 业 高 管 行 业 专 家 共 同 制 定 课 程 体 系, 动 态 优 化 构 建 专 业 人 才 培 养 方 案 图 2 为 闭 环 建 设 模 式 持 续 改 进 修 订 培 修 订 毕 养 目 标 业 要 求 专 业 建 设 委 员 会 跟 踪 反 馈 建 议 编 制 培 养 方 案 行 业 专 家 企 业 高 管 优 化 课 程 体 系 实 施 过 程 监 控

138 图 2 网 络 工 程 专 业 闭 环 建 设 模 式 5 结 语 工 程 教 育 认 证 是 促 进 网 络 工 程 专 业 建 设 提 高 网 络 人 才 培 养 质 量 的 契 机, 可 以 推 进 工 程 教 育 改 革 与 创 新, 健 全 专 业 的 建 设 与 发 展 质 量 标 准 和 质 量 监 控 体 系, 做 到 学 校 产 业 共 同 参 与 人 才 培 养, 提 升 专 业 的 影 响 力 和 毕 业 生 的 竞 争 力 在 这 样 的 背 景 下, 网 络 工 程 专 业 建 设 应 依 托 以 学 生 为 中 心 的 人 才 培 养 理 念, 以 学 生 的 学 习 产 出 为 导 向, 以 提 高 学 生 创 新 精 神 与 实 践 能 力 为 核 心 目 标, 制 订 合 理 的 人 才 培 养 方 案, 建 立 起 培 养 既 有 创 新 创 造 能 力 又 有 解 决 实 际 问 题 能 力 和 国 际 竞 争 力 的 网 络 工 程 人 才 培 养 体 系, 稳 步 提 升 专 业 建 设 水 平, 毕 业 生 才 能 具 有 更 合 理 的 知 识 结 构 和 更 强 的 网 络 应 用 能 力, 更 好 的 紧 跟 网 络 技 术 飞 速 发 展 的 节 奏 参 考 文 献 [1] 陈 平. 专 业 认 证 理 念 推 进 工 科 专 业 建 设 内 涵 式 发 展 [J]. 中 国 大 学 教 学,2014(1): [2] 曹 介 南, 徐 明, 蒋 宗 礼, 等. 网 络 工 程 专 业 方 向 设 置 与 专 业 能 力 构 成 研 究 [J]. 中 国 大 学 教 学,2012(9): [3] 教 育 部 高 等 学 校 计 算 机 科 学 与 技 术 教 学 指 导 委 员 会. 高 等 学 校 网 络 工 程 专 业 规 范 [M]. 北 京 : 高 等 教 育 出 版 社,2012: [4] 张 文 雪, 刘 俊 霞, 彭 晶. 工 程 教 育 专 业 认 证 制 度 的 构 建 及 其 对 高 等 工 程 教 育 的 潜 在 影 响 [J]. 清 华 大 学 教 育 研 究,2007,28(6): [5] 蒋 宗 礼. 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 的 认 证 与 改 革 [J]. 计 算 机 教 育,2010(1):7-11. Construction of Local University Network Engineering under Engineering Education Accreditation Background Xu Chong,Xu Ming,Qiu Jian (Computer College,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang ,China) Abstract: This paper analyzes the current general situation of network engineering construction and talent training mode for local colleges. It introduces the student-centralized concept of engineering education accreditation, which is an output oriented certification. The network engineering training goal, graduation requirements, course system, quality control and continuous improvement problems under the background of engineering accreditation are studied. Key words: Engineering Education Accreditation;Network Engineering;Course System

139 模 型 制 导 的 网 络 程 序 设 计 教 学 方 法 研 究 方 敏, 黄 伯 虎 ( 西 安 电 子 科 技 大 学 计 算 机 学 院 陕 西 西 安 ) 摘 要 : 针 对 网 络 应 用 程 序 设 计 教 学 过 程 中 难 于 将 网 络 通 信 协 议 和 通 信 程 序 设 计 直 接 关 联 的 问 题, 提 出 一 种 将 网 络 程 序 设 计 要 素 抽 象 为 原 子 概 念, 在 此 基 础 上 研 究 模 型 制 导 的 网 络 程 序 设 计 教 学 方 法 创 建 一 种 将 通 信 模 型 与 相 应 程 序 同 步 的 教 学 新 方 法, 强 化 网 络 通 信 实 体 关 联 性 设 计 并 实 现 了 一 个 网 络 通 信 模 型 制 导 的 教 学 演 示 系 统, 该 系 统 展 现 了 一 种 多 通 信 节 点 间 模 型 制 导 的 网 络 编 程 教 学 模 式 关 键 词 : 模 型 制 导, 通 信 模 型, 图 素 在 网 络 应 用 程 序 设 计 这 门 课 程 的 学 习 过 程 中, 概 念 繁 多 且 十 分 抽 象, 难 于 直 观 了 解 两 个 异 地 节 点 的 编 程 模 型, 不 易 建 立 完 整 的 通 信 编 程 架 构, 理 论 学 习 与 通 信 系 统 编 程 实 现 存 在 差 距 若 是 采 用 传 统 教 学 方 式, 难 以 描 述 通 信 模 型 和 编 程 方 法 的 对 应 关 系, 因 此, 网 络 环 境 下 基 于 Socket 通 信 编 程 对 学 习 者 提 出 了 较 高 的 要 求 学 习 者 需 要 充 分 了 解 操 作 系 统 支 持 的 网 络 通 信 协 议, 熟 悉 具 体 的 网 络 通 信 机 制, 掌 握 通 信 接 口 函 数 才 能 较 好 地 完 成 该 课 程 的 学 习 如 何 能 结 合 网 络 原 理 和 程 序 设 计 方 法 设 计 网 络 程 序 设 计 教 学 内 容 是 一 个 值 得 研 究 的 问 题 为 此, 我 们 提 出 基 于 进 程 的 模 型 制 导 的 网 络 程 序 设 计 教 学 方 法 将 抽 象 的 概 念 形 象 化, 描 述 为 概 念 图, 基 于 概 念 图 描 述 网 络 通 信 模 型, 提 出 一 种 新 的 模 型 制 导 的 教 学 理 念 1. 网 络 协 议 及 进 程 通 信 教 学 方 法 分 析 网 络 应 用 程 序 设 计 需 要 不 同 节 点 上 的 多 进 程 通 过 通 信 完 成 网 络 应 用 进 程 间 通 信 在 内 核 的 协 调 下 能 够 实 现 资 源 共 享 进 程 同 步 以 及 交 换 数 据 等 工 作, 是 网 络 程 序 设 计 的 基 础 [1-2] 进 程 间 通 信 方 式, 是 分 布 式 通 信 系 统 的 设 计 与 实 现 的 关 键 技 术 网 络 应 用 中 的 进 程 通 信 通 常 包 括 两 种, 位 于 不 同 节 点 机 上 的 进 程 之 间 的 通 信 以 及 一 个 节 点 上 多 个 进 程 之 间 的 通 信 对 于 单 机 内 进 程 通 信, 有 信 号 管 道 共 享 内 存, 以 及 消 息 队 列 等 方 式 ; 对 于 不 同 节 点 机 上 进 程 之 间 通 信, 主 要 有 Socket 通 信 方 式 因 此, 从 进 程 的 角 度 出 发 展 开 网 络 应 用 程 序 设 计 的 编 程 方 法 介 绍, 以 此 为 主 线 贯 穿 网 络 应 用 的 程 序 教 学 [3-4] 下 面 首 先 引 入 模 型 制 导 的 网 络 程 序 设 计 教 学 方 法 2. 原 子 概 念 引 入 网 络 应 用 编 程 的 学 习 会 用 到 众 多 的 基 本 概 念, 例 如 通 信 协 议 编 程 接 口 等 [5-6] 多 数 概 念 都 是 描 述 性 的, 这 使 得 概 念 抽 象 而 难 以 理 解 掌 握 不 了 基 本 概 念, 会 影 响 网 络 编 程 的 设 计 与 实 现 如 何 将 抽 象 的 概 念 形 象 化, 并 与 实 际 程 序 结 合, 便 于 学 生 理 解 和 掌 握 呢? 我 们 采 用 基 于 原 子 概 念 的 网 络 编 模 型 描 述 将 网 络 通 信 程 序 实 例 模 型 化, 抽 象 出 网 络 编 程 基 本 元 素, 基 于 此 定 义 网 络 编 程 模 型 基 本 概 念 以 及 编 程 接 口 的 使 用 方 法 要 做 到 这 一 点 首 先 要 将 基 本 概 念 图 素 化, 形 象 地 描 述 网 络 通 信 编 程 元 素 模 型 描 述 见 图 1, 利 用 模 型 描 述 建 立 通 信 双 方 的 进 程 模 型 首 先, 拖 拽 图 1 中 图 素 栏 中 的 图 例 到 模 型 描 述 栏, 其 次, 定 获 陕 西 省 精 品 共 享 课 程 项 目 资 助 作 者 简 介 : 方 敏, 女, 教 授, 研 究 方 向 为 智 能 信 息 处 理 及 网 络 技 术 ; 黄 伯 虎, 男, 讲 师, 研 究 方 向 为 网 络 协 议 形 式 化 分 析

140 义 图 素 的 各 个 属 性 例 如, 图 2 的 左 图 就 是 一 个 建 立 好 的 基 于 TCP 协 议 的 编 程 模 型

141 图 1 基 于 图 素 的 程 序 建 模 为 了 进 一 步 把 模 型 和 程 序 对 应 起 来, 我 们 定 义 两 个 关 联 窗 口 描 述 通 信 进 程 双 方 的 模 型 和 程 序, 其 中 一 个 以 图 素 描 述 的 形 式 定 义 编 程 模 型, 另 一 个 展 示 对 应 的 编 程 示 例, 如 图 2 所 示 左 图 窗 口 动 态 地 显 示 网 络 程 序 的 模 型, 以 图 素 为 基 础 定 义 通 信 编 程 架 构, 其 对 应 程 序 展 现 在 右 图 窗 口 这 两 个 窗 口 联 合 给 出 计 算 机 通 信 程 序 的 动 态 过 程 为 了 提 高 动 态 显 示 效 果, 采 用 了 一 种 高 亮 度 显 示 正 在 执 行 语 句 的 方 法 先 让 每 条 语 句 都 先 以 高 亮 背 景 输 出 到 窗 口, 当 计 算 机 执 行 到 某 一 条 语 句 时 就 把 此 语 句 的 背 景 色 变 成 蓝 色, 执 行 完 此 语 句 后, 而 将 其 背 景 色 还 原 为 白 色 这 样 一 来, 视 觉 感 觉 是 程 序 在 逐 句 地 向 下 执 行, 并 和 模 型 直 观 对 应 起 来 另 外, 与 模 型 中 关 键 函 数 对 应 的 程 序 窗 口 中 语 句 以 控 键 方 式 给 出, 可 以 进 一 步 注 解 该 函 数 的 详 细 描 述 图 2 给 出 了 一 个 基 于 TCP 协 议 的 通 信 模 型 和 编 程 实 例 图 2 基 于 TCP 协 议 的 模 型 与 编 程 实 例

142 3. 模 型 制 导 的 教 学 方 法 研 究 3.1 原 子 概 念 的 提 出 及 模 型 制 导 程 序 化 教 学 网 络 通 信 编 程 的 若 只 是 把 程 序 以 静 态 的 图 片 形 式 摆 放 在 学 生 的 面 前, 学 生 不 易 了 解 节 点 间 程 序 连 接 通 信 同 步 等 对 应 关 系 为 此, 我 们 采 用 了 上 述 基 于 图 素 的 网 络 通 信 编 程 模 型 化 教 学 理 念, 根 据 该 思 想 开 发 并 完 成 一 个 基 于 图 素 的 Client/Server 通 信 编 程 可 视 化 教 学 系 统 将 服 务 器 端 的 服 务 进 程 和 客 户 端 的 请 求 服 务 进 程 模 型 化, 基 于 模 型 间 的 关 联 关 系 展 示 Client/Server 通 信 过 程 图 3 给 出 了 Unix 环 境 下 Client/Server 模 式 通 信 编 程 模 型 和 关 联 接 口 函 数 功 能 演 示 图 模 型 制 导 程 序 化 教 学 总 体 设 计 指 导 思 想 是 : 首 先, 将 通 信 系 统 Server 端 的 示 例 系 统 和 Client 端 示 例 系 统 分 别 启 动, 直 观 地 展 现 异 地 通 信 过 程 其 次, 设 法 对 图 素 化 的 网 络 编 程 元 素 进 行 控 制 以 客 户 端 为 例, 根 据 程 序 执 行 顺 序 逐 步 地 激 活 图 素 化 的 网 络 编 程 元 素, 同 时, 相 对 客 户 端 的 图 形 元 素, 在 服 务 器 端 通 信 界 面 中 展 现 相 应 网 络 编 程 图 素 的 激 活 过 程 这 种 教 学 方 法 显 式 地 展 现 了 Client 端 Server 端 通 信 元 素 对 应 关 系, 并 直 观 表 述 了 通 信 模 型 和 程 序 的 对 应 关 系 这 样, 学 生 能 准 确 理 解 网 络 通 信 过 程 和 程 序 实 现 细 节 图 3 Client/Server 通 信 编 程 模 型 及 关 联 图 素 3.2 进 程 通 信 模 型 表 示 实 现 模 型 窗 口 和 程 序 实 例 窗 口 中 视 图 动 态 联 动 演 示 教 学 的 难 点 在 于 如 何 将 Client/Server 两 个 视 图 同 步 结 合 起 来, 即 左 边 客 户 端 程 序 执 行 到 那 里 右 边 服 务 器 端 的 程 序 就 应 当 对 应 到 哪 里 为 此, 我 们 利 用 了 前 文 描 述 的 图 素 概 念, 在 每 个 图 素 定 义 的 基 础 上 增 加 属 性 关 联 图 素 指 针 用 来 描 述 客 户 服 务 器 端 的 函 数 关 联 关 系, 据 此 在 程 序 中 实 现 各 个 图 素 Icon 的 关 联 关 系 图 素 Icon 定 义 为 :

143 Icon = ( 编 号, 名 称, 功 能, 参 数, 关 联 图 素 指 针 ) 图 素 Icon 记 录 了 图 素 名 称 描 述 的 功 能 接 口 和 对 等 节 点 图 素 的 编 号 服 务 器 端 的 服 务 进 程 和 客 户 机 端 的 请 求 进 程 分 别 执 行 两 个 视 图 中 包 含 图 素 的 程 序 段, 通 过 指 针 把 调 用 函 数 直 接 关 联 起 来 由 于 Client 和 Server 网 络 通 信 程 序 中 对 关 键 函 数 理 解 是 建 立 网 络 通 信 模 型 的 重 要 环 节, 为 此, 我 们 提 出 了 基 于 Client 和 Server 端 相 关 接 口 函 数 联 动 学 习 思 想 将 关 键 通 信 接 口 函 数 描 述 为 图 素 定 义 模 型, 根 据 通 信 接 口 函 数 的 关 联 关 系 动 态 展 示 通 信 程 序 间 的 同 步 细 节 例 如, 图 3 中 Client 端 的 连 接 请 求 connect() 和 Server 端 的 accept() 相 对 应,connect() 的 执 行 联 动 激 发 accept() 的 演 示 联 动 介 绍 更 有 助 于 整 体 网 络 编 程 模 型 概 念 的 建 立 基 于 原 子 概 念 的 模 型 制 导 教 学 演 示 系 统 可 视 性 强, 摆 脱 了 以 往 的 网 络 协 议 说 明 和 网 络 应 用 程 序 设 计 分 离 的 教 学 方 式 编 程 模 型 引 导 的 通 信 过 程 动 态 演 示 教 学 理 念, 帮 助 学 习 者 在 通 信 编 程 的 整 体 模 型 中 理 解 局 部 函 数 的 功 能, 易 于 对 Client 和 Server 编 程 整 体 理 解, 并 给 学 生 一 种 耳 目 一 新 的 感 觉 动 态 的 演 示 效 果 有 望 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣, 生 动 地 揭 示 通 信 过 程 的 原 理, 让 学 生 对 网 络 通 信 程 序 设 计 原 理 有 整 体 模 型 化 的 理 解, 对 通 信 的 请 求 方 服 务 方 有 更 直 接 更 准 确 的 认 识 4. 结 论 本 文 将 网 络 程 序 设 计 要 素 抽 象 为 原 子 概 念, 研 究 模 型 制 导 程 的 网 络 程 序 设 计 教 学 方 法, 强 化 网 络 通 信 编 程 教 学 的 直 观 性 研 究, 提 出 一 种 将 通 信 模 型 与 程 序 设 计 同 步 的 教 学 新 方 法 设 计 并 实 现 了 一 个 网 络 通 信 模 型 制 导 的 教 学 演 示 系 统 该 技 术 改 进 了 原 来 网 络 通 信 教 学 中 原 理 介 绍 和 程 序 设 计 分 离 的 传 统 讲 授 形 式, 建 立 一 种 多 通 信 节 点 模 型 制 导 的 网 络 编 程 教 学 模 式 这 种 方 法 不 仅 可 以 用 在 网 络 程 序 设 计 的 教 学 中, 还 可 以 用 于 模 型 化 较 强 的 其 他 课 程 的 教 学 研 究 中 研 究 内 容 为 网 络 应 用 程 序 设 计 计 算 机 网 络 等 课 程 的 教 学 提 供 了 新 方 法 它 不 但 为 这 些 课 程 的 学 习 提 供 很 好 的 教 学 方 法 参 考, 也 为 广 大 网 络 技 术 人 员 提 供 了 一 个 实 用 的 学 习 软 件 设 计 方 法 参 考 文 献 [1] 方 敏, 张 彤. 网 络 应 用 程 序 设 计. 西 安 电 子 科 技 大 学 出 版 社 [2] 张 斌, 高 波,Linux 网 络 编 程, 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社,2000. [3] Douglas E.Comer 著, 林 瑶 等 译. 网 TCP/IP 进 行 网 际 互 联 - 原 理 协 议 与 结 构. 北 京 : 电 子 工 业 出 版 社 [4] 胡 鸣.Windows 网 络 编 程 技 术. 北 京 : 科 学 出 版 社,2008. [5] 李 卓 恒, 瞿 华.Linux 网 络 编 程. 机 械 工 业 出 版 社,2000. [6]W. Richard Stevens,etc. Unix 网 络 程 序, 卷 1, 套 接 字 联 网 API. 北 京 : 人 民 邮 电 出 版 社,1999. [7] 黄 超.Windows 网 络 编 程. 北 京 : 人 民 邮 电 出 版 社,

144 计 算 机 网 络 课 程 三 维 立 体 式 教 学 模 式 的 构 建 王 光 霞 杨 艳 孙 万 忠 唐 慧 林 解 放 军 信 息 工 程 大 学 河 南 郑 州 摘 要 : 针 对 计 算 机 网 络 课 程 教 学 中 传 统 的 单 一 课 堂 教 学 模 式 存 在 的 问 题, 分 析 现 阶 段 高 等 教 育 教 学 模 式 的 发 展 趋 势, 阐 述 构 建 以 启 发 式 课 堂 教 学 为 基 础 引 导 型 在 线 教 学 为 辅 助 研 究 性 实 践 教 学 为 提 高 的 计 算 机 网 络 课 程 三 维 立 体 式 教 学 模 式 的 观 点 关 键 词 : 计 算 机 网 络 课 程 ; 三 维 立 体 式 ; 教 学 模 式 所 谓 教 学 模 式 是 指 在 一 定 教 学 理 论 的 指 导 下, 通 过 对 教 育 教 学 实 践 经 验 的 概 括 和 总 结 所 形 成 的 一 种 指 向 特 定 教 学 目 标 的 比 较 稳 定 的 基 本 教 学 范 型 [1]5 教 学 模 式 的 发 展 受 到 教 学 理 论 教 学 手 段 社 会 因 素 等 各 方 面 的 影 响 和 制 约 当 今, 从 教 学 理 论 层 面 上 来 看, 认 知 学 习 理 论 建 构 主 义 学 习 理 论 关 联 主 义 学 习 理 论 取 代 了 行 为 主 义 学 习 理 论 ; 从 教 育 技 术 和 手 段 上 来 看, 以 互 联 网 技 术 为 代 表 的 现 代 教 育 技 术 的 发 展 成 为 改 革 传 统 教 学 模 式 的 突 破 口 [2] ; 从 社 会 因 素 方 面 来 看, 强 调 高 素 质 教 育 和 创 新 人 才 培 养 的 教 育 改 革 成 为 重 要 的 教 学 形 态, 使 得 现 代 高 校 教 学 凸 现 出 前 所 未 有 的 新 特 性 面 对 新 的 教 育 时 代 的 到 来, 传 统 的 单 一 课 堂 教 学 模 式 存 在 哪 些 弊 端? 现 阶 段 高 等 教 育 教 学 模 式 的 发 展 趋 势 如 何? 怎 样 重 构 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 模 式? 这 是 需 要 理 性 观 察 冷 静 思 考 积 极 探 索 和 勇 于 实 践 的 问 题 1. 传 统 的 单 一 课 堂 教 学 模 式 面 临 的 主 要 问 题 传 统 的 课 堂 教 学 作 为 高 等 院 校 教 育 教 学 的 中 心 环 节 和 计 算 机 网 络 课 程 教 学 最 基 本 的 组 织 形 式, 在 知 识 传 授 的 系 统 性 扎 实 性 和 快 速 性 方 面 确 有 其 独 到 之 处, 但 在 当 今 信 息 技 术 飞 速 发 展 以 及 新 教 育 观 念 不 断 涌 现 的 状 况 下, 单 一 的 课 堂 教 学 模 式 已 呈 现 出 许 多 弊 端, 主 要 表 现 为 : (1) 教 学 渠 道 维 度 单 一, 不 利 于 学 生 信 息 素 养 的 培 养 计 算 机 网 络 技 术 是 计 算 机 技 术 与 通 信 技 术 相 结 合 的 产 物, 这 一 特 性 决 定 了 其 知 识 体 系 的 宽 广 性 内 容 更 新 的 快 速 性 以 及 技 术 应 用 的 实 效 性 传 统 的 课 堂 教 学 往 往 只 局 限 于 课 堂 上 课 本 里 进 行 封 闭 式 教 学, 具 有 很 强 的 时 间 约 束 性 和 空 间 限 制 特 点, 最 大 弊 端 就 是 不 利 于 帮 助 学 生 建 立 大 学 科 概 念 下 计 算 机 网 络 技 术 发 展 趋 势 的 立 体 多 维 的 知 识 体 系, 因 而 学 生 信 息 的 获 取 分 析 与 加 工 能 力 难 以 培 养 (2) 教 学 功 能 维 度 单 一, 不 利 于 学 生 学 习 能 力 的 培 养 孔 子 曰 : 学 而 不 思 则 罔, 思 而 不 学 则 殆 由 于 受 时 间 和 空 间 的 限 制, 传 统 的 课 堂 教 学 模 式 往 往 只 注 重 强 调 知 识 灌 输, 而 忽 视 学 习 能 力 培 养 由 于 缺 乏 主 动 探 索 主 动 发 现 的 学 习 环 境, 作 为 认 知 主 体 的 学 生 在 教 学 过 程 中 往 往 处 于 受 灌 输 的 被 动 地 位, 不 善 学 习, 不 善 拓 展, 更 不 善 研 究, 阻 碍 了 主 体 性 的 发 展 和 学 习 能 力 的 培 养 (3) 教 学 目 标 维 度 单 一, 不 利 于 学 生 综 合 能 力 的 培 养 传 统 的 课 堂 教 学 一 般 都 会 有 严 格 的 程 序, 往 往 单 纯 以 授 受 知 识 为 主 要 目 标, 忽 视 和 压 抑 了 能 力 目 标 和 情 感 目 标 单 一 化 公 式 化 的 教 学 模 式 抹 杀 了 教 学 的 个 性, 学 生 知 识 的 主 动 性 积 极 性 创 造 性 受 到 忽 视 和 压 抑, 信 息 素 养 创 新 能 力 团 队 协 作 精 神 等 综 合 素 质 的 全 面 培 养 无 从 谈 起 2 当 代 高 等 教 育 教 学 模 式 的 发 展 趋 势 当 代 高 等 教 育 发 展 的 一 个 重 要 特 点 就 是 网 络 技 术 大 量 运 用 于 教 育 领 域, 开 辟 了 全 新 的 信 息 化 教 学 模 式 集 成 网 络 化 教 与 学 的 教 育 形 态 的 出 现, 本 质 上 体 现 了 人 类 对 教 育 理 想 的 追 求, 使 得 当 代 高 等 教 育 教 学 模 式 显 现 出 以 下 发 展 趋 势 : 作 者 简 介 : 王 光 霞, 女, 副 教 授, 研 究 方 向 为 信 息 安 杨 燕, 女, 副 教 授, 研 究 方 向 为 信 息 安 全

145 (1) 由 单 一 向 多 样 化 综 合 化 方 向 发 展 过 去, 人 们 对 教 学 的 复 杂 性 认 识 不 足, 教 学 目 标 较 为 单 一, 因 此 往 往 固 守 一 种 课 堂 教 学 模 式, 反 映 不 出 教 学 的 本 质 规 律 如 今, 新 技 术 革 命 对 教 育 产 生 了 巨 大 而 深 远 的 影 响, 新 的 教 学 思 想 和 教 育 理 论 大 量 涌 现 相 应 地, 以 这 些 教 育 理 论 所 形 成 的 教 学 模 式 必 然 是 多 种 多 样 的, 教 学 模 式 种 类 发 展 到 和 课 堂 教 学 模 式 与 各 种 辅 助 教 学 模 式 在 整 个 教 学 环 节 中 相 互 并 存, 教 学 模 式 类 型 的 发 展 呈 现 出 空 前 繁 荣 的 特 点 [1]5 (2) 由 以 教 为 主 向 重 学 为 主 的 方 向 发 展 传 统 的 课 堂 教 学 模 式 往 往 聚 集 于 教, 忽 视 了 学 现 代 信 息 技 术 与 教 学 整 合 的 本 质 就 是 在 现 代 信 息 技 术 所 创 设 的 教 学 环 境 中 完 成 教 与 学 的 互 动 过 程, 建 构 既 能 发 挥 教 师 主 导 作 用, 又 能 充 分 体 现 学 生 认 知 主 体 作 用 的 新 型 教 学 结 构 因 此, 现 代 教 育 教 学 越 来 越 重 视 以 学 为 主 的 教 学 模 式 的 研 究, 传 统 的 以 讲 授 为 主 的 教 学 方 式 受 到 挑 战, 启 发 式 研 讨 式 等 教 学 方 式 的 发 展 势 不 可 挡 (3) 教 学 模 式 日 益 信 息 化 在 当 代 教 学 模 式 的 研 究 中, 越 来 越 重 视 引 进 现 代 科 学 技 术 的 新 理 论 新 成 果 信 息 化 全 球 化 的 今 天, 由 于 具 有 资 料 的 丰 富 性 时 空 的 无 限 制 性 形 式 的 多 样 性 等 特 点, 教 学 的 网 络 化 多 媒 体 化 已 经 成 为 现 代 教 育 的 一 大 特 征, 混 合 教 学 模 式 翻 转 课 堂 等 新 型 教 学 改 革 受 到 教 育 工 作 者 和 学 习 者 的 追 捧 [3]18, 冲 击 着 传 统 的 教 学 模 式 并 将 成 为 未 来 主 流 教 学 形 式 3 计 算 机 网 络 课 程 三 维 立 体 式 教 学 模 式 的 构 建 综 上 观 之, 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 模 式 要 适 应 教 育 发 展 趋 势, 需 要 针 对 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 特 点, 对 教 与 学 的 过 程 及 其 规 律 进 行 深 刻 反 思, 学 会 将 优 质 的 教 学 资 源 先 进 的 网 络 环 境 与 现 代 教 育 理 念 相 结 合, 让 课 程 教 学 由 以 课 堂 教 学 为 中 心, 转 变 为 多 种 教 学 模 式 相 互 交 融 有 机 互 补 交 相 叠 加, 构 建 以 启 发 式 课 堂 教 学 为 基 础 开 放 式 在 线 教 学 为 辅 助 研 究 式 实 践 教 学 为 提 高 的 计 算 机 网 络 课 程 三 维 立 体 式 教 学 模 式 3.1 以 问 题 为 牵 引, 精 讲 启 迪, 建 立 启 发 式 课 堂 教 学 模 式 迄 今, 课 堂 教 学 作 为 高 等 教 育 的 中 心 环 节 和 最 基 本 的 组 织 形 式, 已 是 不 争 的 事 实 要 在 课 堂 教 学 中 既 传 授 专 业 知 识 又 训 练 能 力, 必 须 改 变 传 统 的 注 入 式 满 堂 灌 教 学 方 法, 在 认 知 学 习 理 论 建 构 主 义 学 习 理 论 指 导 下, 以 学 生 的 思 维 活 动 与 认 知 过 程 为 主 体, 以 问 题 为 牵 引, 形 成 利 于 学 生 科 学 思 维 能 力 培 养 的 新 型 课 堂 教 学 模 式 一 是 变 注 入 式 为 启 发 式 知 识 在 内 容 上 包 含 着 深 刻 的 思 维 和 丰 富 的 智 慧, 而 在 形 式 上 却 是 简 单 呆 板 和 现 成 的 结 论, 传 授 知 识 如 果 仅 仅 展 现 教 材 上 的 现 成 结 论 和 现 成 的 论 证, 那 么 就 剥 夺 了 知 识 与 智 慧 的 内 容 在 联 系, 弱 化 了 教 学 成 效 [4]88 为 此, 必 须 改 变 传 统 的 注 入 式 教 学 方 法, 通 过 采 用 分 析 与 综 合 归 纳 与 演 绎 比 较 与 分 类 等 等 的 逻 辑 方 法 挖 掘 授 课 内 容 中 知 识 与 知 识 间 的 内 在 联 系, 把 传 授 知 识 的 过 程 创 建 成 为 一 种 对 问 题 的 分 析 和 求 解 的 过 程 例 如, 讲 授 网 络 技 术 时, 可 以 引 导 学 生 一 起 分 析 技 术 发 展 的 理 论 依 据 科 学 背 景 ; 讲 授 网 络 原 理 时, 可 以 将 教 学 设 计 为 一 波 三 折 的 探 索 活 动 通 过 提 示 隐 含 知 识 中 丰 富 的 思 维 过 程, 引 导 学 生 的 思 维 深 入 到 知 识 的 发 现 或 再 发 现 的 过 程 中 [4]89, 逐 渐 熟 悉 并 建 立 计 算 机 网 络 领 域 的 思 维 方 式 二 是 变 满 堂 灌 为 学 导 式 按 照 认 知 建 构 主 义 教 育 理 论, 教 学 中 可 以 将 学 生 易 学 易 懂 或 需 要 深 入 研 究 和 拓 展 学 习 的 内 容 设 计 为 研 讨 专 题 自 学 课 题 调 研 项 目, 采 取 指 导 与 自 学 相 结 合 自 学 与 研 讨 相 结 合 的 方 法 将 学 生 的 可 塑 性 和 教 学 的 针 对 性 有 机 结 合 起 来, 在 集 体 研 讨 论 文 答 辩 专 题 报 告 等 形 式 下 强 化 学 习 效 果 使 学 生 在 指 导 自 学 研 讨 的 相 互 交 融 中 完 成 知 识 的 建 构, 使 教 学 过 程 成 为 学 生 主 动 构 建 知 识 过 程, 成 为 科 学 发 现 和 科 学 创 新 的 过 程, 成 为 在 潜 移 默 化 中 锻 炼 科 学 思 维 方 法 的 过 程 三 是 变 理 论 讲 授 为 联 系 实 际 教 学 实 践 证 明, 教 学 内 容 与 实 际 应 用 结 合 的 越 紧 密, 越 能 提 高 教 学 的 指 向 性 启 发 性 讲 授 划 分 子 网 时, 可 以 用 实 际 案 例 铺 设 情 景 ; 讲 授 IPV4 地 址 短 缺 时, 可 以 用 一 组 组 数 字 来 推 算 验 证 ; 讲 到 协 议 报 文 格 式 时, 可 以 抓 包 进 行 分 析 说 明 把 传 授 知 识 的 过 程 创 建 成 为 一 种 对 方 案 的 构 建 和 求 解 的 过 程, 引 导 学 生 从 理 论 和 实 际 的 结 合 上 去 理 解 和 掌 握 知 识, 帮 助 学 生 在 理 论 学 习 与 实 际 应 用 间 找 到 平 衡, 学 会 将 教 学 内 容 转 化 为 自 己 知 识 和 技 能 结 构 的 组 成 部 分

146 3.2 以 网 络 为 背 景, 旁 证 搏 引, 构 建 引 导 型 在 线 教 学 模 式 不 断 向 现 代 信 息 技 术 聚 集 的 校 园 网 互 联 网 的 建 设, 形 成 了 信 息 无 限 传 播 的 载 体, 为 教 学 模 式 的 网 络 化 创 造 了 客 观 条 件 网 络 环 境 下, 教 学 资 源 的 内 容 可 以 是 最 新 创 造 科 研 成 果, 也 可 以 是 学 术 思 想 实 验 结 果 等 教 学 内 容 的 覆 盖 面 可 以 无 限 扩 展, 甚 至 可 以 漫 过 传 统 的 课 程 堤 坝, 并 以 方 便 快 捷 的 方 式 广 泛 地 传 播, 为 建 构 主 义 关 联 主 义 学 习 理 论 指 导 下 的 在 线 自 主 学 习 和 协 作 学 习 模 式 的 构 建, 提 供 了 方 便 灵 活 的 课 堂 和 广 阔 的 空 间 一 是 在 线 自 主 式 学 习 模 式 的 构 建 这 是 一 种 网 络 教 学 平 台 为 依 托 以 学 生 个 体 特 点 为 出 发 点, 以 发 展 个 性 为 目 标, 以 适 应 个 人 需 要 为 原 则, 以 学 生 自 我 管 理 和 自 主 学 习 为 活 动 方 式 的 教 学 模 式 例 如, 讲 授 现 代 网 络 技 术 相 关 内 容 时, 可 以 引 导 学 生 根 据 自 身 的 个 性 特 点 学 习 基 础 兴 趣 爱 好 和 或 需 要, 从 网 上 选 择 课 件 和 学 习 资 源 下 载, 自 主 学 习 知 识, 自 我 更 新 知 识 在 这 种 教 学 模 式 中, 教 师 的 角 色 从 讲 授 者 的 单 一 角 色 转 变 为 教 学 目 标 的 设 计 者 学 习 内 容 的 指 导 者 信 息 咨 询 者 学 术 顾 问 等 学 生 的 角 色 则 真 正 成 为 了 学 习 的 主 体, 不 再 被 动 地 接 受 教 师 单 向 灌 输 的 知 识 内 容, 而 是 主 动 地 选 择 与 研 究, 在 自 我 比 较 中 完 成 有 差 异 的 发 展 二 是 在 线 协 作 式 学 习 模 式 的 构 建 这 是 一 种 将 若 干 个 学 生 组 织 成 小 组, 依 托 网 络 教 学 平 台 建 立 协 作 学 习 环 境, 为 进 行 某 项 主 题 学 习 活 动 而 互 助 合 作 共 享 资 源 共 同 完 成 目 标 的 教 学 模 式, 强 调 的 是 学 生 的 创 造 性 自 主 性 和 互 动 性, 强 调 的 是 培 养 学 生 的 群 体 意 识 合 作 能 力 例 如, 讲 授 局 域 网 校 园 网 互 联 网 内 容 时, 可 以 将 网 络 现 实 场 景 作 为 案 例, 将 学 生 置 身 于 真 实 的 网 络 环 境 之 中, 让 他 们 自 发 地 交 流 协 作 建 立 连 接 构 建 学 习 网 络, 在 讨 论 练 习 探 索 等 合 作 性 学 习 过 程 中, 交 流 彼 此 的 观 点 并 共 享 集 体 的 智 慧, 实 现 对 教 学 内 容 的 融 会 贯 通 在 这 种 教 学 模 式 中, 教 师 起 着 设 计 引 导 管 理 和 组 织 作 用, 学 生 在 教 师 的 引 导 下 转 变 为 建 构 的 学 习 者 协 作 的 学 习 者 3.3 以 任 务 为 趋 动, 引 导 探 究, 开 拓 研 究 性 实 践 教 学 模 式 一 是 围 绕 课 程 教 学 内 容, 建 立 课 堂 任 务 研 究 式 实 验 教 学 模 式 改 革 传 统 实 验 教 学 褓 姆 式 模 式, 在 内 容 上, 增 加 应 用 和 设 计 类 实 验, 从 原 理 验 证 协 议 分 析 程 序 设 计 网 络 搭 建 四 个 层 面 覆 盖 计 算 机 网 络 课 程 主 要 知 识 点 ; 在 方 法 指 导 上, 通 过 融 入 实 际 工 作 生 活 等 相 关 场 景, 以 任 务 为 趋 动, 增 强 学 生 对 实 验 的 背 景 感 知, 加 强 理 论 与 实 践 互 相 配 合 互 相 促 进 的 作 用 ; 在 环 境 建 设 上, 采 取 基 于 仿 真 软 件 模 拟 和 真 实 设 备 操 作 的 两 种 实 验 思 路, 实 现 虚 拟 设 备 与 实 际 设 备 的 有 机 集 成, 提 高 实 验 课 堂 的 整 体 效 能, 全 方 位 多 粒 度 推 动 理 论 教 学 与 实 验 课 程 相 联 运 的 教 学 机 制 二 是 突 出 自 主 创 新 能 力 培 养, 建 立 课 外 项 目 研 究 式 教 学 模 式 科 研 能 力 是 现 代 教 育 对 创 新 人 才 培 养 的 基 本 要 求 教 学 中, 可 以 通 过 增 设 文 献 阅 读 专 题 调 研 工 程 实 践 三 个 梯 度 的 课 外 实 践 科 目, 引 导 学 生 综 合 运 用 所 学 的 理 论 和 知 识 攻 克 项 目 课 题, 丰 富 知 识 结 构 激 发 学 习 兴 趣 拓 展 实 践 能 力 同 时, 可 以 通 过 自 主 科 研 等 渠 道, 鼓 励 和 指 导 学 生 参 加 相 关 学 科 竞 赛, 推 动 课 程 教 学 与 能 力 培 养 的 有 机 结 合, 实 现 教 学 实 践 层 次 化 扩 展 结 束 语 现 代 高 校 教 学 凸 现 出 的 新 特 性, 给 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 带 来 了 新 的 挑 战 广 大 教 师 只 有 不 断 加 强 教 学 研 究 和 教 学 实 践, 不 断 提 高 教 学 创 新 能 力, 在 认 知 学 习 理 论 建 构 主 义 学 习 理 论 关 联 主 义 学 习 理 论 等 现 代 教 育 教 学 理 论 指 导 下 不 断 探 索 课 程 教 学 模 式, 课 程 教 学 才 能 走 向 良 性 互 动, 从 而 达 到 最 优 的 教 学 目 标, 体 现 出 提 高 教 学 质 量 的 时 代 内 涵 参 考 文 献 : [1] 褚 远 辉, 辉 进 宇, 谈 当 代 教 学 模 式 的 发 展 趋 势 [J], 教 学 与 管 理,2003 年 (8):5-7 [2] 曹 一 鸣, 当 代 数 学 教 学 模 式 的 发 展 趋 势, [ ] [3] 江 波, 王 奕 俊, 幕 课 透 视 及 应 对 [J], 中 国 高 等 教 育,2014(7):18-22 [4] 王 宪 平, 课 程 改 革 与 教 师 教 学 能 力 发 展 研 究 [M], 上 海 : 学 林 出 版 社,

147 基 于 工 程 教 育 专 业 认 证 理 念 的 网 络 工 程 专 业 建 设 毛 羽 刚, 朱 培 栋, 徐 明 ( 国 防 科 学 技 术 大 学 计 算 机 学 院, 湖 南 长 沙 ) 摘 要 : 工 程 教 育 专 业 认 证 是 由 专 业 性 认 证 机 构 针 对 高 等 教 育 机 构 开 设 的 专 门 性 认 证 网 络 工 程 专 业 发 展 历 史 不 长, 但 开 办 该 专 业 的 高 校 不 少, 为 促 进 专 业 更 好 发 展, 有 必 要 用 工 程 教 育 认 证 的 理 念 及 标 准 加 以 规 范 和 建 设 文 章 在 学 习 和 研 究 工 程 教 育 认 证 标 准 的 基 础 上, 以 国 防 科 技 大 学 网 络 工 程 专 业 建 设 经 验 为 例, 提 出 加 强 网 络 工 程 专 业 建 设 的 几 点 认 识 关 键 词 : 工 程 教 育 专 业 认 证 ; 网 络 工 程 ; 课 程 体 系 ; 工 程 实 践 1 工 程 教 育 专 业 认 证 随 着 全 球 经 济 一 体 化 的 快 速 发 展, 工 程 技 术 人 才 的 跨 国 流 动 越 来 越 多, 高 等 工 程 教 育 的 国 际 化 以 及 工 程 师 培 养 及 资 质 得 到 国 际 互 认 已 成 为 必 然 趋 势 各 国 相 关 认 证 机 构 签 订 工 程 教 育 学 历 学 位 工 程 师 证 照 等 资 质 的 互 认 协 议, 对 加 强 工 程 师 跨 国 执 业, 推 动 全 球 经 济 进 一 步 发 展 将 起 到 重 要 作 用 目 前, 世 界 上 有 6 项 关 于 工 程 教 育 学 历 或 从 业 资 格 互 认 的 国 际 性 协 议 [1], 其 中 华 盛 顿 协 议 是 世 界 上 签 约 方 最 多 权 威 性 和 影 响 力 最 大 体 系 最 为 完 整 的 国 际 本 科 工 程 教 育 学 位 互 认 协 议, 也 是 加 入 其 他 相 关 协 议 的 门 槛 和 基 础 协 议 的 核 心 思 想 是 经 签 约 方 授 权 或 委 派 的 工 程 教 育 认 证 组 织 认 证 的 各 国 或 地 区 的 本 科 工 程 学 历 学 位 都 视 为 等 效, 且 任 一 获 得 认 证 学 位 的 人 员 均 可 被 其 他 签 约 方 视 为 已 获 得 从 事 初 级 工 程 工 作 的 学 术 资 格 该 协 议 对 各 国 高 等 工 程 教 育 必 然 产 生 重 要 影 响 我 国 现 有 多 所 普 通 高 校 [2], 多 个 工 程 教 育 专 业 布 点 数, 占 高 等 学 校 专 业 总 布 点 数 的 1/3, 是 全 世 界 工 程 教 育 大 国, 但 并 非 强 国 为 此, 教 育 部 一 直 强 调 工 程 教 育 的 重 要 性, 先 后 开 展 工 程 教 育 专 业 认 证 卓 越 工 程 师 培 养 计 划 大 学 生 创 新 计 划 2011 计 划 高 等 教 育 职 业 化 改 革 等 工 作 其 中, 工 程 教 育 专 业 认 证 于 2006 年 3 月 由 教 育 部 正 式 启 动, 先 后 对 东 南 大 学 等 8 所 高 校 的 机 械 工 程 电 气 工 程 化 工 计 算 机 专 业 进 行 试 点 认 证, 以 后 逐 年 增 加, 目 前 已 扩 大 到 100 多 所 高 校 的 近 400 个 专 业 点 2013 年 6 月, 我 国 认 证 机 构 被 全 票 接 纳 为 华 盛 顿 协 议 的 预 备 会 员 ( 两 年 后 经 过 审 核 可 转 正 ), 标 志 着 我 国 工 程 教 育 已 与 国 际 接 轨, 对 提 升 我 国 工 程 教 育 及 相 关 产 业 的 总 体 实 力 和 国 际 竞 争 力 具 有 重 要 而 深 远 的 意 义 2 网 络 工 程 专 业 及 发 展 网 络 工 程 专 业 是 伴 随 着 互 联 网 技 术 与 工 程 的 蓬 勃 发 展 而 迅 速 成 长 壮 大 起 来,2001 年 被 正 式 列 为 教 育 部 普 通 高 等 学 校 本 科 专 业 目 录 的 目 录 外 专 业 (080913W), 2011 年 首 次 被 列 入 目 录 内 的 专 业 (080903), 与 计 算 机 (080901) 等 专 业 同 属 工 学 计 算 机 类 专 业 的 建 设 时 间 虽 然 不 长, 但 发 展 迅 猛, 其 专 业 知 识 体 系 及 内 涵 也 逐 渐 成 熟 和 完 善 自 2008 年 起, 每 年 召 开 一 次 全 国 高 校 网 络 工 程 专 业 研 讨 会, 对 课 程 体 系 知 识 结 构 实 验 教 学 教 材 建 设 发 展 趋 势 等 方 面 进 行 研 究 和 探 讨 2011 年 清 华 大 学 出 版 社 出 版 高 等 学 校 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案,2012 年 教 育 部 计 算 机 教 学 指 导 委 员 会 发 布 高 等 学 校 网 络 工 程 专 业 规 范 ( 试 行 ) ( 目 前 网 络 工 程 专 业 由 计 算 机 教 指 委 兼 管 ) 至 今, 全 国 开 办 网 络 工 程 专 业 的 高 校 已 多 达 400 所, 对 人 才 的 培 养 必 将 迎 来 一 个 新 的 发 展 阶 段 由 于 网 络 工 程 专 业 起 源 于 计 算 机 专 业 且 大 多 数 教 师 也 毕 业 于 计 算 机 专 业, 因 此 网 络 工 程 专 业 的 专 业 基 础 理 论 课 与 计 算 机 专 业 重 叠 较 多, 主 要 专 业 课 程 则 偏 重 于 网 络 系 统 的 开 发 管 理 与 应 用, 工 程 性 系 统 性 与 实 践 性 较 强, 许 多 重 点 高 校 尤 其 是 985 研 究 型 重 点 高 校 仍 然 将 网 络 技 术 或 工 程 作 为 计 算 机 专 业 的 一 个 方 向 在 加 强 建 设, 而 将 更 深 的 网 络 理 论 及

148 技 术 的 学 习 和 研 究 放 到 硕 博 阶 段 因 此, 计 算 机 早 已 是 我 国 第 一 批 试 点 认 证 专 业, 但 网 络 工 程 现 在 还 不 是 教 育 部 公 布 的 可 认 证 专 业 也 正 因 为 如 此, 笔 者 认 为 网 络 工 程 专 业 更 适 合 也 更 需 要 用 工 程 教 育 认 证 的 理 念 及 标 准 加 以 规 范 和 建 设, 尤 其 是 与 网 络 工 程 密 切 相 关 的 网 络 空 间 安 全 已 提 升 到 国 家 安 全 战 略 的 高 度 可 以 确 信, 在 加 入 华 盛 顿 协 议 带 来 的 机 遇 与 挑 战 以 及 教 育 部 高 等 教 育 职 业 化 改 革 的 推 动 下, 全 面 推 广 我 国 工 程 教 育 认 证 工 作 必 是 大 势 所 趋 今 年 国 防 科 技 大 学 计 算 机 专 业 申 请 并 已 接 受 教 育 部 工 程 教 育 认 证 专 家 的 审 核, 通 过 参 加 该 过 程 中 对 工 程 教 育 认 证 标 准 的 相 关 培 训 活 动, 笔 者 就 如 何 以 工 程 教 育 认 证 的 标 准 加 强 网 络 工 程 专 业 的 建 设 谈 几 点 体 会 3 依 托 认 证 标 准 的 专 业 建 设 工 程 教 育 专 业 认 证 是 由 专 业 性 认 证 机 构 针 对 高 等 教 育 机 构 开 设 的 工 程 专 业 实 施 的 专 门 性 认 证, 是 认 证 机 构 颁 发 给 高 校 专 业 的 一 种 标 志, 证 明 其 现 在 和 在 可 预 见 的 将 来 能 够 达 到 办 学 宗 旨 和 认 证 机 构 规 定 的 办 学 标 准 [3] 工 程 教 育 专 业 认 证 的 核 心 是 认 证 标 准, 我 国 工 程 教 育 专 业 认 证 标 准 ( 试 行 ) 包 括 通 用 标 准 和 专 业 补 充 标 准 通 用 标 准 规 定 各 工 程 教 育 专 业 应 该 达 到 的 基 本 认 证 要 求, 共 包 含 七 大 指 标 (19 小 项 ), 分 别 是 学 生 培 养 目 标 毕 业 要 求 课 程 体 系 师 资 队 伍 支 撑 条 件 持 续 改 进 补 充 标 准 是 针 对 各 专 业 不 同 特 点 提 出 的 更 加 明 确 具 体 的 认 证 要 求 笔 者 认 为 该 工 程 教 育 专 业 认 证 标 准 从 3 方 面 强 化 专 业 建 设 : 一 是 指 标 的 量 化 相 互 支 撑 及 确 信 达 成, 这 是 关 键 ; 二 是 工 程 性 实 践 性, 这 是 根 本 ; 三 是 闭 环 反 馈 持 续 改 进, 这 是 活 的 灵 魂 3.1 指 标 相 互 关 系 及 达 成 工 程 教 育 认 证 不 是 质 量 水 平 评 估, 而 是 合 格 性 认 证, 通 用 标 准 的 七 大 指 标 都 是 围 绕 这 个 目 的 求 证, 它 们 之 间 的 相 互 关 系 如 图 1 所 示 其 中, 学 生 是 中 心, 高 等 教 育 专 业 开 展 的 一 切 活 动 都 是 为 了 培 养 满 足 社 会 需 求 的 合 格 学 生 培 养 目 标 和 毕 业 要 求 是 衡 量 合 格 与 否 的 标 杆 和 准 则 课 程 体 系 师 资 队 伍 以 及 支 持 条 件 是 实 现 目 标 达 成 要 求 的 手 段 和 保 障, 而 且 必 须 有 可 量 化 的 数 据 予 以 佐 证 持 续 改 进 是 提 高 质 量 不 断 完 善 持 续 发 展 的 必 需 措 施 学 生 持 续 改 进 培 养 目 标 课 程 体 系 毕 业 要 求 师 资 队 伍 支 撑 条 件 图 1 七 项 指 标 之 间 的 相 互 关 系 通 用 标 准 对 培 养 目 标 的 一 个 基 本 要 求 是 应 公 开 符 合 学 校 定 位 适 应 社 会 经 济 发 展 并 建 立 必 要 的 制 度 定 期 评 价 达 成 度 据 此, 各 专 业 在 制 定 培 养 目 标 时, 向 上 应 面 向 社 会 和 市 场, 向 下 应 考 虑 自 身 实 力 以 确 保 达 成 以 网 络 工 程 专 业 为 例, 由 于 社 会 对 网 络 人 才 的 需 求 是 多 层 次 多 方 面 的, 各 高 校 首 先 应 客 观 认 识 和 评 价 自 身 的 办 学 历 史 行 业 背 景 学 校 层 次 资 源 条 件 毕 业 生 深 造 及 就 业 等 要 素, 合 理 进 行 专 业 定 位, 然 后 再 确 定 培 养 目 标 部

149 队 院 校 通 常 应 培 养 具 有 在 军 事 领 域 从 事 网 络 系 统 开 发 维 护 安 全 保 障 组 织 管 理 等 方 面 的 能 力 或 初 步 能 力 研 究 型 重 点 大 学 应 强 调 科 技 素 质 和 创 新 精 神 的 养 成, 不 但 培 养 学 生 具 有 在 网 络 工 程 领 域 胜 任 实 际 工 作 的 能 力, 还 要 培 养 其 具 有 较 强 的 科 学 研 究 和 创 新 能 力 培 养 目 标 通 过 达 成 毕 业 要 求 实 现, 毕 业 要 求 是 培 养 目 标 的 具 体 体 现 通 用 标 准 给 出 人 文 素 养 职 业 道 德 自 然 科 学 基 础 理 论 及 应 用 工 程 设 计 和 实 验 创 新 精 神 文 献 检 索 组 织 管 理 国 际 合 作 交 流 与 竞 争 等 方 面 的 素 质 知 识 或 能 力 基 本 要 求, 各 高 校 可 根 据 自 身 实 力 和 特 色 制 订 更 高 目 标, 但 必 须 提 供 相 关 机 制 及 证 据 以 保 证 达 成, 尤 其 是 在 课 程 体 系 师 资 队 伍 以 及 支 撑 条 件 这 3 方 面 都 需 有 所 贡 献 并 有 据 可 查 例 如, 国 防 科 技 大 学 网 络 工 程 专 业 为 达 成 创 新 意 识 和 能 力 的 培 养 要 求, 除 了 在 课 程 体 系 建 设 中 采 取 研 讨 式 小 班 授 课 增 加 设 计 创 新 型 实 验 比 例 从 部 队 实 战 需 求 中 提 炼 毕 业 设 计 课 题 等 措 施 以 外, 还 在 一 定 机 制 上 鼓 励 学 员 参 加 校 或 院 举 办 的 银 河 之 光 文 化 节 新 星 杯 大 学 计 算 机 基 础 竞 赛 程 序 设 计 竞 赛 信 息 安 全 竞 赛 校 Android 手 机 软 件 设 计 大 赛 等 活 动 在 师 资 队 伍 建 设 中, 除 了 定 期 邀 请 国 内 外 名 师 来 校 授 课 做 学 术 报 告 外, 还 积 极 选 派 教 师 出 国 留 学 访 问 或 培 训 ; 新 进 教 师 则 都 具 有 国 外 留 学 经 历 和 博 士 学 历 在 支 持 条 件 建 设 中, 具 有 军 队 重 点 实 验 室 及 十 二 五 国 家 级 实 验 教 学 示 范 中 心, 并 自 行 开 发 NetMagic 网 络 实 验 平 台 和 Net-Demo 网 络 辅 助 教 学 系 统, 可 进 行 路 由 器 交 换 机 及 相 关 协 议 的 设 计 开 发 测 试 功 能 验 证 和 演 示 图 书 馆 除 了 存 有 大 量 的 纸 质 书 刊 和 论 文 外, 还 建 成 包 括 80 多 个 大 型 综 合 数 据 库 和 140 多 个 专 题 数 据 库 的 数 字 图 书 馆, 实 现 SCI EI ISTP 三 大 系 统 及 其 他 各 类 外 文 文 献 数 据 库 的 国 际 同 步 检 索 等 这 些 措 施 和 平 台 都 为 创 新 意 识 和 能 力 要 求 的 达 成 提 供 了 有 力 支 持 和 保 证 3.2 工 程 性 和 实 践 性 培 养 学 生 具 有 相 当 的 工 程 实 践 能 力 是 工 程 教 育 认 证 的 根 本, 也 是 出 发 点, 是 毕 业 学 生 能 否 具 有 国 际 水 准 的 关 键 通 用 标 准 的 7 项 指 标 中 都 重 点 突 出 对 工 程 实 践 性 的 要 求, 主 要 包 括 : 1 必 须 具 有 工 程 职 业 道 德, 能 正 确 认 识 工 程 对 于 客 观 世 界 和 社 会 的 影 响 ;2 具 有 从 事 工 程 工 作 所 需 的 数 学 等 基 础 理 论 工 程 基 础 和 专 业 理 论 知 识 ;3 应 设 置 完 善 的 实 践 教 学 体 系, 工 程 实 践 与 毕 业 设 计 学 分 至 少 应 占 总 学 分 的 20%;4 具 有 系 统 的 工 程 时 间 学 习 经 历, 应 与 用 人 单 位 合 作 开 展 实 习 实 训 及 建 立 实 习 基 地 ;5 教 师 应 有 工 程 背 景 和 经 验, 并 应 聘 请 用 人 单 位 专 家 作 为 兼 职 教 师 可 见, 要 达 成 对 学 生 的 工 程 实 践 性 培 养 要 求, 一 是 高 校 应 具 有 培 养 学 生 良 好 工 程 素 质 知 识 以 及 能 力 的 课 程 体 系 实 验 环 境 及 教 师 队 伍 ; 二 是 高 校 应 与 企 业 相 结 合, 设 立 实 习 基 地 并 根 据 企 业 需 求 设 置 课 程 体 系 及 实 践 环 节 国 防 科 技 大 学 计 算 机 学 院 是 产 学 研 一 体 化 教 学 科 研 单 位 为 了 加 强 网 络 工 程 专 业 的 工 程 实 践 教 学, 我 们 从 多 方 面 开 展 教 学 实 践 改 革 (1) 积 极 推 进 卓 越 工 程 师 教 育 培 养 计 划 项 目 的 实 施 (2) 设 置 多 种 实 验 教 学 环 节, 包 括 课 内 实 验 环 节 见 习 环 节 综 合 性 课 程 项 目 设 计 环 节 创 新 设 计 环 节 以 及 毕 业 设 计 环 节 等 其 中, 见 习 环 节 由 任 课 教 师 带 领 学 生 现 场 参 观 校 园 网 和 办 公 专 网, 并 请 网 络 中 心 技 术 人 员 讲 解 网 络 规 划 与 部 署 情 况 ; 综 合 性 课 程 项 目 设 计 环 节 针 对 典 型 的 应 用 需 求 完 成 网 络 的 规 划 设 计 组 网 与 测 试 ; 毕 业 设 计 环 节 根 据 网 络 工 程 系 和 网 络 与 信 息 安 全 研 究 所 导 师 所 从 事 的 网 络 相 关 科 研 项 目, 指 导 学 生 开 展 毕 业 设 计 和 科 研 训 练 ; 创 新 实 验 与 设 计 环 节 依 托 学 院 在 计 算 机 网 络 领 域 的 优 势 科 研 项 目, 积 极 将 科 研 项 目 转 化 教 学 实 验 项 目, 引 导 学 生 深 入 学 习 高 水 平 的 技 能, 自 主 开 发 网 络 应 用 系 统 (3) 我 们 与 部 队 有 关 基 地 技 术 局 自 动 化 站 等 密 切 合 作, 共 建 本 科 专 业 实 习 基 地, 使 部 队 用 人 单 位 需 求 和 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 实 现 无 缝 对 接 即 可 以 锻 炼 学 员 的 工 程 实 践 能 力, 也 有 助 于 解 决 部 队 信 息 化 建 设 和 管 理 等 方 面 的 实 际 问 题

150 (4) 许 多 教 师 来 自 于 学 院 其 他 研 究 所, 并 承 担 了 国 家 自 然 科 学 基 金 和 部 队 相 关 科 研 项 目 为 提 高 科 研 与 教 学 水 平 并 与 国 际 接 轨, 学 院 有 计 划 地 派 遣 所 有 教 师 到 国 外 知 名 大 学 访 学 或 培 训, 也 邀 请 国 外 名 师 全 程 英 文 上 本 科 生 实 验 课 和 新 生 研 讨 课, 同 时 也 安 排 教 师 到 一 线 部 队 代 职 实 习 锻 炼, 了 解 部 队 现 状 和 需 求, 形 成 教 学 科 研 部 队 反 馈 相 长 的 良 性 循 环 3.3 持 续 改 进 持 续 改 进 是 保 证 专 业 建 设 持 续 发 展 的 关 键 标 准 要 求 : 从 招 生 毕 业 生 反 馈 到 其 他 各 项 指 标 都 必 须 有 必 要 的 制 度 或 措 施 保 证 定 期 评 价 评 价 结 果 和 反 馈 信 息 必 须 用 于 持 续 改 进, 并 且 整 个 过 程 必 须 要 有 用 人 单 位 专 家 参 与 例 如, 培 养 目 标 和 毕 业 要 求 必 须 定 期 评 价 达 成 度 ; 培 养 方 案 和 教 学 计 划 的 制 订 与 修 订 授 课 与 考 核 教 材 选 定 评 教 专 业 与 社 会 实 践 实 习 创 新 能 力 训 练 毕 业 设 计 等 教 学 环 节 都 必 须 有 明 确 的 机 制 进 行 监 督 评 价 和 质 量 控 制 ; 教 师 必 须 有 足 够 的 时 间 和 精 力 参 与 学 术 及 教 改 活 动 ; 实 验 设 备 和 图 书 资 源 必 须 定 期 更 新 与 维 护 等 为 了 保 证 持 续 改 进 的 达 成, 可 以 采 取 的 措 施 有 : 建 立 教 学 督 导 组 对 教 学 全 过 程 进 行 监 督 控 制, 并 定 期 发 布 监 督 结 果 和 改 进 意 见 ; 建 立 学 员 评 教 机 制, 每 门 课 程 授 课 结 束 后, 由 学 生 根 据 调 查 表 进 行 网 上 评 教, 只 有 参 与 评 教, 才 能 查 看 考 试 成 绩 ; 教 室 和 实 验 室 等 教 学 场 所 安 装 摄 像 设 备, 可 实 时 监 视 全 程 授 课 过 程 ; 定 期 走 访 用 人 单 位, 与 用 人 单 位 专 家 及 毕 业 生 进 行 座 谈, 建 立 毕 业 生 跟 踪 反 馈 机 制 并 通 过 网 上 调 查 获 取 反 馈 信 息 表 ; 根 据 反 馈 信 息 定 期 开 展 教 学 研 讨 活 动 和 修 订 培 养 方 案 ; 对 教 师 参 与 教 改 活 动 及 发 表 相 关 论 文 制 订 具 体 要 求 等 等 所 有 这 些 措 施 都 必 须 有 明 确 的 机 制 及 数 据 予 以 保 证 4 结 语 高 等 工 程 教 育 是 为 国 家 经 济 建 设 提 供 工 程 技 术 人 才 的 重 要 渠 道, 工 程 教 育 专 业 认 证 是 保 障 工 程 教 育 专 业 质 量 的 重 要 手 段 作 为 工 程 实 践 性 较 强 的 网 络 工 程 专 业 应 当 以 加 入 华 盛 顿 协 议 为 契 机, 对 照 认 证 标 准, 深 化 教 学 改 革, 加 强 工 程 实 践 能 力 建 设, 促 进 人 才 培 养 质 量 的 全 面 提 高 参 考 文 献 : [1] 本 报 特 制. 工 程 教 育 专 业 认 证, 向 我 们 走 来 [N]. 中 国 石 油 大 学 报, (30). 第 7 版. [2] 湖 南 招 生 考 试 信 息 港. 教 育 部 批 准 的 高 等 学 校 名 单 新 批 准 的 学 校 名 单 [EB/OL]. ( )[ ]. [3] 张 庆 久. 工 程 教 育 专 业 认 证 相 关 概 念 及 主 要 协 议 解 析 [J]. 学 理 论,2013(33):

151 面 向 能 力 培 养 的 应 用 型 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 探 索 与 实 践 余 小 华 邓 春 晖 李 慧 芬 蔡 沂 王 勇 军 ( 华 南 理 工 大 学 广 州 学 院 计 算 机 工 程 学 院 广 东 广 州 ) 摘 要 : 针 对 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 环 节 薄 弱 而 造 成 学 生 实 践 能 力 与 创 新 能 力 较 低 等 主 要 问 题, 论 文 对 应 用 型 网 络 工 程 人 才 能 力 培 养 的 目 标 进 行 了 分 析 并 以 本 校 的 网 络 工 程 专 业 为 例, 调 整 优 化 了 实 践 教 学 体 系, 加 强 了 实 践 教 学 的 各 个 环 节, 建 立 了 稳 定 的 实 践 实 训 基 地, 改 变 了 传 统 的 实 践 教 学 评 价 体 系, 培 养 了 一 批 优 秀 的 双 师 型 师 资 实 践 表 明, 通 过 大 力 培 养 学 生 的 实 践 能 力 和 创 新 能 力, 能 够 全 面 提 高 实 践 教 学 质 量, 增 强 学 生 的 就 业 竞 争 力 关 键 词 : 网 络 工 程, 应 用 型, 实 践 能 力, 创 新 能 力, 实 践 教 学 Reform and Practice in the Practical Teaching of Application-oriented Network Engineering Specialty for Ability Training Yu Xiao-hua Deng chun-hui Li Hui-fen Cai yi Wang Yong-jun (Computer Engineering School, Guangzhou college of South China University of Technology, Guangzhou, ) Abstract:For the main problem of students practical and innovation ability caused by the weakness of network engineering specialty practice teaching, the paper analyzes the target of Application-oriented network engineering specialty talent's capability cultivating. The paper give an example of our college, adjust and optimize the practical teaching curriculum, strengthening all aspects of practice teaching system, establishing some stable practice training base, changing the traditional practice teaching evaluation system, cultivating a group of high-level double-qualified teachers. Practice shows that through great efforts to train students in practical ability and innovation ability, can comprehensively improve the quality of teaching practice, enhance students' employability and competitiveness. Key Words : Network Engineering, Application-oriented, Practical ability, Innovation ability,practical teaching 0 引 言 在 目 前 的 网 络 工 程 专 业 人 才 市 场 中, 一 方 面 是 高 校 培 养 出 来 的 网 络 工 程 专 业 毕 业 生 难 以 找 到 合 意 的 工 作 岗 位 ; 另 一 方 面 大 批 IT 系 统 集 成 企 业 事 业 发 展 由 于 招 不 到 适 用 的 人 才 而 受 到 制 约 [1] 这 一 状 况 的 出 现 源 于 高 校 培 出 来 的 专 业 人 才 与 社 会 需 求 不 相 适 应 的 问 题, 主 要 原 因 在 于 部 分 专 业 课 程 的 教 学 理 论 过 于 陈 旧, 实 践 教 学 环 节 薄 弱 等 问 题 较 为 严 重 从 网 络 工 程 职 业 资 格 角 度 分 析, 应 用 型 网 络 工 程 专 业 人 才 主 要 从 事 网 络 系 统 规 划 与 设 计 网 络 应 用 系 统 开 发 网 络 管 理 维 护 网 络 信 息 安 全 等 工 作 ; 另 外 从 创 新 角 度 分 析 应 用 型 人 才 更 注 重 技 术 与 应 用 的 创 新 实 践 教 学 是 应 用 型 高 等 学 校 整 个 教 学 环 节 中 的 重 要 组 成 部 分, 是 培 养 高 级 应 用 型 和 创 新 型 人 才 的 重 要 途 径 和 手 段 知 识 能 力 与 素 质 是 高 等 教 育 人 才 培 养 必 须 关 注 的 三 个 要 素, 明 确 能 力 培 养 目 标 完 善 专 业 人 才 培 养 方 案 加 强 学 生 实 践 能 力 培 养 改 善 实 践 教 学 环 境, 增 设 校 内 外 实 践 实 训 教 学 基 地, 构 建 与 网 络 人 才 需 求 相 适 应 的 应 用 型 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 体 系 是 我 校 网 络 工 程 专 业 的 重 要 任 务 1 确 定 面 向 能 力 的 网 络 工 程 人 才 培 养 目 标 能 力 是 指 人 类 顺 利 完 成 某 一 活 动 所 必 需 的 条 件, 人 类 具 有 的 能 力 多 达 200 多 种, 主 要 包 括 自 学 能 力 记 忆 能 力 应 用 能 力 实 践 能 力 研 究 能 力 与 创 新 能 力 等 [2-3] 按 照 CDIO(Conceive Design Implement Operate) 国 际 化 工 程 师 人 才 培 养 的 需 求 目 标 框 架 [3], 明 确 能 力 培 养 的 6 个 目 标 : 获 得 知 识 的 能 力 ; 提 出 分 析 与 解 决 问 题 的 能 力 ; 团 队 合 作 能 力 ; 创 新 与 创 业 能 力 ; 交 流 与 表 达 能 力 ; 英 语 运 用 能 力 和 对 国 际 工 业 产 品 与 过 程 标 准 的 掌 握 与 应 用 能 力 通 过 对 上 述 能 力 培 养 的 分 析, 研 究 和 设 计 出 应 用 型 网 络 工 程 人 才 培 养 方 案, 强 调 实 践 能 力 和 创 新 能 力 培 养 的 重 要 性 能 力 的 获 取 是 在 运 用 知 识 智 力 和 技 能 的 过 程 中 经 过 反 复 训 练 而 逐 步 形 成 的 [2], 网 络 工 程 专 业 能 力 培 养 一 般 采 取 由 浅 入 深, 由 小 型 中 型 大 型 网 络 的 循 序 渐 进 的 客 观 规 律, 通 过 连 续 的 规 模 不 同 的 实 践 项 目 训 练, 实 现 能 力 的 渐 进 培 养 应 用 型 高 校 人 才 能 力 培 养

152 主 要 通 过 实 践 教 学 体 系 完 成, 由 各 种 实 践 教 学 环 节 实 现 CDIO 将 工 程 能 力 水 平 分 为 6 个 等 级, 不 同 的 实 践 教 学 环 节 对 应 不 同 程 度 能 力 的 训 练 [2], 如 下 表 一 所 示 表 一 实 践 教 学 环 节 与 能 力 水 平 对 应 表 能 力 水 平 实 践 教 学 基 础 技 能 训 练 课 堂 实 验 个 人 拓 展 计 划 课 程 设 计 协 同 育 人 科 技 创 新 实 习 实 训 毕 业 设 计 经 过 或 接 触 过 能 够 理 解 并 解 释 能 够 参 与 并 为 之 做 贡 献 能 够 熟 练 操 作 或 实 施 有 能 力 领 导 或 进 行 创 新 有 能 力 进 行 自 主 研 究 2. 实 践 教 学 体 系 设 计 实 践 教 学 体 系 是 指 围 绕 专 业 人 才 培 养 目 标, 运 用 系 统 科 学 理 论 和 方 法 对 组 成 实 践 教 学 的 各 个 要 素 进 行 整 体 设 计, 在 制 定 人 才 培 养 方 案 时, 通 过 对 实 验 实 训 实 习 课 程 设 计 企 业 项 目 实 践 毕 业 设 计 个 人 拓 展 计 划 学 科 竞 赛 等 实 践 教 学 环 节 的 合 理 配 置, 建 立 起 来 的 与 理 论 教 学 体 系 相 适 应 的 最 优 化 的 实 践 教 学 内 容 体 系 必 须 采 用 顶 层 设 计 的 方 法, 构 建 实 践 教 学 体 系 和 内 容, 着 重 培 养 学 生 工 程 实 践 能 力 和 创 新 实 践 能 力, 增 强 团 队 协 作 和 创 新 精 神 等 根 据 应 用 型 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 目 标, 按 照 自 底 向 上 简 单 到 复 杂 从 小 型 到 中 型 到 大 型 从 单 项 到 综 合 的 循 序 渐 进 的 认 知 规 律, 从 顶 层 设 计 的 角 度 对 网 路 工 程 专 业 实 践 教 学 体 系 进 行 系 统 设 计, 可 以 分 解 为 以 下 模 块 [4]. 具 体 对 应 的 课 程 如 表 二 所 示 2.1 基 础 训 练 模 块 主 要 目 标 是 培 养 学 生 的 必 备 技 能 和 素 养, 以 支 撑 后 续 专 业 技 术 能 力 的 培 养 依 据 我 校 应 用 型 复 合 型 创 新 型 创 业 型 人 才 培 养 要 求, 进 一 步 加 大 实 践 教 学 和 创 新 人 才 培 养 [] 为 此, 必 须 首 先 使 得 学 生 必 须 具 备 优 良 的 道 德 品 质 和 社 会 责 任 感, 落 实 立 德 树 人 根 本 任 务 该 模 块 主 要 包 括 人 文 社 科 基 础 自 然 科 学 基 础 工 具 性 基 础 和 通 选 课 程 人 文 社 科 基 础 课 程 包 括 思 想 政 治 理 论 教 育 课 程 大 学 生 心 理 健 康 教 育 就 业 指 导 类 课 程 和 军 事 理 论, 该 类 课 程 中 包 含 的 实 践 学 时 和 课 外 学 时 达 148 学 时, 占 该 类 课 程 总 学 时 的 45% 自 然 科 学 基 础 课 程 包 括 高 等 数 学 微 积 分 概 率 论 和 线 性 代 数 等 工 具 性 基 础 课 程 主 要 涉 及 大 学 英 语 大 学 日 语 和 体 育 等 课 程, 其 中 大 学 英 语 的 教 学 内 容 将 更 加 紧 密 跟 专 业 相 结 合, 培 养 学 生 课 外 阅 读 英 文 文 献 的 兴 趣, 提 高 学 生 的 英 语 应 用 能 力 2.2 课 程 实 验 教 学 模 块 主 要 目 标 是 培 养 学 生 的 实 验 技 能 方 法 和 手 段, 使 其 养 成 严 谨 的 科 学 素 养 和 工 作 方 法 主 要 包 括 学 科 基 础 课 实 验 和 专 业 领 域 课 实 验 学 科 基 础 课 实 验 或 上 机 主 要 包 含 在 开 设 课 程 里 面, 并 不 单 独 开 设 实 验 课, 比 如 计 算 机 科 学 概 论 C 程 序 设 计 基 础 Java 面 向 对 象 程 序 设 计 电 路 与 电 子 技 术 数 字 逻 辑 数 据 库 原 理 与 应 用 等, 学 科 基 础 课 实 验 或 上 机 总 学 时 占 该 模 块 比 例 达 30%, 实 验 主 要 有 演 示 性 验 证 性 综 合 设 计 性 等 多 层 次 的 实 验 构 成, 目 的 在 于 培 养 学 生 的 实 验 方 法 和 技 能 专 业 领 域 课 实 验 或 上 机 主 要 包 括 数 据 结 构 计 算 机 网 络 网 络 工 程 设 计 网 络 操 作 系 统 网 络 管 理 原 理 与 技 术 网 络 故 障 诊 断 与 维 护 网 络 互 联 技 术 无 线 网 络 技 术 防 火 墙 与 入 侵 检 测 等 课 程 里 面, 具 体 见 表 二 所 示 专 业 领 域 课 实 验 或 上 机 总 学 时 占 该 模 块 学 时 比 例 达 40%, 由 验 证 性 设 计 性 综 合 性 等 多 层 次 的 实 验 内 容 构 成, 主 要 目 的 是 验 证 和 掌 握 专 业 技 术 原 理, 培 养 专 业 工 作 所 需 要 的 实 践 能 力 和 技 能, 并 通 过 设 计 性 和 综 合 性 实 验 达 到 培 养 专 业 科 学 素 养 和 实 际 工 作 能 力 2.3 课 程 设 计 模 块 主 要 目 标 是 帮 助 学 生 深 入 理 解 和 熟 练 掌 握 某 一 课 程 专 业 理 论 和 实 践 知 识, 培 养 学 生 熟 练 运 用 该 课 程 知 识 解 决 研 究 性 和 综 合 性 问 题 的 能 力 课 程 设 计 是 一 个 实 践 教 学 环 节, 学 生 学 完 课 程 后, 综 合 利 用 所 学 知 识, 进 行 设 计 实 践, 重 点 在 于 培 养 和 提 高 学 生 综 合 解 决 实 际 问 题 的 能 力 以 及 系 统 表 达 设 计 成 果 的 能 力 本 校 网 络 工 程 专 业 主 要 开 设 了 Java 面 向 对 象 程 序 设 计 大 作 业 数 据 结 构 大 作 业 数 据 库 课 程 设 计 计 算 机 网 络 课 程 设 计 网 络 工 程 设 计 课 程 设 计 等 课 程 设 计 课 程, 学 时 都 是 两 周, 能 够 保 证 学 生 对 学 科 基 础 课 程 和 主 干 专 业 领 域 课 程 的 掌 握

153 2.4 实 习 ( 实 训 ) 模 块 该 模 块 是 指 学 生 在 校 内 外 教 师 和 管 理 人 员 的 指 导 下, 学 生 将 自 己 所 学 的 知 识 运 用 于 仿 真 或 实 际 工 作 中, 通 过 在 实 践 中 学 习 以 获 得 网 络 工 程 专 业 有 关 的 知 识 和 技 能, 同 时 养 成 独 立 工 作 的 能 力 和 职 业 素 质, 进 一 步 培 养 团 队 精 神 实 习 主 要 包 括 课 程 实 训 毕 业 实 习 与 实 训 和 职 业 技 能 实 训, 比 如 开 设 计 算 机 网 络 相 关 课 程 时, 分 批 次 带 领 学 生 参 观 校 网 络 中 心 综 合 布 线 施 工 现 场 以 及 电 信 运 营 商 运 营 机 房 和 环 境 等 毕 业 实 习 与 实 训 是 指 学 生 在 几 乎 学 完 所 有 专 业 课 程 之 后 到 实 习 现 场 参 与 一 定 实 际 工 作, 通 过 综 合 运 用 专 业 知 识 解 决 专 业 技 术 问 题, 在 思 想 业 务 专 业 上 得 到 全 面 锻 炼, 并 进 一 步 掌 握 专 业 技 术 的 实 践 教 学 形 式 该 课 程 安 排 在 第 7 学 期 前 完 成, 可 以 利 用 暑 假 进 行, 学 生 可 以 选 择 到 与 学 校 签 有 合 作 协 议 的 单 位 进 行 实 习, 也 可 以 自 行 选 择 到 跟 专 业 密 切 相 关 的 企 事 业 单 位 进 行, 由 学 校 专 业 教 师 和 企 事 业 专 业 技 术 人 员 合 作 指 导 职 业 技 能 实 训 是 指 通 过 网 络 工 程 专 业 相 关 职 业 技 能 的 培 训, 达 到 提 升 实 际 工 作 能 力, 并 跟 网 络 工 程 专 业 有 关 主 流 认 证 相 结 合, 鼓 励 学 生 参 加 全 国 软 件 水 平 考 试 H3C 认 证 或 思 科 认 证 2.5 协 同 育 人 模 块 该 模 块 指 校 内 校 际 和 校 企 协 同 育 人 校 内 协 同 育 人 主 要 指 充 分 利 用 各 专 业 创 新 实 验 室 各 专 业 实 习 实 训 基 地 等 校 内 优 质 资 源, 提 倡 资 源 共 享 共 建 比 如 网 络 工 程 专 业 可 以 充 分 利 用 通 信 工 程 专 业 的 通 信 实 验 室 开 展 实 验 教 学 和 科 技 创 新 活 动 校 际 协 同 育 人 是 充 分 利 用 校 内 优 质 资 源 与 同 类 院 校 进 行 资 源 共 享, 包 括 优 质 课 程 实 验 室 实 训 实 践 基 地 等 校 企 协 同 育 人 是 指 与 企 业 联 合 培 养 人 才, 协 同 共 建 专 业 共 建 实 验 室 共 建 实 习 实 践 基 地, 共 建 协 同 育 人 平 台 等, 在 课 堂 教 学 中 也 可 以 引 入 行 业 企 业 专 家 参 与 课 程 教 学 本 校 部 分 专 业 课 程 参 照 有 关 企 业 专 家 的 意 见 进 行 过 修 改 本 学 院 目 前 跟 杭 州 华 三 通 信 技 术 有 限 公 司 广 州 中 星 网 络 技 术 有 限 公 司 北 京 凌 阳 科 技 有 限 公 司 开 展 校 企 协 同 育 人 2.6 个 人 拓 展 计 划 模 块 该 模 块 主 要 是 因 材 施 教, 注 重 个 性 化 发 展 在 强 化 实 践 理 论 提 升 考 证 辅 导 等 方 面 有 所 侧 重 和 突 出 本 校 网 络 工 程 专 业 开 设 的 个 人 拓 展 计 划 课 程 主 要 侧 重 于 跨 平 台 程 序 设 计 语 言 网 站 开 发 智 能 手 机 应 用 开 发 和 网 络 工 程 师 培 训 等 课 程 每 门 课 的 上 机 学 时 占 该 门 课 总 学 时 的 50%, 更 加 注 重 学 生 实 践 能 力 的 提 升 比 如 有 高 级 网 页 设 计 Java Web 应 用 开 发 Android 应 用 开 发 ios 应 用 开 发 等 课 程 具 体 开 设 有 专 业 实 践 类 课 程 ( 全 校 性 公 共 课 除 外 ) 见 表 二 所 示 2.7 课 外 科 技 竞 赛 创 新 模 块 通 过 学 校 开 展 的 学 生 研 究 计 划 (SRP) 建 立 兴 趣 小 组 和 校 企 合 作 等 方 式 培 养 学 生 的 创 新 创 业 能 力 这 有 助 于 充 分 挖 掘 学 生 潜 质 发 挥 个 性 特 长 培 养 兴 趣 爱 好 增 强 学 生 综 合 能 力 该 模 块 主 要 由 学 生 利 用 课 余 时 间 在 校 内 外 教 师 的 指 导 下 开 展 学 术 性 知 识 性 和 竞 技 性 的 学 习 活 动 2.8 毕 业 设 计 模 块 学 生 在 完 成 各 门 专 业 课 程 的 学 习 后, 综 合 运 用 本 专 业 理 论 和 实 践 知 识 技 能 和 技 术, 有 一 定 自 我 创 见 地 完 成 解 决 实 际 问 题 的 毕 业 设 计 这 既 是 对 学 生 本 科 四 年 学 习 情 况 的 综 合 全 面 检 查, 也 是 学 生 理 论 联 系 实 际, 提 高 工 程 实 践 能 力 和 创 新 能 力 的 一 个 重 要 过 程 毕 业 设 计 主 要 包 括 网 络 工 程 设 计 项 目 网 络 应 用 开 发 网 络 软 件 设 计 与 实 现 等 与 专 业 相 关 的 来 源 于 跟 实 际 工 作 密 切 联 系 的 工 程 项 目 3. 能 力 培 养 教 学 实 践 在 多 年 的 网 络 工 程 专 业 实 践 一 线 教 学 工 作 中, 笔 者 对 教 学 体 系 方 法 和 手 段 进 行 了 系 统 和 深 入 的 研 究, 针 对 学 生 能 力 培 养 的 教 学, 将 实 践 的 成 果 归 纳 为 以 下 四 个 方 面 [5] 3.1 获 取 知 识 能 力 培 养 对 于 网 络 工 程 专 业 的 知 识 领 域, 需 要 广 泛 而 深 入 的 进 行 实 践 和 研 究, 针 对 这 一 点 要 保 持 很 强 的 好 奇 心, 通 过 学 科 基 础 课 和 专 业 领 域 课 的 课 程 实 验 部 分 激 发 出 学 生 对 专 业 知 识 的 强 烈 求 知 欲 比 如 在 计 算 机 网 络 实 验 时, 其 中 制 作 网 线 的 实 验 可 以 让 学 生 实 现 两 台 电 脑 通 过 网 线 直 接 连 接 并 实 现 资 源 共 享 这 里 面 就 涉 及 到 制 作 交 叉 线 和 网 络 协 议 的 知 识, 所 以 学 生 们 必 须 要 获 取 到 这 方 面 的 知 识

154 3.2 提 出 分 析 和 解 决 问 题 能 力 培 养 问 题 源 自 于 学 生 的 好 奇 心, 提 出 分 析 和 解 决 问 题 的 过 程 中 充 满 求 知 欲 望 在 专 业 实 践 教 学 过 程 中, 可 以 由 老 师 提 出 问 题 或 学 生 自 行 提 出 问 题, 甚 至 众 多 教 育 学 者 认 为, 在 科 学 学 习 和 研 究 中, 提 出 问 题 能 力 的 培 养 比 解 决 问 题 能 力 的 培 养 更 重 要 [6] 能 否 提 出 具 有 见 解 性 的 问 题 主 要 取 决 于 学 生 或 教 师 对 教 学 内 容 的 把 握 程 度 和 思 考 深 度, 而 且 必 须 建 立 在 系 统 地 学 习 基 础 之 上 引 导 学 生 提 出 分 析 和 解 决 问 题 就 是 要 让 学 生 学 会 思 考, 在 实 践 教 学 过 程 中 发 现 问 题 在 具 体 的 实 践 教 学 过 程 中, 多 引 导 学 生 提 为 什 么 会 这 样, 多 想 怎 么 办, 并 将 自 己 的 想 法 多 次 尝 试, 让 学 生 明 白 实 践 教 学 不 仅 仅 是 练 手 的 手 段, 而 是 专 业 学 习 的 重 中 之 重 比 如 在 网 络 工 程 设 计 实 践 教 学 的 流 量 分 析 过 程 中, 为 什 么 不 同 规 模 的 网 络 需 要 的 接 入 带 宽 不 一 样, 也 许 之 前 只 是 模 糊 的 概 念, 而 这 里 可 以 引 导 学 生 提 出 1 百 个 人 公 司 网 络 和 3 万 人 校 园 网 络 的 接 入 带 宽 到 底 分 别 需 要 多 大?, 这 里 必 须 要 有 详 细 的 应 用 数 据 分 析, 并 解 决 接 入 带 宽 瓶 颈 问 题 为 了 更 好 地 激 发 学 生 对 实 践 教 学 的 学 习 兴 趣, 我 们 在 众 多 专 业 课 程 中 提 出 了 探 究 式 教 学 模 式, 并 取 得 了 良 好 的 教 学 效 果 表 二 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 学 时 ( 含 上 机 实 验 等 部 分, 不 包 括 全 校 性 公 共 课 ) 课 程 类 别 课 程 名 称 ( 实 践 学 时 [/ 总 学 时 ]) 课 程 性 质 实 践 课 程 所 属 模 块 学 科 基 础 课 计 算 机 科 学 概 论 (24/48),C 程 序 设 计 基 础 (16/72),Java 面 向 对 象 程 序 设 计 (16/72), 电 路 与 电 子 技 术 (16/64), 数 字 逻 辑 必 修 课 程 实 验 教 学 模 块 (16/48), 数 据 原 理 与 应 用 (8/48) 数 据 结 构 (16/72), 计 算 机 网 络 (8/64), 通 信 原 理 (8/48), 计 算 机 组 成 原 理 (16/72), 网 络 工 程 设 计 (16/48), 操 作 系 统 (16/64), 网 络 必 修 课 程 实 验 教 学 模 块 操 作 系 统 (16/64) 专 业 领 域 课 汇 编 语 言 程 序 设 计 (16/48), 多 媒 体 制 作 技 术 (20/40), 网 络 管 理 原 理 与 技 术 (16/48), 计 算 机 网 络 安 全 (10/48), 网 络 故 障 诊 断 与 维 护 (8/40), 网 络 互 联 技 术 (20/48), 嵌 入 式 选 修 课 程 实 验 教 学 模 块 应 用 程 序 开 发 (24/48), 防 火 墙 与 入 侵 检 测 (8/40), 无 线 网 络 技 术 (8/48), 软 件 工 程 导 论 (16/48),XML 语 言 及 应 用 (16/40) 高 级 网 页 设 计 与 制 作 (24/48),Java Web 应 用 开 发 (20/40), Java EE 框 架 应 用 开 发 (20/40),.NET 程 序 设 计 基 础 (20/40), Android UI 设 计 (16/32),ASP.NET 动 态 网 页 个 人 拓 展 计 划 模 块 课 程 实 验 教 学 模 块 设 计 (20/48),PHP Web 应 用 开 发 (20/40), 课 程 设 计 模 块 个 人 拓 Android 应 用 开 发 (24/48),Oracle 数 据 库 设 选 修 实 习 ( 实 训 ) 模 块 展 计 划 计 (20/40),iOS 编 程 基 础 (24/48),iOS 应 用 协 同 育 人 模 块 开 发 (24/48),Java EE 框 架 应 用 开 发 项 目 实 践 (2 周 ),ASP.NET 动 态 网 页 设 计 项 目 实 践 课 外 科 技 竞 赛 创 新 模 块 (2 周 ),PHP Web 应 用 开 发 课 程 设 计 (2 周 ), 智 能 手 机 软 件 开 发 课 程 设 计 (2 周 ) 集 中 实 践 教 学 环 节 军 训 (2 周 ), 金 工 实 习 (1 周 ), 电 子 工 业 实 习 (2 周 ),Java 面 向 对 象 程 序 设 计 大 作 业 (2 周 ), 数 据 结 构 大 作 业 (2 周 ), 数 据 库 课 程 设 计 (2 周 ), 网 络 工 程 设 计 课 程 设 计 (2 周 ) 必 修 课 程 设 计 模 块 实 习 ( 实 训 ) 模 块 企 业 项 目 实 践 (2 周 ) 必 修 协 同 育 人 模 块 职 业 技 能 实 训 (2 周 ) 实 习 与 实 训 (4 周 ) 必 修 实 习 ( 实 训 ) 模 块 毕 业 设 计 (15 周 ) 必 修 毕 业 设 计 模 块 3.3 团 队 协 作 能 力 培 养 团 队 协 作 能 力 是 指 以 团 队 为 基 础, 充 分 发 挥 团 队 精 神, 团 队 成 员 相 互 协 作 互 补 互 助 达 到 团 队 最 大 工 作 效 率 的 能 力 在 专 业 课 实 践 教 学 中, 大 多 数 课 程 以 小 组 的 形 式 来 协 作 完

155 成 实 验 实 训 过 程, 并 对 小 组 和 成 员 的 表 现 分 别 进 行 评 价, 并 采 取 一 定 的 激 励 机 制 在 部 分 专 业 课 程 教 学 中, 老 师 可 以 根 据 自 己 的 研 究 项 目 或 者 围 绕 网 络 新 技 术 给 学 生 布 置 研 究 课 题 [7], 也 可 以 在 SRP 研 究 兴 趣 小 组 和 校 企 合 作 中 布 置 研 究 课 题, 让 学 生 5 人 左 右 一 组, 以 小 组 为 单 位 完 成 资 料 查 找 方 案 设 计 和 ( 模 拟 ) 实 现, 最 后 撰 写 研 究 报 告 同 时 要 求 学 生 在 课 堂 上 或 课 外 时 间 报 告 他 们 的 研 究 结 果, 老 师 和 学 生 现 场 提 问 这 样 可 以 很 好 地 锻 炼 学 生 的 探 索 研 究 能 力 团 队 协 作 能 力 和 表 达 能 力, 有 利 于 提 高 学 生 的 科 学 素 养 3.4 创 新 能 力 培 养 通 过 创 新 性 实 践 教 学, 培 养 学 生 的 创 新 意 识 创 新 精 神 和 创 新 能 力 我 们 主 要 从 以 下 三 个 方 面 开 展 对 学 生 创 新 能 力 的 培 养 一 是 在 实 践 教 学 内 容 上 反 应 网 络 技 术 的 最 新 进 展 例 如 开 设 IPv6 协 议 相 关 的 实 验 实 训 以 及 其 他 新 型 网 络 应 用 相 关 的 实 践 教 学 二 是 依 托 教 师 科 研 项 目 或 学 生 自 行 提 出 的 研 究 项 目 开 展 学 生 的 创 新 意 识 培 养, 同 时 也 鼓 励 学 生 申 报 学 校 学 生 研 究 计 划 (SRP) 和 广 东 省 大 学 生 创 新 创 业 性 项 目 并 给 予 学 生 团 队 全 程 指 导 三 是 设 立 学 生 创 新 实 验 室 和 加 大 实 验 室 开 放 力 度, 鼓 励 学 生 课 余 时 间 进 入 实 验 室 和 创 新 工 作 室, 积 极 参 加 各 类 训 练, 并 依 托 实 验 平 台 开 展 研 究 创 新 型 实 验 4. 实 践 教 学 保 障 措 施 4.1 加 强 实 习 基 地 建 设 加 强 校 内 外 实 习 实 训 基 地 的 建 设 一 是 已 完 善 网 络 实 验 室 软 硬 件 环 境, 进 一 步 加 强 了 跟 校 网 络 中 心 的 合 作, 把 这 些 基 地 建 设 成 为 贴 近 工 程 实 际 的 校 内 实 习 基 地 ; 二 是 充 分 利 用 发 挥 与 北 京 凌 阳 爱 普 科 技 有 限 公 司 联 合 共 建 的 物 联 网 实 验 室 的 作 用, 以 及 与 杭 州 华 三 通 信 技 术 有 限 公 司 联 合 成 立 的 H3C 网 络 学 院 和 跟 广 州 中 星 网 络 技 术 有 限 公 司 联 合 成 立 的 创 新 实 验 室 的 积 极 作 用, 把 行 业 标 准 行 业 培 训 科 学 研 究 工 程 技 术 应 用 与 学 生 培 养 过 程 紧 密 结 合, 以 培 养 学 生 动 手 实 践 能 力 和 创 新 能 力 另 外 进 一 步 主 动 联 系 IT 行 业 及 相 关 企 事 业 单 位, 积 极 创 造 条 件 创 建 更 多 稳 定 有 效 的 校 内 外 实 习 实 训 教 学 基 地 4.2 改 革 实 践 教 学 评 价 改 革 实 践 教 学 考 核 方 法, 改 变 传 统 的 以 学 生 实 验 报 告 和 答 辩 等 为 主 要 依 据 的 考 核 方 法, 逐 步 实 行 排 除 网 络 疑 难 问 题 和 故 障 的 能 力 及 综 合 运 用 知 识 的 能 力 等 项 目 为 依 据 的 适 应 学 生 能 力 培 养 鼓 励 探 索 的 多 元 实 践 考 核 方 法 [1,8] 我 们 从 学 生 考 勤 纪 律, 提 出 分 析 和 解 决 问 题 能 力, 动 手 实 践 能 力, 创 新 能 力 答 辩 熟 练 程 度 和 实 验 报 告 多 方 面 进 行 全 面 考 核, 使 网 络 工 程 专 业 学 生 工 程 实 践 技 能 创 新 思 维 和 严 谨 的 科 学 素 质 得 到 全 面 培 养 4.3 建 设 双 师 型 师 资 队 伍 应 用 型 本 科 院 校 的 课 程 与 教 学 往 往 与 实 际 工 作 中 现 实 问 题 联 系 非 常 紧 密, 要 能 够 更 好 地 培 养 学 生 的 动 手 实 践 能 力 和 创 新 能 力, 必 须 要 具 有 高 水 平 的 双 师 型 师 资 队 伍 建 设 一 支 专 兼 结 合 品 德 优 良 专 业 素 质 水 平 高 有 一 定 钻 研 精 神 和 奉 献 精 神 的 师 资 队 伍 是 提 高 实 践 教 学 质 量 的 重 要 保 障 为 此, 我 们 采 取 了 如 下 的 措 施 : 一 是 通 过 引 进 实 践 能 力 强 理 论 基 础 好 的 企 业 技 术 专 辑, 近 几 年 本 专 业 引 进 了 两 名 这 方 面 的 技 术 专 家 充 实 了 网 络 工 程 专 业 的 双 师 型 师 资 队 伍 二 是 选 派 教 师 到 企 事 业 单 位 进 行 培 训 和 锻 炼, 目 前 已 通 过 加 强 与 H3C 等 资 深 网 络 企 业 合 作, 定 期 把 教 师 选 派 到 企 业 去 培 训 锻 炼, 提 高 专 业 实 践 能 力 并 同 时 建 议 教 师 通 过 相 应 的 职 业 资 格 证 考 试, 比 如 H3C 认 证 思 科 认 证 软 件 水 平 考 试, 等 等, 目 前 网 络 工 程 专 业 的 双 师 型 师 资 队 伍 比 例 达 80% 三 是 定 期 聘 请 校 外 有 丰 富 工 作 经 验 的 技 术 骨 干 作 为 兼 职 实 践 指 导 教 师, 尤 其 是 注 重 引 进 企 业 一 线 的 技 术 人 员 或 专 家 来 指 导 实 践 教 学 工 作 结 语 我 们 在 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 工 作 研 究 中, 着 眼 于 改 进 各 模 块 实 践 教 学 内 容 对 学 生 实 践 能 力 和 创 新 能 力 的 培 养, 完 善 现 有 实 践 教 学 条 件, 改 进 教 学 模 式 方 法 和 手 段, 对 提 高 实 践 教 学 质 量 具 有 重 要 意 义 并 通 过 加 强 校 内 外 实 习 实 训 基 地 建 设, 改 革 实 践 教 学 评 价, 建 立 双 师 型 师 资 队 伍 等 措 施 的 有 效 实 施, 经 过 多 年 的 实 践 教 学 改 革, 使 得 毕 业 生 既 有 扎 实 的 理 论 基 础, 又 有 较 强 的 实 践 动 能 力 和 创 新 能 力, 为 今 后 的 工 作 和 学 习 深 造 打 下 了 良 好 的 基 础 根 据 近 几 届 的 就 业 率 和 就 业 单 位 的 反 馈, 都 表 明 实 践 教 学 改 革 较 好 地 切 合 了 实 际 工 作 的 需 要, 学 生 凭 着 自 己 扎 实 的 专 业 知 识 能 较 快 地 找 到 合 适 单 位 并 能 很 快 适 应 具 体 的 工 作 岗 位

156 参 考 文 献 : [1] 何 建 新, 贾 丽 媛, 吴 宏 斌. 网 络 工 程 应 用 型 人 才 培 养 实 践 教 学 改 革 探 索 与 实 践 [J]. 西 南 科 技 大 学 高 教 研 究,2011(2): [2] 李 红 梅, 张 红 延, 卢 苇. 面 向 能 力 培 养 的 软 件 工 程 实 践 教 学 体 系 [J], 高 等 工 程 教 育 研 究, 2009(2): [3] 查 建 中. 面 向 经 济 全 球 化 的 工 程 教 育 改 革 战 略 [J]. 高 等 工 程 教 育 研 究,2008(1): [4] 华 南 理 工 大 学 广 州 学 院 教 学 文 件, 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 计 划 等 [5] 解 光 勇, 施 卫, 屈 光 辉. 面 向 学 生 能 力 培 养 的 大 学 物 理 实 验 教 学 探 索 与 实 践 [J]. 大 学 物 理 实 验,2012(2): [6] 戴 宏 毅. 高 校 学 生 提 出 问 题 能 力 的 培 养 刍 议 [J]. 高 等 教 育 研 究 学 报,2008,31(3):9-11. [7] 蔡 开 裕, 朱 培 栋, 曹 介 南 等. 提 高 高 网 络 工 程 专 业 人 才 素 质 之 我 见 [J]. 计 算 机 教 育,2010(23): [8] 高 桂 桢. 高 校 内 部 本 科 教 学 质 量 保 障 体 系 的 建 设 研 究 [J]. 教 育 研 究 与 实 验,2009(7):

157 无 线 网 络 教 学 中 的 仿 真 软 件 应 用 研 究 陈 曦, 张 楠, 方 诗 虹 ( 西 南 民 族 大 学 计 算 机 科 学 与 技 术 学 院, 四 川 成 都 ) 摘 要 : 探 讨 了 无 线 网 络 教 学 中 存 在 的 问 题, 提 出 在 教 学 中 以 OMNeT++ 仿 真 软 件 作 为 实 践 手 段, 并 以 无 线 局 域 网 中 常 见 的 隐 藏 节 点 问 题 为 案 例, 介 绍 了 OMNeT++ 在 WLAN 教 学 中 的 应 用 案 例 分 析 表 明 OMNeT++ 可 直 观 深 入 地 帮 助 理 解 无 线 网 络 协 议 的 宏 观 流 程 和 工 作 原 理 另 外, 与 Wireshark 抓 包 软 件 进 行 了 对 比, 阐 述 了 OMNeT++ 在 无 线 网 络 教 学 中 具 备 的 优 势 和 普 适 性 关 键 词 : 无 线 网 络 ; 无 线 局 域 网 ; 网 络 仿 真 中 图 分 类 号 :TP393 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 0 引 言 随 着 以 WLAN [1] 技 术 为 代 表 的 无 线 网 络 技 术 日 益 应 用 在 企 业 家 庭 SOHO 环 境, 无 线 网 络 已 成 为 计 算 机 网 络 教 学 和 研 究 的 热 点 据 思 科 公 司 报 告,WiFi [2] 将 于 2016 年 占 据 一 半 以 上 的 互 联 网 总 流 量, 移 动 数 据 将 迅 速 增 长 并 将 占 10% 的 市 场 份 额 [3], 这 也 凸 显 了 无 线 网 络 在 应 用 领 域 的 重 要 性 顺 应 这 一 趋 势, 无 线 网 络 教 学 在 网 络 工 程 专 业 课 程 中 所 占 的 比 例 和 重 要 性 也 逐 渐 提 高 但 同 有 线 网 络 相 比, 无 线 网 络 由 于 采 用 了 无 线 电 波 作 为 传 输 介 质, 没 有 直 观 的 有 线 链 路, 相 对 抽 象, 学 生 难 以 直 观 地 理 解 无 线 网 络 的 拓 扑 结 构, 造 成 了 学 习 上 的 障 碍 包 括 无 线 网 络 课 程 在 内, 网 络 工 程 专 业 的 课 程 具 有 较 强 的 应 用 性, 除 了 纯 理 论 教 学 之 外, 应 当 加 强 实 践 环 节, 创 造 学 生 动 手 的 机 会 针 对 网 络 工 程 教 学 的 特 点, 较 好 的 实 践 途 径 应 是 在 充 分 讲 授 理 论 知 识 的 基 础 上, 让 学 生 亲 手 配 置 具 体 的 网 络 设 备, 既 对 设 备 形 成 直 观 的 感 受, 又 能 了 解 理 论 知 识 的 实 际 应 用 场 景 但 在 实 际 实 践 环 节 中, 由 于 硬 件 设 备 相 对 于 学 生 基 数 往 往 较 少, 学 生 难 以 获 得 足 够 的 实 践 时 间, 形 成 了 难 以 调 和 的 矛 盾 鉴 于 此, 笔 者 认 为 应 充 分 发 挥 网 络 仿 真 软 件 的 作 用, 为 学 生 创 建 模 拟 的 丰 富 多 样 的 应 用 场 景, 使 学 生 能 够 在 仿 真 环 境 中 获 取 网 络 配 置 和 运 行 的 经 验 而 在 教 学 过 程 中, 宜 选 用 直 观 易 演 示 编 程 简 单 配 置 灵 活 的 仿 真 软 件, 以 充 分 模 拟 网 络 设 备 和 网 络 拓 扑 结 构, 使 学 生 理 解 网 络 协 议 的 原 理 及 应 用 场 景 本 文 研 究 将 OMNeT++ [4] (Objective Modular Network Testbed in C++) 在 无 线 网 络 教 学 中 的 应 用, 特 别 地, 为 了 阐 述 的 方 便, 本 文 将 着 重 讨 论 OMNeT++ 在 无 线 局 域 网 WLAN 教 学 环 境 下 的 应 用, 以 展 示 OMNeT++ 在 教 学 上 的 优 势 和 普 适 性 本 文 的 组 织 如 下 : 第 1 节 对 OMNeT++ 做 必 要 的 简 介 ; 第 2 节 以 WLAN 中 的 隐 藏 节 点 问 题 [5] 为 案 例, 阐 述 OMNeT++ 在 无 线 网 络 教 学 中 的 优 势 和 特 色 ; 第 3 节 将 OMNeT++ 同 Wireshark 作 对 比, 阐 述 仿 真 软 件 和 抓 包 软 件 在 无 线 网 络 教 学 中 的 利 弊 ; 第 4 节 进 行 总 结 和 展 望 1 OMNeT++ 简 介 OMNeT++ 是 开 源 的 基 于 组 件 的 模 块 化 开 放 网 络 仿 真 平 台, 近 年 来 在 科 学 和 工 业 领 域 获 得 了 广 泛 的 应 用, 已 成 为 网 络 仿 真 领 域 最 重 要 的 仿 真 软 件 之 一 OMNeT++ 作 为 离 散 事 件 仿 真 基 金 项 目 : 中 央 高 校 基 本 科 研 业 务 费 专 项 资 金 项 目 (2014NZYQN24) 作 者 简 介 : 陈 曦 (1985-), 男, 重 庆 永 川 人, 讲 师 博 士, 计 算 机 网 络 面 向 服 务 计 算

158 器, 具 备 强 大 完 善 的 图 形 界 面 接 口 和 可 嵌 入 式 仿 真 内 核, 同 NS-3 [6],OPNET [7] 和 JavaSim [8] 等 仿 真 平 台 相 比,OMNeT++ 可 运 行 于 多 个 操 作 系 统 平 台, 可 以 简 便 定 义 网 络 拓 扑 结 构, 具 备 编 程 调 试 和 跟 踪 支 持 等 功 能 在 网 络 模 型 的 编 程 方 面,OMNeT++ 使 用 C++, 具 有 一 定 编 程 基 础 的 学 习 者 都 可 较 快 上 手 OMNeT++ 主 要 用 于 通 信 网 络 和 分 布 式 系 统 的 仿 真 1.1 OMNeT++ 的 组 成 OMNeT++ 主 要 由 六 个 部 分 组 成 : 仿 真 内 核 库 (Simulation Kernel Library, Sim), 网 络 描 述 语 言 的 编 译 器 (Network Description Compiler, NEDC), 图 形 化 的 网 络 编 辑 器 (graphical network description editor, GNED), 仿 真 程 序 的 图 形 化 用 户 接 口 Tkenv, 仿 真 程 序 的 命 令 行 用 户 接 口 Cmdenv, 图 形 化 的 输 出 工 具 Plove 和 Scalar Sim 是 仿 真 内 核 和 类 库, 用 户 编 写 的 仿 真 程 序 要 同 Sim 连 接,Sim 在 OMNeT++ 中 占 据 最 为 核 心 重 要 的 地 位 限 于 篇 幅, 各 组 件 不 再 具 体 阐 述, 有 兴 趣 的 读 者 可 参 见 [9] 1.2 OMNeT++ 的 特 点 模 块 化 的 NED 语 言 :OMNeT++ 使 用 C++ 将 网 络 协 议 路 由 算 法 等 编 写 为 底 层 模 块, 并 采 用 声 明 式 的 NED 语 言 (Network Description 网 络 描 述 语 言 ) 暴 露 模 块 接 口, 实 现 模 块 化 和 模 块 间 的 可 组 合 性 模 块 组 合 方 式 的 改 变 并 不 影 响 底 层 C/C++ 代 码, 即,NED 提 供 了 模 型 的 框 架, 相 当 于 模 块 间 的 粘 合 剂,C 提 供 了 模 型 具 体 功 能 的 实 现 ( 如 路 由 算 法 网 络 协 议 等 ) 较 简 单 的 模 块 可 嵌 套 组 合 为 较 复 杂 的 模 块, 实 现 了 高 度 的 模 块 化 和 模 块 的 可 重 用 性, 为 网 络 模 型 的 设 计 提 供 了 极 大 的 便 利 另 外,OMNeT++ 提 供 了 NED 的 图 形 化 编 辑 环 境, 可 通 过 拖 拽 NED 模 块 进 行 网 络 建 模, 直 观 灵 活, 适 合 教 学 和 演 示 灵 活 的 INI 文 件 配 置 :INI 文 件 (Initialization 文 件, 即 初 始 化 配 置 文 件 ) 用 于 配 置 仿 真 时 的 网 络 业 务 和 运 行 参 数 当 用 户 设 计 好 网 络 拓 扑 结 构 之 后, 仅 需 对 INI 文 件 做 修 改, 即 可 实 现 仿 真 场 景 的 变 化, 而 无 需 修 改 网 络 拓 扑 结 构, 这 大 大 提 高 了 网 络 模 型 的 可 重 用 性, 减 轻 了 设 计 负 担 丰 富 的 模 型 库 :OMNeT++ 具 有 丰 富 的 模 型 库 支 持, 大 多 数 情 况 下 ( 特 别 是 教 学 情 况 下 ) 不 必 使 用 C++ 语 言 亲 自 编 写 常 用 的 网 络 模 型, 而 可 直 接 使 用 模 型 库 提 供 的 模 块 如, 对 于 TCP/IP 仿 真,OMNeT++ 官 方 提 供 inet 模 型 库, 已 包 含 了 TCP/IP 协 议 簇 各 层 次 的 常 用 协 议 ; 对 于 无 线 网 络 仿 真, 可 使 用 inetmanet 模 型 库 ; 对 于 WSN [10] 仿 真, 可 使 用 Castalia 模 型 库 等 读 者 可 参 见 [9], 列 举 了 适 用 于 各 类 网 络 的 模 型 库 并 且, 模 型 库 中 的 模 型 均 可 通 过 拖 拽 方 式 进 行 网 络 建 模 强 大 的 仿 真 功 能 :OMNeT++ 提 供 了 仿 真 动 画 窗 口 以 动 态 演 示 仿 真 流 程, 且 仿 真 速 度 可 调, 包 含 步 进 常 规 快 速 特 快 (step, normal, fast, express) 几 档 速 率, 以 匹 配 仿 真 分 析 的 不 同 阶 段 ; 详 细 的 日 志 记 录 功 能 ( 包 含 日 志 表 事 件 日 志 窗 口 等 ) 为 网 络 协 议 的 深 入 分 析 提 供 了 有 力 的 工 具 ; 强 大 的 数 据 采 集 功 能 ( 可 采 集 标 量 图 直 方 图 矢 量 图 散 点 图 等 ) 为 网 络 协 议 性 能 的 分 析 提 供 了 有 力 的 保 障

159 2 OMNeT++ 在 WLAN 教 学 中 的 应 用 本 节 将 以 WLAN 教 学 中 的 一 个 重 点 问 题 隐 藏 节 点 问 题 为 案 例, 结 合 笔 者 在 实 际 教 学 中 设 计 的 实 验, 阐 述 OMNeT++ 在 WLAN 教 学 中 的 应 用 本 实 验 的 目 的 为 : 在 包 含 隐 藏 节 点 的 WLAN 内, 分 别 使 用 CSMA/CA 和 RTS/CTS [11] 协 议, 理 解 RTS/CTS 解 决 隐 藏 节 点 问 题 的 原 理 限 于 篇 幅, 并 为 了 阐 述 的 方 便, 本 节 仅 涉 及 在 隐 藏 节 点 情 况 下 使 用 CSMA/CA, 且 与 实 际 教 学 中 的 实 验 相 比 有 所 简 化 在 实 践 教 学 过 程 中, 要 求 学 生 在 理 解 理 论 的 基 础 上 利 用 OMNeT++ 进 行 仿 真 实 验, 并 形 成 实 验 报 告, 具 体 步 骤 为 : (1) 完 成 网 络 拓 扑 结 构 的 设 计 : 大 部 分 仿 真 实 验 的 网 络 拓 扑 结 构 均 可 使 用 inet 模 型 库 提 供 的 模 型 通 过 拖 拽 的 方 式 搭 建 本 案 例 是 验 证 性 实 验, 拓 扑 结 构 相 对 简 单, 如 图 4 所 示 其 中 h1 和 h2 为 WLAN 的 客 户 站, 使 用 inet 的 WirelessHost 模 型 ;ap 为 WLAN 的 无 线 接 入 点, 使 用 AccessPoint 模 型 ;channelcontrol 为 信 道 控 制 模 块, 用 于 定 义 WLAN 使 用 的 频 段 节 点 的 无 线 发 射 功 率 等 物 理 层 参 数, 使 用 ChannelControl 模 型 ;configurator 为 IP 地 址 配 置 模 块, 使 用 IPv4NetworkConfigurator 模 型 图 4 网 络 拓 扑 结 构 (2) 编 写 INI 文 件 : 用 于 配 置 网 络 业 务 和 仿 真 参 数, 限 于 篇 幅, 本 案 例 的 INI 文 件 具 体 内 容 从 略 INI 文 件 配 置 的 主 要 业 务 为 :h1 和 h2 相 互 发 送 ping 数 据 报, 接 入 点 ap 将 收 到 的 ping 数 据 报 根 据 IP 地 址 转 发 给 目 的 节 点 从 拓 扑 结 构 可 以 看 出, 蓝 色 的 圆 圈 标 示 了 节 点 的 无 线 信 号 覆 盖 范 围,h1 和 h2 相 互 不 在 对 方 的 覆 盖 范 围, 互 为 隐 藏 节 点 ;ap 均 在 h1 和 h2 的 覆 盖 范 围, 因 此 可 以 收 到 并 转 发 来 自 h1 和 h2 的 帧 当 使 用 CSMA/CA 协 议 的 时 候,h1 和 h2 由 于 监 听 不 到 对 方, 在 接 入 网 络 信 道 的 时 候, 可 能 产 生 冲 突, 这 时 ap 收 到 的 来 自 h1 和 h2 的 帧 可 能 发 生 碰 撞, 造 成 帧 接 收 失 败 而 当 使 用 RTS/CTS 协 议 的 时 候, 由 于 ap 收 到 某 个 节 点 的 RTS 之 后, 会 向 其 他 节 点 发 送 CTS 帧 清 除 发 送, 实 际 上 预 约 了 信 道, 防 止 了 其 他 节 点 接 入 信 道, 从 而 尽 可 能 的 避 免 了 冲 突, 进 而 在 一 定 程 度 上 解 决 了 隐 藏 节 点 问 题 (3) 开 始 仿 真 : 在 完 成 上 述 两 个 步 骤 之 后 即 可 开 始 实 际 仿 真 了 仿 真 中 包 含 两 个 重 要 的 窗

160 口 : 动 画 窗 口 和 事 件 日 志 窗 口 动 画 窗 口 以 动 画 的 形 式 直 观 地 展 示 了 数 据 帧 的 发 送 过 程, 从 宏 观 上 体 现 了 协 议 的 工 作 流 程 如 图 4 所 示, 节 点 ap 正 在 向 h1 和 h2 发 送 ACK 帧 从 动 画 窗 口 中, 可 清 楚 地 看 到 数 据 帧 的 流 向 及 当 前 正 在 发 送 数 据 的 节 点 ( 图 中 红 色 方 框 所 示 ) 另 外, 动 画 窗 口 也 方 便 学 生 理 解 WLAN 的 某 些 特 性, 如 在 非 ad hoc 模 式 下, 从 图 4 中 可 清 楚 地 看 到 h1 发 送 到 h2 的 数 据 帧 并 不 是 直 接 发 送 的, 而 是 通 过 ap 中 继 的, 从 而 较 好 地 理 解 了 WLAN 两 种 模 式 (ad hoc 和 infrastructure) 的 区 别 在 仿 真 的 过 程 中 还 有 以 文 本 方 式 记 录 仿 真 流 程 的 事 件 日 志 窗 口 动 画 窗 口 提 供 了 一 个 协 议 流 程 的 直 观 界 面, 而 事 件 日 志 窗 口 则 为 理 解 和 分 析 协 议 提 供 了 有 力 的 工 具 图 5 中 主 窗 口 蓝 色 字 体 为 事 件 名 ( 包 括 事 件 编 号 和 发 生 时 间 ), 接 续 的 黑 色 文 字 是 对 事 件 的 详 细 阐 述 在 教 学 过 程 中, 笔 者 会 从 事 件 日 志 中 提 取 关 键 事 件 的 编 号, 要 求 学 生 配 合 观 察 动 画 窗 口, 对 关 键 事 件 进 行 整 理 和 分 析, 形 成 如 表 1 所 示 的 关 键 事 件 表, 作 为 实 验 报 告 的 一 部 分, 以 加 深 对 协 议 原 理 和 流 程 的 理 解 表 1 是 对 关 键 事 件 表 一 部 分 的 截 取, 为 方 便 阐 述, 若 干 事 件 未 包 含 在 内 表 1 展 示 了 在 隐 藏 节 点 情 况 下 使 用 CSMA/CA 协 议 的 情 况 学 生 可 清 楚 地 看 到 在 Event #32 发 生 了 冲 突, 从 而 理 解 CSMA/CA 协 议 并 不 能 处 理 隐 藏 节 点 问 题 需 要 注 意 的 是, 原 始 表 格 仅 提 供 需 要 分 析 的 事 件 编 号, 内 容 由 学 生 根 据 动 画 窗 口 和 事 件 日 志 窗 口 自 己 整 理 分 析 和 填 写 图 5 事 件 日 志 窗 口 (4) 根 据 关 键 事 件 表, 完 成 简 答 题, 理 解 协 议 原 理 : 上 述 步 骤 (3) 使 学 生 明 白 了 发 生 了 什 么 事 件, 如 Event #32 发 生 了 数 据 帧 的 碰 撞, 至 于 为 什 么 会 发 生 这 些 事 件, 还 需 要 学 生 根 据 课 本 的 理 论 知 识, 回 答 简 答 题, 深 入 理 解 协 议 原 理 本 案 例 可 设 计 的 问 题 如 下 所 示 :a) 请 阐 述 表 1 中 Event # 32 发 生 碰 撞 的 原 因 请 根 据 Event # 33 说 明, 冲 突 的 发 生 对 下 次 发 送 数 据 帧 的 帧 间 间 隔 有 何 影 响 ( 提 示 : 根 据 课 本 理 论 知 识, 变 成 了 那 种 帧 间 间 隔 )?b) 请 阐 述 表 1 中 Event # 35 中 Timeout 事 件 的 含 义 根 据 你 的 理 解, 为 什 么 会 发 生 Timeout 时 间? 这 部 分 内 容 也 将 作 为 实

161 验 报 告 内 容 问 题 的 设 计 可 不 拘 一 格, 上 面 例 题 仅 给 出 了 一 种 可 能 性, 只 要 做 到 理 论 结 合 实 际, 实 际 验 证 理 论 即 可 表 1 关 键 事 件 表 事 件 h1 h2 ap Event #16 mac 的 AIFS 事 件 发 生 T= 节 点 状 态 : 离 开 WAITAIFS 接 入 信 道 发 送 arpreq 进 入 WAITACK Event #18 radio 模 块 开 始 接 收 arpreq T= Event #27 T= Event #32 T= Event #33 T= Event #35 T= Event #36 T= mac 模 块 的 Timeout 事 件 发 生 节 点 状 态 : 离 开 WAITACK 退 避 间 隔 backoff period 为 s 进 入 WAITAIFS mac 模 块 的 AIFS 事 件 发 生 节 点 状 态 : 离 开 WAITAIFS 进 入 BACKOFF mac 的 AIFS 事 件 发 生 节 点 状 态 : 离 开 WAITAIFS 接 入 信 道 发 送 arpreq 进 入 WAITACK radio 接 收 完 毕 接 收 结 果 为 :COLLISION! 将 出 现 冲 突 的 数 据 帧 arpreq 交 付 给 mac 处 理 mac 模 块 收 到 下 层 递 交 的 arpreq 帧, 收 到 的 arpreq 帧 包 含 错 误 或 冲 突, 下 次 帧 间 间 隔 为 EIFS Event #37 mac 模 块 的 Backoff 事 件 发 生 T= 节 点 状 态 : 离 开 BACKOFF 再 次 发 送 arpreq 进 入 WAITACK 需 要 注 意 的 是, 上 述 实 验 完 成 之 后, 可 对 INI 文 件 稍 作 修 改, 不 对 网 络 拓 扑 结 构 做 任 何 修 改, 即 可 进 行 RTS/CTS 实 验 限 于 篇 幅, 这 里 不 再 阐 述 RTS/CTS 实 验 3 OMNeT++ 同 Wireshark 的 比 较 在 计 算 机 网 络 的 教 学 当 中, 以 Wireshark 为 代 表 的 抓 包 软 件 也 常 用 于 教 学 目 的 下 面 分 别 以 OMNeT++ 和 Wireshark 为 代 表, 比 较 仿 真 软 件 和 抓 包 软 件 两 类 方 法 在 无 线 网 络 教 学 中 的 利 弊 (1) 在 利 用 Wireshark 对 WLAN 进 行 抓 包 分 析 的 时 候, 需 要 将 无 线 网 卡 设 置 为 监 听 模 式 (monitor mode), 以 Ubuntu 操 作 系 统 为 例, 需 要 运 行 如 下 脚 本 才 能 使 Wireshark 正 确 地 抓 取 IEEE WLAN 的 数 据 帧 : sudo iw dev wlan0 interface add mon0 type monitor sudo ifconfig mon0 up sudo wireshark 若 不 进 行 上 述 设 定,Wireshark 将 只 能 抓 取 被 封 装 好 的 ETHERNET II 帧 这 将 对 学 生 在

162 WLAN 方 面 的 学 习 造 成 误 解, 误 以 为 WLAN 和 LAN 都 以 ETHERNET II 帧 作 为 数 据 传 输 格 式 而 事 实 上 WLAN MAC 帧 同 ETHERNET II 帧 格 式 是 不 同 的, 并 且 还 有 诸 多 的 控 制 帧 例 如 ACK RTS CTS 等 以 适 应 WLAN 的 特 殊 传 输 环 境 对 于 不 熟 悉 上 述 设 定 的 学 生, 具 有 一 定 的 学 习 难 度, 若 设 定 不 成 功, 对 于 学 生 继 续 学 习 WLAN 的 信 心 是 不 利 的 另 外, 即 便 上 述 设 定 成 功,Wireshark 会 对 经 过 本 无 线 网 卡 的 所 有 数 据 包 进 行 抓 取, 会 有 过 多 的 无 用 帧 对 所 关 注 的 协 议 造 成 干 扰 虽 然 可 以 通 过 设 定 过 滤 规 则 避 免 无 用 帧 的 干 扰, 但 过 滤 规 则 的 编 写 往 往 具 有 较 陡 峭 的 学 习 曲 线, 比 较 费 时 且 容 易 出 错, 编 写 错 误 或 失 败 也 是 对 学 生 信 心 的 打 击 (2) Wireshark 依 赖 于 无 线 网 卡 所 处 的 具 体 网 络 环 境, 只 能 对 既 有 网 络 环 境 进 行 抓 包 分 析, Wireshark 不 能 模 拟 当 前 网 络 不 具 备 的 特 性 而 OMNeT++ 可 以 通 过 自 定 义 网 络 拓 扑 结 构 并 配 置 业 务 类 型 网 络 参 数 等, 实 现 对 感 兴 趣 的 网 络 特 性 的 模 拟 仿 真, 具 有 很 强 的 灵 活 性 (3) 除 此 之 外,Wireshark 这 类 抓 包 软 件 一 般 只 能 对 局 域 网 环 境 进 行 抓 包, 当 网 络 范 围 变 化, 如 采 用 WiMAX[12] 技 术 的 WMAN 环 境 WSN 无 线 传 感 器 网 络 等,Wireshark 无 能 为 力 而 OMNeT++ 拥 有 丰 富 的 第 三 方 模 型 库 支 持, 除 了 官 方 提 供 的 inet 模 型 库 之 外,OMNeT++ 拥 有 专 用 于 不 同 网 络 类 型 的 模 型 库, 如 可 使 用 Numbat 用 于 WiMAX 仿 真 Castalia 用 于 WSN 仿 真 等 通 过 上 述 比 较, 不 难 看 出, 从 理 解 协 议 工 作 原 理 和 宏 观 脉 络 的 角 度 来 看, 以 OMNeT++ 为 代 表 的 仿 真 软 件 显 然 更 具 优 势 但 我 们 也 应 该 看 到, 抓 包 软 件 可 以 抓 取 真 实 网 络 中 的 数 据 包, 且 可 对 包 结 构 字 段 进 行 分 析 从 掌 握 协 议 细 节 的 角 度, 以 Wireshark 为 代 表 的 抓 包 软 件 又 具 备 自 己 身 的 优 势 在 实 际 教 学 中 应 该 根 据 教 学 需 求 进 行 合 理 的 选 择, 做 到 因 地 制 宜 另 外, 两 者 若 能 结 合 进 行 教 学, 可 提 供 更 好 的 教 学 效 果, 这 也 是 今 后 教 学 改 革 的 思 路 和 方 向 之 一 4 结 束 语 综 上 所 述, 案 例 分 析 表 明 OMNeT++ 可 直 观 深 入 地 帮 助 理 解 无 线 网 络 协 议 的 宏 观 流 程 和 工 作 原 理 另 外, 与 Wireshark 抓 包 软 件 进 行 了 对 比, 阐 述 了 OMNeT++ 在 无 线 网 络 教 学 中 具 备 的 优 势 和 普 适 性 笔 者 在 无 线 网 络 相 关 教 学 中 使 用 OMNeT++ 网 络 仿 真 软 件, 取 得 了 较 好 的 教 学 效 果 目 前 对 于 OMNeT++ 的 应 用 主 要 以 验 证 性 实 验 为 主, 在 今 后 更 深 入 的 教 学 中, 将 会 逐 渐 要 求 学 生 进 行 自 主 设 计 性 实 验, 如 利 用 OMNeT++ 实 现 企 业 网 校 园 网 的 规 划 与 设 计 除 此 之 外, 在 后 续 工 作 中, 笔 者 计 划 以 OMNeT++ 为 基 础, 形 成 一 套 TCP/IP 协 议 和 无 线 网 络 的 演 示 平 台, 以 提 高 网 络 工 程 课 程 的 交 互 性 和 直 观 性 参 考 文 献 [1] 谢 希 仁. 计 算 机 网 络 ( 第 六 版 )[M]. 北 京 : 电 子 工 业 出 版 社, 2013: [2] Matthew S. Gast Wireless Networks: The Definitive Guide, Second Edition[M]. Sebastopol, CA: O'Reilly, 2005: [3] Cisco Visual Networking Index. Global Mobile Data Traffic Forecast Update, [R]. San Jose, CA USA: Cisco Systems, [4] András Varga. The Omnet++ Discrete Event Simulation System[C]. European Simulation Multiconference. Prague, Czech Republic: ESM, 2001: 1-8. [5] Chane L. Fullmer, J. J. Garcia-Luna-Aceves. Solutions to Hidden Terminal Problems in Wireless

163 Networks[J]. Computer Communication Review, 1997, 27(4): [6] Klaus Wehrle, Mesut Günes, James Gross. Modeling and Tools for Network Simulation[M]. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2010: [7] 陈 敏. OPNET 网 络 仿 真 [M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社, 2004: 1-8. [8] H. Y. Tyan, C. J. Hou. Javasim: A Component-based Compositional Network Simulation Environment[M], 2001: 5-7. [9] András Varga. OMNeT++ User Manual[M]. Stanford, CA: OpenSim Ltd., 2014: [10] Ian F. Akyildiz, Weilian Su, Yogesh Sankarasubramaniam, Erdal Cayirci. Wireless sensor networks: a survey[j]. Computer Networks, 2002, 38(4): [11] Vaduvur Bharghavan, Alan J. Demers, Scott Shenker, Lixia Zhang. MACAW: A Media Access Protocol for Wireless LAN's[C]. ACM SIGCOMM Conference. London, UK: ACM, 1994: [12] Arunabha Ghosh, David R. Wolter, Jeffrey G. Andrews, Runhua Chen. Broadband Wireless Access with WiMax/8O2.16: Current Performance Benchmarks and Future Potential[J]. IEEE Communications Magazine, 2005, 43(2): Study on the Application of Simulation Software in the Wireless Network Courses CHEN Xi, ZHANG Nan, FANG Shi-hong (School of Computer Science and Technology, Southwest University for Nationalities, Chengdu Sichuan , China) Abstract: This paper advocates the use of OMNeT++ network simulator as a practice means to deal with the existing problems in wireless network teaching. A case study of the commonly seen hidden terminal problem in WLAN is conducted to showcase that OMNeT++ s application in the WLAN teaching. The conclusion of the case study shows that OMNeT++ is capable of revealing the general procedure and principles of wireless protocols in an intuitive and detailed manner. Meanwhile, a comparison with Wireshark is made to exhibit OMNeT++ s advantages and applicability in the wireless network teaching. Key words: Wireless Network; WLAN; Network Simulation

164 计 算 机 学 科 导 论 类 课 程 新 型 考 核 方 式 仇 建 1, 陈 宾 宾 2, 徐 翀 1 (1. 杭 州 电 子 科 技 大 学 计 算 机 学 院, 浙 江 省 杭 州 市 ;2. 浙 江 大 学 生 物 医 学 工 程 与 仪 器 科 学 学 院, 浙 江 省 杭 州 市 ) 摘 要 : 针 对 目 前 高 校 计 算 机 导 论 类 课 程 普 遍 存 在 的 以 查 代 考 交 作 业 代 考, 甚 至 以 点 名 替 代 考 核 的 现 状, 参 照 工 程 教 育 认 证 对 导 论 类 课 程 考 核 的 要 求, 分 析 当 前 考 核 存 在 的 弊 端 和 改 革 考 核 方 法 的 必 要 性, 结 合 国 外 先 进 考 核 方 法, 提 出 一 套 新 考 核 方 式, 同 时 指 出 该 方 法 能 较 好 地 考 核 所 承 载 毕 业 要 求 的 达 成 度 关 键 词 : 导 论 类 课 程 ; 考 核 方 式 ; 工 程 教 育 认 证 ; 华 盛 顿 协 议 在 教 育 评 价 机 制 中, 考 试 制 度 一 直 占 据 着 非 常 重 要 的 地 位 它 不 仅 是 对 学 生 知 识 掌 握 程 度 的 量 化, 也 是 对 教 师 教 学 水 准 的 客 观 评 价 在 高 校 专 业 课 程 教 学 中, 由 于 专 业 的 特 殊 性 课 程 [1] 模 式 类 型 的 区 别 和 知 识 表 述 方 式 的 不 同, 传 统 考 试 形 式 无 法 很 好 地 承 载 它 的 使 命 计 算 机 导 论 类 课 程 是 高 校 计 算 机 科 学 与 技 术 网 络 工 程 等 专 业 教 育 中 一 种 较 为 特 殊 的 课 程, [2] 起 着 引 导 学 生 了 解 学 科 和 专 业 的 任 务 无 论 是 美 国 计 算 机 学 会 ACM 和 国 际 电 子 电 气 工 程 师 学 会 IEEE 联 合 发 布 的 计 算 学 科 教 程 白 皮 书 (CC2005), 还 是 中 国 教 育 部 高 等 学 校 计 算 机 科 学 与 技 术 教 学 指 导 委 员 会 发 布 的 计 算 机 学 科 几 大 专 业 的 规 范 标 准 中, 都 把 计 算 机 导 论 类 课 程 放 在 重 要 位 置 在 国 内, 虽 然 大 多 数 高 校 对 导 论 课 的 师 资 配 置 比 较 重 视, 但 对 课 程 的 考 核 管 理 却 相 对 较 松, 不 仅 没 能 起 到 评 价 学 生 学 习 效 果 的 目 的, 还 给 课 程 的 教 学 质 量 带 来 了 负 面 影 响 1 计 算 机 课 程 考 核 方 式 的 研 究 现 状 在 计 算 机 学 科 几 大 专 业 的 课 程 体 系 中, 普 遍 将 专 业 课 程 分 为 几 大 类 型 : 导 论 课 专 业 基 础 课 和 高 级 专 业 课 其 中, 考 核 模 式 相 对 固 定 且 争 议 较 少 的 是 专 业 基 础 课 此 类 课 程 传 授 计 算 机 网 络 等 相 关 基 础 理 论 和 知 识, 师 生 普 遍 乐 于 接 受 传 统 卷 面 考 试 方 式 高 级 专 业 课 程 的 考 核 方 式 是 目 前 研 究 最 为 广 泛 的 由 于 此 类 课 程 重 视 实 际 动 手 能 力, 实 践 环 节 的 考 核 更 是 研 究 的 重 点 有 同 行 指 出, 传 统 期 末 笔 试 方 式 容 易 导 致 学 生 考 前 突 击, 而 实 验 分 组 考 核 又 容 易 导 致 管 理 不 严 分 工 不 均, 建 议 对 计 算 机 应 用 型 课 程 的 考 核 应 加 强 日 常 抽 查 并 且 增 加 机 考 和 实 验 考 核 [3] 还 有 同 行 对 程 序 设 计 类 课 程 的 考 核 方 式 进 行 分 析, 认 为 只 有 大 型 程 [4] 序 设 计 才 能 客 观 评 价 教 学 效 果, 建 议 采 用 大 程 序 设 计 + 答 辩 的 模 式 进 行 考 核 此 类 的 研 究 成 果 还 有 很 多, 但 对 于 导 论 课 程 的 考 核 方 式 的 研 究, 在 计 算 机 教 学 研 究 领 域 处 于 较 为 被 忽 视 的 地 位 在 其 他 专 业 导 论 课 程 考 核 探 索 中, 有 部 分 同 行 进 行 了 一 定 的 研 究, 提 出 一 种 综 合 性 考 核 评 价 体 系 [5], 但 操 作 难 度 较 大, 也 难 以 引 入 计 算 机 导 论 类 课 程 中 2 导 论 类 课 程 考 核 方 式 改 革 的 必 要 性 和 紧 迫 性 导 论 类 课 程 是 大 学 生 在 进 入 学 科 和 专 业 学 习 之 前 必 须 修 读 的 第 一 门 专 业 课 在 内 容 上, 导 论 类 课 程 不 仅 承 载 着 全 面 介 绍 学 科 专 业 方 向 的 基 础 知 识 框 架 结 构, 简 略 汇 总 主 干 课 程 的 入 门 知 识, 宏 观 探 讨 前 沿 发 展 方 向, 还 需 要 引 导 学 生 了 解 与 专 业 相 关 的 人 文 社 会 行 业 产 业 法 律 法 规 等 方 面 背 景 知 识 更 为 重 要 的, 导 论 类 课 程 还 担 负 着 培 养 学 生 认 知 欲, 提 高 学 生 专 业 课 学 习 兴 趣, 培 养 科 学 思 维 能 力 创 新 能 力 工 程 意 识 分 析 解 决 问 题 能 力, 确 立 人 生 职 业 规 划 等 重 要 任 务 2.1 计 算 机 导 论 类 课 程 考 核 现 状 虽 然 计 算 机 导 论 类 课 程 的 重 要 性 得 到 了 普 遍 的 认 可, 往 往 要 求 配 备 具 有 深 厚 教 学 经 验 教 授 承 担 课 程 教 学 任 务, 但 对 这 类 课 程 的 考 核 却 没 有 引 起 相 应 的 重 视 当 前 的 考 核 方 式 主 要 有 以 下 几 类 :

165 第 一 种, 传 统 卷 面 考 试 由 于 导 论 类 课 程 内 容 覆 盖 面 广, 知 识 点 又 比 较 入 门, 并 不 具 有 理 论 性 和 层 次 性, 选 择 判 断 等 客 观 题 型 无 法 测 试 出 学 生 的 真 实 掌 握 程 度 第 二 种, 要 求 学 生 交 一 篇 课 程 听 后 感, 或 谈 谈 自 己 对 计 算 机 网 络 等 发 展 现 状 的 看 法 由 于 课 程 对 象 多 为 低 年 级 学 生, 并 未 受 过 论 文 撰 写 的 专 业 训 练, 对 专 业 了 解 又 较 为 粗 浅, 也 未 养 成 独 立 思 考 习 惯 提 交 的 论 文 大 多 为 互 联 网 信 息 东 拼 死 凑 而 成, 连 语 言 风 格 排 版 格 式 都 未 统 一 由 于 课 堂 人 数 众 多, 任 课 教 师 无 法 认 真 评 价 论 文 质 量, 形 成 了 放 水 的 习 惯 第 三 种, 不 进 行 期 末 考 试, 通 过 点 名, 以 出 勤 率 为 依 据 做 出 成 绩 评 定 这 让 学 生 把 导 论 类 课 程 理 解 为 赠 送 学 分 的 水 课, 上 课 不 认 真 听 讲, 缺 席 等 现 象 严 重 遇 到 点 名 时, 学 生 还 会 代 签 代 答, 或 用 手 机 通 知 未 到 课 的 学 生 来 教 室 这 些 不 良 考 核 现 状, 不 仅 影 响 了 导 论 类 课 程 的 授 课 效 果, 还 对 专 业 的 学 习 风 气 带 来 破 坏 性 影 响, 而 且 是 从 低 年 级 就 开 始 2.2 工 程 教 育 认 证 对 导 论 课 考 核 的 要 求 近 年 来, 高 等 院 校 工 程 类 专 业 的 工 程 教 育 认 证 逐 渐 在 中 国 兴 起 中 国 工 程 教 育 认 证 协 会 参 照 国 际 工 程 学 位 和 工 程 师 资 格 互 认 公 约 华 盛 顿 协 议 的 框 架 和 基 本 原 则, 对 工 程 性 专 业 的 教 育 质 量 做 出 了 规 范 性 定 义, 对 教 育 的 各 个 环 节 进 行 质 量 监 控, 制 订 了 认 证 的 通 用 标 准 该 标 准 对 毕 业 生 必 须 达 到 的 毕 业 要 求 提 出 了 最 低 规 格, 要 求 学 生 除 了 必 须 达 到 的 基 础 知 识 能 力 和 专 业 技 能 工 程 实 践 能 力 之 外, 还 必 须 具 备 人 文 社 会 科 学 素 养 社 会 责 任 感 和 工 程 职 业 道 德, 了 解 本 专 业 的 前 沿 发 展 现 状 和 趋 势, 追 求 创 新 的 态 度 和 意 识, 掌 握 文 献 检 索 资 料 查 询 的 基 本 方 法, 具 有 一 定 的 组 织 管 理 能 力 表 达 能 力 和 人 际 交 往 能 力 以 及 在 团 队 中 发 挥 作 用 的 能 力, 对 终 身 学 习 有 正 确 认 识 [6] 这 些 能 力, 在 专 业 课 基 础 课 和 高 级 专 业 课 中 都 很 难 得 到 涵 盖, 往 往 需 要 通 过 导 论 类 课 程 培 养 因 此, 在 专 业 工 程 教 育 认 证 过 程 中, 导 论 课 被 提 到 了 更 高 的 高 度 工 程 教 育 认 证 对 课 程 考 核 也 提 出 了 明 确 的 规 定 和 要 求, 试 卷 必 须 反 映 对 该 门 课 承 载 的 所 有 毕 业 要 求 进 行 全 面 覆 盖 如 果 未 能 覆 盖, 则 无 法 提 供 足 够 佐 证 证 明 学 生 通 过 该 门 课 的 学 习 达 到 了 应 用 的 毕 业 能 力 这 一 考 核 质 量 监 控 的 核 心 思 想, 对 计 算 机 导 论 类 课 程 考 核 提 出 很 高 的 要 求, 考 核 方 式 的 改 革 势 在 必 行 3 导 论 课 考 核 方 式 改 革 试 点 和 效 果 鉴 于 当 前 不 重 视 导 论 类 课 程 考 核 的 放 水 现 状, 综 合 考 虑 工 程 教 育 认 证 对 计 算 机 导 论 类 课 程 考 核 提 出 的 高 标 准 要 求, 并 参 照 国 外 考 试 考 核 经 验, 我 们 尝 试 进 行 改 革 笔 者 于 13/14 学 年 承 担 了 计 算 科 学 导 论 和 物 联 网 技 术 概 论 两 门 导 论 课 程 的 教 学 任 务, 并 参 与 了 我 校 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 的 工 程 教 育 认 证 工 作 首 先, 我 们 对 两 门 导 论 课 所 覆 盖 的 毕 业 要 求 进 行 分 解, 对 每 一 项 能 力 达 成 度 评 价 提 出 了 较 为 合 适 的 建 议 考 核 方 式, 具 体 分 析 如 下 表 1 所 示. 表 1 毕 业 能 力 课 程 内 容 与 建 议 考 核 方 式 毕 业 能 力 要 求 课 程 内 容 建 议 考 核 方 式 掌 握 专 业 入 门 知 识 每 个 章 节 的 教 授 的 具 体 入 门 知 识 卷 面 考 试 了 解 学 科 前 沿 发 展 前 沿 展 望 最 新 技 术 介 绍 卷 面 考 试 或 论 文 具 有 创 新 意 识 研 究 方 向 介 绍 和 实 验 室 参 观, 产 业 行 业 介 绍 观 后 感 或 课 堂 报 告 熟 悉 文 献 资 料 查 询 网 络 搜 索 工 具 介 绍 和 方 法 传 授 论 文 或 课 堂 报 告 团 队 组 织 和 人 际 交 往 无 团 队 合 作 项 目

166 通 过 以 上 分 析, 我 们 认 为, 单 一 的 卷 面 考 试 论 文 或 观 后 感 提 交 课 堂 报 告 均 无 法 支 撑 所 有 的 毕 业 要 求 考 核, 建 议 采 用 多 种 方 式 符 合 的 方 式 进 行 综 合 考 评 首 先, 为 保 障 课 堂 教 学 和 考 核 效 果, 我 们 在 开 学 初 将 导 论 课 教 学 班 人 数 限 定 为 60 人 以 下, 避 免 因 为 人 数 过 多 带 来 的 考 核 压 力 其 次, 在 开 学 第 一 堂 课 中, 我 们 将 从 严 考 核 的 精 神 和 团 队 课 堂 报 告 与 卷 面 考 试 复 合 的 考 核 方 法 进 行 传 达, 杜 绝 学 生 混 学 分 的 思 想 和 侥 幸 心 理 在 完 成 了 最 基 础 的 学 科 和 专 业 介 绍 后, 立 刻 对 所 有 学 生 布 置 课 堂 考 核 的 任 务, 要 求 学 生 自 主 完 成 分 组 这 一 学 年, 我 们 采 取 团 队 形 式 的 课 堂 报 告, 组 队 人 数 不 得 超 过 3 人, 每 个 人 在 报 告 时 必 须 明 确 指 出 自 己 在 团 队 中 承 担 的 角 色 和 完 成 的 工 作 这 种 方 式, 不 仅 促 进 学 生 展 开 团 队 合 作, 还 避 免 了 部 分 学 生 蹭 和 混 的 情 况 在 报 告 内 容 部 分, 允 许 学 生 就 某 一 个 知 识 点 某 一 前 沿 领 域 或 某 一 行 业 产 业 热 点 进 行 分 析 阐 述, 要 求 准 备 的 内 容 远 超 过 教 材 覆 盖 范 围 并 提 出 自 己 独 到 的 看 法 并 提 供 客 观 依 据, 这 对 学 生 文 献 资 料 查 询 能 力 和 创 新 意 识 也 实 现 了 一 定 程 度 的 考 核 经 过 一 学 期 的 观 察 和 统 计, 在 笔 者 任 课 的 物 联 网 技 术 概 论 课 教 学 班 的 13 个 小 组 中, 有 3 个 小 组 代 替 教 师 进 行 知 识 点 授 课,3 个 小 组 紧 随 前 沿 发 展 并 进 行 整 理 分 析 阐 述,5 个 小 组 进 行 了 物 联 网 产 业 调 研 并 就 某 一 领 域 提 出 了 自 己 的 构 想, 还 有 两 个 小 组 超 出 预 计, 实 现 智 能 手 机 物 联 网 应 用 程 序 开 发 并 进 行 课 堂 演 示, 演 示 中 还 穿 插 了 对 行 业 前 景 的 独 到 看 法 而 在 面 向 低 年 级 的 计 算 科 学 导 论 课 上,9 个 小 组 中 有 4 个 小 组 代 替 教 师 进 行 知 识 点 授 课,3 个 小 组 调 研 学 科 前 沿 进 行 综 述, 还 有 两 个 个 小 组 在 课 程 即 将 结 束 的 时 候 进 行 归 纳 概 括 和 提 炼, 阐 述 了 自 己 对 学 科 和 专 业 的 总 体 框 架 体 系 的 理 解 和 把 握 在 这 些 课 堂 考 核 过 程 中, 我 们 发 现 学 生 的 课 堂 精 神 风 貌 非 常 好, 极 为 珍 惜 自 己 上 讲 台 的 机 会 在 课 堂 报 告 幻 灯 片 准 备 的 过 程 中, 我 们 也 发 现 学 生 制 作 非 常 认 真 严 谨, 对 搜 集 到 材 料 的 质 量 把 关 也 本 着 精 益 求 精 的 态 度, 充 满 了 积 极 的 团 队 竞 争 意 识 此 外, 他 们 还 通 过 录 制 相 关 视 频 开 发 新 应 用 新 软 件 等 超 出 预 计 的 做 法, 吸 引 大 家 的 注 意 力 学 生 的 创 造 性 创 新 性 得 到 了 淋 漓 尽 致 的 发 挥 由 于 事 先 规 定 对 每 个 小 组 成 员 单 独 给 分, 团 队 内 部 协 作 也 呈 现 积 极 的 竞 争 合 作 关 系 期 末 卷 面 考 试 是 另 外 一 个 改 革 的 重 点, 由 于 导 论 课 设 计 的 入 门 知 识 较 为 基 础 涵 盖 范 围 大, 传 统 客 观 题 型 难 以 检 测 学 生 的 真 实 水 平 参 考 笔 者 硕 士 阶 段 就 读 的 英 国 约 克 大 学 电 子 系 期 末 考 试 方 式, 我 们 对 出 题 方 式 进 行 了 大 胆 的 改 革 尝 试 以 物 联 网 技 术 概 论 期 末 试 卷 为 例, 针 对 7 个 知 识 章 节, 完 成 七 道 大 题 的 命 题 实 现 一 一 对 应 每 大 题 分 为 abcd 四 个 小 题 :a 小 题 为 基 础 概 念, 用 简 述 的 形 式 描 述 相 关 知 识 点 ;b 小 题 为 基 础 应 用, 应 用 a 小 题 结 果 进 行 简 单 分 析 ;c 小 题 为 高 级 应 用, 考 验 学 生 举 一 反 三 的 能 力 ;d 小 题 为 扩 展 思 考, 体 现 学 生 对 学 科 前 沿 或 行 业 发 展 的 理 解,cd 小 题 均 无 标 准 答 案 另 外, 由 于 物 联 网 技 术 涉 及 一 系 列 新 名 词 专 有 名 词 还 有 复 杂 概 念 的 英 文 名 称 和 缩 写, 试 卷 第 一 题 为 名 词 与 相 关 解 释 的 对 应 题, 侧 面 考 核 学 生 对 入 门 知 识 的 掌 握 全 部 的 8 道 大 题, 每 题 20 分, 第 一 题 必 做, 其 他 题 目 7 选 4, 多 做 不 多 给 分 这 种 命 题 方 式, 不 仅 新 颖, 还 能 完 成 对 所 有 知 识 环 节 的 涵 盖, 符 合 工 程 教 育 认 证 理 念 和 对 考 核 的 特 殊 要 求 而 允 许 学 生 在 考 场 上 选 择 自 己 较 为 擅 长 的 题 目, 避 免 了 客 观 题 对 学 生 知 识 掌 握 程 度 进 行 简 单 绝 对 的 是 或 否 的 评 价 在 大 题 中, 难 度 层 层 递 进,cd 小 题 涉 及 到 分 析 能 力 和 独 立 思 考 综 合 考 量 能 力, 对 学 生 的 学 习 效 果 衡 量 较 为 全 面 通 过 这 一 系 列 的 考 核 改 革 试 点 和 一 学 期 的 观 察 分 析, 我 们 发 现 学 生 对 这 种 综 合 考 核 方 式 非 常 欢 迎, 不 仅 积 极 面 对 平 时 课 堂 考 核, 还 对 卷 面 考 试 不 再 有 畏 难 情 绪 和 临 时 抱 佛 脚 的 考 前 突 击 行 为 专 业 学 风 建 设 良 好, 学 生 在 后 一 学 期 的 专 业 课 学 习 中 也 普 遍 表 示 比 较 适 应

167 4 结 束 语 综 上 所 述, 我 们 综 合 调 研 了 当 今 考 核 方 式 的 探 索 研 究 现 状, 分 析 了 当 前 计 算 机 导 论 类 课 程 考 核 中 存 在 的 忽 视 现 状 针 对 工 程 教 育 认 证 对 计 算 机 导 论 类 课 程 的 重 视 情 况, 尤 其 是 对 考 核 质 量 的 特 殊 要 求, 结 合 课 程 实 际 和 国 外 先 进 考 核 经 验, 提 出 了 一 套 解 决 方 案, 并 进 行 了 改 革 试 点 试 点 效 果 表 明, 这 种 考 核 方 式 不 仅 真 实 衡 量 了 学 生 对 课 程 对 学 科 专 业 课 程 体 系 的 掌 握 程 度 和 知 识 之 外 的 能 力 要 求 达 成 度, 更 提 升 了 学 生 的 学 习 兴 趣 和 热 情, 对 建 立 良 好 的 学 风 也 有 相 当 大 的 帮 助 [1] 鄢 泰 宁, 张 涛, 胡 郁 乐. 专 业 课 考 试 模 式 改 革 的 迫 切 性 和 可 行 性 [J]. 中 国 地 质 教 育.2010,(02): [2] 衣 杨, 常 会 友, 罗 艳. 基 于 计 算 机 导 论 课 程 浅 析 中 美 计 算 机 科 学 教 育 模 式 方 法 [J]. 现 代 教 育 技 术.2007,(07): [3] 刘 静. 计 算 机 应 用 型 教 学 改 革 中 考 核 方 式 转 变 之 探 析 [J]. 计 算 机 光 盘 软 件 与 应 用.2012,(21):. [4] 高 亮, 韩 玉 民, 赵 冬. 答 辩 考 核 方 式 在 编 程 实 践 类 课 程 中 的 应 用 [J]. 计 算 机 教 育.2010,(24): [5] 王 斌, 周 亚 平. 生 命 科 学 导 论 课 程 考 核 存 在 的 问 题 和 改 革 建 议 [J]. 东 华 理 工 大 学 学 报 : 社 会 科 学 版.2011,(01): [6] 中 国 工 程 教 育 认 证 协 会. 中 国 工 程 教 育 认 证 通 用 标 准 [OL]. -

168 网 络 专 业 实 践 教 学 的 强 化 提 升 谢 卫 华, 伏 文 龙 ( 中 国 传 媒 大 学 计 算 机 学 院, 北 京 ) 摘 要 : 本 文 讲 述 了 网 络 专 业 的 实 践 教 学 环 节 强 化 和 提 升 的 重 要 性 和 所 涉 及 的 基 础 以 及 需 要 着 力 提 高 的 方 面 实 践 教 学 环 节 在 整 个 教 学 体 系 中 的 有 着 重 要 的 地 位, 强 化 和 提 升 将 极 大 地 提 高 学 生 课 程 学 习 的 效 果 本 文 从 顶 层 课 程 体 系 到 具 体 的 教 学 实 施 过 程 中 采 取 的 方 法 上 讲 述 了 具 体 的 做 法, 并 给 出 了 合 理 的 建 议 关 键 词 : 教 学 实 践 ; 教 学 改 革 ; 网 络 专 业 ; 中 图 分 类 号 :G642 文 献 标 识 码 :B 文 章 编 号 : 0 引 言 在 计 算 机 网 络 教 育 上, 实 践 教 学 主 要 包 括 课 内 实 验 课 认 识 和 生 产 实 习 毕 业 设 计 撰 写 课 程 论 文 社 会 调 查 等 多 个 实 践 教 学 环 节 的 总 称 计 算 机 网 络 专 业 应 用 型 人 才 要 适 应 经 济 和 社 会 发 展 的 需 求, 就 要 加 强 计 算 机 网 络 专 业 实 践 教 学 改 革, 实 践 教 学 是 提 高 学 术 能 力 素 质 的 有 效 途 径 [1][2][3] 在 这 方 面 教 育 部 在 教 高 [ 2007] 2 号 文 件 就 指 出 : 努 力 提 高 大 学 生 的 学 习 能 力 创 新 能 力 实 践 能 力 交 流 能 力 和 社 会 适 应 能 力 这 一 要 求 的 提 出 是 非 常 必 要 的, 计 算 机 网 络 专 业 教 学 主 要 有 课 堂 理 论 知 识 的 讲 授 和 多 方 面 的 实 践 教 学, 很 好 地 处 理 这 两 方 面 的 关 系, 尤 其 当 前 加 强 和 提 高 实 践 教 学 是 一 个 重 要 的 方 面 1 网 络 专 业 实 践 教 学 的 重 要 性 1.1 加 强 实 践 教 学 的 学 生 客 观 因 素 计 算 机 网 络 专 业 的 学 生 在 就 读 之 前 的 也 进 行 了 一 下 实 践 类 型 的 学 习, 但 这 些 学 习 受 到 应 试 教 育 的 影 响, 其 重 要 性 和 地 位 受 到 了 严 重 的 削 弱, 而 且 好 些 学 校 这 样 的 教 学 设 备 条 件 一 般, 上 学 时 候 的 课 时 也 难 以 保 证 [4][5] 学 校 和 教 师 更 加 关 注 的 是 学 生 知 识 的 吸 收 和 应 试 能 力 的 提 高, 对 于 动 手 能 力 并 不 看 重 而 学 生 由 此 在 实 践 环 节 上 更 加 需 要 的 自 我 学 习 能 力 研 究 和 创 新 能 力, 动 手 能 力, 交 往 和 社 会 认 知 力 都 较 为 欠 缺, 这 样 会 带 来 学 生 在 进 行 计 算 机 网 络 专 业 学 习 时 候 对 于 这 种 实 践 教 学 的 重 要 性 认 识 不 够, 提 不 起 兴 趣, 导 致 实 践 环 节 薄 弱 对 于 计 算 机 网 络 专 业 这 种 对 于 应 用 型 要 求 很 高 的 专 业, 要 提 高 教 学 的 质 量, 就 要 扎 实 地 提 高 学 生 的 实 践 动 手 能 力, 在 培 养 人 才 方 面, 教 育 思 想 观 念 往 往 是 先 导 和 前 提, 只 有 认 识 到 位 了, 才 会 有 相 应 到 位 的 行 动 因 而 从 学 生 思 想 理 念 上 都 要 认 识 到 这 时 候 培 养 网 络 专 业 技 能 和 知 识 的 一 个 重 要 的 方 面 在 充 分 地 提 高 学 生 的 实 践 动 手 能 力 来 推 动 学 科 建 设 和 提 高 教 学 能 力 作 者 简 介 : 谢 卫 华 (1975-), 男, 广 东 兴 宁 人, 讲 师, 计 算 机 应 用

169 1.2 实 践 教 学 的 重 要 地 位 作 用 在 计 算 机 网 络 专 业 的 培 养 方 案 和 计 划 中, 实 践 教 学 环 节 是 不 可 或 缺 的 重 要 组 成 部 分, 实 践 教 学 和 理 论 讲 授 相 互 配 合, 对 学 生 在 掌 握 课 程 内 容, 提 高 实 践 能 力, 运 用 所 学 知 识 解 决 实 际 问 题 能 力, 培 养 创 新 能 力 和 团 队 合 作 都 是 有 很 大 的 作 用 另 外 学 生 通 过 实 践 环 节 的 学 习, 对 于 他 们 今 后 准 备 进 入 工 作 岗 位, 提 高 竞 争 力 和 适 应 能 力 很 有 帮 助 而 且 实 践 教 学 会 使 学 生 对 于 理 论 的 学 习 有 了 感 性 的 认 识, 使 他 们 对 于 知 识 的 理 解 和 掌 握 就 更 加 牢 靠 相 对 于 计 算 机 网 络 专 业 来 说, 实 践 教 学 有 如 下 作 用 : 实 践 教 学 有 助 于 提 高 教 学 质 量 好 的 教 学 就 是 要 学 生 能 完 整 地 掌 握 课 程 内 容, 且 能 正 确 地 应 用 在 实 际 问 题 的 解 决 当 中 计 算 机 网 络 工 程 中 涉 及 到 网 络 工 程 的 大 量 基 础 知 识, 如 果 只 是 听 教 师 的 讲 解 和 看 书, 没 有 去 真 正 地 实 践 具 体 的 网 络 实 践 活 动 是 很 难 理 解 一 些 难 懂 而 重 要 的 知 识 的 其 次 实 践 教 学 提 高 学 生 的 专 业 素 质 在 计 算 机 网 络 教 学 过 程 中, 课 程 所 涉 及 的 网 络 知 识 需 要 学 生 有 实 践 和 探 知 的 能 力, 实 践 教 学 可 以 系 统 地 提 升 学 生 在 这 方 面 的 素 养 实 践 教 学 提 高 学 生 的 职 业 素 养, 提 高 他 们 参 与 社 会 就 业 竞 争 的 能 力 目 前 的 就 业 困 难 的 一 个 原 因 是 教 学 和 社 会 需 求 的 衔 接 不 畅, 他 们 要 求 的 学 生 除 了 有 很 强 的 理 论 知 识, 其 次 还 要 求 他 们 有 很 好 的 动 手 能 力 和 沟 通 能 力, 这 在 实 践 教 学 中 是 容 易 做 到 的 2 网 络 专 业 实 践 教 学 体 系 改 进 2.1 教 学 体 系 设 计 的 总 体 把 握 学 生 实 践 能 力 的 培 养 和 提 高, 除 了 主 观 上 给 学 生 在 实 践 兴 趣 以 及 加 深 学 生 在 这 方 面 的 认 识 的 基 础 上, 在 课 程 的 设 计 架 构 上 都 要 有 一 个 体 系 来 保 证 当 前 计 算 机 网 络 专 业 在 教 学 设 置 上 包 含 着 有 课 程 的 实 验, 科 研 项 目 训 练, 课 程 设 计 毕 业 设 计 等 多 个 实 践 教 学 环 节 从 课 程 教 学 的 过 程 来 看, 课 程 实 验 是 最 接 续 课 堂 理 论 教 学 的 实 践 教 学 在 精 心 设 计 课 程 实 验 和 课 程 教 学 的 衔 接 可 以 让 学 生 学 有 所 学 学 有 所 用, 达 到 理 论 学 习 和 实 践 应 用 相 互 促 进 的 目 的 课 程 设 计 是 理 论 学 习 和 实 践 教 学 的 提 高, 这 是 要 去 学 生 去 综 合 应 用 所 学 知 识 利 用 集 成 创 作 方 法 来 实 现 一 个 综 合 的 实 践 教 学 任 务, 这 种 实 践 环 节 是 对 课 程 实 验 一 个 重 要 的 提 高, 应 当 多 加 使 用 毕 业 设 计 是 对 学 生 在 整 个 专 业 学 习 的 一 个 总 结 以 及 和 社 会 的 接 轨, 有 很 高 的 实 践 和 应 用 价 值 2.2 教 学 体 系 设 计 要 考 虑 的 因 素 课 程 实 验 在 不 同 的 课 程 方 面 有 着 不 同 的 基 本 要 求, 网 络 的 硬 件 组 成 方 法 要 求 的 是 学 生 在 了 解 当 前 网 络 系 统 设 备 的 特 征 特 点 以 及 掌 握 基 础 的 操 作 方 法 而 网 络 设 计 方 法 则 要 求 学

170 生 在 有 一 定 的 程 序 设 计 能 力 以 及 网 络 基 础 知 识, 同 时 要 有 相 当 的 查 阅 文 献 和 分 析 解 决 问 题 的 能 力 而 网 络 安 全 方 面, 则 要 求 学 生 除 了 掌 握 网 络 安 全 的 基 础 知 识 外, 还 有 相 当 的 数 学 知 识 和 洞 察 数 据 和 分 析 数 据 的 能 力 总 之 在 不 同 的 教 学 过 程 中 都 要 体 现 到 这 些 点, 因 而 在 进 行 顶 层 设 计 的 时 候 就 要 充 分 地 考 虑 这 些 点, 做 到 有 的 放 矢 课 程 设 计 以 及 毕 业 设 计 是 一 般 以 那 样 的 综 合 性 和 设 计 性 的 题 目 来 进 行, 这 些 比 较 宽 泛 的 设 计 题 目 给 学 生 和 老 师 以 很 大 的 想 象 空 间, 同 时 也 带 来 了 教 学 过 程 方 向 问 题, 这 就 要 把 握 实 验 的 设 计 初 衷 是 要 在 综 合 应 用 的 基 础 提 升 学 生 的 综 合 素 质, 目 的 是 要 培 养 学 生 综 合 处 理 和 解 决 问 题 的 能 力 在 实 验 的 设 计 上 既 要 考 虑 全 面 又 要 张 弛 有 度, 使 学 生 在 进 行 设 计 时 候 能 够 在 不 断 的 分 析 探 索 中 获 得 点 滴 知 识 和 能 力 的 提 高 3 网 络 专 业 实 践 教 学 有 效 实 施 3.1 提 高 网 络 专 业 实 践 教 学 水 平 的 基 础 计 算 机 网 络 专 业 是 一 个 涉 及 面 非 常 广 的 学 科, 其 应 用 水 平 发 展 迅 速, 这 是 一 个 比 较 崭 新 的 专 业 为 了 提 高 实 践 教 学 的 水 平, 就 要 在 各 个 方 面 都 要 提 升 实 践 教 学 的 基 层 要 考 虑 的 一 个 方 面 是 学 科 的 总 体 的 布 局, 这 是 学 科 发 展 的 一 个 先 导 只 有 这 个 比 较 明 晰 的 基 础 上, 才 可 以 考 虑 在 哪 个 方 向 发 展, 例 如 传 统 的 网 络 技 术, 先 进 的 云 计 算 技 术 等 等 然 后 在 是 考 虑 一 个 高 素 质 的 教 师 队 伍, 在 各 个 方 面 相 辅 相 成 来 达 到 较 好 的 人 员 搭 配 其 次 要 循 序 渐 进 地 提 升 教 学 装 备 来 满 足 学 生 和 教 师 的 多 样 化 的 需 求 再 有 要 考 虑 理 论 和 实 践 的 最 佳 结 合 点, 因 为 理 论 偏 大 而 实 践 偏 小, 如 何 大 小 结 合 的 更 好 是 一 个 需 要 仔 细 考 量 的 问 题 3.2 提 高 网 络 专 业 实 践 教 学 水 平 的 一 些 措 施 实 践 教 学 要 处 理 好 理 论 教 学 和 实 践 教 学 的 关 系 理 论 教 学 和 实 践 教 学 各 自 的 侧 重 点 不 同 理 论 教 学 侧 重 是 教 授 知 识 和 基 本 的 原 理 和 概 念, 而 实 践 教 学 则 强 调 实 际 理 论 的 应 用 和 动 手 能 力 实 践 要 做 的 好 就 要 有 一 套 比 较 好 的 理 论 来 支 持, 因 而 课 堂 教 学 是 课 程 实 践 的 一 个 基 础 由 于 实 践 教 学 要 求 一 般 都 比 较 细 致, 所 以 要 在 进 行 理 论 准 备 时 条 理 清 晰, 重 点 突 出, 并 明 确 指 出, 实 践 教 学 的 目 的 内 容 和 方 法, 使 学 生 在 实 施 时 候 不 盲 目 在 进 行 实 践 教 学 中 要 有 步 骤 地 引 入 管 理 方 法, 因 为 实 践 教 学 与 课 堂 教 学 很 不 同 的 方 面 是 这 极 大 地 依 赖 于 学 生 的 自 律, 而 这 并 不 是 天 生 而 来 的 需 要 通 过 管 理 的 手 段 来 逐 步 地 提 高, 这 种 管 理 方 法 应 当 从 制 度, 教 师 和 学 生 的 角 度 来 考 虑 其 次 在 有 条 件 的 情 况 下 引 入 项 目 驱 动 的 模 式, 使 教 与 学 有 了 更 加 实 际 的 意 义, 从 而 更 加 有 利 于 提 高 实 践 教 学 的 质 量 在 教 师 方 面 实 践 教 学 也 是 一 个 自 我 提 高 的 过 程, 在 新 的 知 识 技 能 日 新 月 异 的 时 候, 往 往 通 过

171 自 身 的 学 习 可 以 更 好 地 在 实 践 教 学 中 引 入 新 的 东 西, 从 而 提 高 实 践 教 学 的 水 平 在 实 践 教 学 过 程 中 不 断 地 探 索 教 学 方 式 的 新 模 式, 例 如 课 堂 教 学 和 课 外 实 践 结 合, 教 学 实 验 基 地 的 创 建, 外 联 联 合 培 养 的 方 式 等 4 总 结 计 算 机 网 络 工 程 专 业 教 育 是 一 个 不 断 发 展 的 教 育 历 程, 实 践 教 学 在 这 方 面 有 着 非 常 重 要 的 地 位 和 作 用 在 当 今 社 会, 求 新 求 变 是 一 个 主 流 的 时 候, 实 践 教 学 要 有 很 多 方 面 的 提 高 这 就 要 求 我 们 在 充 分 把 握 课 程 实 践 的 特 点, 从 全 局 高 度, 多 方 面 多 角 度 地 考 虑 如 何 提 高 实 践 教 学 的 水 平, 采 取 措 施 提 高 学 生 学 习 的 积 极 性 和 课 堂 教 学 和 实 践 教 学 的 双 赢, 从 而 提 高 课 程 教 学 的 质 量, 来 提 高 学 生 和 老 师 学 与 教 的 积 极 性, 更 好 地 服 务 社 会 参 考 文 献 [1] 许 敖 敖. 处 理 好 理 论 教 学 与 实 验 教 学 关 系, 提 高 学 生 素 质, 培 养 学 生 创 新 能 力 [J]. 实 验 技 术 与 管 理, 2001, 18( 6) : 1-3. [2] 教 育 部 高 等 学 校 计 算 机 科 学 与 技 术 教 学 指 导 委 员 会. 高 等 学 校 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 实 践 教 学 体 系 与 规 范 [ M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社, [3] 黄 陈 蓉, 黄 坚, 袁 宗 福. 计 算 机 应 用 型 人 才 培 养 模 式 的 探 索 与 实 践 [J]. 计 算 机 教 育, 2005,(6): [4] 朱 正 伟, 刘 东 燕, 何 敏. 加 强 高 校 实 践 教 学 的 探 索 与 实 践 [ J ]. 中 国 大 学 教 学, 2007( 1) : [5] 刘 尧 猛, 陈 军. 注 重 创 新 人 才 培 养 的 计 算 机 实 验 教 学 研 究 [ J ]. 实 验 技 术 与 管 理, 2007, 24( 1) : Aggrandizement and Enhancement of practice teaching about network major Xie Weihua 1,Fu Wenlong 2 (1.Communication University of China,Beijing,10024, China) Abstract:This paper presents that the importance of aggrandizement and enhancement about practice teaching of network major, otherwise it presents that the aggrandizement and enhancement of practice teaching need its base and the ways that need to be enhanced. The practice teaching occupy the important position in the whole teaching system. The aggrandizement and enhancement will improve the effect of studying about the student about the

172 class. This paper tells about the way from then top class system to the process of teaching and gives out the right suggest. Key words:practice teaching;teaching revolution ;network major

173 第 七 届 全 国 计 算 机 网 络 教 学 研 讨 暨 网 络 工 程 专 业 建 设 研 讨 会 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 实 践 能 力 培 养 模 式 探 讨 彭 智 朝 戴 经 国 陈 代 武 贺 文 华 ( 湖 南 人 文 科 技 学 院 信 息 科 学 与 工 程 系 湖 南 娄 底 ) 摘 要 : 为 培 养 出 企 业 需 要 的 工 程 型, 实 用 型 人 才, 应 用 型 本 科 院 校 人 才 培 养 将 逐 步 向 应 用 技 术 和 职 业 教 育 转 变 文 章 通 过 分 析 应 用 型 人 才 实 践 能 力 培 养 中 出 现 的 问 题, 并 根 据 应 用 型 人 才 培 养 定 位, 提 出 培 养 工 程 应 用 型 人 才 的 实 践 教 学 体 系 和 培 养 学 生 实 践 教 学 能 力 的 具 体 措 施, 实 践 效 果 良 好 关 键 词 : 应 用 型 本 科 ; 网 络 工 程 ; 实 践 教 学 0 引 言 2014 年 3 月 教 育 部 副 部 长 鲁 昕 在 中 国 发 展 高 层 论 坛 上 表 示 600 多 所 地 方 本 科 高 校 将 向 应 用 技 术 职 业 教 育 类 型 转 变 的 工 作 这 些 地 方 本 科 高 校 将 要 淡 化 学 科, 强 化 专 业, 按 照 企 业 的 需 要 来 培 养 人 才 这 种 转 变 的 目 的 是 为 了 解 决 地 方 高 校 与 社 会 需 求 脱 钩 的 现 状, 因 为 地 方 普 通 高 校 初 次 就 业 率 在 高 等 院 校 (985 大 学 211 大 学 和 地 方 普 通 高 校 ), 高 职 院 校, 独 立 学 院, 科 研 院 所 中 排 最 后, 地 方 普 通 高 校 培 养 的 人 才 已 经 不 能 满 足 社 会 对 人 才 的 需 要 这 就 需 要 对 人 才 培 养 目 标 进 行 调 整, 对 人 才 培 养 模 式 与 方 法 进 行 改 革 本 文 以 网 络 工 程 专 业 为 例 着 力 解 决 如 何 培 养 网 络 工 程 应 用 型 人 才, 认 为 重 点 要 抓 好 实 践 教 学, 突 出 实 践 教 学 能 力 的 培 养, 建 立 合 理 科 学 的 实 践 教 学 体 系 本 文 结 合 湖 南 人 文 科 技 学 院 网 络 工 程 专 业 本 科 培 养 情 况, 对 网 络 工 程 专 业 的 实 践 教 学 模 式 进 行 探 讨 1 应 用 型 人 才 实 践 能 力 培 养 存 在 的 问 题 网 络 工 程 专 业 是 一 个 工 程 性 专 业, 学 生 应 该 具 有 较 强 的 工 程 应 用 能 力, 能 有 效 地 将 理 论 与 实 践 相 结 合 但 网 络 工 程 专 业 整 体 办 学 历 史 不 长, 在 人 才 实 践 教 学 能 力 培 养 过 程 中 主 要 存 在 的 问 题 有 : (1) 师 资 力 量 相 对 薄 弱, 双 师 型 师 资 缺 乏 网 络 工 程 专 业 实 践 性 很 强, 本 专 业 的 专 业 课 程 教 师 基 本 上 是 从 计 算 机 科 学 与 技 术 或 通 信 工 程 专 业 毕 业, 大 部 分 教 师 没 有 网 络 工 程 项 目 实 施 经 验, 双 师 型 师 资 非 常 缺 乏 (2) 重 理 论, 轻 实 践 不 管 是 老 师 还 是 学 生 都 重 视 理 论 课 程 的 教 或 学 而 轻 视 实 践 课 程 的 教 或 学 我 院 新 进 教 师 来 校 后 直 接 从 事 专 业 课 的 理 论 教 学, 他 们 没 有 先 去 实 验 室 锻 炼, 导 致 部 分 教 师 在 教 学 中 照 本 宣 科, 照 搬 理 论, 一 切 问 题 从 书 中 寻 找 答 案, 遇 到 一 些 书 上 没 有 的 实 际 问 题 束 手 无 策, 挫 伤 学 生 的 学 习 积 极 性 其 次 是 一 些 学 生 学 习 积 极 性 不 高, 在 实 践 过 程 中 遇 到 问 题 后 也 不 去 解 决 问 题, 或 者 仅 仅 按 照 实 验 指 导 书 完 成 实 验, 一 知 半 解, 不 求 甚 解, 从 而 导 致 动 手 能 力 得 不 到 提 高 (3) 实 验 室 建 设 与 管 理 水 平 达 不 到 要 求 网 络 工 程 专 业 需 要 计 算 机 网 络 实 验 室 网 络 工 程 实 验 室 综 合 布 线 实 验 室 网 络 性 能 测 基 金 项 目 : 湖 南 省 教 学 改 革 研 究 项 目 ( 湘 教 通 [2009]321 号 NO.371) 和 湖 南 人 文 科 技 学 院 教 改 项 目 (RKJGY1045) 作 者 简 介 : 彭 智 朝 (1976- ), 男, 副 教 授, 硕 士, 湖 南 人 文 科 技 学 院 信 息 科 学 与 工 程 系, 研 究 方 向 : 计 算 机 网 络 与 信 息 安 全

174 试 与 分 析 实 验 室 宽 带 接 入 网 实 验 室 无 线 网 络 通 信 实 验 室 光 纤 通 信 实 验 室 信 息 安 全 实 验 室 等 专 业 实 验 室 要 全 部 建 好 这 些 实 验 时 投 入 巨 大, 绝 大 部 分 院 校 只 建 设 几 个 主 要 实 验 室, 并 出 现 实 验 台 套 数 严 重 不 足 实 验 设 备 落 后 的 现 象, 无 法 满 足 学 生 实 验 的 需 要 ; 有 些 本 科 院 校 即 使 有 不 错 的 实 验 室, 但 实 验 教 师 缺 乏, 管 理 水 平 低 下, 设 备 使 用 率 低, 教 学 效 果 差 (4) 课 程 体 系 还 不 符 合 培 养 工 程 人 才 的 需 要 很 多 应 用 型 本 科 院 校 网 络 工 程 专 业 的 培 养 方 案 参 照 重 点 大 学 的 网 络 工 程 专 业 的 培 养 方 案, 课 程 体 系 不 符 合 培 养 工 程 应 用 型 人 才 的 需 要 一 些 理 论 深 难 度 大 的 课 程 在 教 学 计 划 中 仍 占 有 较 大 的 比 重, 学 生 学 习 兴 趣 不 大, 而 一 些 实 际 应 用 性 较 强 的 课 程 又 难 以 全 面 进 入 教 学 计 划, 这 样, 学 生 既 没 有 掌 握 扎 实 完 整 的 专 业 理 论 知 识, 实 际 应 用 能 力 又 没 有 得 到 相 应 锻 炼, 从 而 抑 制 了 应 用 性 较 强 的 网 络 工 程 专 业 的 发 展, 导 致 了 社 会 对 网 络 工 程 专 业 人 才 的 需 求 在 不 断 增 加, 而 大 量 的 本 专 业 毕 业 生 无 法 找 到 对 口 工 作 的 供 需 矛 盾 要 解 决 网 络 工 程 专 业 人 才 实 践 教 学 能 力 培 养 过 程 中 存 在 的 问 题, 首 先 是 人 才 培 养 目 标 要 改 变, 要 将 实 践 教 学 作 为 专 业 培 养 方 案 中 的 重 要 环 节 通 过 实 践 教 学 可 以 提 高 学 生 的 实 际 动 手 能 力, 提 高 学 生 分 析 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力 像 网 络 工 程 专 业 等 这 种 工 程 性 很 强 的 专 业 实 践 教 学 尤 为 重 要 2 网 络 工 程 专 业 应 用 型 人 才 目 标 培 养 思 路 与 模 式 我 院 网 络 工 程 专 业 2009 年 被 列 为 省 级 特 色 专 业, 这 对 我 们 既 是 荣 誉 更 是 挑 战 作 为 特 色 专 业, 必 须 优 化 人 才 培 养 方 案, 根 据 特 色 专 业 人 才 培 养 的 需 要, 制 订 符 合 实 用 型 工 程 型 人 才 培 养 模 式 的 新 课 程 体 系, 本 院 网 络 工 程 专 业 的 人 才 培 养 目 标 : 本 专 业 培 养 德 智 体 美 全 面 发 展, 具 有 较 高 的 思 想 道 德 素 质 人 文 素 质 业 务 素 质 和 良 好 的 身 体 与 心 理 素 质, 系 统 地 掌 握 网 络 工 程 的 基 础 理 论 专 业 知 识 和 基 本 技 能, 受 到 良 好 实 践 训 练 与 初 步 的 科 学 研 究 训 练, 具 有 较 强 的 网 络 工 程 规 划 与 管 理 信 息 安 全 设 计 与 管 理 能 力, 能 在 企 事 业 等 单 位 从 事 网 络 工 程 设 计 网 络 管 理 网 络 系 统 集 成 或 从 事 信 息 安 全 设 计 信 息 安 全 管 理 和 开 发 的 高 级 网 络 工 程 技 术 人 才 网 络 工 程 的 专 业 方 向 有 网 络 工 程 技 术 方 向 和 信 息 安 全 技 术 方 向, 网 络 工 程 技 术 方 向 学 生 要 求 掌 握 网 络 工 程 的 基 本 原 理 及 技 术, 具 有 网 络 工 程 设 计 分 析 和 网 络 系 统 集 成 的 能 力 信 息 安 全 技 术 方 向 学 生 要 求 掌 握 信 息 安 全 基 本 原 理 与 技 术, 具 有 信 息 安 全 产 品 研 发 信 息 系 统 安 全 规 划 与 设 计 的 基 本 能 力 人 才 培 养 思 路 : 根 据 厚 基 础, 多 方 向, 强 能 力, 重 实 践 的 原 则, 本 着 应 用 型 人 才 培 养 模 式 的 要 求, 坚 持 以 应 用 为 导 向, 强 化 学 科 基 础, 突 出 实 践 能 力, 重 视 创 新 潜 质, 素 质 协 调 发 展 人 才 培 养 模 式 : 本 着 学 科 专 业 + 应 用 创 新 + 特 长 认 证 的 人 才 培 养 模 式, 坚 持 三 个 面 向 : 面 向 产 业 以 瞄 准 网 络 技 术 及 应 用 的 发 展 面 向 社 会 以 适 应 经 济 社 会 发 展 对 网 络 应 用 人 才 的 需 求 和 面 向 国 际 以 接 轨 国 际 与 国 家 有 关 计 算 机 网 络 的 专 业 技 术 认 证 推 行 三 个 结 合 : 理 论 与 实 践 结 合, 培 养 理 论 基 础 扎 实 技 术 实 践 能 力 强 的 应 用 人 才 ; 产 学 研 相 结 合, 培 养 与 产 业 社 会 接 轨 的 适 用 人 才 ; 共 性 教 育 与 特 长 教 育 结 合, 培 养 创 新 意 识 与 创 新 能 力 3 实 践 教 学 体 系 的 建 立 通 过 实 践 教 学 体 系 的 改 革 与 实 践, 将 工 程 化 实 践 教 学 贯 穿 教 学 过 程 的 各 个 教 学 环 节, 包 括 相 关 专 业 课 的 实 验 课 课 程 设 计 专 业 见 习 专 业 实 训 专 业 实 践 毕 业 实 习 和 毕 业 设 计, 从 而 形 成 科 学 合 理 的 实 践 教 学 体 系, 从 而 充 分 发 挥 学 生 的 积 极 性 主 动 性 和 创 造 性, 培 养 工 程 型 实 用 型 人 才 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 中 的 主 要 实 践 环 节 包 括 素 质 教 育 课 程 教 学 实 践 和 集 中 教 学 实 践 三 部 分 其 中 : 169

175 1 素 质 教 育 实 践 主 要 包 括 : 军 事 理 论 与 训 练 素 质 拓 展 教 育 专 业 见 习 专 业 实 训 专 业 实 践 就 业 实 践 其 中 专 业 见 习 专 业 实 训 专 业 实 践 采 用 校 企 合 作 的 方 式 进 行 2 课 程 教 学 实 践 的 内 容 由 各 具 体 课 程 安 排, 各 课 程 要 求 有 适 当 比 例 的 综 合 性 实 习 题, 以 加 强 综 合 设 计 能 力 的 培 养 3 集 中 实 践 性 教 学 : 包 括 课 程 实 验 课 程 设 计 毕 业 实 习 和 毕 业 设 计 ( 论 文 ) (1) 课 程 实 验 : 在 信 息 科 学 与 工 程 系 计 算 机 相 应 实 验 室 进 行, 着 重 TCP/IP 协 议, 网 络 原 理 计 算 机 网 络 工 程 网 络 互 联 与 实 践 网 络 测 试 与 分 析 和 网 络 安 全 理 论 与 技 术 等 课 程 的 实 践 通 过 学 生 独 立 完 成 课 程 实 验 任 务 以 巩 固 所 学 知 识, 并 运 用 到 实 际 工 作 中, 提 高 学 生 的 动 手 能 力 (2) 课 程 设 计 : 开 设 以 下 课 程 设 计 :C++ 面 向 对 象 程 序 设 计 课 程 设 计 ; 计 算 机 网 络 课 程 设 计 ; 计 算 机 网 络 工 程 课 程 设 计 ; 网 络 编 程 技 术 与 应 用 课 程 设 计 通 过 课 程 设 计, 使 学 生 进 一 步 掌 握 该 课 程 的 具 体 应 用 实 例, 提 高 实 践 应 用 能 力 (3) 毕 业 实 习 : 通 过 统 一 安 排, 组 织 学 生 到 企 业 参 加 从 事 有 关 网 络 工 程 规 划 设 计 实 施 测 试 或 信 息 安 全 设 计 与 实 施 等 工 作 的 集 中 实 习, 使 学 生 在 实 习 过 程 中 去 掌 握 网 络 工 程 规 划 与 设 计 网 络 系 统 集 成 信 息 安 全 等 工 作 方 法, 以 积 累 工 作 经 验, 提 高 就 业 竞 争 力 (4) 毕 业 设 计 : 针 对 工 程 实 际 问 题 提 出 一 套 较 完 整 且 实 用 的 网 络 工 程 设 计 方 案 或 信 息 安 全 系 统 集 成 方 案, 培 养 学 生 对 网 络 工 程 规 划 与 设 计 和 信 息 安 全 等 方 面 的 综 合 能 力 4 实 践 教 学 培 养 措 施 要 使 网 络 工 程 专 业 有 特 色, 首 先 就 是 培 养 的 学 生 水 平 高 能 力 强 就 业 好, 要 达 到 这 个 目 的 就 必 须 在 实 践 教 学 方 面 有 特 色, 学 生 实 践 能 力 强 本 专 业 主 要 通 过 课 程 群 建 设, 推 进 网 络 技 能 大 赛, 改 进 课 程 考 核 方 式, 加 强 双 师 型 队 伍 建 设, 加 大 实 验 室 建 设 力 度, 促 进 实 验 室 开 放, 培 育 优 秀 实 习 基 地 和 加 强 校 企 合 作 等 方 面 开 展 改 革 实 践 (1) 课 程 群 建 设 : 网 络 工 程 专 业 学 生 实 践 能 力 的 培 养 主 要 依 靠 网 络 课 程 群 课 程 实 验 能 力 的 培 养, 将 网 络 工 程 专 业 实 验 课 程 以 网 络 课 程 群 实 验 为 主, 形 成 了 网 络 课 程 群 和 信 息 安 全 课 程 群 网 络 课 程 群 包 括 的 主 要 课 程 有 : 计 算 机 网 络 计 算 机 网 络 工 程, 光 纤 通 信 技 术 程 控 交 换 技 术 网 络 互 联 技 术 服 务 器 技 术 网 络 性 能 分 析 与 测 试 宽 带 接 入 网 技 术 网 络 系 统 集 成 与 综 合 布 线 信 息 安 全 课 程 群 包 括 的 主 要 课 程 有 :TCP/IP 协 议 原 理 与 应 用, 信 息 安 全 理 论 与 技 术, 操 作 系 统 安 全 与 管 理, 计 算 机 安 全 保 密, 计 算 机 病 毒 技 术 与 防 治, 防 火 墙 与 入 侵 检 测, 计 算 机 取 证, 网 络 攻 击 与 防 范, 数 据 备 份 与 灾 难 恢 复,WEB 系 统 安 全 通 过 合 理 的 理 顺 各 门 课 程 之 间 的 联 系, 认 真 分 析 各 门 课 程 实 验 项 目, 每 一 个 课 程 群 专 门 编 写 一 本 课 程 群 实 验 指 导 书, 按 照 能 力 要 求 和 开 课 计 划 每 一 学 期 统 一 开 设 相 关 实 验, 这 样 既 防 止 有 些 实 验 在 不 同 课 程 中 同 时 开 设 而 有 些 实 验 都 不 开 的 现 象, 也 能 使 学 生 掌 握 一 系 列 的 实 验 我 们 还 在 课 程 群 的 基 础 上 形 成 了 网 络 工 程 教 学 团 队 和 信 息 安 全 教 学 团 队 来 做 大 做 强 (2) 课 程 考 核 改 革 : 改 变 实 践 性 较 强 的 课 程 的 考 核 方 式, 比 如 C 语 言 程 序 设 计 C++ 语 言 程 序 设 计 计 算 机 网 络 工 程 网 络 互 联 技 术 网 络 系 统 集 成 与 综 合 布 线 等 实 践 性 较 强 的 课 程, 通 过 综 合 的 技 能 考 核 方 式 更 能 检 查 学 生 是 否 掌 握 这 些 课 程 具 体 方 式 是 每 学 期 首 先 要 申 报 考 核 的 课 程, 可 以 根 据 课 堂 出 勤, 作 业, 调 查 报 告, 平 时 技 能 考 核, 实 验 和 期 末 技 能 考 核 等 多 个 要 素 组 成 一 个 记 分 体 系, 这 样 就 要 求 学 生 在 各 个 实 践 环 节 认 真 对 待, 积 极 动 手, 从 而 提 高 学 生 的 动 手 能 力 (3) 双 师 型 教 师 队 伍 建 设 : 我 院 非 常 重 视 双 师 型 教 师 队 伍 建 设, 网 络 工 程 教 研 室 自 2010 年 以 来 每 年 送 出 1-2 名 教 师 到 企 业 锻 炼, 提 高 教 师 自 身 实 践 能 力 以 提 高 教 学 水 平, 培 养 受 企 业 单 位 喜 欢 的 应 用 型 人 才 (4) 实 验 室 建 设 : 加 大 实 验 教 学 投 入, 改 善 实 践 教 学 条 件, 为 学 生 提 供 良 好 的 实 践 教 170

176 学 环 境, 保 障 实 践 教 学 项 目 的 良 好 实 施 自 2010 年 以 来 利 用 省 级 特 色 专 业 和 国 家 支 持 地 方 高 校 专 项 资 金 建 设 专 业 实 验 室 : 计 算 机 通 用 实 验 室 操 作 系 统 实 验 计 算 机 网 络 实 验 室 网 络 工 程 实 验 室 综 合 布 线 实 验 室 网 络 性 能 分 析 与 测 试 实 验 室 计 算 机 组 成 原 理 实 验 室 嵌 入 式 系 统 实 验 室 光 纤 通 信 实 验 室 程 控 交 换 实 验 室 网 络 安 全 实 验 室 无 线 传 感 器 网 络 创 新 实 训 室 等 实 验 室, 仪 器 设 备 总 价 值 800 多 万 元, 实 践 教 学 环 节 设 施 日 趋 完 善 (5) 专 业 实 验 室 的 开 放 : 为 鼓 励 和 支 持 学 生 在 课 余 时 间 走 进 实 验 室, 参 加 开 放 式 实 验 教 学 和 科 研 活 动, 充 分 利 用 实 验 室 资 源, 提 高 实 验 教 学 水 平, 必 须 做 好 实 验 室 开 放 管 理 实 验 室 开 放 工 作 应 贯 彻 形 式 多 样 讲 究 实 效 的 原 则, 积 极 创 造 学 生 进 行 实 验 活 动 的 环 境, 以 学 生 为 主 体 以 教 师 启 发 指 导 教 学 为 辅 助, 激 发 学 生 学 习 的 主 动 性 和 积 极 性, 促 进 学 生 全 面 发 展 和 发 挥 特 长 (6) 实 习 基 地 建 设 : 建 立 稳 定 的 实 习 基 地, 依 照 企 业 需 求, 依 托 行 业 办 学, 提 高 专 业 办 学 水 平 建 立 了 校 外 专 业 实 习 基 地 8 个, 校 内 实 习 基 地 2 个, 实 习 基 地 条 件 能 满 足 学 生 专 业 实 习 实 训 的 需 求, 实 习 实 训 时 间 有 保 障 实 践 效 果 好 (7) 网 络 技 能 竞 赛 : 为 适 应 我 院 应 用 型 人 才 培 养 的 定 位, 提 高 人 才 培 养 质 量, 增 强 学 生 职 业 竞 争 能 力, 进 一 步 推 动 我 院 信 息 类 专 业 教 育 教 学 改 革 和 发 展 验 证 人 才 培 养 效 果, 提 高 学 习 兴 趣, 提 高 学 生 实 践 动 手 能 力 自 2012 年 以 来 每 年 举 办 一 次 全 校 性 的 网 络 技 能 大 赛, 以 个 人 赛 为 主, 通 过 真 机 加 模 拟 的 形 式 考 核 学 生 的 网 络 规 划 设 计 与 实 施 等 方 面 的 技 能, 学 生 的 积 极 性 很 高, 效 果 显 著 (8) 校 企 合 作 : 校 企 合 作 课 程 主 要 有 : 专 业 见 习 专 业 实 训 专 业 实 践, 实 施 校 企 合 作 教 育 是 全 面 推 动 学 校 与 企 ( 事 ) 业 单 位 深 度 合 作, 实 施 开 门 办 学 的 重 要 举 措, 是 提 升 学 生 实 践 能 力 的 重 要 途 径 专 业 见 习 主 要 是 到 企 业 进 行 参 观 考 察 专 题 讲 座 项 目 剖 析 等 方 式 进 行 专 业 实 训 的 内 容 主 要 包 括 网 络 工 程 基 础 培 训 现 场 的 参 观 实 习 及 掌 握 实 际 网 络 工 程 系 统 的 设 计 实 施 管 理 与 维 护 等 技 术, 提 高 网 络 工 程 学 生 的 社 会 竞 争 力 专 业 实 践 的 目 的 是 培 养 学 生 理 论 联 系 实 际 从 实 际 出 发 分 析 问 题 研 究 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力, 将 所 学 知 识 系 统 化, 训 练 从 事 专 业 技 术 工 作 及 管 理 工 作 所 必 须 的 各 种 基 本 技 能 和 实 践 动 手 能 力 同 时 按 照 实 践 教 学 工 作 走 出 去 请 进 来 的 原 则, 聘 请 了 企 业 技 术 专 家 来 校 承 担 课 程 设 计 的 教 学 工 作, 取 得 了 较 好 的 实 践 效 果 5 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 培 养 效 果 网 络 工 程 专 业 共 有 专 业 教 师 27 人, 其 中 教 授 4 人, 副 教 授 12 人, 博 士 4 人, 硕 士 23 人, 在 读 博 士 研 究 生 2 人, 该 专 业 硕 士 学 位 以 上 教 师 的 占 专 任 教 师 比 例 为 95% 形 成 了 一 支 以 中 青 年 教 师 为 主 的 年 龄 结 构 学 缘 结 构 合 理 的 教 学 科 研 团 队 具 有 系 统 分 析 师 软 件 设 计 师 网 络 规 划 师 网 络 工 程 师 信 息 系 统 监 理 工 程 师 等 职 称 的 双 师 型 教 师 10 人, 省 级 青 年 骨 干 教 师 或 培 养 对 象 6 人, 市 政 府 采 购 评 审 专 家 6 人, 获 校 十 佳 教 师 荣 誉 称 号 教 师 2 人, 学 校 教 学 比 武 获 一 二 等 奖 教 师 6 人, 湖 南 省 五 一 劳 动 奖 章 1 人, 湖 南 省 教 学 能 手 1 人, 首 届 全 国 高 校 青 年 教 师 教 学 比 武 二 等 奖 1 人, 高 级 职 称 教 师 每 学 年 度 均 为 本 科 生 上 课 主 持 省 教 改 课 题 6 项, 省 十 二 五 规 划 课 题 4 项, 省 教 育 厅 课 题 20 余 项, 校 级 课 题 40 余 项 2014 年 上 期 举 办 的 院 级 网 络 技 能 设 计 大 赛, 其 中 对 2011 级 网 络 工 程 专 业 的 竞 赛 分 析 得 出, 有 40% 的 同 学 动 手 能 力 很 强,30% 的 同 学 动 手 能 力 较 强,20% 的 同 学 动 手 能 力 一 般,10% 的 同 学 动 手 能 力 较 差 近 三 届 网 络 工 程 专 业 毕 业 生 就 业 率 达 到 90%, 在 我 系 各 专 业 中 就 业 最 好 学 生 通 过 软 件 设 计 师 网 络 规 划 师 网 络 工 程 师 信 息 系 统 监 理 工 程 师 和 全 国 计 算 机 等 级 考 试 三 级 网 络 技 术 比 率 达 到 60% 171

177 6 结 语 地 方 本 科 高 校 转 型 是 经 济 发 展 方 式 转 变 的 必 然 要 求, 也 是 加 快 教 育 综 合 改 革 建 设 现 代 教 育 体 系 的 重 大 举 措 由 于 大 部 分 院 校 应 用 型 人 才 培 养 为 适 应 社 会 转 型 将 逐 步 向 应 用 技 术 和 职 业 教 育 转 变, 如 何 培 养 出 优 秀 的 工 程 应 用 型 人 才 显 得 尤 为 重 要 通 过 分 析 应 用 型 本 科 人 才 实 践 能 力 培 养 中 出 现 的 问 题, 论 述 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 改 革 研 究 的 意 义, 并 根 据 应 用 型 人 才 培 养 定 位, 提 出 培 养 工 程 应 用 型 人 才 的 实 践 教 学 体 系, 并 提 出 实 践 教 学 培 养 的 具 体 措 施 计 划 湖 南 人 文 科 技 学 院 网 络 工 程 专 业 2009 年 评 为 湖 南 省 特 色 专 业,2011 年 获 湖 南 省 十 二 五 特 色 专 业 继 续 资 助 通 过 几 年 的 建 设, 网 络 工 程 专 业 师 资 实 力 明 显 加 强, 实 验 室 软 硬 件 条 件 大 幅 提 升, 培 养 的 学 生 水 平 较 高 能 力 较 强 就 业 好 参 考 文 献 [1] 教 育 部 高 等 学 校 计 算 机 科 学 与 技 术 教 学 指 导 委 员 会. 高 等 学 校 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 实 践 教 学 体 系 与 规 范 [M]. 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社,2008. [2] 曹 介 南, 徐 明, 蒋 宗 礼. 网 络 工 程 专 业 方 向 设 置 与 专 业 能 力 构 成 研 究 [J]. 中 国 大 学 教 育,2012 (9): [3] 郭 广 军, 陈 代 武 等. 面 向 应 用 型 人 才 培 养 的 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 探 索 与 实 践 [J]. 计 算 机 教 育,2009(19): [4] 陈 代 武, 彭 智 朝. 地 方 本 科 院 校 网 络 工 程 特 色 专 业 建 设 [J]. 计 算 机 教 育,2012(24): [5] 郭 广 军, 陈 代 武 等. 面 向 工 程 实 践 能 力 培 养 的 网 络 工 程 实 践 教 学 体 系 [J]. 计 算 机 教 育,2010(7): [6] 湖 南 人 文 科 技 学 院 计 算 机 科 学 技 术 系 网 络 工 程 教 研 室. 网 络 工 程 专 业 培 养 方 案 [Z],

178 基 于 应 用 型 人 才 培 养 的 网 络 工 程 技 术 课 程 群 建 设 荆 山, 孙 润 元, 黄 艺 美, 刘 鹍 ( 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院 网 络 工 程 系, 山 东 省 济 南 市 ) 摘 要 : 针 对 地 方 高 等 院 校 应 用 型 人 才 培 养 目 标 需 求, 分 析 了 网 络 工 程 技 术 课 程 群 建 设 中 普 遍 存 在 的 问 题, 结 合 济 南 大 学 网 络 工 程 技 术 课 程 群 的 建 设 过 程, 阐 述 了 课 程 群 建 设 原 则 和 建 设 目 标, 提 出 了 将 知 识 融 合 实 践 教 学 体 系 建 设 和 教 学 队 伍 建 设 相 结 合 的 课 程 群 建 设 方 法 关 键 词 : 网 络 工 程 技 术 ; 应 用 型 人 才 ; 课 程 群 ; 知 识 融 合 ; 实 践 教 学 ; 团 队 随 着 我 国 经 济 建 设 进 程 的 不 断 加 快, 涌 现 出 一 大 批 科 技 含 量 技 术 密 集 高 的 特 点, 对 高 等 教 育 人 才 培 养 需 求 提 出 了 更 新 的 要 求 济 南 大 学 作 为 地 方 高 等 院 校, 以 培 养 应 用 型 人 才 为 主, 需 要 结 合 技 术 发 展 和 经 济 建 设 需 求, 适 时 地 调 整 人 才 培 养 结 构, 不 断 增 加 应 用 型 复 合 型 人 才 的 供 给 [1] 本 文 以 网 络 工 程 技 术 类 应 用 型 人 才 培 养 作 为 切 入 点, 对 网 络 工 程 技 术 课 程 群 建 设 内 容 进 行 实 践 应 用 研 究 1 网 络 工 程 技 术 教 学 中 存 在 的 问 题 目 前 我 国 有 近 五 百 所 院 校 开 设 网 络 工 程 专 业, 很 多 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 也 开 设 了 网 络 工 程 方 向, 为 了 提 成 网 络 工 程 技 术 人 才 的 市 场 竞 争 力, 专 业 或 方 向 课 程 体 系 建 设 变 得 十 分 重 要 通 过 对 网 络 工 程 技 术 课 程 群 建 设 的 调 查 分 析 发 现, 多 数 高 校 在 课 程 体 系 建 设 过 程 中 存 在 以 下 问 题 :(1) 课 程 知 识 体 系 有 待 优 化, 知 识 点 在 多 门 课 程 重 复 现 象 较 为 普 遍 ;(2) 一 些 已 经 在 网 络 工 程 领 域 应 用 多 年 的 新 技 术 和 新 方 法 却 在 课 程 教 学 中 缺 失 ;(3) 实 践 教 学 体 系 不 够 合 理, 尤 其 是 课 程 间 内 在 联 系 不 够 紧 密 ;(4) 学 生 多 以 课 程 实 验 和 课 程 设 计 为 主 要 的 实 践 环 节, 实 践 教 学 平 台 过 于 单 一 ;(5) 师 资 队 伍 建 设 不 够 完 善, 部 分 专 业 方 向 课 程 由 一 名 教 师 建 设, 教 学 内 容 和 教 学 方 法 上 缺 少 必 要 的 交 流, 给 整 个 课 程 体 系 带 来 不 稳 定 因 素 如 何 很 好 的 解 决 这 些 问 题, 提 升 学 生 专 业 实 践 能 力 和 区 域 服 务 能 力, 是 课 程 群 建 设 中 的 关 键 内 容 2 课 程 群 建 设 原 则 与 目 标 课 程 群 建 设 目 标 就 是 为 了 完 善 网 络 工 程 技 术 专 业 方 向 的 认 知 结 构, 在 整 体 设 计 和 要 求 下, 将 几 门 有 逻 辑 联 系 的 课 程 进 行 合 理 规 划 设 计 和 整 合, 从 而 形 成 的 课 程 体 系 [2], 因 此 必 须 确 立 明 确 的 建 设 原 则 和 建 设 目 标 2.1 建 设 原 则 网 络 工 程 技 术 课 程 群 建 设 过 程 中, 应 重 点 遵 循 相 关 性 系 统 性 综 合 性 原 则 (1) 相 关 性 原 则 : 课 程 内 部 需 要 有 内 在 的 联 系, 课 程 之 间 在 知 识 结 构 和 教 学 方 法 上 更 需 要 建 立 有 机 的 联 系, 相 互 传 承 相 互 联 系 ; (2) 系 统 性 原 则 : 课 程 群 建 设 过 程 中 必 须 建 立 同 一 门 课 程 知 识 点 体 系 的 完 整 性 不 同 课 程 中 关 联 性, 明 确 课 程 在 课 程 群 中 处 于 的 位 置 和 起 到 的 关 键 作 用, 构 建 系 统 稳 定 有 序 的 知 识 体 系 ; (3) 综 合 性 原 则 : 课 程 群 建 设 必 须 打 破 课 程 自 成 门 户 的 传 统 教 学 习 惯, 需 要 实 现 课 程 之 间 的 有 机 结 合, 在 课 程 内 容 课 程 授 课 形 式 以 及 授 课 目 标 上 形 成 有 机 的 整 体, 为 复 合 型 应 用 人 才 的 培 养 奠 定 基 础 基 金 项 目 :J1131 作 者 简 介 : 荆 山, 男, 讲 师, 研 究 方 向 为 计 算 机 网 络 ; 孙 润 元, 男, 副 教 授, 研 究 方 向 为 云 计 算 计 算 机 网 络 管 理 移 动 互 联 网 等 ; 黄 艺 美, 女, 讲 师, 研 究 方 向 计 算 机 网 络 机 器 学 习 ; 刘 鹍, 男, 副 教 授, 研 究 方 向 等 轻 量 级 开 源 框 架 的 信 息 系 统 开 发 173

179 2.2 建 设 目 标 网 络 工 程 技 术 课 程 群 的 建 设, 应 充 分 结 合 地 方 高 校 的 培 养 目 标 和 培 养 方 向, 培 养 学 生 具 备 良 好 的 人 文 素 养 和 团 队 合 作 能 力 较 强 的 专 业 实 践 能 力 以 及 工 程 项 目 分 析 实 施 及 解 决 能 力, 使 其 毕 业 后 可 胜 任 计 算 机 网 络 通 信 及 相 关 领 域 的 设 计 集 成 管 理 工 作 及 企 事 业 单 位 的 信 息 化 建 设 与 管 理 等 工 作 3 课 程 群 建 设 内 容 网 络 工 程 技 术 课 程 群 的 依 托 于 济 南 大 学 网 络 工 程 专 业 的 网 络 工 程 建 设 与 管 理 方 向, 结 合 新 形 势 下 人 才 培 养 目 标, 从 知 识 融 合 实 践 教 学 体 系 建 设 和 教 学 团 队 建 设 三 个 方 面 展 开 研 究 与 实 践, 三 个 方 面 相 互 联 系 不 断 融 合, 形 成 了 一 个 相 对 稳 定 的 课 程 体 系 3.1 知 识 融 合 课 程 群 建 设 的 目 的 之 一 是 去 除 课 程 间 重 复 的 内 容 加 强 知 识 点 课 程 之 间 的 传 承 性, [3] 提 高 整 个 课 程 体 系 的 实 施 效 率 课 程 组 通 过 调 研 了 网 络 工 程 专 业 在 地 方 区 域 经 济 发 展 中 处 于 的 地 位 存 在 的 优 势 与 不 足, 组 织 开 展 多 次 以 课 程 为 基 础, 以 专 业 为 主 线, 以 人 才 培 养 目 标 为 导 向 的 专 题 研 究, 通 过 走 访 企 业 邀 请 毕 业 生 回 访 院 校 交 流 等 形 式, 缺 了 可 课 程 组 建 设 的 课 程 体 系 及 建 设 目 标, 完 成 了 网 络 工 程 技 术 课 程 群 知 识 体 系 的 优 化 整 合 建 设 的 网 络 工 程 技 术 课 程 群 共 包 括 7 门 课 程, 课 程 基 本 信 息 如 表 1 所 示 表 1 网 络 工 程 技 术 课 程 群 内 的 课 程 基 本 信 息 课 程 名 称 课 程 类 别 开 课 学 期 授 课 目 标 计 算 机 网 络 原 理 基 础 课 3 4 学 期 滚 动 开 课 掌 握 网 络 层 次 模 型 概 念 及 原 理, 以 及 各 网 络 层 次 协 议 的 工 作 原 理 网 络 互 联 与 路 由 (A) 基 础 课 3 4 学 期 滚 动 开 课 能 够 熟 练 掌 握 各 种 路 由 协 议 交 换 技 术 的 部 署 技 术, 并 能 结 合 实 际 需 求 完 成 中 小 型 园 区 网 的 规 划 建 设 网 络 互 联 与 路 由 (B) 专 业 课 5 掌 握 高 级 路 由 技 术 路 由 冗 余 技 术 路 由 策 略 技 术 以 及 网 络 安 全 技 术, 能 够 完 成 较 大 规 模 园 区 网 建 设 及 管 理 工 作 UNIX 系 统 管 理 专 业 课 5 掌 握 Unix 操 作 系 统 的 应 用 和 基 本 shell 编 程 能 力, 为 学 生 从 事 计 算 机 网 络 的 研 究, 开 发 与 工 程 实 践 打 下 基 础 网 络 管 理 专 业 课 6 掌 握 基 于 SNMP 的 园 区 网 管 理 技 术, 熟 悉 SNMP 管 理 软 件 试 用, 了 解 管 理 平 台 开 发 技 术 网 络 系 统 集 成 专 业 课 6 掌 握 网 络 系 统 集 成 方 法, 熟 悉 网 络 工 程 项 目 全 过 程 管 理, 了 解 网 络 系 统 集 成 的 各 个 环 节 及 关 键 技 术 专 业 实 训 实 践 环 节 7 培 养 学 生 团 队 协 议 能 力, 实 践 能 力 和 专 业 素 养, 具 备 较 好 的 网 络 工 程 实 践 技 能 重 点 分 析 一 点 两 线 一 点 两 线 是 指 以 知 识 点 为 基 础, 一 方 面 分 析 其 在 一 门 课 程 中 所 处 的 位 置 所 起 的 作 用, 以 及 前 后 知 识 点 的 关 联 性, 另 一 方 面 分 析 知 识 点 在 不 同 课 程 中 的 不 同 要 求 相 互 关 系 基 于 课 程 主 线 可 以 使 学 生 了 解 知 识 点 和 其 他 知 识 点 如 何 结 合, 在 不 同 的 工 程 应 用 场 合 如 何 综 合 应 用 解 决 实 际 问 题, 而 基 于 课 程 群 主 线 可 以 使 学 生 掌 握 在 不 同 环 境 下 对 知 识 点 掌 握 程 度 的 要 求, 需 要 达 到 的 能 力 和 水 平 以 链 路 状 态 路 由 协 议 为 例, 该 知 识 点 初 次 涉 及 在 计 算 机 网 络 原 理 课 程, 其 课 程 授 课 目 标 是 让 学 生 掌 握 链 路 状 态 路 由 协 议 工 作 原 理 掌 握 SPF 算 法 思 想, 并 了 解 相 关 的 距 离 矢 量 路 由 协 议 在 课 程 主 线 中, 和 链 路 状 态 路 由 协 议 前 后 关 联 的 还 有 其 他 路 由 实 施 策 略 ( 例 如 静 态 路 由 策 略 距 离 矢 量 路 由 策 略 ), 该 路 由 协 议 的 分 类 方 法 路 由 协 议 工 程 层 次 以 及 同 上 下 层 的 关 系, 学 生 在 理 解 协 议 原 理 的 同 时, 需 要 掌 握 其 同 其 他 协 议 的 关 系, 以 及 共 同 作 用 可 以 产 生 的 效 果 在 课 程 群 主 线 中, 链 路 状 态 路 由 协 议 知 识 点 在 不 同 课 程 中 也 体 现 出 了 不 同 的 要 求, 例 如 : 网 络 互 连 与 路 由 (A) 中 基 于 对 链 路 状 态 路 由 协 议 工 作 原 理 的 理 解, 重 点 研 究 单 区 域 OSPF 网 络 部 署 技 术 及 应 用 案 例 ; 网 络 互 连 与 路 由 (B) 中 将 研 究 多 区 域 OSPF 网 络 部 署 技 术 以 及 OSPF 故 障 案 例 排 查 技 术 ;UNIX 系 统 管 理 了 解 UNIX 系 统 下 OSPF 的 配 置 和 管 理 ; 网 络 管 理 课 程 了 解 基 于 SNMP 的 OSPF 监 控 和 管 理 ; 网 络 系 统 集 成 中 需 要 学 生 掌 握 针 对 用 户 需 求 对 OSPF 方 案 进 行 规 划 设 计 和 实 施 ; 专 业 实 训 中 则 侧 重 于 在 大 型 系 统 集 成 方 案 中 路 由 协 议 的 选 择 与 设 计 一 个 知 识 点 几 乎 涵 盖 了 课 程 群 中 的 所 有 课 程, 不 同 课 程 中 侧 重 和 要 求 又 不 同, 一 174

180 点 两 线 的 分 析 原 则 在 去 除 知 识 点 重 复 简 介 的 同 时, 还 进 一 步 明 确 知 识 点 在 不 同 课 程 中 需 要 掌 握 的 重 点, 使 不 同 课 程 阶 段 的 学 习 和 实 践 目 标 更 加 明 确 条 理 结 合 校 企 联 合 做 好 知 识 体 系 融 合 企 业 是 将 新 技 术 转 换 为 生 产 力 的 先 锋, 而 且 企 业 项 目 资 源 和 课 程 资 源 是 在 丰 富 的 案 例 平 台 上 形 成 的, 更 具 实 践 性 为 了 能 够 更 好 的 构 建 系 统 的 专 业 知 识 体 系, 近 几 年 课 程 组 在 课 程 改 革 中 对 企 业 课 程 企 业 案 例 优 秀 网 络 教 学 平 台 的 引 入 给 与 了 高 度 重 视, 知 识 体 系 的 融 合 尤 其 是 案 例 的 引 入 在 很 大 程 度 上 提 升 了 学 生 的 学 习 兴 趣, 达 到 了 较 好 的 教 学 效 果 课 程 群 中 有 5 门 课 程 和 国 内 外 信 息 企 业 或 教 育 机 构 进 行 了 较 为 紧 密 的 合 作, 详 见 表 2. 表 2 课 程 与 合 作 企 业 知 识 整 合 表 课 程 名 称 合 作 企 业 和 机 构 整 合 资 源 计 算 机 网 络 原 理 中 软 吉 大 实 验 平 台 网 络 互 联 与 路 由 (A) 思 科 华 为 认 证 体 系 内 容 案 例 网 络 互 联 与 路 由 (B) 思 科 华 为 认 证 体 系 内 容 案 例 UNIX 系 统 管 理 Redhat 课 程 内 容 案 例 专 业 实 训 Oracle 华 为 浪 潮 中 创 软 件, 西 普 科 技 工 程 案 例 实 验 平 台 3.2 实 践 教 学 体 系 建 设 实 践 教 学 是 工 程 教 学 中 非 常 重 要 的 组 成 部 分, 将 学 生 所 学 的 理 论 知 识 和 实 际 工 程 应 用 结 合 起 来, 使 学 生 的 实 践 操 作 能 力 协 作 能 力 理 论 和 实 践 相 结 合 的 能 力 得 到 很 好 的 融 会 贯 通 课 程 组 经 过 多 年 研 究, 形 成 了 以 课 程 专 业 方 向 实 践 平 台 三 个 要 点 为 基 础 的 三 位 一 体 实 践 教 学 体 系 [4] 三 位 一 体 实 践 教 学 体 系 组 成 如 图 1 所 示 三 位 一 体 实 践 教 学 体 系 课 程 专 业 方 向 实 践 平 台 实 验 目 标 实 验 内 容 技 能 规 范 人 才 培 养 目 标 综 合 实 践 实 践 规 范 课 程 平 台 实 训 平 台 本 科 生 导 师 制 科 创 活 动... 图 1 三 位 一 体 实 践 教 学 体 系 (1) 课 程 课 程 是 基 础, 其 实 践 环 节 包 括 确 立 明 确 的 实 验 目 标 实 验 内 容 和 技 能 规 范, 使 学 生 更 好 的 掌 握 课 程 中 所 讲 的 内 容, 能 够 对 课 程 知 识 点, 具 体 实 验 按 照 从 简 单 到 复 杂 从 单 一 到 综 合 的 方 式 进 行 安 排 课 堂 实 践 主 要 是 以 验 证 性 实 验 和 操 作 配 置 类 实 验 为 主, 通 过 实 验, 学 生 对 实 验 内 容 加 深 理 解, 掌 握 实 验 基 本 工 具 的 使 用 和 完 成 简 单 工 程 方 案 的 设 计 与 实 施 (2) 专 业 方 向 专 业 方 向 是 主 线, 是 人 才 培 养 总 体 目 标, 实 践 环 节 包 括 专 业 方 向 人 才 培 养 目 标 综 合 实 践 内 容 和 实 践 规 范 基 于 课 程 群 建 设 的 网 络 工 程 建 设 与 管 理 方 向 在 实 践 中 采 用 梯 度 递 进 方 式, 以 学 期 为 平 台, 随 着 每 学 期 专 业 知 识 的 不 断 扩 充, 在 新 学 期 的 实 践 平 台 中 融 入 前 期 知 识 体 系 的 实 践 内 容, 同 时 针 对 出 现 的 未 能 解 决 的 问 题 引 出 后 期 即 将 开 设 的 课 程, 是 学 生 不 断 温 故 而 知 新, 由 求 新 而 产 生 求 知 的 主 动 学 习 意 识, 使 实 践 能 力 不 断 递 进 不 断 提 高 梯 度 递 进 的 实 践 方 式 使 教 师 对 方 向 体 系 课 程 的 理 论 和 实 践 教 学 内 容 梳 理 更 加 方 便, 保 证 每 个 实 践 环 节 都 具 备 延 续 性 连 贯 性 和 合 理 性 的 特 点 (3) 实 践 平 台 实 践 平 台 是 外 延, 是 进 一 步 提 升 实 践 效 果 的 平 台 支 持 和 保 证, 包 括 课 程 平 台 实 训 平 台 本 科 生 导 师 制 科 创 活 动 等 以 本 科 生 导 师 制 为 主 建 设 的 多 实 践 平 台 建 设 实 现 了 实 践 形 式 多 样 化, 对 于 引 导 学 生 参 与 实 践 丰 富 实 践 手 段 提 升 实 践 效 果 推 动 实 践 教 学 体 制 改 革 具 有 十 分 重 要 的 意 义 学 生 进 入 大 学 二 年 级 专 业 知 识 学 习 的 同 时, 就 开 始 进 入 本 科 生 导 师 制 实 施 平 台, 并 在 导 师 的 指 导 下 的 就 开 始 进 入 其 他 专 业 实 践 平 台, 通 过 各 种 平 175

181 台 的 实 战 训 练, 使 其 实 践 能 力 得 到 进 一 步 的 巩 固, 实 践 创 新 能 力 得 到 进 一 步 的 提 升 3.3 教 学 团 队 建 设 团 队 作 为 一 种 高 效 的 工 作 组 织 方 式, 在 企 业 管 理 中 被 广 泛 应 用, 团 队 管 理 理 念 也 被 成 功 引 入 高 校, 高 校 人 才 培 养 过 程 中 已 经 开 始 重 视 培 养 学 生 的 团 队 能 力 [5] 课 程 组 在 教 学 团 队 建 设 中, 提 出 了 以 教 师 团 队 建 设 为 核 心, 同 时 探 索 师 生 团 队 和 学 生 团 队 建 设 的 综 合 建 设 平 台 平 台 的 建 设 不 仅 提 高 了 师 资 队 伍 教 学 水 平, 也 使 学 生 的 团 队 能 力 得 到 充 分 锻 炼 教 师 团 队 建 设 以 课 程 群 教 学 为 平 台, 授 课 教 师 在 学 科 研 究 方 向 上 具 备 内 在 的 紧 密 联 系, 在 人 才 培 养 目 标 和 任 务 上 拥 有 共 识, 是 教 学 团 队 建 设 最 合 适 有 效 的 组 织 形 式 基 于 网 络 工 程 技 术 课 程 群 以 专 业 方 向 为 平 台, 以 课 程 和 知 识 群 为 支 撑, 兼 顾 双 师 型 教 师 培 养, 并 不 断 加 强 科 研 与 教 学 的 统 一, 形 成 了 基 本 稳 定 的 教 师 团 队 1) 稳 定 的 组 织 架 构 由 于 课 程 群 以 年 轻 教 师 为 主, 一 定 程 度 上 影 响 着 队 伍 的 稳 定 性, 为 此 提 出 了 具 体 实 施 要 求 要 求 包 括 : 每 门 课 程 一 个 小 组, 设 立 课 程 负 责 人, 专 业 基 础 课 程 和 实 践 环 节 主 讲 教 师 不 少 于 3 人, 专 业 方 向 课 程 不 少 于 2 人 ; 每 位 老 师 至 少 主 讲 课 程 群 内 的 3 门 课 程, 且 在 一 个 教 学 周 期 内 (3 年 ) 完 成 课 程 群 内 3 门 以 上 不 同 课 程 授 课 ; 老 师 在 每 个 教 学 周 期 内 至 少 进 行 1 次 专 业 进 修, 进 修 完 成 后 进 行 课 程 组 内 部 学 习 交 流 2) 基 于 校 企 合 作 的 双 师 型 教 师 队 伍 建 设 专 业 教 师 成 员 主 要 来 自 学 校 网 络 中 心 管 理 员, 具 备 至 少 5 年 的 校 园 网 管 理 经 验, 后 期 引 进 的 教 师 基 本 上 都 没 有 工 程 实 践 经 历 为 了 提 高 教 师 工 程 实 践 经 验, 近 几 年 加 强 了 校 企 合 作 师 资 培 养, 通 过 网 络 学 院 计 划 和 企 业 培 训 计 划 使 全 部 教 师 均 成 长 为 双 师 型 教 师 计 划 实 施 提 升 了 老 师 的 实 践 能 力, 在 教 学 过 程 中 增 强 了 自 信 心, 从 而 达 到 了 更 好 的 教 学 效 果 3) 科 研 与 教 学 的 统 一 科 研 与 教 学 是 相 辅 相 成 的, 课 程 水 平 的 提 高 也 促 进 教 学 水 平 提 高 由 于 课 程 群 教 师 多 为 年 轻 教 师, 在 承 担 大 型 项 目 的 经 验 和 能 力 略 显 不 足, 课 程 群 建 设 初 期,62.5% 的 教 师 没 有 参 与 任 何 科 研 课 题 的 研 究 在 参 与 大 项 目, 争 取 小 项 目 的 原 则 下, 经 过 三 年 多 的 努 力, 课 程 组 老 师 中 2 人 成 为 省 级 以 上 项 目 负 责 人,5 人 作 为 前 三 位 参 与 省 级 项 目,6 人 主 持 过 校 级 或 企 业 合 作 项 目,2 人 参 与 校 级 项 目,100% 全 部 参 与 项 目 实 施, 而 且 有 75% 的 教 师 成 为 了 项 目 主 持 人 科 研 项 目 研 究 工 作 使 老 师 进 一 步 丰 富 了 专 业 实 践 经 历, 使 得 教 学 内 容 更 加 充 实, 教 学 过 程 更 加 有 趣, 也 使 得 教 师 团 队 整 体 实 践 教 学 水 平 得 到 进 一 步 提 升 本 科 生 导 师 制 的 师 生 团 队 建 设 本 科 生 导 师 制 的 实 施 可 以 拉 近 师 生 之 间 的 距 离, 加 强 教 师 的 有 效 指 导, 了 解 学 生 兴 趣 [6] 积 极 引 导 其 发 挥 主 观 能 动 性 济 南 大 学 网 络 工 程 专 业 2011 年 开 始 实 施 本 科 生 导 师 制, 初 期 建 设 目 标 是 以 加 强 师 生 交 流 为 目 的, 学 生 在 教 师 的 指 导 下 完 成 专 业 选 课, 并 在 生 活 习 惯 学 习 方 法 实 践 方 法 上 给 予 指 导 经 过 三 年 多 的 建 设, 导 师 制 队 伍 形 成 了 从 大 二 到 大 四 有 的 甚 至 包 括 研 究 生 的 师 生 梯 队, 在 导 师 的 管 理 组 织 和 指 导 下, 形 成 了 较 为 稳 定 的 师 生 团 队 导 师 指 导 学 生 参 与 项 目 实 践 或 科 学 研 究, 高 年 级 学 生 协 助 指 导 低 年 级 学 生, 学 生 参 与 到 了 团 队 项 目 实 施 管 理 过 程 中, 责 任 心 实 践 能 力 团 队 协 作 能 力 都 得 到 很 好 的 提 升 近 两 年 在 导 师 的 指 导 下, 学 生 发 表 高 水 平 科 研 论 文 6 篇, 申 请 发 明 专 利 2 项, 实 施 效 果 显 著 基 本 科 创 的 学 生 团 队 建 设 大 学 生 科 创 活 动 坚 持 以 学 生 团 体 为 主, 教 师 为 辅 的 主 导 思 想, 依 托 于 各 类 科 技 类 大 赛 教 师 科 研 项 目, 学 生 自 发 组 织 形 成 了 跨 专 业 跨 年 级 的 学 生 团 队, 实 行 学 生 的 自 我 管 理 和 自 主 研 究 为 了 进 一 步 推 动 团 队 建 设, 课 程 组 老 师 以 专 家 指 导 或 顾 问 的 方 式 参 与 团 队, 在 关 键 困 难 问 题 中 给 予 方 法 的 指 导, 并 不 直 接 参 与 具 体 实 施 过 程 团 队 的 管 理 团 队 方 案 的 讨 论 实 施 以 及 总 结 是 以 学 生 为 主 体 完 成 的, 实 现 了 人 尽 其 才, 物 尽 其 用, 使 学 生 的 责 任 心 服 务 意 识 管 理 水 平 和 项 目 实 施 能 力 上 都 得 到 了 很 好 的 提 升 176

182 4 结 语 网 络 工 程 技 术 课 程 群 经 过 五 年 左 右 的 建 设, 解 决 了 一 些 教 学 过 程 中 实 际 存 在 的 问 题, 在 知 识 融 合 实 践 教 学 体 系 建 设 和 教 学 团 队 建 设 方 面 已 经 形 成 了 较 为 稳 定 有 效 的 机 制, 在 面 向 区 域 经 济 发 展 的 应 用 型 人 才 培 养 的 道 路 上 迈 出 了 扎 实 一 步 今 后 还 需 加 强 同 国 内 外 知 名 高 校 的 交 流, 不 断 提 升 满 足 社 会 发 展 需 求 的 优 秀 人 才, 提 升 山 东 半 岛 蓝 色 经 济 区 服 务 能 力, 为 区 域 乃 至 全 国 输 送 高 标 准 的 合 格 人 才 参 考 文 献 [1] 蔡 袁 强, 朱 家 德, 胡 新 根. 面 向 区 域 中 小 企 业 转 型 发 展, 提 升 应 用 型 人 才 培 养 质 量 [J]. 高 等 工 程 教 育 研 究,2012(5): [2] 陆 为 群. 高 师 院 校 课 程 群 建 设 的 原 则 和 策 略 [J]. 黑 龙 江 高 教 研 究,2007(11): [3] 谢 文 武, 韩 瑾. 课 程 群 建 设 中 课 程 内 容 的 融 合 [J]. 高 等 工 程 教 育 研 究,2010( 增 ): [4] Shan Jing,Runyuan Sun,Xiaomei Yu,et al. Research on Engineering Undergraduate Practice Teaching Model Based on Trinity[J], 2013 International Conference on Information, Business and Education Technology(ICIBET 2013).2013: [5] 陈 晓 琳. 基 于 课 程 组 的 教 学 团 队 建 设 模 式 探 索 [J]. 中 国 大 学 教 学,2011(7): [6] 荆 山, 孙 丽 娟, 孙 润 元 等. 以 本 科 生 导 师 制 推 进 实 践 教 学 模 式 改 革 的 应 用 研 究 [J]. 计 算 机 教 育, 2013(14):

183 计 算 机 网 络 课 教 学 改 革 的 探 究 与 实 践 张 明 华, 于 庆 梅, 周 汝 雁, 梅 海 彬, 黄 冬 梅 上 海 海 洋 大 学 信 息 学 院, 上 海 摘 要 : 时 代 的 发 展, 授 课 对 象 的 变 化 给 计 算 机 网 络 课 的 教 学 提 出 了 新 的 挑 战 为 进 一 步 提 高 教 学 质 量, 本 文 结 合 在 教 学 实 践 中 的 体 会, 从 创 新 课 堂 教 学 模 式, 强 化 网 络 实 验 教 学, 合 理 制 定 考 核 方 式, 不 断 提 高 自 身 素 质 等 四 个 方 面 探 讨 了 教 学 改 革 的 思 路 和 方 法 关 键 词 : 计 算 机 网 络,MOOC, 课 堂 教 学 模 式, 实 验 教 学 计 算 机 网 络 是 近 年 来 发 展 最 快, 对 社 会 发 展 影 响 最 深 刻 的 技 术 之 一 对 于 计 算 机 与 电 子 信 息 等 相 关 专 业 的 学 生 来 说, 计 算 机 网 络 是 一 门 必 修 课, 在 各 大 高 校 被 广 泛 开 设 有 的 学 校 [1] 还 根 据 专 业 建 设 学 科 发 展 等 的 需 要, 将 计 算 机 网 络 教 学 细 分 为 多 门 课 程, 形 成 了 较 为 完 善 的 课 程 群 上 海 海 洋 大 学 是 一 所 海 洋 水 产 食 品 学 科 特 色 明 显 的 上 海 市 与 国 家 海 洋 局 国 家 农 业 部 联 合 共 建 地 方 院 校, 信 息 学 院 的 学 科 发 展 也 具 有 鲜 明 的 海 洋 信 息 特 色 在 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 的 本 科 培 养 方 案 中, 课 程 设 置 涵 盖 了 软 硬 件 两 个 方 向 计 算 机 网 络 是 网 络 方 面 的 唯 一 一 门 专 业 必 修 课, 它 在 学 校 人 才 培 养 中 的 重 要 性 不 言 而 喻 计 算 机 网 络 是 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 的 交 叉 学 科, 具 有 涉 及 知 识 面 广, 应 用 性 实 践 性 强, 知 识 更 新 速 度 快 的 特 点 对 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 改 革 和 研 讨 一 直 没 有 间 断 过, 一 年 一 度 的 全 国 高 校 计 算 机 网 络 教 学 研 讨 会 至 今 已 成 功 举 办 了 六 届, 影 响 力 在 不 断 扩 大 许 多 同 行 从 不 同 角 度 提 出 了 自 己 的 教 学 方 法 [2-3], 介 绍 了 各 高 校 的 成 功 经 验 [4] 本 文 作 者 也 曾 对 国 外 某 著 名 大 学 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 情 况 进 行 了 研 究 [5] 然 而 在 实 际 的 教 学 过 程 中, 如 何 结 合 本 校 实 际 情 况, 激 发 学 生 的 学 习 积 极 性, 提 高 教 学 效 果, 仍 然 是 需 要 解 决 的 一 项 课 题 本 文 在 分 析 当 前 课 程 教 学 现 状 的 基 础 上, 从 课 堂 教 学, 实 验, 考 核 方 式, 教 师 自 身 提 高 等 方 面 探 讨 了 教 学 改 革 的 思 路 和 具 体 实 践 方 法 1 当 前 课 程 教 学 中 面 临 的 挑 战 (1) 在 一 门 课 里 需 要 满 足 不 同 层 次 学 生 的 学 习 要 求 本 校 计 算 机 网 络 课 的 开 课 时 间 是 在 大 三 上 学 期, 这 个 阶 段 的 学 生 大 都 已 对 自 己 毕 业 后 的 工 作 或 学 习 有 所 设 想, 有 的 要 考 研 深 造, 有 的 要 踏 入 社 会 工 作 计 算 机 网 络 既 是 计 算 机 类 专 业 研 究 生 入 学 考 试 的 必 考 科 目, 同 时 又 和 一 些 职 业 资 格 认 证 考 试 直 接 相 关, 比 如 思 科 的 CCNA,CCIE,H3C 的 NE 认 证 等 因 此 到 开 始 上 课 时, 不 同 的 学 生 会 对 这 门 课 有 不 同 的 期 望 如 果 是 考 研, 就 需 要 理 解 和 掌 握 计 算 机 网 络 的 重 要 概 念 和 原 理 ; 如 果 是 参 加 认 证 考, 就 更 需 要 了 解 相 关 厂 商 的 网 络 设 备 的 配 置 与 基 本 操 作, 能 够 进 行 网 络 规 划, 网 络 故 障 诊 断, 网 络 管 理 等 它 们 的 授 课 内 容 和 重 点 有 所 不 同, 要 在 一 门 课 有 限 的 课 时 里 兼 顾 这 两 方 面 的 需 求, 顾 及 到 不 同 层 次 的 学 生, 在 他 们 之 间 找 到 一 个 平 衡, 对 教 师 来 说 是 一 个 挑 战 (2) 传 统 教 学 模 式 已 不 能 适 应 90 后 大 学 生 的 特 点 90 后 大 学 生 逐 渐 成 为 教 师 授 课 的 对 象, 这 一 代 大 学 生 成 长 在 互 联 网 普 及 的 时 代, 具 有 许 多 与 以 往 大 学 生 不 同 的 特 点 [6] 例 如, 他 们 思 维 活 跃, 喜 欢 寻 求 刺 激, 追 求 新 鲜 感 很 多 学 生 都 有 智 能 手 机 平 板 电 脑 笔 记 本 电 脑, 他 们 对 网 络 的 依 赖 比 以 往 的 学 生 都 强, 有 的 甚 至 沉 迷 于 网 络 游 戏 无 法 自 拔 他 们 能 够 熟 练 地 利 用 网 络 搜 索 信 息, 对 于 大 部 分 的 习 题 或 作 业 都 可 以 通 过 百 度 获 取 解 决 方 法, 独 立 思 考 分 析 问 题 的 能 力 受 到 影 响 传 统 的 一 成 不 变 的 教 学 模 式 已 经 不 能 适 应 新 一 代 大 学 生 的 学 习 习 惯 如 何 能 够 吸 引 住 学 生 的 注 意 力, 使 他 们 远 离 手 机 ipad, 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣, 参 与 其 中, 是 教 师 面 临 的 又 一 个 挑 战 基 金 项 目 : 上 海 市 教 委 重 点 课 程 建 设 项 目, 上 海 海 洋 大 学 2013 年 课 程 教 学 方 法 改 革 研 究 项 目, 上 海 海 洋 大 学 海 燕 计 划 项 目 作 者 简 介 : 张 明 华,1977 年 4 月 生, 讲 师, 博 士, 研 究 方 向 : 普 适 计 算, 大 数 据 管 理 178

184 (3) 以 MOOC 为 代 表 的 优 质 教 育 资 源 对 计 算 机 网 络 教 学 带 来 的 影 响 近 年 来, 优 质 教 育 资 源 的 共 享 得 到 迅 猛 发 展,MOOC 无 疑 是 教 育 界 的 一 个 热 词 以 著 名 的 MOOC 三 大 平 台 之 一 Coursera 为 例, 其 上 发 布 的 计 算 机 网 络 方 面 的 课 程 内 容 丰 富 : 有 华 盛 顿 大 学 教 授 David Wetherall( 他 和 Tanenbaum 教 授 合 作 撰 写 了 经 典 教 材 计 算 机 网 络 ) 开 设 的 计 算 机 网 络 ; 有 乔 治 亚 理 工 学 院 的 软 件 定 义 网 络, 介 绍 了 一 个 网 络 研 究 领 域 的 前 沿 内 容 ; 有 北 京 大 学 王 晓 明 教 授 主 讲 的 人 群 与 网 络, 体 现 了 计 算 机 科 学 与 社 会 学 经 济 学 的 交 叉 ; 有 普 林 斯 顿 大 学 的 网 络 运 作, 它 从 日 常 生 活 中 的 常 见 问 题 开 始, 深 入 浅 出 地 解 释 了 网 络 中 的 原 理 ; 还 有 密 歇 根 大 学 的 因 特 网 历 史 技 术 和 安 全, 以 丰 富 的 视 频 图 片 资 料 重 现 了 因 特 网 的 发 展 历 程 和 技 术 优 质 教 育 资 源 的 共 享 使 得 校 内 课 堂 不 再 是 学 生 获 取 知 识 的 唯 一 途 径, 每 个 人 都 可 以 通 过 网 络 聆 听 到 世 界 一 流 大 学 里 大 师 们 的 讲 课 如 何 充 分 利 用 这 些 优 秀 的 资 源, 应 对 MOOC 带 给 传 统 课 堂 教 学 的 挑 战, 同 样 是 计 算 机 网 络 课 教 师 需 要 思 考 的 一 个 重 要 问 题 2 教 学 改 革 探 究 与 实 践 由 上 面 的 分 析 可 以 看 出, 时 代 的 发 展 给 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 提 出 了 新 的 挑 战, 必 须 与 时 俱 进, 创 新 教 学 思 路 和 方 法 下 面 本 文 将 结 合 自 身 实 际 教 学 的 体 会, 从 课 堂 教 学 实 验 课 程 考 评 及 教 师 业 务 素 质 提 高 等 几 个 方 面 对 计 算 机 网 络 课 的 教 学 改 革 方 法 进 行 一 些 探 讨 3.1 创 新 课 堂 教 学 模 式 当 前, 课 堂 教 学 仍 然 是 计 算 机 网 络 教 学 的 重 要 组 成 部 分, 但 传 统 的 老 师 讲, 学 生 听 以 教 师 为 主 的 课 堂 教 学 模 式 已 经 不 能 适 应 高 等 教 育 对 培 养 学 生 创 新 思 维 和 能 力 的 要 求, 创 新 课 堂 教 学 模 式 是 计 算 机 网 络 课 改 革 的 关 键 (1) 加 强 师 生 互 动 师 生 互 动 就 是 通 过 一 定 的 方 法 使 学 生 主 动 地 参 与 到 课 堂 的 活 动 中 来 在 这 个 快 节 奏 大 数 据 的 网 络 时 代, 学 生 面 临 的 选 择 和 诱 惑 非 常 多, 很 容 易 产 生 思 想 分 散, 看 微 博 微 信, 做 其 他 事 情 等 现 象 如 果 将 师 生 互 动 做 好 了, 就 能 将 他 们 的 注 意 力 集 中 在 课 堂 上, 从 而 有 效 地 提 高 课 堂 教 学 质 量 师 生 互 动 占 的 比 重 越 大, 效 果 越 好 以 问 题 为 导 向, 结 合 案 例 的 教 学 是 一 种 较 好 的 方 法 例 如, 可 以 提 问 的 方 式 让 学 生 举 出 生 活 中 的 单 工 半 双 工 全 双 工 通 信 的 例 子 另 外, 讲 解 习 题 也 是 一 种 能 够 增 强 师 生 间 互 动 的 有 效 途 径 很 多 计 算 机 网 络 的 习 题 从 某 处 程 度 上 说 就 是 一 些 简 化 的 实 际 问 题, 分 析 习 题 能 够 加 深 理 解, 比 单 纯 学 习 理 论 知 识 更 有 趣 味 和 挑 战, 因 此 学 生 们 易 于 接 受 一 道 题 目 里 蕴 含 了 它 的 知 识 考 查 点 引 申 点 甚 至 实 际 应 用, 教 师 可 以 针 对 这 些 开 展 提 问 找 学 生 在 黑 板 上 演 算 学 生 讲 解 等 活 动, 通 过 多 次 多 人 间 的 交 互, 了 解 学 生 的 理 解 和 知 识 掌 握 情 况 (2) 营 造 良 好 的 课 堂 气 氛 良 好 的 课 堂 气 氛 能 够 使 师 生 间 的 关 系 融 洽, 学 习 效 率 提 高 90 后 大 学 生 思 维 活 跃 又 很 敏 感, 他 们 喜 欢 追 求 时 尚, 能 够 快 速 地 捕 捉 社 会 热 点 和 流 行 元 素, 在 授 课 过 程 中 如 果 能 够 适 时 地 用 上 几 个 流 行 语 或 小 笑 话, 对 于 活 跃 课 堂 气 氛, 吸 引 学 生 的 注 意 力 会 起 到 意 想 不 到 的 效 果 另 外, 将 当 下 社 会 上 发 生 的 一 些 重 大 事 件 新 闻 与 计 算 机 网 络 课 程 的 相 关 内 容 紧 密 地 结 合 起 来, 对 于 提 高 学 生 的 学 习 兴 趣, 拉 近 师 生 间 的 距 离 很 有 帮 助 比 如, 在 第 一 节 课 中, 教 师 可 以 与 学 生 一 起 分 析 最 新 发 布 的 中 国 互 联 网 络 发 展 状 况 统 计 报 告, 了 解 热 门 的 网 络 应 用, 感 受 网 络 给 人 们 带 来 的 重 大 变 化 在 讲 互 联 网 时, 结 合 今 年 是 中 国 全 功 能 接 入 互 联 网 20 周 年 的 契 机, 给 学 生 介 绍 一 些 中 国 互 联 网 发 展 的 历 史, 鼓 励 他 们 去 了 解 影 响 中 国 互 联 网 发 展 的 企 业 和 人 3.2 强 化 网 络 实 验 教 学 计 算 机 网 络 是 一 门 实 践 性 很 强 的 课 程, 实 验 是 网 络 课 教 学 的 重 要 内 容, 它 对 于 加 深 学 生 对 网 络 原 理 的 理 解, 提 高 学 生 的 创 新 实 践 能 力 具 有 重 要 的 作 用 过 去 由 于 网 络 实 验 室 的 建 设 需 要 较 高 的 成 本, 实 验 教 学 常 因 缺 乏 环 境 而 流 于 形 式 近 年 来, 随 着 实 验 室 建 设 投 入 的 不 断 增 加 以 及 免 费 开 源 软 件 的 迅 猛 发 展, 网 络 实 验 教 学 的 条 件 越 来 越 好, 在 课 程 教 学 中 受 到 越 来 越 多 的 重 视 网 络 课 实 验 教 学 的 强 化 主 要 从 实 验 项 目 选 择, 实 验 过 程 管 理, 实 验 的 可 延 续 等 三 个 方 面 进 行 目 前, 国 外 高 校 计 算 机 网 络 课 的 实 验 大 都 是 以 作 业 的 形 式, 内 容 侧 重 在 网 络 编 程, 编 程 环 境 采 用 Linux 考 虑 到 本 校 大 部 分 学 生 的 接 受 程 度, 实 验 内 容 的 选 择 仍 然 需 难 易 结 合, 编 179

185 程 类 与 基 本 操 作 类 的 相 结 合 以 课 内 16 个 实 验 学 时 为 例, 实 验 内 容 安 排 如 下 表 1 所 示 表 1 实 验 项 目 列 表 序 号 实 验 内 容 学 时 类 型 1 网 线 制 作 与 常 用 网 络 命 令 的 使 用 2 验 证 型 2 ARP 地 址 解 析 协 议 分 析 2 综 合 型 3 交 换 机 的 基 本 配 置 2 验 证 型 4 路 由 器 的 基 本 配 置 2 验 证 型 5 HTTP 超 文 本 传 输 协 议 分 析 2 综 合 型 6 Web 服 务 器 的 配 置 与 管 理 2 验 证 型 7 DNS 服 务 器 的 配 置 2 验 证 型 8 基 于 TCP 和 UDP 的 基 本 网 络 通 信 编 程 2 综 合 型 在 上 面 的 实 验 项 目 里 内 容 涵 盖 了 网 络 协 议 分 析, 网 络 服 务 器 配 置, 网 络 设 备 的 配 置, 网 络 编 程 等 方 面, 兼 顾 了 将 来 打 算 考 研 和 打 算 工 作 的 两 类 学 生 的 学 习 需 求, 难 度 适 中 对 于 程 度 较 好 或 对 某 方 面 感 兴 趣 的 学 生, 教 师 可 以 引 导 他 们 在 课 下 进 行 更 深 层 更 广 泛 地 学 习 和 实 践 为 真 正 达 到 每 个 实 验 的 目 标, 教 师 在 每 次 实 验 时 提 前 在 课 程 网 站 上 发 布 实 验 课 的 ppt 或 实 验 说 明 文 档, 并 在 课 堂 教 学 中 简 单 地 给 予 说 明, 让 学 生 进 行 预 习, 了 解 实 验 内 容 和 步 骤, 做 好 充 分 准 备, 提 高 实 验 课 的 效 率 实 验 过 程 中 要 进 行 巡 视, 走 到 学 生 的 座 位 上, 了 解 他 们 的 进 展, 启 发 帮 助 解 决 遇 到 的 问 题 共 性 的 问 题 统 一 进 行 讲 解 实 验 的 作 业 应 根 据 具 体 内 容 灵 活 布 置, 尽 量 能 体 现 出 不 同 学 生 的 实 验 结 果 的 差 别 比 如,HTTP 协 议 分 析 时, 让 学 生 找 出 其 调 用 的 TCP 协 议 报 文, 并 记 录 建 立 连 接 的 三 次 握 手 过 程 中 的 参 数 最 后, 免 费 开 源 软 件 是 一 个 非 常 丰 富 宝 贵 的 资 源, 可 以 解 决 缺 少 专 业 实 验 软 件 的 问 题 充 分 利 用 开 源 软 件 也 可 以 使 学 生 不 受 实 验 课 时 间 和 地 点 的 限 制, 利 用 课 余 的 时 间 继 续 学 习 研 究, 有 助 于 提 高 学 生 的 综 合 能 力 以 下 列 举 了 一 些 常 用 的 软 件 资 源 : 虚 拟 机 软 件 :VirtualBox 协 议 分 析 软 件 :Wireshark 网 络 虚 拟 软 件 :Packet Tracer,Dynamips,GNS3,HW-routesim 网 络 服 务 软 件 :Apache,Apache Friends 套 件 3.3 合 理 制 定 考 核 方 式 课 程 考 核 方 式 决 定 了 如 何 评 价 学 生 的 成 绩, 它 就 像 一 个 指 挥 棒, 指 引 着 学 生 学 习 与 能 力 培 养 的 方 向 对 于 专 业 课, 以 往 大 都 采 用 平 时 成 绩 占 30%, 期 末 成 绩 占 70% 的 比 例 分 配 期 末 考 试 以 闭 卷 方 式 进 行 期 末 成 绩 的 比 重 较 大, 这 样 就 会 导 致 有 的 学 生 平 时 不 抓 紧, 考 试 前 临 时 抱 佛 脚, 侥 幸 闯 关 而 平 时 认 真 学 习 的 学 生 也 可 能 因 期 末 发 挥 不 好 等 原 因 影 响 最 终 成 绩, 非 常 遗 憾 考 核 方 式 的 改 革 关 键 是 要 探 索 出 一 个 适 合 本 校 学 生 情 况 的 成 绩 组 成 结 构 及 比 例, 并 给 出 具 体 的 给 分 细 则 比 如, 普 林 斯 顿 大 学 计 算 机 网 络 课 的 考 核 中 特 别 规 定 了, 如 果 作 业 推 迟 交, 则 要 在 原 成 绩 基 础 上 相 应 扣 分 如 果 是 第 一 个 交 而 且 程 序 运 行 正 确, 符 合 要 求 的, 则 会 有 加 分 经 过 多 次 的 尝 试, 目 前 采 用 平 时 成 绩 占 25%, 实 验 占 15%, 期 末 成 绩 占 60% 的 方 式 平 时 成 绩 又 包 括 考 勤 (10%), 课 堂 教 学 布 置 的 作 业 (10%), 学 习 态 度 与 平 时 表 现 (5%) 在 制 定 评 分 细 则 时, 应 考 虑 教 学 的 实 际 情 况, 尽 量 做 到 细 致, 全 面, 公 平, 并 且 考 核 方 式 要 在 课 程 的 第 一 堂 课 上 交 待 清 楚 比 如, 如 出 现 有 3 次 迟 到 早 退 者, 记 为 1 次 缺 勤 按 百 分 制, 作 业 每 晚 交 1 天 扣 10 分 实 践 表 明, 以 量 化 的 方 式 处 理 对 于 规 范 学 生 的 行 为 起 到 了 一 定 的 作 用 另 外, 期 末 考 试 的 试 卷 对 学 生 的 考 评 也 非 常 重 要 试 卷 题 目 应 每 年 都 根 据 教 学 内 容, 学 生 的 学 习 情 况 进 行 调 整 大 学 生 记 忆 力 非 常 好, 为 避 免 死 记 硬 背, 可 以 适 当 增 加 计 算 题 的 比 重 为 突 出 实 验 的 重 要 性, 可 以 增 加 一 些 与 实 验 内 容 相 关 的 题 目 180

186 3.4 不 断 提 高 自 身 素 质 为 提 高 教 学 质 量, 满 足 国 家 对 高 等 教 育 人 才 培 养 的 要 求, 作 为 一 名 计 算 机 网 络 课 的 教 师, 也 需 要 不 断 学 习, 提 高 自 身 素 质 和 综 合 能 力 不 仅 包 括 专 业 技 能 专 业 知 识 还 包 括 新 的 教 学 方 法 和 理 念 这 是 课 程 教 学 改 革 成 功 的 基 础 和 有 力 保 障 教 师 可 以 充 分 利 用 MOOC 的 资 源, 学 习 国 外 同 行 的 教 育 教 学 方 法, 拓 展 加 深 对 计 算 机 网 络 领 域 的 认 识 此 外, 全 国 高 校 教 师 网 络 培 训 中 心 是 一 个 非 常 好 的 平 台, 可 以 有 针 对 性 地 参 加 课 程 教 学 的 在 线 培 训, 每 学 期 中 心 都 组 织 多 次 网 络 直 播, 聘 请 有 经 验 的 教 学 名 师 进 行 讲 座, 内 容 丰 富, 精 彩 最 后, 对 于 计 算 机 网 络 教 师, 还 应 考 虑 有 选 择 地 参 加 网 络 认 证 考 试 的 培 训 及 考 试, 以 提 高 教 师 解 决 实 际 网 络 问 题 的 经 验 和 能 力 3 结 语 计 算 机 网 络 课 的 教 学 是 一 个 有 趣 又 充 满 挑 战 的 工 作 随 着 社 会 信 息 化 程 度 的 不 断 提 高, 教 学 过 程 中 出 现 了 新 的 问 题, 需 要 对 计 算 机 网 络 课 的 教 学 进 行 相 应 改 革 本 文 结 合 实 际 教 学 的 体 会, 从 课 堂 教 学, 实 验 教 学, 考 核 方 式, 教 师 培 训 等 方 面 进 行 了 探 讨 下 一 步 工 作 是 继 续 深 入 推 进 以 上 的 教 学 改 革, 完 善 考 核 细 则, 加 强 对 实 验 的 管 理, 增 加 综 合 性 实 验 项 目, 不 断 提 高 教 学 质 量 参 考 文 献 [1] 刘 广 钟, 高 军, 刘 旻 等 报 文 分 析 技 术 在 计 算 机 网 络 教 学 中 的 应 用 计 算 机 教 育 2014 年 01 期,pp [2] 陈 鸣, 谢 钧, 刘 鹏 等 计 算 机 网 络 课 程 中 的 科 学 思 维 训 练 中 国 大 学 教 学 2013 年 03 期,pp [3] 赵 雷 应 用 型 本 科 创 新 教 学 若 干 问 题 的 探 讨 计 算 机 教 育 2014 年 03 期,pp [4] 刘 艳 芳, 张 力 军, 焦 福 菊 面 向 创 新 能 力 培 养 的 计 算 机 网 络 实 验 教 学 实 验 技 术 与 管 理 2014 年, 第 31 卷, 第 4 期,pp [5] 张 明 华, 韩 彦 岭, 周 汝 雁 等 普 林 斯 顿 大 学 计 算 机 网 络 课 程 教 学 方 法 的 启 发 计 算 机 教 育 2013 年 第 14 期,pp [6] 邹 统 钎, 黄 琳 琳 网 络 时 代 90 后 特 点 及 教 学 模 式 创 新 研 究 中 国 大 学 教 学 2014 年 第 1 期,pp

187 物 联 网 专 业 计 算 机 网 络 实 验 教 学 体 系 设 计 与 实 践 王 杨, 任 永, 陈 付 龙, 赵 传 信 ( 安 徽 师 范 大 学 数 学 计 算 机 学 院, 安 徽 芜 湖 ) 摘 要 : 随 着 开 设 物 联 网 工 程 专 业 的 高 校 日 益 增 多, 如 何 加 强 物 联 网 专 业 的 计 算 机 网 络 实 验 课 程 建 设 已 经 成 为 物 联 网 人 才 培 养 的 关 键 问 题 之 一 本 文 以 安 徽 师 范 大 学 物 联 网 专 业 的 计 算 机 网 络 实 验 教 学 实 践 为 例, 在 分 析 了 主 流 计 算 机 网 络 教 学 存 在 的 问 题 基 础 上, 结 合 物 联 网 专 业 计 算 机 网 络 实 验 教 学 的 现 实 需 求, 提 出 了 基 于 系 统 能 力 培 养 的 面 向 物 联 网 专 业 计 算 机 网 络 实 验 课 程 教 学 模 式 教 学 效 果 表 明, 提 出 的 教 学 模 式 有 助 于 提 升 人 才 培 养 的 质 量 关 键 词 : 高 师 院 校 ; 物 联 网 专 业 ; 计 算 机 网 络 ; 实 践 教 学 中 图 分 类 号 :G642 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 0 引 言 近 年 来, 随 着 开 设 物 联 网 工 程 专 业 的 高 校 不 断 增 多, 如 何 围 绕 物 联 网 专 业 的 人 才 培 养 目 标, 结 合 物 联 网 专 业 人 才 的 社 会 需 求, 重 构 物 联 网 专 业 中 的 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 内 容 及 体 系 成 为 物 联 网 产 业 界 和 教 育 界 广 泛 关 注 的 课 题 之 一 [1,2] 由 于 计 算 学 科 的 背 景 与 社 会 对 计 算 机 专 业 的 需 求 发 生 了 变 化, 传 统 的 计 算 机 网 络 教 学 模 式 也 需 要 根 据 具 体 的 专 业 目 标 做 出 相 应 的 调 整 根 据 IEEE-CS/ACM 发 布 的 CS2013 来 看, 计 算 机 网 络 不 仅 是 计 算 机 科 学 软 件 工 程 网 络 工 程 等 专 业 的 学 科 基 础 课 程, 同 时 也 是 目 前 云 计 算 社 会 计 算 物 联 网 和 移 动 互 联 网 等 新 兴 技 术 的 重 要 基 石 安 徽 师 范 大 学 在 2011 年 申 请 物 联 网 工 程 专 业 并 获 得 教 育 部 批 准, 成 为 国 内 较 早 开 展 物 联 网 专 业 教 学 的 高 校 之 一 我 们 制 定 的 2012 版 物 联 网 专 业 人 才 培 养 目 标 是, 以 系 统 设 计 分 类 指 导 强 化 实 践 突 出 能 力 的 原 则, 培 养 能 系 统 地 掌 握 物 联 网 相 关 理 论 方 法 和 技 能, 具 备 专 业 覆 盖 通 信 技 术 网 络 技 术 传 感 技 术 等 信 息 领 域 知 识 宽 广 的 高 级 工 程 技 术 人 才, 能 够 在 物 联 网 相 关 的 企 业 行 业, 从 事 物 联 网 的 通 信 架 构 网 络 协 议 和 标 准 无 线 传 感 器 信 息 安 全 等 产 品 及 系 统 的 科 学 研 究 工 程 设 计 产 品 开 发 技 术 管 理 与 设 备 维 护 等 专 业 技 术 和 管 理 工 作, 并 为 高 等 学 校 输 送 优 质 研 究 生 这 一 目 标 显 然 不 同 于 传 统 的 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 人 才 培 养 目 标. 人 才 培 养 目 标 发 生 了 变 化, 相 应 的 课 程 建 设 也 需 要 随 之 调 整 下 文 主 要 以 安 徽 师 范 大 学 的 物 联 网 专 业 计 算 机 网 络 实 验 教 学 为 例, 介 绍 我 们 的 一 些 具 体 做 法 相 比 于 国 内, 国 外 的 计 算 机 网 络 实 践 课 程 教 学 主 要 具 有 以 下 特 点 [3] :(1) 网 络 实 验 课 程 的 内 容 系 统 灵 活, 学 生 可 以 根 据 专 业 的 需 要 自 由 选 择 侧 重 面 不 同 的 课 程 ;(2) 在 课 程 考 核 方 式 上, 国 外 通 常 以 项 目 为 驱 动, 注 重 学 生 的 独 立 思 考 能 力 和 创 新 能 力 的 考 核. 而 综 观 国 内 主 流 的 计 算 机 网 络 实 验 教 学 模 式 主 要 基 于 OSI 参 考 模 型, 围 绕 计 算 机 网 络 的 基 本 思 想 基 础 架 构 基 础 协 议 的 教 学 实 验. 这 一 教 学 理 念 主 要 沿 袭 了 早 期 PC 时 代 的 计 算 机 网 络 实 验 课 程 设 置, 难 以 满 足 当 目 前 的 物 联 网 专 业 建 设 需 要, 普 遍 存 在 的 问 题 是 系 统 能 力 培 养 不 足, 缺 少 前 沿 网 络 知 识 等 鉴 于 国 内 的 教 学 现 状, 我 国 的 计 算 机 教 育 工 作 者, 根 据 目 前 计 算 机 [1] 学 科 背 景 的 变 化, 已 经 做 出 了 一 些 教 学 改 革. 如 江 南 大 学 的 卢 先 领 等 人 结 合 物 联 网 时 代 [5] 的 需 求, 提 出 了 优 化 计 算 机 网 络 课 程 教 学 的 一 些 改 革 措 施. 中 国 矿 业 大 学 的 胡 青 松 等 人 根 据 矿 山 物 联 网 的 泛 在 感 知 需 求, 提 出 了 在 保 持 协 议 栈 完 整 性 的 前 提 下 引 入 无 线 传 感 的 内 [6] 容, 提 出 了 面 向 矿 山 物 联 网 的 计 算 机 网 络 课 程 教 学 模 式. 杭 州 电 子 科 技 大 学 的 王 相 林 基 金 项 目 : 安 徽 省 教 育 科 学 研 究 重 点 项 目 (JG12018); 安 徽 省 振 兴 计 划 重 大 教 研 项 目 (2013zdjy044,2013zdjy046) 作 者 简 介 : 王 杨 (1971-), 男, 安 徽 灵 璧 人, 教 授, 计 算 机 网 络 182

188 认 为, 不 同 的 信 息 类 专 业, 需 要 采 用 不 同 层 次 的 计 算 机 网 络 课 程 教 学 体 系. 并 提 出 了 针 对 不 同 专 业 能 力 和 要 求 的 分 层 次 教 学 大 纲 ; 在 教 学 方 法 上, 提 出 计 算 机 网 络 理 论, 技 术 与 应 用 相 融 合 的 教 学 方 法. 总 结 国 内 外 计 算 机 网 络 的 教 学 现 状, 已 有 的 相 关 教 学 改 革 并 没 有 针 对 物 联 网 专 业 的 计 算 机 网 络 教 学 实 践, 因 此, 我 们 结 合 我 校 物 联 网 专 业 计 算 机 网 络 实 践 教 学 的 实 际, 围 绕 物 联 网 专 业 的 计 算 机 网 络 实 验 课 程 教 什 么 怎 么 教 两 个 主 要 问 题, 提 出 并 确 立 了 以 系 统 能 力 培 养 为 目 标 的 物 联 网 专 业 计 算 机 网 络 实 践 课 程 改 革 总 体 规 划, 重 点 在 以 下 3 个 方 面 开 展 了 深 入 研 究 :1 以 系 统 能 力 培 养 为 导 向, 重 构 计 算 机 网 络 的 实 践 教 学 内 容 体 系 ;2 以 提 升 实 践 能 力 培 养 水 平 为 突 破, 采 用 了 基 于 行 业 案 例 的 实 验 教 学 模 式 ;3 采 用 在 线 测 试 与 课 程 组 综 合 评 估 相 结 合 的 计 算 机 网 络 实 验 考 核 方 法 1 计 算 机 网 络 在 专 业 课 程 中 的 地 位 及 实 践 教 学 体 系 面 向 物 联 网 工 程 专 业 的 计 算 机 网 络 实 验 课 的 内 容 主 要 涉 及 计 算 机 科 学 技 术, 软 件 工 程, 电 子 工 程, 通 信 工 程 相 比 于 工 科 院 校, 高 等 师 范 院 校 培 养 物 联 网 工 程 专 业 人 才 在 实 践 方 面 有 一 定 的 不 足 [7] 根 据 我 们 的 调 研 发 现, 目 前 的 高 师 院 校 的 物 联 网 实 验 教 学 环 节 存 在 以 下 三 个 方 面 的 问 题 :(1) 实 验 教 材 强 调 课 程 的 完 整 性, 忽 视 了 相 关 课 程 之 间 融 通 性 先 前 的 实 验 教 材 通 常 是 一 个 独 立 的 知 识 体, 强 调 知 识 的 全 面 性, 忽 略 课 程 之 间 的 相 关 性 学 生 难 于 系 统 地 实 现 课 程 知 识 体 系 (2) 强 调 计 算 机 原 理 性 知 识 的 学 习, 缺 乏 工 程 性 方 法 的 系 统 训 练 传 统 的 实 验 课 程 教 学 往 往 突 出 原 理 性 知 识 的 实 验 呈 现, 往 往 没 有 融 入 一 套 有 效 的 工 程 性 构 建 方 法 学 生 虽 然 知 道 了 基 本 概 念, 却 难 于 实 现 具 有 一 定 规 模 的 实 验 (3) 强 调 分 析 式 教 学, 忽 视 了 系 统 综 合 式 实 验 教 学 教 学 内 容 主 要 采 用 分 析 性 教 学 方 法, 往 往 缺 乏 工 程 性 的 方 法 根 据 国 际 IEEE-CS/ACM 的 关 于 物 联 网 工 程 及 应 用 专 业 的 人 才 培 养 素 质 的 建 议, 物 联 网 专 业 人 才 应 具 备 四 种 基 本 的 能 力 :(1) 计 算 思 维 的 能 力 ;(2) 算 法 的 设 计 与 分 析 能 力 ;(3) 程 序 的 设 计 与 实 现 能 力 ;(4) 物 联 网 系 统 的 认 知 分 析 设 计 与 开 发 能 力 计 算 机 网 络 课 程 在 物 联 网 专 业 课 程 及 实 践 课 程 中 的 地 位 如 图 1 所 示 从 图 1 可 以 看 出, 我 们 总 体 上 将 物 联 网 专 业 课 程 分 为 两 大 类 : 基 本 理 论 与 专 业 基 础 类 和 工 程 与 技 术 实 践 类 前 者 主 要 使 学 生 具 备 基 于 计 算 思 维 的 物 联 网 认 知 与 研 发 基 础 ; 后 者 主 要 以 社 会 需 求 以 导 向 使 学 生 掌 握 物 联 网 系 统 开 发 能 力 这 种 课 程 设 计 的 依 据 是 教 育 部 计 算 机 科 学 与 技 术 教 学 指 导 委 员 会 关 于 工 程 及 应 用 的 基 本 理 解 物 联 网 工 程 的 根 本 目 标 是 如 何 构 建 低 成 本 高 效 率 的 自 动 系 统 ; 物 联 网 技 术 的 根 本 问 题 是 如 何 方 便 有 效 地 利 用 系 统 实 现 面 向 不 同 行 业 的 物 联 网 服 务 根 据 国 内 专 家 吴 功 宜 等 人 的 观 点, 物 联 网 专 业 是 由 计 算 机 学 科 派 生 而 来, 主 要 目 标 是 培 养 工 程 与 技 术 人 才, 因 此, 物 联 网 专 业 的 实 践 类 课 程 成 为 专 业 课 程 的 关 键 [2,7] 随 着 计 算 机 学 科 的 发 展 及 物 联 网 专 业 建 设 的 客 观 需 求, 物 联 网 工 程 专 业 人 才 特 别 需 要 充 分 理 解 物 理 空 间 与 信 息 空 间 的 一 体 化 趋 势, 并 具 备 跨 学 科 的 思 维 创 新 与 设 计 实 现 能 力 图 1 表 明, 计 算 机 网 络 及 实 践 课 程 在 物 联 网 专 业 课 程 群 中 处 于 核 心 地 位 183

189 基 本 理 论 与 专 业 基 础 课 程 工 程 与 技 术 实 践 类 课 程 物 联 网 组 网 技 术 RFID 技 术 及 实 践 无 线 通 信 实 践 物 联 网 概 论 操 作 系 统 传 感 器 络 及 实 践 物 联 网 应 用 示 范 计 算 概 论 数 据 结 构 计 算 机 网 络 及 实 践 物 联 网 综 合 实 践 数 据 库 系 统 程 序 设 计 基 础 通 信 原 理 嵌 入 式 系 统 及 实 践 M2M 智 能 控 制 实 践 系 统 工 程 设 计 及 实 践 物 联 网 项 目 设 计 与 开 发 物 联 网 安 全 实 践 图 1 计 算 机 网 络 课 程 在 物 联 网 专 业 中 的 核 心 地 位 鉴 于 计 算 机 网 络 在 专 业 课 程 中 的 地 位, 因 此, 计 算 机 网 络 实 践 教 学 需 要 在 传 统 的 计 算 机 网 络 实 验 教 学 基 础 上 进 行 全 面 的 教 学 改 革 图 2 是 我 们 设 计 的 针 对 物 联 网 专 业 的 计 算 机 网 络 实 验 教 学 体 系 计 算 机 网 络 实 验 教 学 体 系 设 计 专 业 实 验 教 学 质 量 控 制 机 制 围 绕 物 联 网 专 业 人 才 培 养 目 标, 采 用 CDIO 理 念, 重 构 网 络 实 验 教 学 内 容, 设 计 系 统 的 实 验 教 学 模 式, 引 进 科 学 合 理 的 教 学 评 价 机 制 实 验 内 容 经 典 案 例 教 学 方 法 实 验 考 核 感 知 实 验 传 输 实 验 支 撑 实 验 应 用 实 验 产 业 案 例 校 企 合 作 项 目 研 发 系 统 运 维 专 题 讨 论 自 主 研 发 在 线 评 测 虚 拟 平 台 实 验 报 告 结 果 测 试 科 技 研 发 学 科 竞 赛 组 建 本 硕 博 一 体 化 的 计 算 机 网 络 课 程 实 验 教 学 综 合 评 估 小 组, 动 态 评 价 与 反 馈 教 学 效 果 图 2 物 联 网 专 业 的 计 算 机 网 络 实 验 教 学 体 系 在 图 2 的 实 验 教 学 体 系 中, 我 们 围 绕 专 业 人 才 培 养 目 标, 对 实 验 理 念 实 验 内 容 教 学 方 法 实 验 考 核 以 及 教 学 效 果 评 估 等 方 面 进 行 了 综 合 考 虑 [7] 在 教 学 效 果 的 考 核 评 价 方 184

190 面, 我 们 主 要 采 用 两 种 途 径 : 一 是 组 建 本 硕 博 一 体 化 的 课 程 教 学 综 合 评 估 小 组, 将 单 纯 的 实 验 教 学 考 核 融 入 到 专 业 的 教 学 实 践 体 系 中 二 是 通 过 学 校 与 学 院 的 教 学 督 导, 对 实 验 课 程 的 质 量 进 行 全 面 监 控 2 计 算 机 网 络 课 程 实 验 教 学 体 系 的 实 践 2.1 基 于 CDIO 的 网 络 实 验 教 学 理 念 CDIO 代 表 构 思 (conceive) 设 计 (Design) 实 现 (Implement) 和 运 作 (Operate), 它 以 产 品 研 发 到 产 品 运 行 的 生 命 周 期 为 载 体, 让 学 生 以 主 动 的 实 践 的 课 程 之 间 有 机 联 系 的 方 式 学 习 工 程 CDIO 模 式 是 一 种 成 功 的 国 际 工 程 教 育 模 式 由 于 网 络 课 程 的 内 容 贯 穿 于 本 科 四 年 的 学 习 过 程, 因 此, 我 们 在 物 联 网 工 程 专 业 的 实 践 教 学 体 系 的 不 同 阶 段 有 效 地 融 入 网 络 课 程 的 实 验 内 容 如 图 3 所 示 课 程 实 验 主 要 属 于 计 算 机 网 络 的 课 内 实 验, 课 外 科 技 活 动 包 括 各 类 专 业 活 动 学 科 竞 赛 以 及 科 研 活 动 等 实 验 课 程 是 独 立 开 设 的 实 践 教 学 课 程, 工 程 实 践 企 业 实 践 以 及 毕 业 实 习 要 求 学 生 具 有 较 高 的 专 业 技 能 社 会 适 应 度 在 实 际 教 学 过 程 中, 我 们 主 要 通 过 网 络 课 程 教 研 组 方 式 实 施 对 于 学 生 网 络 内 容 的 掌 握 与 运 用 基 于 CDIO 的 项 目 驱 动 的 网 络 实 验 教 学 设 计 方 式 能 够 有 效 解 决 产 学 脱 节 学 用 脱 节 这 一 问 题 毕 业 实 习 专 业 技 能 的 社 会 适 应 度 工 程 训 练 实 验 课 程 课 外 科 技 活 动 课 程 实 验 企 业 实 践 学 期 1 学 期 2 学 期 3 学 期 4 学 期 5 学 期 6 学 期 7 学 期 8 图 3 基 于 CDIO 的 计 算 机 网 络 实 验 内 容 与 专 业 实 践 有 机 融 合. 2.2 基 于 行 业 案 例 的 实 验 模 式 由 于 物 联 网 技 术 受 到 各 方 重 视, 正 高 速 发 展, 因 其 具 有 全 面 感 知 可 靠 传 输 智 能 处 理 的 特 点, 被 广 泛 应 用 于 智 能 电 网 交 通 物 流 农 业 医 疗 军 事 等 各 个 领 域 智 慧 城 市 是 物 联 网 最 为 典 型 的 多 域 应 用 场 景 智 慧 城 市 主 要 利 用 智 能 科 学 理 论 和 方 法, 现 代 信 息 技 术, 通 过 全 面 感 知 互 联 互 通 信 息 智 能 处 理 实 现 城 市 经 济 社 会 资 源 的 优 化 配 置 和 智 能 管 理 ; 实 现 政 府 企 业 家 庭 和 居 民 智 能 化 ; 确 保 城 市 管 理 和 服 务 的 高 效 率 与 人 民 生 活 的 高 质 量 ; 智 慧 城 市 是 城 市 现 代 化 和 信 息 化 发 展 的 高 级 阶 段, 是 复 杂 的 社 会 系 统 工 程, 是 长 期 发 展 建 设 和 不 断 完 善 的 过 程 在 实 际 的 教 学 过 程 中, 我 们 主 要 通 过 与 芜 湖 市 的 相 关 部 门 展 开 校 企 合 作, 展 开 基 于 行 业 安 全 的 实 验 教 学 模 式, 使 物 联 网 专 业 的 学 生 直 接 与 社 会 需 求 最 强 劲 的 行 业 作 对 接 芜 湖 市 的 智 慧 城 市 创 建 目 标 是 紧 紧 围 绕 全 面 转 型 率 先 崛 起 富 民 强 市 的 发 展 主 线, 建 设 创 新 优 美 和 谐 幸 福 型 智 慧 城 市, 推 动 智 慧 基 础 设 施 智 慧 公 共 服 务 智 慧 产 业 经 济 三 位 一 体 发 展 主 要 任 务 是 推 进 实 施 1336 工 程, 即 : 一 个 中 心 三 项 工 程 三 大 体 系 六 大 基 地 建 设 一 个 市 政 务 云 计 算 中 心 ; 实 施 智 慧 城 市 基 础 设 185

191 施 建 设 工 程 智 慧 城 市 公 共 信 息 平 台 建 设 工 程 智 慧 城 市 应 用 示 范 工 程 三 大 工 程 ; 建 立 智 慧 城 市 信 息 运 营 服 务 体 系 智 慧 城 市 标 准 规 范 保 障 体 系 智 慧 城 市 专 家 咨 询 与 知 识 支 撑 体 系 三 大 体 系 ; 建 设 服 务 外 包 产 业 基 地 共 享 容 灾 备 份 基 地 新 兴 信 息 技 术 产 业 基 地 现 代 化 物 流 基 地 IT 实 训 基 地 智 能 装 备 和 产 品 研 发 与 制 造 基 地 等 六 大 基 地 这 些 目 标 和 任 务 为 人 才 培 养 提 供 了 良 好 的 机 遇 与 实 践 平 台 我 们 在 日 常 教 学 工 程 训 练 专 业 实 习 毕 业 设 计 等 实 践 环 节 中 有 意 识 地 加 强 相 关 的 内 容, 并 带 领 学 生 积 极 参 与 专 业 相 关 的 企 业 实 践 学 术 论 坛 等 2.3 面 向 过 程 的 实 验 考 核 方 式 在 高 校 计 算 机 课 程 教 学 过 程 中, 实 验 成 绩 的 评 定 是 非 常 重 要 的 由 于 高 校 人 才 培 养 的 多 元 化 特 点, 采 用 统 一 的 总 结 性 评 价 难 以 全 面 反 映 学 生 的 真 实 情 况 为 了 在 计 算 机 网 络 的 实 际 教 学 过 程 中 取 得 最 佳 的 效 果, 我 们 主 要 采 用 面 向 过 程 的 实 验 评 定 方 式 科 学 地 合 理 地 判 定 学 生 的 实 验 成 绩, 有 助 于 提 高 学 生 的 学 习 主 动 性 和 积 极 性, 发 现 和 挖 掘 学 生 在 教 学 实 验 中 的 潜 能 计 算 机 网 络 实 验 成 绩 的 评 价 不 同 于 纯 软 件 类 的 课 程, 需 要 结 合 具 体 的 硬 件 实 验 设 备 进 行 考 核, 其 考 核 方 式 包 括 验 证 式 实 验 考 核 实 验 报 告 考 核 综 合 实 验 考 核 以 及 项 目 验 收 考 核 等, 参 与 考 核 教 师 的 工 作 量 较 大 此 外 考 核 过 程 中, 由 于 实 验 成 绩 的 评 定 对 考 核 教 师 的 依 赖 程 度 较 大 另 外, 实 验 考 核 中 也 存 在 抄 袭 现 象, 仅 仅 通 过 某 一 种 考 核 形 式 为 了 科 学 公 正 地 评 估 学 生 的 实 践 技 术, 我 们 主 要 引 入 基 于 云 计 算 的 在 线 测 试 形 式 以 及 计 算 机 网 络 课 程 组 综 合 评 估 的 方 式 前 者 针 对 模 块 化 的 静 态 网 络 知 识 点 进 行 实 施 ; 后 者 主 要 全 面 考 核 学 生 网 络 知 识 的 创 新 运 用 系 统 集 成 能 力 通 过 这 两 种 方 式 的 有 机 结 合, 在 一 定 程 度 上 科 学 合 理 地 反 映 学 生 在 计 算 机 网 络 课 程 的 综 合 能 力 及 水 平 3 结 束 语 随 着 中 国 物 联 网 产 业 的 强 劲 发 展, 高 校 需 要 大 力 培 养 物 联 网 技 术 专 门 人 才, 完 善 物 联 网 人 才 的 供 应 体 系 由 于 计 算 机 网 络 在 物 联 网 专 业 中 的 重 要 性, 本 文 以 安 徽 师 范 大 学 物 联 网 专 业 的 计 算 机 网 络 实 验 教 学 为 例, 探 讨 了 如 何 实 施 物 联 网 专 业 的 计 算 机 网 络 的 课 程 学 习, 提 出 了 基 于 CDIO 的 网 络 实 验 教 学 理 念 基 于 行 业 案 例 的 实 验 模 式 以 及 面 向 过 程 的 实 验 考 核 方 式 近 年 来, 根 据 我 们 参 与 的 学 科 竞 赛, 诸 如 工 业 和 信 息 化 部 人 才 交 流 中 心 主 办 的 蓝 桥 杯 互 联 网 应 用 创 新 开 放 平 台 联 盟 主 办 的 首 届 物 联 网 创 意 大 赛 取 得 的 成 绩 来 看, 我 们 提 出 并 实 施 的 计 算 机 网 络 实 验 课 程 的 教 学 改 革 有 助 于 提 高 物 联 网 专 业 的 人 才 培 养 质 量 参 考 文 献 [1] 王 志 英, 周 兴 社, 袁 春 风 等. 计 算 机 专 业 学 生 系 统 能 力 培 养 和 系 统 课 程 体 系 设 置 研 究 [J], 计 算 机 教 育,2013,9:1-6. [2] 赵 传 信, 王 杨, 陈 付 龙. 物 联 网 专 业 实 践 课 程 探 讨 [J], 电 脑 知 识 与 技 术, 2012,8(12): [3] 卢 先 领, 毛 力. 物 联 网 时 代 的 计 算 机 网 络 教 学 改 革 初 探 [J]. 无 锡 职 业 技 术 学 院 学 院, 2014,13(1):38-41 [4] 刘 悦, 孙 润 元, 荆 山, 中 美 高 校 计 算 机 网 络 课 程 教 学 对 比 [J], 计 算 机 教 育, 2013(1):58-60 [5] 胡 青 松, 耿 飞, 刘 伟 等. 面 向 矿 山 物 联 网 的 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 重 构 [J], 电 气 电 子 教 学 学 报,2013,35(3): [6] 王 相 林, 分 层 次 的 计 算 机 网 络 课 程 体 系 建 设 [J], 计 算 机 教 育,2011(6):20-23 [7] 王 杨, 许 勇, 赵 传 信 等. 高 师 院 校 非 师 范 计 算 机 专 业 人 培 养 新 途 径 [J], 计 算 机 教 186

192 育,2010(8):4-10. Computer Network Experiment Teaching Pattern and Practice Oriented to Internet of Things engineering major WANG Yang,Ren Yong,Fu-long Chen,Zhao chuan-xin (College of mathematics and computer science AnHui Normal University WuHu, ) Abstract: With increasing Internet of Things major, how to enhance the computer network practice course has become one of key problems. Firstly, the paper analyzed the exiting drawback during traditional computer network teaching in the AnHui Normal University. Then, proposed a novel computer networks practice teaching pattern based on promoting the student s system capacity oriented to Internet of Things major. The teaching effect shows the proposed pattern is helpful to the quality of talent training. Key words: Higher Normal University; Internet of Things; Computer Network;.Practice Teaching 187

193 网 络 编 程 助 力 网 络 工 程 教 学 谢 辉 1, 李 华 (1. 内 蒙 古 大 学 网 络 信 息 中 心, 内 蒙 古 自 治 区 呼 和 浩 特 市 ; 2. 内 蒙 古 大 学 计 算 机 学 院, 内 蒙 古 自 治 区 呼 和 浩 特 市 ) 摘 要 : 文 章 主 要 介 绍 了 网 络 编 程 和 网 络 工 程 两 门 课 程 相 融 合 的 教 学 过 程, 并 举 出 教 学 实 例 探 讨 如 何 提 高 学 生 学 习 网 络 工 程 系 列 课 程 的 兴 趣, 以 及 如 何 让 学 生 主 动 积 极 地 基 于 问 题 进 行 学 习, 提 高 教 学 质 量 和 学 习 效 果, 让 网 络 编 程 实 践 助 力 网 络 工 程 教 学 同 时 还 指 出 了 在 网 络 工 程 教 学 中 引 入 网 络 编 程 相 关 知 识 时 需 要 注 意 的 因 素 关 键 词 : 网 络 编 程 ; 网 络 工 程 ; 兴 趣 教 学 ; 基 于 问 题 学 习 ; 中 图 分 类 号 :G642,TP393 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 0. 引 言 计 算 机 网 络 工 程 是 计 算 机 网 络 系 列 课 程 的 重 要 组 成 部 分, 主 要 涉 及 到 网 络 媒 体 的 特 性 及 应 用 交 换 机 路 由 器 防 火 墙 网 络 传 输 设 备 的 配 置 与 管 理 等, 是 一 门 实 践 性 较 强 偏 重 于 硬 件 知 识 的 课 程 笔 者 在 网 络 工 程 的 教 学 过 程 中 发 现, 学 生 对 于 侧 重 硬 件 知 识 的 网 络 工 程 课 程, 有 着 不 同 的 兴 趣 表 现, 这 种 表 现 在 不 同 的 专 业 中 尤 为 明 显 : 主 攻 应 用 方 向 的 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业, 部 分 学 生 往 往 对 网 络 工 程 有 着 较 好 的 兴 趣, 甚 至 对 网 络 设 备 的 结 构 也 有 着 浓 厚 的 兴 趣, 而 偏 重 程 序 设 计 的 软 件 专 业 的 大 多 数 学 生 不 但 对 网 络 设 备 表 现 出 兴 趣 平 平, 甚 至 对 网 络 通 信 的 原 理 都 不 屑 一 顾 在 学 生 缺 乏 学 习 网 络 工 程 系 列 课 程 的 动 力 的 现 状 下, 鉴 于 兴 趣 对 于 学 生 学 习 的 重 要 作 用, 如 何 提 高 学 生 学 习 网 络 工 程 的 兴 趣, 掌 握 学 习 网 络 知 识 的 方 法, 就 变 得 尤 为 重 要 本 文 基 于 网 络 工 程 和 网 络 编 程 实 践 在 理 论 知 识 上 存 在 的 内 在 关 联, 以 及 计 算 机 专 业 学 生 必 定 会 有 程 序 设 计 类 课 程 的 基 础, 尝 试 将 二 者 在 教 学 上 联 系 起 来, 利 用 网 络 编 程 实 践 的 相 关 内 容, 促 进 网 络 工 程 课 程 的 学 习 1. 网 络 编 程 实 践 课 程 简 介 我 校 曾 经 多 次 与 我 国 某 著 名 科 研 院 所 合 作 研 究 IPv6 相 关 内 容, 笔 者 负 责 带 队 完 成 我 方 的 开 发 任 务, 并 获 得 内 蒙 古 自 治 区 科 学 技 术 进 步 三 等 奖 基 于 这 些 研 究 和 开 发 成 果, 我 校 于 2004 年 开 设 了 由 笔 者 主 讲 的 网 络 编 程 实 践 课 程, 参 考 教 材 为 Windows 网 络 编 程 ( 第 2 版 ) [1], 并 在 此 基 础 上 增 加 了 WinPcap/LibPcap 接 口 等 内 容, 主 要 向 学 生 教 授 网 络 程 序 的 开 发 技 术 模 型 等 知 识, 培 养 学 生 的 网 络 程 序 开 发 能 力 在 计 算 机 网 络 系 列 课 程 中, 计 1,2 基 金 项 目 : 内 蒙 古 自 治 区 教 学 团 队 建 设 ( 内 教 高 函 号 ); 内 蒙 古 大 学 卓 越 教 学 团 队 建 设 项 目 ( 计 算 机 网 络 系 列 课 程 教 学 团 队 ) 作 者 简 介 : 谢 辉 (1980-), 男, 山 东 省 荣 成 县 人, 讲 师, 计 算 机 网 络. 188

194 算 机 网 络 是 理 论 基 础, 往 硬 件 方 向 发 展 就 是 网 络 工 程, 往 软 件 开 发 方 向 发 展 就 是 网 络 编 程 实 践 网 络 编 程 实 践 也 同 样 是 一 门 实 践 性 较 强 的 课 程, 但 他 侧 重 于 软 件 开 发 技 术, 在 多 次 调 整 后, 其 教 学 内 容 如 下 表 1 所 示 章 节 表 1 网 络 编 程 实 践 教 学 内 容 简 表 内 容 简 介 1. 基 本 UDP 通 信 本 课 程 的 入 口, 以 最 简 单 的 UDP 通 信 为 例, 使 用 Socket 控 件 为 学 生 初 步 介 绍 网 络 程 序 的 开 发 方 法, 本 章 节 实 例 为 : 基 于 UDP 协 议 的 文 件 传 输 工 具 2. 基 本 TCP 通 信 使 用 Socket 控 件 为 学 生 演 示 TCP 协 议 通 信 的 程 序 实 现 方 法, 让 学 生 理 解 C/S 通 信 模 型, 本 章 节 实 例 为 : 基 于 TCP 协 议 开 发 的 网 游 第 三 方 聊 天 客 户 端 3.WinSock 2.0 的 特 性 4.Winsock I/O 通 信 模 型 5.RawSocket 和 WinPcap/LibPcap 接 口 进 一 步 理 解 网 络 中 客 户 端 服 务 器 三 次 握 手 TCP 协 议 的 建 立 与 拆 除, 以 及 如 何 对 IPv6 提 供 支 持, 本 章 节 实 例 为 : 基 于 Winsock2 的 IPv6 域 名 解 析 包 括 select WSAAsynSelect WSAEventSelect Overlapped I/O 以 及 Completion port 等 常 用 模 型 的 特 点 应 用 场 合 性 能 分 析 等, 本 章 节 实 例 为 : 多 线 程 聊 天 室 标 准 Socket 提 供 的 是 TCP/UDP 层, 即 TCP/IP 模 型 的 第 三 层 的 访 问 能 力, 本 章 节 主 要 介 绍 RawSocket 对 IP 层 (TCP/IP 模 型 的 第 二 层 ) 访 问 及 应 用 WinPcap/LibPcap 接 口 对 网 络 接 口 层 (TCP/IP 模 型 的 第 一 层 ) 的 访 问 及 应 用, 本 章 节 实 例 为 : 基 于 WinPcap 接 口 的 网 络 报 文 捕 获 程 序 该 课 程 是 我 校 主 要 针 对 大 三 年 级 学 生 第 三 学 期 ( 我 校 实 行 三 学 期 制, 即 在 原 有 两 个 教 学 学 期 基 础 上, 增 加 一 个 小 学 期, 在 暑 期 开 设 ) 教 学 开 设 的 课 程 之 一, 是 我 院 学 生 的 专 业 限 选 ( 必 须 选 修 ) 课 程 在 我 院 与 一 些 软 件 公 司 建 立 合 作 关 系 后, 三 年 级 学 生 第 三 学 期 改 为 到 具 体 的 软 件 公 司 进 行 实 践, 于 2011 年 取 消 了 该 课 程 的 限 选 2. 兴 趣 对 于 学 生 学 习 课 程 的 重 要 作 用 人 类 的 纯 体 力 素 质 上 差 距 并 不 大, 纯 靠 体 力 能 以 一 敌 三 就 已 经 是 传 奇 故 事 了, 特 种 兵 能 以 少 胜 多 则 是 要 靠 技 术 和 智 慧, 一 夫 当 关 万 夫 莫 开 的 场 景 更 只 是 在 小 说 和 电 影 中 才 存 在 而 智 力 则 不 一 样, 人 的 智 力 容 易 有 数 量 级 上 的 差 异 越 是 靠 近 体 力 一 端 的 工 作 越 不 可 能 靠 兴 趣 驱 动, 而 越 靠 近 智 力 一 端 的 工 作 越 可 能 是 纯 兴 趣 驱 动 一 般 来 说 干 重 体 力 活 的 人 通 常 是 受 生 计 所 迫, 或 者 经 济 无 压 力 但 有 较 高 精 神 层 面 的 需 求, 而 非 自 身 的 兴 趣 所 在, 例 如 有 人 会 喜 欢 做 好 人 好 事, 从 而 做 大 量 的 无 偿 体 力 劳 动, 但 是 他 的 兴 趣 点 在 于 好 人 好 事 而 不 是 某 种 具 体 的 体 力 劳 动 而 智 力 活 动 本 身 就 会 让 很 多 人 因 兴 趣 而 痴 迷, 例 如 爱 因 斯 坦 不 去 做 以 色 列 总 统 而 选 择 继 续 研 究 物 理, 虽 然 他 为 自 己 找 了 一 个 借 口 说 自 己 的 能 力 适 合 研 究 科 学 而 不 适 合 做 总 统, 但 根 本 上 让 他 做 出 这 样 的 选 择 的 原 动 力 应 该 是 他 对 科 学 无 比 热 诚 的 兴 趣 计 189

195 算 机 和 网 络 工 程 相 关 专 业 的 学 生 的 学 习 内 容 以 及 可 预 期 的 未 来 的 工 作 内 容 都 主 要 是 智 力 活 动, 因 此, 提 高 学 生 对 网 络 工 程 的 兴 趣, 对 于 学 习 好 网 络 工 程, 对 于 提 高 学 生 的 智 力 素 质 有 着 巨 大 的 作 用 人 的 动 力 至 少 分 为 三 个 层 次 :1. 纯 物 质 上 的 驱 动 力 ;2. 兴 趣 的 力 量 ;3. 使 人 生 永 动 的 势 能 [2] 在 这 个 时 代 里, 对 于 大 多 数 人 而 言 第 一 驱 动 力 无 疑 是 物 质 及 金 钱, 但 这 绝 不 能 作 为 长 久 的 动 力 源 泉 ; 组 织 行 为 学 中 的 研 究 佐 证 了 这 一 结 论, 在 美 国 当 年 薪 超 过 4 万 美 元 后, 薪 资 将 不 再 是 工 作 满 意 度 的 核 心 支 撑 因 素 ; 在 中 国 估 计 相 差 不 大, 年 薪 24 万 以 上 的 人, 往 往 也 需 要 寻 找 其 他 的 驱 动 力 由 于 目 前 我 国 社 会 经 济 水 平 的 飞 速 发 展, 经 济 的 导 向 作 用 愈 加 明 显, 人 们 的 意 愿 更 加 急 功 近 利, 很 难 将 目 光 放 长 远, 这 一 点 在 学 生 身 上 也 有 所 体 现 : 如 果 几 堂 课 下 来, 学 生 没 有 看 到 该 课 程 的 价 值, 例 如 技 能 培 养 和 提 升 对 就 业 的 支 撑 等, 将 会 使 很 多 学 生 对 该 课 程 的 学 习 失 去 动 力 内 蒙 古 日 报 的 人 物 专 栏 上 有 一 篇 关 于 我 校 著 名 教 授 [ 注 1] 罗 辽 复 的 报 道, 报 道 中 提 到 让 罗 辽 复 感 到 遗 憾 的 是, 在 近 一 段 时 间 比 较 浮 躁 的 学 风 影 响 下, 能 够 沉 下 心 来 做 研 究 的 青 年 为 数 不 多, 课 堂 的 出 席 率 也 不 容 乐 观, 往 往 第 一 次 上 课 人 很 多, 两 三 次 课 以 后 就 会 有 大 约 四 分 之 一 的 学 生 缺 席, 一 下 课 学 生 就 围 过 来 问 问 题 的 现 象 再 也 看 不 见 了 [3] 学 生 生 活 的 校 园 环 境, 不 可 避 免 的 会 被 社 会 因 素 所 影 响, 但 是 也 没 有 象 有 些 人 担 心 的 那 样 严 重, 所 以 尽 管 学 生 会 有 急 功 近 利 的 表 现, 但 不 是 单 纯 的 源 自 物 质 驱 动 力 不 足, 同 时 学 生 阶 段 也 尚 未 达 到 使 人 生 永 动 的 势 能 这 一 层 次, 所 以, 造 成 这 一 现 象 的 主 要 原 因 就 是 学 生 对 于 所 学 知 识 的 兴 趣 低 下 因 此, 提 高 学 生 学 习 网 络 工 程 的 兴 趣, 使 我 们 教 学 中 应 该 进 一 步 重 视 的 环 节 3. 借 助 网 络 编 程 实 践 向 学 生 提 前 展 示 学 习 成 果, 提 高 学 生 学 习 网 络 工 程 的 兴 趣 想 要 在 教 学 中 提 高 学 生 学 习 课 程 内 容 的 兴 趣, 我 认 为 最 重 要 是 抓 住 两 个 点 : 已 知 和 未 知 已 知 是 基 础, 和 孩 提 时 代 不 同, 大 学 生 在 经 过 了 多 年 的 教 育 后, 通 常 不 会 像 童 年 时 那 样 天 真 浪 漫 对 未 来 的 幻 想 不 着 边 际, 他 们 的 期 望 往 往 已 经 更 加 切 合 实 际, 不 再 好 高 骛 远, 完 全 的 未 知 通 常 很 难 让 学 生 有 勇 气 去 探 索, 学 生 需 要 的 是, 基 于 目 前 自 己 已 经 掌 握 的 知 识, 合 理 的 运 用 这 些 知 识 做 出 一 些 自 己 未 曾 达 到 的 成 就, 也 就 是 未 知 这 个 未 知 不 能 太 远, 也 不 能 近 在 眼 前, 用 所 学 知 识 联 合 后 一 步 就 能 得 出 结 论 的, 容 易 让 学 生 觉 得 过 于 浅 显 于 是 我 基 于 网 络 编 程 实 践 第 2 章 的 实 例 ( 基 于 TCP 协 议 开 发 的 网 游 第 三 方 聊 天 客 户 端, 参 见 表 1) 设 计 了 这 样 一 个 演 示 : 使 用 Socket 控 件 实 现 远 程 交 换 机 管 理, 提 前 向 学 生 190

196 们 展 示 他 们 将 可 以 做 到 的 事 : 基 于 学 生 已 经 学 习 过 的 VB/VC( 已 知 ), 使 用 Socket 控 件 ( 已 知 ), 简 单 迅 速 的 在 学 生 面 前 实 现 一 个 远 程 交 换 机 管 理 客 户 端 ( 未 知 ), 运 行 效 果 如 图 1 所 示 当 学 生 亲 眼 看 到 用 自 己 熟 悉 的 编 程 语 言, 在 几 分 钟 内 做 出 了 一 个 能 够 控 制 交 换 机 上 端 口 状 态 的 程 序, 立 刻 对 这 个 程 序 产 生 了 浓 厚 兴 趣 此 时, 我 进 一 步 向 大 家 介 绍, 整 个 演 示 中, 大 家 还 需 要 学 习 的 是 网 络 工 程 中 交 换 机 的 配 置 与 管 理 ( 已 知 和 未 知 之 间 的 适 当 距 离 ) 在 采 用 了 类 似 的 引 导 后, 学 生 对 于 学 习 网 络 设 备 的 配 置 管 理 和 应 用 等 知 识 产 生 了 强 烈 的 兴 趣, 并 自 发 的 将 示 例 程 序 进 行 完 善, 增 加 了 大 量 功 能 通 过 考 试 发 现, 学 生 们 在 交 换 机 / 路 由 器 的 配 置 命 令 部 分 成 绩 明 显 提 高, 说 明 学 生 是 带 着 浓 厚 的 兴 趣 和 明 确 的 目 的 去 学 习 交 换 机 的 配 置 与 管 理, 效 果 较 以 前 顺 序 讲 解 更 好 于 是 我 进 一 步 引 导 学 生 对 交 换 机 的 IOS(Cisco 交 换 机 操 作 系 统 ) 进 行 研 究, 学 生 也 表 现 出 了 巨 大 兴 趣, 并 有 学 生 研 究 使 用 模 拟 器 加 载 真 实 的 交 换 机 / 路 由 器 IOS, 尝 试 构 建 软 件 模 拟 交 换 机 硬 件 部 件 + 采 用 实 际 交 换 机 操 作 系 统 的 网 络 工 程 实 验 环 境, 取 得 了 良 好 的 效 果 图 1 远 程 交 换 机 管 理 客 户 端 4. 通 过 网 络 编 程 实 践 促 进 学 生 深 入 理 解 网 络 系 列 课 程 知 识, 并 将 其 联 系 起 来 构 成 知 识 体 系 为 了 便 于 学 生 学 习 和 理 解 新 知 识, 高 校 在 设 计 课 程 时 通 常 会 采 用 分 解 知 识 的 办 法 来 降 低 课 程 中 复 杂 庞 大 问 题 的 难 度 ; 为 了 减 少 授 课 中 不 同 科 目 对 相 同 知 识 的 重 复 讲 授, 往 往 又 会 将 知 识 点 分 散 到 不 同 的 课 程 中 去 例 如 在 我 校 的 网 络 类 课 程 中, 计 算 机 网 络 与 通 信 原 理 侧 重 介 绍 计 算 机 网 络 特 别 是 因 特 网 的 主 要 协 议 及 其 工 作 原 理 ; 计 算 机 网 络 工 程 侧 重 网 络 的 物 理 拓 扑 设 计 构 建 以 及 协 议 配 置 等 [4] 这 样 一 来, 好 处 是 学 生 们 可 以 在 预 备 知 识 点 不 足 的 191

197 前 提 下, 专 心 攻 克 一 些 难 点 ; 但 学 习 到 的 是 知 识 点 同 时 也 有 一 个 弊 端, 那 就 是 如 果 学 生 没 有 自 我 学 习 的 能 力 和 动 力, 不 在 课 下 将 这 些 所 学 的 知 识 点 穿 成 线 连 成 面, 那 么 他 们 学 到 的 是 将 是 离 散 的 知 识 点 每 学 年 在 接 触 一 批 新 学 生 时, 通 常 是 在 学 生 接 触 我 的 课 程 的 前 几 节, 我 在 课 间 会 与 学 生 进 行 一 些 闲 谈, 从 而 了 解 学 生 的 想 法 大 多 数 学 生 认 为 大 学 里 所 授 科 目, 还 不 及 高 职 院 校 里 的 科 目 有 用, 依 据 是 这 些 课 程 学 完 后 什 么 也 干 不 了 于 是 我 问 同 学 们 是 否 学 过 C++ 数 据 结 构 计 算 方 法 编 译 原 理 等 课 程, 得 到 的 结 果 如 预 期 一 般, 都 是 肯 定 回 答 但 我 接 着 问 大 家 是 否 有 用 C++ 结 合 数 据 结 构 计 算 方 法, 写 过 一 些 算 法, 是 否 有 用 C++ 结 合 编 译 原 理, 写 过 自 己 定 义 的 计 算 机 语 言 时, 学 生 们 大 多 沉 默 了 有 时, 学 生 们 只 是 需 要 我 们 教 师 再 多 引 导 他 们 一 点 点 于 是 在 之 后 的 授 课 中, 我 又 主 动 引 入 大 量 的 程 序 设 计 作 为 课 外 题, 通 过 这 些 题 目, 使 学 生 们 重 新 温 习 了 TCP/IP 协 议 HTTP 协 议 Telnet 协 议 等 相 关 网 络 知 识, 同 时 学 生 们 也 肯 定 了 自 己 所 学 的 知 识 的 价 值, 让 他 们 有 了 进 一 步 学 习 的 动 力 例 如 在 校 园 网 中, 学 生 们 的 网 络 资 源 竞 争 很 激 烈, 有 的 学 生 会 使 用 一 些 网 络 工 具 来 对 其 他 人 进 行 攻 击, 其 中 比 较 常 用 的 就 是 P2P 终 结 者 P2P 终 结 者 的 原 理 主 要 是 利 用 ARP 欺 骗 [5], 所 以 我 首 先 教 学 生 使 用 MAC 绑 定 的 技 术 来 防 御 这 种 攻 击, 然 后 使 用 Sniffer 等 工 具 抓 取 分 析 网 络 报 文, 来 抓 到 攻 击 者 在 让 学 生 分 析 了 攻 击 者 的 特 征 ARP 协 议 的 漏 洞 和 Sniffer 等 工 具 的 用 途 后, 学 生 们 觉 得 现 有 的 工 作 有 非 常 严 重 的 不 足 : 抓 包 工 具 有 着 较 强 的 专 业 性, 很 难 让 非 计 算 机 专 业 学 生 使 用 ; 攻 击 者 的 攻 击 时 间 攻 击 行 为 具 有 不 确 定 性, 我 们 应 当 有 一 个 长 期 值 守 的 系 统 对 网 络 进 行 监 护 借 此 机 会, 我 向 学 生 们 推 荐 了 WinPcap/LibPcap 接 口, 并 引 入 了 网 络 编 程 实 践 第 5 章 的 实 例, 改 用 LibPcap 接 口 实 现 了 基 于 LibPcap 接 口 的 网 络 报 文 捕 获 程 序, 如 图 2 所 示 图 2 基 于 LibPcap 接 口 的 网 络 报 文 捕 获 程 序 192

198 学 生 们 基 于 这 个 实 例, 做 出 了 大 量 工 作 在 程 序 的 设 计 开 发 过 程 中, 让 学 生 们 依 靠 基 于 [4] 问 题 进 行 学 习 的 学 习 方 法, 对 ARP 协 议 的 工 作 原 理 ARP 协 议 的 非 正 常 使 用 TCP/IP 协 议 的 拥 塞 及 流 量 控 制 有 了 更 深 刻 的 理 解 和 掌 握 学 生 们 自 己 将 所 学 网 络 知 识 点 融 会 贯 通, 从 学 习 到 掌 握, 并 最 终 应 用, 完 成 了 知 识 体 系 的 构 建, 并 形 成 了 基 于 LibPcap 的 ARP 防 火 墙 网 络 流 量 控 制 及 整 形 等 毕 业 论 文 5 结 语 计 算 机 网 络 工 程 系 列 课 程 是 不 断 发 展 更 新 迅 速 注 重 实 践 的, 引 入 网 络 编 程 实 践 这 一 侧 重 于 软 件 开 发 技 术 的 实 践 类 课 程, 以 软 件 实 验 助 力 硬 件 实 验, 可 以 更 好 的 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣, 并 通 过 实 际 问 题 指 引 学 生 深 入 学 习 更 多 的 网 络 相 关 知 识 需 要 注 意 的 是, 将 不 同 课 程 内 容 联 通, 虽 然 有 诸 多 裨 益, 但 同 时 也 会 造 成 学 生 在 短 时 间 内 接 触 大 量 知 识, 增 加 了 学 习 难 度, 在 这 一 点 上 是 与 分 解 知 识 点 的 教 学 理 念 有 所 矛 盾 的, 所 以, 引 入 的 知 识 与 示 例 应 尽 量 简 单 易 懂, 并 且 所 用 知 识 点 应 尽 量 集 中, 才 能 降 低 学 习 的 知 识 储 备 成 本, 让 知 识 融 会 贯 通, 提 高 教 学 质 量 和 学 习 效 果 同 时, 这 种 融 合 不 同 课 程 教 学 模 式 不 仅 对 学 生 的 知 识 储 备 要 求 较 高, 更 要 求 教 师 在 软 硬 件 不 同 领 域 都 有 较 高 应 用 水 平, 一 定 程 度 上 来 说, 教 学 师 资 成 本 也 较 高 ; 此 外, 教 师 还 需 要 控 制 课 程 中 软 件 知 识 的 比 重, 不 要 让 软 件 开 发 将 学 生 学 习 引 导 到 其 他 方 向, 避 免 喧 宾 夺 主 总 之, 让 网 络 编 程 相 关 知 识 合 理 的 融 入 到 网 络 工 程 系 列 课 程 的 学 习 中, 严 格 控 制 引 入 知 识 的 难 度 和 比 例, 可 以 更 好 的 助 力 网 络 工 程 系 列 课 程 教 学 参 考 文 献 [1] 琼 斯 ( 美 ), 欧 伦 德 ( 美 ) 著, 杨 合 庆 译,Windows 网 络 编 程 ( 第 2 版 )[M], 北 京, 清 华 大 学 出 版 社,2002,ISBN [2]leezy_2000, 程 序 员 生 存 定 律 -- 使 人 生 永 动 的 势 能 [OL], article/details/ ,2014 [3] 内 蒙 古 日 报, 罗 辽 复 -- 生 命 因 物 理 而 美 丽 [N], 内 蒙 古 日 报 数 字 报 刊 2014 年 4 月 8 日 刊 13 版 [4] 李 华, 敖 腾 河, 庞 滨 等, 基 于 问 题 进 行 学 习 的 计 算 机 网 络 课 程 体 系 建 设 研 究 [A], 计 算 机 工 程 与 科 学,2010, 第 32 卷 A1 期 [5] 郑 幼 军, 怎 样 防 范 P2P 终 结 者 搞 的 网 络 限 流 [Z], 软 件 报, [ 注 1] 罗 辽 复, 男, 汉 族, 教 授, 博 士 生 导 师, 理 论 生 物 物 理 领 域 大 家, 国 内 理 论 生 物 物 理 学 的 开 拓 者 之 一, 历 任 内 蒙 古 大 学 讲 师 副 教 授 教 授 理 论 物 理 研 究 室 主 任, 内 蒙 古 物 理 学 会 理 事 长, 国 际 生 命 起 源 学 会 会 员 百 度 百 科 : 193

199 Network Programming Power Network Engineering Teaching XieHui 1,Lihua 1,2 (1.Center of Network and Information,Inner Mongolia University,Hohhot ,China; 2.School of Computer Science,Inner Mongolia University,Hohhot ,China) Abstract: The paper mainly introduces the teaching process of integrate network programming and network engineering courses, lists some teaching examples to discuss how to improve the students' interest on learning network engineering courses,and how to lead students actively improve the quality of teaching and learning effect by problem-based learning, make the network programming power network engineering teaching. At the same time also points out the factors needing attention in using the network programming related knowledge in the network engineering teaching. Key words: Network programming ; Network engineering ; Interest Teaching ; Problem-based Learning; 194

200 网 络 工 程 专 业 实 践 创 新 人 才 培 养 的 探 索 与 实 践 彭 美 娥 1, 马 立 香 2, 毛 玉 明 ( 电 子 科 技 大 学 通 信 与 信 息 工 程 学 院, 四 川 成 都 ) 摘 要 : 培 养 实 践 创 新 型 网 络 工 程 专 业 技 术 人 才 是 当 今 社 会 的 迫 切 需 求 电 子 科 技 大 学 网 络 工 程 专 业 以 实 践 创 新 人 才 培 养 为 目 标, 在 实 验 教 学 理 念 实 验 教 学 基 地 实 验 内 容 实 验 教 学 方 法 和 手 段 等 方 面 进 行 了 有 益 的 探 索 实 践 结 果 证 明, 这 一 教 学 模 式 能 很 好 地 锻 炼 学 生 的 实 践 动 手 能 力, 提 高 学 生 分 析 解 决 问 题 的 能 力, 激 发 学 生 的 创 新 意 识 和 竞 争 意 识, 为 培 养 实 践 创 新 人 才 奠 定 坚 实 的 基 础 关 键 词 : 网 络 工 程 ; 人 才 培 养 ; 实 践 能 力 ; 创 新 精 神 中 图 分 类 号 :G 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 0 引 言 21 世 纪 以 来, 随 着 网 络 技 术 的 飞 速 发 展 和 信 息 化 建 设 的 不 断 深 入, 社 会 对 网 络 工 程 专 业 技 术 人 才 的 需 求 急 剧 增 长, 对 网 络 工 程 技 术 人 才 的 实 践 能 力 和 创 新 能 力 提 出 了 更 高 的 要 求 而 实 践 教 学 是 培 养 高 素 质 工 程 技 术 人 才 的 重 要 组 成 部 分, 是 培 养 学 生 综 合 实 践 能 力 和 创 新 能 力 的 关 键 环 节 实 践 教 学 的 质 量 直 接 影 响 培 养 的 工 科 大 学 生 的 实 践 创 新 能 力, 具 有 举 足 轻 重 的 地 位 [1] 为 培 养 满 足 社 会 需 求 的 网 络 工 程 专 业 实 践 创 新 人 才, 电 子 科 技 大 学 网 络 工 程 专 业 在 这 方 面 进 行 了 一 些 有 益 的 探 索 和 实 践 1 建 立 厚 基 础 重 实 践 强 能 力 的 实 践 教 学 理 念 网 络 在 现 代 社 会 各 行 各 业 的 普 及 应 用, 形 成 了 对 多 工 种 多 层 次 的 网 络 工 程 技 术 人 员 的 不 断 增 长 的 全 方 位 需 求 : 如 各 行 业 对 网 络 建 设 与 应 用 管 理 与 维 护 以 及 技 术 保 障 的 技 术 人 员 的 需 求 ; 网 络 与 通 信 运 营 商 和 集 成 商 对 网 络 规 划 设 计 评 估 与 建 设 的 网 络 工 程 技 术 人 员 的 需 求 ; 网 络 设 备 生 产 厂 商 对 网 络 设 备 研 制 与 开 发 的 研 发 人 员 的 需 求 ; 网 络 新 技 术 探 索 与 研 究 对 研 究 人 员 的 需 求 等 等 针 对 网 络 工 程 专 业 技 术 全 方 位 人 才 需 求 的 特 点, 在 专 业 人 才 培 养 上 坚 持 面 向 全 国 注 重 西 部 区 域 经 济 发 展, 强 化 专 业 基 础, 注 重 能 力 和 创 新 意 识 培 养, 强 调 工 程 应 用 的 原 则, 电 子 科 技 大 学 网 络 工 程 专 业 从 2002 年 成 立 开 始, 就 一 直 坚 持 厚 基 础 重 实 践 强 能 力 的 实 践 教 学 理 念 厚 基 础 : 特 别 重 视 网 络 专 业 基 础 理 论 知 识 教 学, 为 学 生 继 续 深 造 和 进 行 网 络 研 究 提 供 夯 实 深 厚 的 网 络 理 论 基 础 重 实 践 : 突 出 工 程 素 养 培 养, 实 验 教 学 与 理 论 教 学 并 重, 实 验 教 学 是 理 论 教 学 的 延 伸 而 不 是 附 属, 实 验 教 学 是 培 养 学 生 应 用 所 学 知 识 分 析 和 解 决 实 际 问 题 的 实 践 能 力 科 研 素 3 收 稿 日 期 : ; 修 订 日 期 : 基 金 项 目 : 电 子 科 技 大 学 985 工 程 优 秀 团 队 支 持 计 划 (A ); 电 子 科 技 大 学 教 改 项 目 IP 接 入 网 ; 国 家 级 特 色 专 业 建 设 点 网 络 工 程 专 业 建 设 (TS11704); 电 子 科 技 大 学 通 信 与 信 息 系 统 国 家 级 实 验 中 心 建 设. 作 者 简 介 : 彭 美 娥 (1968-), 女, 硕 士, 讲 师, 研 究 方 向 : 数 据 通 信 与 计 算 机 网 络 195

201 质 和 创 新 意 识 的 必 要 手 段 [2] 强 能 力 : 以 能 力 培 养 为 主 线, 分 层 次 分 阶 段 循 序 渐 进 进 行 实 验 教 学, 注 重 学 生 的 综 合 能 力 工 程 能 力 创 新 意 识 等 方 面 的 培 养 基 于 这 一 教 学 理 念, 可 以 使 本 专 业 的 学 生 具 备 扎 实 的 基 础 理 论 知 识, 掌 握 较 多 的 工 作 技 能 和 丰 富 的 工 程 实 践 经 验, 综 合 素 质 高, 成 为 具 有 国 际 视 野 和 可 持 续 发 展 的 网 络 工 程 高 级 专 业 人 才 2 建 设 专 业 综 合 实 验 基 地 实 验 基 地 是 大 学 开 展 教 学 科 研 生 产 实 践 三 结 合 的 重 要 场 所 [3], 是 开 发 学 生 创 新 能 力 和 创 造 性 思 维, 以 及 发 挥 学 生 聪 明 才 智 的 舞 台 [4] 因 此, 建 设 网 络 工 程 专 业 综 合 实 验 基 地, 将 有 力 推 进 实 践 教 学 和 科 学 研 究, 为 实 践 教 学 和 创 新 人 才 培 养 提 供 服 务, 对 全 面 提 高 学 生 的 培 养 质 量, 多 出 高 水 平 的 人 才 无 疑 具 有 非 常 重 要 的 意 义 [5] 网 络 工 程 专 业 综 合 实 验 基 地 采 用 共 享 基 础 实 验 室 整 合 现 有 实 验 资 源 建 设 网 络 类 专 业 实 验 室 校 企 合 作 建 设 联 合 实 验 室 的 方 式 打 造 2.1 共 享 基 础 实 验 室 网 络 工 程 专 业 的 基 础 实 验, 与 学 院 通 信 工 程 信 息 工 程 物 联 网 工 程 等 其 它 专 业 共 享 学 校 和 学 院 的 基 础 实 验 室, 包 括 信 号 与 系 统 实 验 室 DSP 实 验 室 微 机 原 理 与 接 口 实 验 室 等, 主 要 培 养 学 生 的 基 础 知 识 和 基 本 技 能 通 过 共 享 基 础 实 验 室, 本 专 业 可 以 不 必 为 基 础 实 验 单 独 建 立 实 验 室, 避 免 不 必 要 的 重 复 投 资, 大 大 提 高 实 验 室 利 用 率 2.2 整 合 现 有 实 验 资 源 结 合 课 程 实 验 开 放 性 实 验 综 合 设 计 毕 业 设 计 等 若 干 实 验 环 节, 整 合 现 有 实 验 资 源, 为 学 生 开 设 从 原 理 单 元 部 件 到 系 统 集 成 的 多 层 次 的 课 程 实 验, 以 及 提 供 综 合 设 计 毕 业 设 计 创 新 实 验 设 计 等 高 层 次 的 实 验 环 境, 达 到 综 合 资 源 配 置, 提 升 实 验 水 平 2.3 建 设 网 络 类 专 业 实 验 室 网 络 类 专 业 实 验 室 具 有 明 显 的 专 业 方 向 特 征, 其 建 设 是 为 了 满 足 本 专 业 课 程 教 学 的 实 验 需 要, 使 学 生 在 校 学 习 期 间 就 能 及 早 地 接 触 和 了 解 现 实 应 用 情 况, 熟 悉 和 掌 握 其 中 的 主 要 技 术 方 法 和 工 程 技 术 因 此, 各 专 业 实 验 室 采 用 网 络 运 营 商 大 量 使 用 的 商 用 设 备 和 系 统 构 建, 为 学 生 提 供 全 面 真 实 的 网 络 实 验 环 境 以 综 合 接 入 网 实 验 室 为 例, 该 实 验 室 所 有 的 网 络 设 备 都 选 用 了 国 内 外 知 名 厂 商 生 产 的 商 用 设 备, 如 CISCO 的 交 换 机 和 路 由 器, 华 为 公 司 的 程 控 交 换 机 接 入 认 证 服 务 器 196

202 DSP ASIC/SOC/ 第 七 届 全 国 计 算 机 网 络 教 学 研 讨 暨 网 络 工 程 专 业 建 设 研 讨 会 论 文 集 ADSL 接 入 设 备 EPON 接 入 设 备 等, 利 用 这 些 设 备 构 建 了 ADSL EPON LAN/WLAN 等 多 种 全 真 的 接 入 系 统 以 及 基 于 PPPoE 和 基 于 IEEE802.1X 的 接 入 控 制 管 理 系 统, 可 以 实 现 多 业 务 多 用 户 接 入, 统 一 用 户 接 入 控 制 管 理, 保 证 了 实 验 室 与 主 流 接 入 系 统 的 环 境 接 近 现 已 建 成 多 个 专 业 实 验 室, 如 : 骨 干 传 输 系 统 实 验 室, 路 由 与 互 连 实 验 室, 无 线 局 域 网 实 验 室 综 合 接 入 网 实 验 室 网 络 工 程 实 验 室 等 各 个 专 业 实 验 室 的 设 备 既 可 以 单 独 组 网, 也 可 相 互 连 接 起 来, 形 成 从 网 络 原 理 网 络 单 元 网 络 设 备 网 络 系 统 到 网 络 工 程 应 用 的 完 整 的 网 络 特 色 实 验 环 境, 为 网 络 专 业 课 程 系 列 实 验 网 络 专 题 实 验 开 放 性 实 验 网 络 实 训 毕 业 设 计 等 提 供 系 统 平 台, 如 图 1 所 示 在 该 平 台 上 可 以 进 行 网 络 工 程 专 业 的 所 有 专 业 课 实 验 以 及 综 合 性 和 创 新 性 实 验 学 生 通 过 系 统 的 网 络 知 识 理 论 学 习, 再 到 实 验 室 进 行 系 统 的 全 方 位 的 网 络 实 验 的 锻 炼, 可 以 极 大 提 高 网 络 工 程 素 养 和 实 践 能 力, 同 时, 接 近 真 实 的 网 络 实 验 环 境 也 极 大 提 高 了 学 生 的 主 动 积 极 性 光 纤 通 信 系 统 实 验 嵌 入 式 系 统 实 验 通 信 程 控 交 换 实 验 接 入 网 实 验 互 连 与 路 由 实 验 计 算 机 通 信 网 实 验 无 线 局 域 网 实 验 微 机 原 理 与 接 口 实 验 原 理 与 技 术 实 验 无 线 局 域 网 局 域 网 接 入 网 广 域 网 程 控 交 换 系 统 光 纤 传 输 系 统 (SDH) 图 1 网 络 实 验 系 统 平 台 示 意 图 2.4 校 企 合 作 建 设 联 合 实 验 室 学 校 的 科 研 成 果 研 究 队 伍 人 才 培 养 是 企 业 看 重 学 校 的 主 要 因 素, 吸 引 国 内 外 企 业 合 作 建 立 联 合 实 验 室, 可 以 将 企 业 的 最 新 技 术 和 最 新 设 备 带 进 实 验 室, 丰 富 实 验 平 台 的 多 样 性 先 进 性 和 时 代 性, 提 供 丰 富 的 实 验 内 容 和 手 段, 向 学 生 展 现 业 界 最 新 的 实 验 方 法 技 术 设 备 等, 提 升 学 生 的 培 养 质 量 已 建 成 的 校 企 联 合 实 验 室, 如 电 子 科 大 -ALTERA EDA/SOPC 联 合 实 验 室 电 子 科 技 大 学 - 美 国 微 光 学 公 司 光 学 研 究 联 合 实 验 室 电 子 科 大 - 德 州 仪 器 DSP 技 术 中 心 与 培 训 中 心 等, 在 网 络 工 程 专 业 人 才 的 培 养 上 正 发 挥 着 积 极 的 作 197

203 用 3 设 计 层 次 化 立 体 化 创 新 性 实 验 项 目 根 据 学 生 的 认 知 过 程 和 实 验 教 学 规 律, 以 创 新 意 识 培 养 为 先 导 学 生 能 力 培 养 为 主 线 加 强 学 生 工 程 训 练 和 设 计 能 力 培 养 为 重 点, 实 验 项 目 的 设 计 由 浅 入 深, 由 单 一 到 综 合, 由 基 础 到 高 端, 按 照 层 次 化 立 体 化 创 新 性 的 思 路 进 行 一 系 列 实 验 项 目 的 设 计 3.1 实 验 项 目 的 层 次 化 所 有 实 验 项 目 分 为 基 础 型 设 计 型 综 合 型 和 探 索 型 等 多 个 层 次 [6-7] 基 础 型 实 验 一 般 是 验 证 性 实 验, 主 要 是 培 养 学 生 的 实 际 动 手 能 力 和 充 分 理 解 实 验 内 容 及 实 验 原 理 的 能 力, 强 化 基 本 技 能 的 培 训 通 过 该 环 节 的 学 习, 学 生 可 以 掌 握 需 要 实 验 验 证 和 应 用 实 践 的 知 识 点, 掌 握 仪 器 设 备 的 使 用 方 法, 为 后 续 开 展 高 层 次 专 业 实 验 和 科 学 研 究 打 下 坚 实 的 基 础 比 如 : 局 域 网 MAC 协 议 实 验, 学 生 通 过 设 置 不 同 的 运 行 参 数 运 行 MAC 协 议 模 拟 程 序, 采 集 数 据, 根 据 采 集 的 数 据 画 出 MAC 协 议 信 道 利 用 率 网 络 吞 吐 率 等 性 能 曲 线, 可 以 非 常 清 楚 的 了 解 1 坚 持 CSMA 0 坚 持 CSMA P 坚 持 CSMA 等 局 域 网 MAC 协 议 的 性 能 特 点, 结 合 实 验 思 考 题, 可 以 更 深 刻 理 解 MAC 协 议 的 原 理 ; 以 太 网 交 换 机 基 本 配 置 实 验, 可 以 使 学 生 掌 握 对 以 太 网 交 换 机 的 多 种 不 同 访 问 方 法, 了 解 交 换 机 端 口 各 种 工 作 情 况, 掌 握 交 换 机 的 配 置 方 法, 为 以 后 开 展 基 于 交 换 机 的 更 高 层 次 的 实 验 打 下 良 好 基 础 综 合 型 实 验 是 建 立 在 验 证 性 实 验 的 基 础 上, 运 用 相 关 的 知 识 或 实 验 方 法 实 验 手 段 对 学 生 的 理 论 学 习 实 验 技 能 与 思 维 方 式 进 行 全 面 训 练 的 一 种 复 合 型 实 验 [8], 是 实 验 内 容 方 法 与 运 行 模 式 的 最 大 优 化 [9] 具 有 实 验 内 容 的 复 合 性 实 验 手 段 与 方 法 的 多 样 性 特 点 通 过 综 合 型 实 验, 可 以 培 养 学 生 综 合 运 用 相 关 知 识 及 实 验 方 法 和 实 验 手 段 的 能 力 在 实 验 项 目 的 设 计 中, 综 合 型 实 验 和 设 计 型 实 验 结 合 起 来, 在 一 些 重 要 的 实 验 环 节 上 让 学 生 自 己 设 计 方 案, 可 以 充 分 发 挥 学 生 的 设 计 热 情 和 主 观 能 动 性 设 计 型 实 验 的 目 的 是 为 了 培 养 学 生 的 综 合 设 计 能 力 开 拓 创 新 能 力, 激 发 学 生 的 学 习 主 动 性, 使 学 生 具 有 初 步 的 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力 因 此, 设 计 型 实 验 涉 及 的 知 识 面 非 常 广, 要 求 高 在 实 现 形 式 上, 设 计 型 实 验 为 学 生 提 供 随 时 进 入 实 验 室 的 机 会, 给 与 更 多 的 设 计 和 实 验 时 间 比 如 接 入 应 用 综 合 设 计 实 验, 该 实 验 项 目 只 提 出 设 计 要 求 和 多 种 接 入 业 务 需 求 ( 如 要 求 同 时 实 现 WLAN 无 线 数 据 业 务 三 方 可 视 电 话 会 议 模 拟 电 话 业 务, ADSL2+ 数 据 业 务, 以 太 数 据 业 务 ), 要 求 学 生 协 作 完 成 以 下 设 计 和 实 验 内 容 :(a) 根 据 198

204 给 定 接 入 业 务 需 求 利 用 接 入 网 实 验 室 资 源 设 计 接 入 实 验 方 案 和 拓 扑 图, 并 设 计 实 验 步 骤 和 方 法 (b) 根 据 设 计 方 案 在 实 验 室 搭 建 接 入 实 验 环 境, 配 置 所 需 的 实 验 设 备, 完 成 WLAN LAN ADSL 等 多 种 接 入 技 术, 实 现 数 据 话 音 视 讯 等 多 种 业 务 (c) 最 后 完 成 实 验 分 析 和 报 告 实 践 结 果 证 明, 通 过 该 实 验, 学 生 的 综 合 设 计 能 力 及 创 新 能 力 都 得 到 了 提 高, 学 习 积 极 性 也 更 高 了 探 索 型 实 验 以 培 养 学 生 探 索 精 神 科 学 思 维 实 践 能 力 创 新 能 力 为 核 心, 推 进 学 生 自 主 学 习 合 作 学 习 研 究 性 学 习 探 索 型 实 验 主 要 包 括 大 型 综 合 课 程 设 计 各 级 各 类 竞 赛 项 目 创 业 创 意 项 目 或 自 主 创 新 命 题 科 技 开 发 和 参 与 教 师 科 研 项 目 等, 采 取 开 放 实 验 的 形 式 进 行 其 中, 参 与 教 师 科 研 项 目 的 实 验 项 目, 要 求 学 生 以 实 验 报 告 为 基 础 撰 写 学 术 论 文, 参 与 分 析 实 验 过 程 中 出 现 的 问 题 和 出 现 相 应 结 果 的 原 因, 从 而 提 高 学 生 分 析 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力 通 过 探 索 型 实 验, 学 生 的 工 程 和 实 践 创 新 能 力 可 以 得 到 很 大 的 锻 炼 和 提 高, 并 已 取 得 显 著 效 果, 学 生 在 国 际 国 内 科 技 创 新 活 动 中 屡 获 大 奖, 部 分 完 全 由 学 生 自 主 研 发 的 科 研 产 品 也 得 到 业 界 资 助 和 认 可 3.2 实 验 项 目 的 立 体 化 实 验 项 目 设 计 的 立 体 化 主 要 是 打 破 以 单 一 课 程 内 容 为 主 的 传 统 模 式, 以 网 络 技 术 为 主 线, 横 向 考 虑 与 之 紧 密 相 关 的 通 信 与 计 算 机 技 术, 纵 向 结 合 多 门 网 络 技 术 课 程 知 识, 设 计 立 体 化 的 网 络 特 色 实 验 项 目, 拓 展 学 生 的 知 识 面, 培 养 学 生 的 综 合 实 践 能 力 3.3 实 验 项 目 的 创 新 性 实 验 项 目 的 创 新 性 包 括 实 验 设 计 创 新, 项 目 内 容 创 新 等, 将 创 新 理 念 贯 穿 于 实 践 教 学 的 各 个 环 节, 培 养 学 生 的 创 新 精 神 和 独 立 自 主 的 能 力 4 实 施 多 样 性 实 验 教 学 方 法 与 手 段 合 适 的 先 进 的 实 验 教 学 方 法 与 手 段 对 提 升 实 验 教 学 的 质 量 具 有 非 常 重 要 的 作 用 由 于 实 验 内 容 的 层 次 性 和 学 生 个 体 的 差 异 性, 在 实 验 教 学 中 不 能 采 用 单 一 的 教 学 方 法 与 手 段, 必 须 结 合 实 验 类 型 及 学 生 情 况, 采 用 多 样 性 的 实 验 教 学 方 法 及 手 段, 以 学 生 为 中 心, 做 到 因 人 而 异 因 材 施 教 采 用 的 实 验 教 学 方 法 与 手 段 主 要 包 括 : (1) 集 中 指 导 与 个 别 指 导 相 结 合 模 式 : 一 般 先 由 实 验 教 师 先 进 行 集 中 指 导, 由 学 生 根 据 实 验 指 导 书 独 立 完 成 教 师 集 中 指 导 时 主 要 强 调 实 验 的 思 路 重 点 难 点 及 注 意 事 项, 引 导 学 生 在 实 验 中 重 视 这 些 问 题, 做 到 心 中 有 数 (2) 协 作 完 成 的 教 学 模 式 : 部 分 综 合 设 计 类 实 验 的 内 容 复 杂, 实 验 难 度 较 大, 由 学 生 199

205 分 组 协 作 完 成, 这 样 既 能 降 解 实 验 的 难 度, 又 能 培 养 团 队 协 作 能 力 (3) 示 范 设 计 教 学 模 式 : 实 验 总 结, 选 择 优 秀 实 验 小 组 进 行 示 范 讲 评, 激 发 学 生 的 学 习 积 极 性 (4) 现 场 演 示 教 学 模 式 : 对 较 为 复 杂 设 备 受 限 或 耗 时 较 多 的 实 验, 教 师 作 现 场 演 示, 采 用 讨 论 式 互 动 教 学, 帮 助 理 解 (5) 互 动 开 放 式 教 学 模 式 : 部 分 设 计 类 和 创 新 类 实 验 由 学 生 自 主 命 题, 指 导 教 师 审 核 并 指 导, 学 生 自 主 设 计 并 完 成, 培 养 探 索 精 神 和 创 新 精 神 (6) 竞 赛 参 与 教 学 模 式 : 以 参 加 国 际 国 内 各 种 竞 赛 项 目 为 主, 由 教 师 指 导, 学 生 独 立 完 成, 以 获 奖 励 为 目 的, 激 发 创 新 能 力 和 竞 争 意 识 (7) 任 务 驱 动 式 教 学 模 式 : 对 部 分 设 计 型 实 验 工 程 实 践 型 实 验 或 科 研 项 目 中 部 分 任 务, 给 定 实 验 项 目 的 设 计 任 务 和 要 求, 学 生 自 行 完 成 或 由 教 师 指 导 完 成, 激 发 学 习 兴 趣 (8) 仿 真 实 验 教 学 模 式 : 对 大 型 通 信 系 统 或 通 信 网 络, 利 用 仿 真 软 件 实 现 实 验 项 目 这 样 能 解 决 实 验 设 备 不 足 的 问 题, 同 时 也 能 把 抽 象 的 概 念 形 象 化, 有 助 于 对 原 理 的 深 入 理 解 (9) 网 络 化 远 程 互 动 实 验 教 学 模 式 : 基 于 虚 拟 仪 器 和 网 络 设 备 的 远 程 互 动 实 验, 学 生 可 随 时 随 地 进 行 远 程 实 验, 拓 展 学 生 动 手 实 践 的 时 间 和 空 间, 降 低 学 习 成 本, 提 高 学 习 效 果 灵 活 多 样 的 实 验 教 学 方 法 与 手 段, 能 保 证 学 生 扎 扎 实 实 完 成 每 一 个 实 验, 更 好 地 理 解 理 论 知 识, 极 大 的 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣, 激 发 探 索 创 新 精 神 5 结 束 语 在 网 络 工 程 专 业 实 践 创 新 人 才 的 培 养 过 程 中, 树 立 正 确 的 教 学 理 念, 以 专 业 综 合 实 验 基 地 为 平 台, 以 多 层 次 立 体 化 创 新 性 的 实 验 项 目 为 内 容, 配 合 多 种 教 学 方 法 和 手 段, 对 培 养 学 生 的 实 践 动 手 能 力 分 析 和 解 决 问 题 的 能 力, 激 发 学 生 的 创 新 意 识, 提 高 就 业 竞 争 能 力, 具 有 重 要 作 用 现 已 收 到 了 良 好 效 果, 所 培 养 的 学 生 深 受 华 为 思 科 腾 讯 阿 里 巴 巴 等 知 名 企 业 的 欢 迎, 越 来 越 多 的 学 生 走 入 行 业 知 名 企 业, 很 多 学 生 已 成 为 了 这 些 企 业 的 技 术 骨 干, 达 到 了 培 养 实 践 创 新 型 人 才 的 目 标 参 考 文 献 [1] 余 燕 平, 贾 波, 杨 晓 东, 等. 通 信 工 程 专 业 的 实 践 教 学 体 系 建 设 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 200

206 索,2013,32(8): [2] 张 金 龙, 柴 海 莉. 创 新 人 才 培 养 模 式 的 探 索 与 实 践 [J]. 实 验 技 术 与 管 理,2014,31(6): [3] 金 建 潮. 依 托 实 验 教 学 中 心 加 强 学 生 实 践 能 力 的 培 养 [J]. 实 验 技 术 与 管 理,2013, 30(3): [4] 李 立 群, 海 江 波. 建 立 综 合 实 践 平 台 培 养 农 学 创 新 人 才 [J]. 实 验 技 术 与 管 理, 2013,30(3): [5] 鲁 越 青, 朱 小 芳. 对 高 校 实 验 室 建 设 与 教 学 管 理 职 能 整 合 的 思 考 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索, 2011,30( 4): [6] 林 元 乖, 陈 作 聪, 朱 晓 静. 多 维 实 践 平 台 下 的 网 络 工 程 专 业 创 新 型 人 才, 计 算 机 教 育, 2013,(1): [7] 陈 穗 玲, 曹 小 安, 张 红 英, 等. 综 合 型 创 新 型 环 境 专 业 人 才 培 养 探 索, 实 验 科 学 与 技 术, 2012,(10): [8] 梁 喜 龙, 方 淑 梅, 左 豫 虎, 等. 关 于 高 等 学 校 综 合 性 设 计 性 实 验 教 学 的 思 考 [J]. 高 等 理 科 教 育,2007,5(75): [9] 毕 新 生, 钟 富 有, 范 启 兰, 等. 开 放 式 综 合 实 验 的 探 索 与 实 践 [J]. 赣 南 医 学 院 学 报, 2007,(5): Research and Implementation of Practical and Innovative Talents Training of Network Engineering Specialty Peng Meie 1, Ma Lixiang 2, Mao Yuming 3 (School of Communication and Information Engineering, University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu ,China) Abstract: It is urgent that to cultivate network engineering specialty with great practicing ability and originality in contemporary society. University of Electronic Science and Technology Network Engineering professionals to practice innovative talents as the goal, in terms of experimental teaching philosophy, experimental teaching base, experimental content, teaching methods and means of experiments carried out useful exploration. It turned out that this teaching method can enormously help students increase their ability to practice, and can also enhance their capacity for analizing and solving problems. Furthermore, it will promote student s originality and the awareness of competition and consequently consolidate the foundation of cultivating talents with originality and the capability of practicing. Key words: network engineering; talents training; practical ability; innovative spirit 201

207 应 用 型 本 科 院 校 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 建 设 研 究 黄 艺 美, 荆 山, 隋 永 平, 孙 润 元 ( 济 南 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院, 山 东 济 南 ) 摘 要 : 结 合 济 南 大 学 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 的 现 状, 探 究 应 用 型 本 科 院 校 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 体 系 的 实 施 与 建 设 对 实 训 教 学 的 特 点, 实 训 教 学 的 培 养 目 标 教 学 内 容 过 程 指 导 考 核 机 制 等 进 行 了 分 析, 并 对 网 络 工 程 项 目 实 训 建 设 和 发 展 的 重 点 进 行 了 阐 述 实 践 表 明, 网 络 工 程 项 目 实 训 对 应 用 型 人 才 的 培 养 具 有 重 要 的 现 实 意 义 关 键 词 : 应 用 型 本 科 ; 网 络 工 程 ; 实 训 教 学 中 图 分 类 号 :G642 文 献 标 识 码 :B/A 文 章 编 号 : 0 引 言 应 用 型 本 科 院 校 的 网 络 工 程 专 业 具 有 显 著 的 工 程 应 用 背 景, 专 业 实 践 教 学 在 整 个 教 学 过 程 中 具 有 重 要 的 地 位 [1] 在 专 业 实 践 教 学 体 系 中, 网 络 工 程 项 目 实 训 是 其 中 非 常 重 要 的 一 个 环 节, 主 要 培 养 学 生 网 络 工 程 项 目 的 综 合 设 计 和 实 施 能 力 它 是 学 校 与 企 业 理 论 与 实 际 的 连 接 桥 梁, 可 以 从 一 定 程 度 上 解 决 学 校 实 验 教 学 满 足 不 了 企 业 人 才 需 求 的 矛 盾 济 南 大 学 是 山 东 省 政 府 和 教 育 部 共 建 的 综 合 性 大 学, 是 山 东 省 重 点 建 设 大 学 和 首 批 应 用 型 人 才 培 养 特 色 名 校 网 络 工 程 专 业 于 2003 年 开 始 招 生 经 过 十 来 年 的 发 展, 我 校 的 网 络 工 程 专 业 已 取 得 了 长 足 的 发 展, 尤 其 在 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 方 面, 在 教 学 内 容 过 程 指 导 考 核 机 制 和 实 验 室 建 设 师 资 培 养 的 方 面, 已 经 形 成 了 一 套 较 为 成 熟 的 专 业 实 践 教 学 体 系 下 面 就 以 济 南 大 学 为 例, 探 究 应 用 型 本 科 院 校 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 的 实 施 和 建 设 1 网 络 工 程 专 业 项 目 实 训 教 学 培 养 目 标 为 全 面 推 进 济 南 大 学 教 育 教 学 改 革 工 程, 提 高 本 科 教 学 质 量 和 人 才 培 养 质 量, 强 化 学 生 实 践 能 力 培 养, 切 实 提 高 学 生 的 专 业 技 能 就 业 能 力 创 业 能 力 和 社 会 适 应 能 力, 我 校 网 络 工 程 专 业 在 人 才 培 养 方 案 设 计 中, 在 第 四 学 年 第 7 学 期 以 学 生 出 口 为 导 向, 设 置 多 元 课 程 组, 进 行 人 才 培 养 的 改 革, 实 行 分 类 培 养, 即 根 据 学 生 的 就 业 职 业 规 划 继 续 深 造 情 况 等 分 为 应 用 型 和 研 究 型 两 大 类 其 中 应 用 型 多 元 课 程 组 主 要 为 准 备 就 业 的 学 生 而 设, 根 据 我 校 网 络 工 程 专 业 办 学 的 特 点, 主 要 开 设 4 门 综 合 实 训 课 程 [2], 分 别 是 工 程 方 向 的 网 络 工 程 项 目 规 划 实 训 软 件 技 术 方 向 的 软 件 项 目 开 发 实 训 信 息 安 全 方 向 的 网 络 信 息 安 全 实 训 互 联 网 应 用 与 设 计 实 训 每 个 实 训 课 程 计 8 个 学 分,192 学 时 学 生 可 以 根 据 本 科 选 修 的 专 业 方 向 选 定 相 应 的 实 训 课 题 也 可 以 根 据 自 己 将 来 工 作 发 展 方 向 进 行 课 题 的 选 择 网 络 工 程 专 业 工 程 方 向 的 就 业 方 向 有 网 络 规 划 工 程 实 施 网 络 优 化 运 维 支 持 工 收 稿 日 期 : 基 金 项 目 : 济 南 大 学 教 学 研 究 项 目 (J1131); 济 南 大 学 教 学 研 究 项 目 (JZC1137) 作 者 简 介 : 黄 艺 美 (1980-), 女, 福 建 永 泰 人, 讲 师, 人 工 智 能 机 器 学 习. 202

208 程 质 量 监 察 认 证 培 训 园 区 网 管 理 等 主 要 的 就 业 出 口 有 网 络 集 成 公 司 的 售 前 售 后 以 及 工 程 部 署 网 络 管 理 等 下 面 以 网 络 工 程 专 业 工 程 方 向 的 网 络 工 程 项 目 规 划 实 训 为 例, 介 绍 我 校 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 的 实 施 与 建 设 2 网 络 工 程 项 目 规 划 实 训 教 学 实 施 与 建 设 2.1 实 训 教 学 目 的 网 络 工 程 项 目 实 训 的 开 设 主 要 是 面 向 社 会 需 求, 使 学 生 所 学 与 社 会 对 高 级 网 络 人 才 的 需 求 标 准 接 轨 网 络 工 程 项 目 规 划 实 训 的 教 学 主 要 通 过 学 生 模 拟 项 目 分 组, 进 行 项 目 洽 谈 项 目 组 织 项 目 文 档 管 理 等 形 式, 目 的 是 通 过 参 与 网 络 工 程 技 术 及 各 环 节 的 讨 论 与 案 例 实 施, 提 升 学 生 的 综 合 性 能 力, 包 括 分 析 问 题 能 力 快 速 学 习 能 力 文 献 检 索 能 力 团 队 协 作 能 力 问 题 解 决 能 力 演 讲 沟 通 能 力 文 档 写 作 能 力 自 我 约 束 能 力 反 思 总 结 能 力 全 局 把 握 能 力, 为 学 生 就 业 打 下 良 好 的 实 践 基 础 通 过 项 目 实 训 的 学 习, 学 生 能 够 全 面 掌 握 网 络 工 程 项 目 规 划 中 相 关 技 术 相 关 流 程, 具 备 初 步 进 行 现 场 实 施 和 问 题 解 决 的 能 力 2.2 实 训 教 学 要 求 教 师 方 面, 要 求 课 程 群 内 教 师 需 要 对 综 合 实 践 方 案 的 制 定 进 行 认 真 深 入 地 研 究 与 讨 论, 充 分 论 证 综 合 实 践 课 程 内 容 的 可 行 性 技 术 的 先 进 性 和 有 效 性, 并 提 出 课 题 预 期 达 到 的 效 果 和 授 课 方 式 可 结 合 企 业 人 才 需 求 来 制 定 方 案 教 师 对 综 合 实 践 题 目 涉 及 的 领 域 必 须 熟 悉, 且 在 该 领 域 从 事 教 学 研 究 工 作 五 年 以 上, 有 较 强 的 开 发 或 工 程 实 践 能 力 教 师 本 着 学 生 自 愿 和 教 师 辅 助 的 原 则, 对 学 生 进 行 分 组, 便 于 在 开 发 设 计 过 程 中 的 讨 论 和 协 作, 共 同 完 成 课 程 任 务 教 师 授 课 过 程 中 要 根 据 课 程 要 求 将 授 课 任 务 进 行 阶 段 划 分, 分 时 段 安 排 并 检 查 授 课 任 务, 并 对 各 阶 段 效 果 进 行 分 析 讲 解 和 总 结 教 师 必 须 认 真 关 注 每 一 位 学 生 的 学 习 动 态, 做 好 平 时 的 检 查 和 记 录 认 真 对 待 综 合 实 践 课 程 中 的 每 一 个 教 学 环 节, 保 证 教 学 质 量 学 生 方 面, 分 组 可 由 指 导 教 师 安 排 或 学 生 自 行 分 配, 每 组 需 要 选 出 一 个 负 责 人 学 生 在 每 周 进 实 验 室 学 时 不 少 于 10 学 时, 每 周 四 次 集 中 辅 导 时 间 执 行 考 勤, 并 建 立 相 应 的 出 勤 考 评 体 系 学 生 每 周 要 以 博 客 形 式 提 交 周 报 ; 每 阶 段 要 书 写 阶 段 报 告, 并 在 每 阶 段 完 成 后 一 周 内 提 交 2.3 实 训 教 学 活 动 项 目 实 训 教 学 活 动 中 结 合 实 训 内 容 将 采 用 讲 授 小 组 讨 论 实 验 讨 论 答 辩 实 景 模 拟 等 形 式, 同 时 结 合 学 生 课 外 调 研, 充 分 发 挥 学 生 学 习 的 主 动 性 ; 实 训 任 务 包 括 实 验 设 计 实 验 结 果 分 析 答 辩 文 档 成 绩, 也 包 括 少 量 技 术 调 研 及 总 结 ; 学 生 可 以 通 过 现 场 问 答 网 络 ( 包 括 QQ 飞 信 邮 件 等 ) 和 电 话 等 形 式 进 行 答 疑, 由 于 实 训 知 识 量 较 大, 需 要 学 生 课 前 结 合 实 训 内 容, 通 过 网 络 搜 集 相 关 资 料 进 一 步 完 成 实 训 相 关 任 务 203

209 2.4 实 训 教 学 内 容 和 实 训 教 学 过 程 网 络 工 程 项 目 规 划 实 训 的 教 学 内 容 分 为 三 个 阶 段 : 实 训 阶 段 模 块 阶 段 和 综 合 设 计 实 训 教 学 过 程 主 要 采 用 教 师 讲 授 的 被 动 式 学 习 方 式 和 学 生 讨 论 团 队 合 作 等 的 主 动 式 学 习 方 式 相 结 合 在 实 训 阶 段 分 为 两 个 独 立 的 实 训 内 容 :Oracle 实 训 和 Redhat Linux 实 训 Oracle 实 训 的 内 容 主 要 包 括 Oracle 数 据 库 的 设 计 以 及 Oracle 数 据 库 的 编 程 等 实 训 教 学 过 程 主 要 采 用 授 课 分 组 讨 论 和 实 验 的 形 式, 让 学 生 提 升 网 络 数 据 库 方 面 的 实 践 水 平 Redhat Linux 实 训 的 内 容 主 要 包 括 Linux 操 作 系 统 的 基 础 知 识 系 统 管 理 网 络 配 置 安 全 设 置 和 故 障 排 除 等 实 训 教 学 过 程 主 要 采 用 授 课 实 验 和 模 块 测 试 的 形 式, 让 学 生 提 升 网 络 操 作 系 统 方 面 的 实 践 水 平 模 块 阶 段 主 要 根 据 网 络 工 程 专 业 工 程 方 向 就 业 需 求 划 分 任 务 模 块, 主 要 的 任 务 模 块 有 职 场 应 聘 模 块 综 合 布 线 模 块 机 房 建 设 模 块 关 键 服 务 模 块 服 务 器 存 储 模 块 设 备 选 型 模 块 局 域 网 部 署 模 块 网 络 出 口 模 块 网 络 安 全 模 块 招 投 标 模 块 等 在 职 场 应 聘 模 块 中, 学 生 首 先 要 了 解 网 络 工 程 领 域 职 位 及 要 求, 提 前 考 虑 期 望 的 就 业 岗 位 或 就 业 领 域, 并 通 过 调 研 至 少 50 家 单 位, 分 析 目 前 对 网 络 工 程 技 术 人 才 的 需 求 情 况, 了 解 面 对 社 会 需 求 自 身 的 优 势 和 弱 势 并 强 化 个 人 简 历 制 作 应 聘 艺 术 等 方 面 的 实 践 能 力, 通 过 分 组 互 换 应 聘 角 色 的 模 式, 模 拟 应 聘 现 场 通 过 该 模 块 的 实 训, 学 生 对 社 会 需 求 以 及 自 身 的 能 力 有 了 更 清 楚 的 认 识, 并 增 强 了 团 队 合 作 能 力 在 实 践 中, 甚 至 有 些 学 生 树 立 了 自 主 创 业 的 目 标 综 合 布 线 是 网 络 工 程 方 向 十 分 重 要 的 专 业 技 能 在 综 合 布 线 模 块 中, 主 要 从 布 线 工 具 使 用 综 合 布 线 线 缆 选 择 综 合 布 线 耗 材 详 细 计 算 综 合 布 线 注 意 事 项 综 合 布 线 故 障 排 除 工 具 综 合 布 线 系 统 的 测 试 等 方 面 培 养 学 生 布 线 工 程 设 计 和 工 程 施 工 等 方 面 的 实 践 能 力 该 模 块 分 为 三 个 阶 段 : 技 术 研 讨 现 场 考 察 提 交 布 线 方 案 在 技 术 研 讨 阶 段, 主 要 通 过 分 组 讨 论 的 形 式, 学 习 标 准, 了 解 技 术, 掌 握 方 法, 熟 悉 工 具 在 现 场 考 察 阶 段, 需 要 选 取 校 内 考 察 点 进 行 实 地 考 查 及 勘 测 最 后 需 要 按 组 提 交 布 线 方 案, 包 括 技 术 方 案 和 耗 材 信 息 表, 并 准 备 PPT 答 辩 机 房 建 设 模 块 主 要 从 机 柜 UPS 电 源 空 调 系 统 防 火 系 统 安 全 系 统 等 方 面, 培 养 学 生 对 机 房 管 理 的 实 践 能 力 要 求 学 生 结 合 济 南 大 学 校 园 网 机 房 提 交 机 房 改 进 设 计 方 案 网 络 服 务 是 互 联 网 的 灵 魂 关 键 服 务 模 块 需 要 学 生 完 成 网 络 关 键 服 务 平 台 的 搭 建, 实 验 内 容 包 括 WWW 服 务 ;DNS 服 务 ;FTP 服 务 ; 邮 件 服 务 ;DHCP 服 务 等 通 过 该 模 块 的 实 践, 学 生 需 要 掌 握 基 于 Windows 和 Linux 平 台 的 各 种 服 务 的 搭 建 方 法, 掌 握 使 用 各 种 软 件 搭 建 关 键 服 务 等 的 方 法, 并 对 各 种 软 件 的 有 效 性 进 行 评 价 要 求 进 行 实 验 现 场 检 查 服 务 器 存 储 模 块 主 要 培 养 学 生 在 服 务 器 存 储 关 键 技 术, 包 括 硬 件 参 数 性 能 参 数 适 用 服 务, 服 务 器 存 储 产 品, 包 括 需 求 分 析 品 牌 型 号 类 型 等, 组 网 应 用, 包 括 服 务 器 参 204

210 数 要 求 服 务 器 选 型, 以 及 云 计 算 技 术 等 方 面 的 实 践 能 力 该 模 块 分 为 四 个 阶 段 第 一 阶 段, 通 过 技 术 学 习 产 品 学 习, 提 交 服 务 器 需 求 实 习 报 告 第 二 阶 段 进 行 服 务 平 台 需 求 分 析 方 案 应 对, 并 提 交 方 案 ; 第 三 阶 进 行 云 计 算 专 题 研 究 ; 第 四 阶 段 各 分 组 完 成 分 钟 的 PPT 技 术 讲 解 和 方 案 点 评 设 备 选 型 模 块 主 要 培 养 学 生 在 网 络 设 备 类 型 选 择 网 络 设 备 重 要 参 数 设 置 网 络 设 备 需 求 报 告 书 写, 网 络 设 备 的 部 署 与 配 置 以 及 网 络 技 术 方 案 等 方 面 的 实 践 能 力 其 中 网 络 设 备 重 要 参 数 需 要 考 虑 品 牌 及 影 响 力 设 备 主 要 参 数 方 案 需 求 及 设 备 性 能 分 析 行 业 需 求 政 府 招 标 采 购 要 求 ( 设 计 网 络 设 备 部 分 ) 等 方 面 的 问 题 网 络 设 备 需 求 报 告 需 要 完 成 网 络 方 案 需 求 分 析 设 备 招 标 方 案 书 写 和 设 备 采 购 论 证 说 明, 设 备 招 标 方 案 包 括 招 标 说 明 投 标 资 质 及 基 本 说 明 设 备 配 置 要 求 及 采 购 数 量 设 备 验 收 及 付 款 条 件 联 系 方 式 等 学 生 需 要 了 解 各 类 网 络 设 备 及 其 性 能, 完 成 网 络 设 备 需 求 方 案 网 络 设 备 关 键 技 术 简 介 网 络 设 备 选 型 分 析 等 内 容 的 技 术 报 告 局 域 网 部 署 模 块 内 容 包 括 局 域 网 设 计 原 则, 局 域 网 建 设 需 求 分 析, 局 域 网 相 关 技 术, 局 域 网 设 备 及 功 能, 局 域 网 建 设 方 案 设 计 学 生 需 要 在 这 一 模 块 中 完 成 局 域 网 关 键 技 术 研 究 汇 报 网 络 出 口 模 块 内 容 包 括 多 出 口 方 案 部 署,NAT 部 署 技 术, 代 理 技 术, 策 略 路 由 部 署 技 术, 基 于 路 由 器 的 VPN 部 署 技 术 等 要 求 学 生 结 合 济 南 大 学 校 园 网 出 口 模 式 提 出 改 进 方 案 网 络 安 全 模 块 内 容 包 括 网 络 安 全 设 备 网 络 安 全 部 署 技 术 硬 件 防 火 墙 IDS/IPS 软 件 防 火 墙 等 要 求 学 生 完 成 路 由 器 防 火 墙 实 现 技 术 并 进 行 现 场 检 查 招 投 标 模 块 内 容 包 括 招 投 标 工 程 实 践, 内 容 招 投 标 流 程, 招 投 标 文 档 书 写 规 范, 招 投 标 注 意 事 项 等, 要 求 分 小 组 结 合 工 程 案 例 组 织 招 标 内 容, 模 拟 完 成 招 标 投 标 环 节, 并 提 交 招 标 要 求 文 件 和 投 标 书 综 合 设 计 阶 段 主 要 在 模 块 阶 段 中 后 期 布 置, 完 成 针 对 园 区 网 的 系 统 集 成 设 计 方 案, 采 用 教 师 指 定 方 案 和 经 教 师 审 核 通 过 的 学 生 自 定 方 案 相 结 合 的 方 式, 并 根 据 选 定 的 方 案 选 择 模 块, 要 求 方 案 设 计 内 容 应 尽 可 能 包 括 涉 及 的 模 块, 其 工 作 量 的 大 小 直 接 影 响 最 终 的 设 计 成 绩 2.5 实 训 教 学 考 核 由 于 四 年 级 上 学 期 部 分 学 生 可 能 会 选 择 到 企 业 里 参 加 实 训 或 实 习, 因 此 项 目 实 训 课 程 考 核 形 式 对 校 内 学 生 和 校 外 学 生 有 不 同 的 要 求 校 内 学 生 的 考 核 成 绩 包 括 实 训 阶 段 的 成 绩, 考 勤 平 时 表 现 平 时 文 档 团 队 合 作 的 成 绩, 以 及 子 模 块 评 价 成 绩, 综 合 设 计 文 档 成 绩, 和 最 终 答 辩 成 绩 校 外 学 生 的 考 核 成 绩 包 括 校 内 成 绩 部 分, 博 客 成 绩, 最 终 文 档 成 绩, 答 辩 PPT 成 绩 和 最 终 答 辩 成 绩 3 网 络 工 程 项 目 实 训 建 设 与 发 展 205

211 3.1 实 验 室 建 设 综 合 实 践 环 节 的 授 课 要 求 全 部 安 排 在 专 业 实 验 室, 实 验 室 的 条 件 直 接 影 响 项 目 实 训 的 开 展 为 了 给 项 目 实 训 教 学 创 造 更 为 专 业 的 实 验 环 境, 近 几 年 学 校 加 大 了 网 络 实 验 室 建 设 的 投 入, 在 网 络 工 程 实 验 室 和 网 络 软 件 实 验 室 基 础 上, 新 建 了 网 络 安 全 实 验 室, 对 网 络 工 程 实 验 室 进 行 了 升 级, 加 大 实 验 室 硬 件 软 件 的 配 套 建 设 并 在 项 目 实 训 教 学 期 间, 免 费 开 放 实 验 室, 鼓 励 学 生 在 业 余 时 间 进 入 实 验 室, 充 分 利 用 实 验 室 资 源 3.2 师 资 培 养 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 要 求 教 师 具 有 较 强 的 实 践 能 力 在 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 中, 我 们 主 要 采 用 课 堂 教 学 主 讲 制, 教 师 队 伍 由 主 讲 教 师 辅 助 实 验 教 师 和 实 验 室 教 师 组 成 但 由 于 校 内 教 师 实 际 项 目 的 运 作 能 力 有 限, 在 师 资 培 养 方 面, 主 要 采 取 送 出 去 和 请 进 来 相 结 合 的 培 养 模 式 送 出 去 指 定 期 选 派 教 师 参 加 企 业 专 业 技 能 培 训, 加 强 教 师 的 专 业 实 践 技 能 水 平 我 校 先 后 选 派 教 师 参 加 过 思 科 网 络 学 院 的 CCNA 认 证 讲 师 培 训, 红 帽 的 RHCSA 认 证 培 训,Oracle 的 数 据 库 培 训 等, 均 收 到 了 很 好 的 效 果, 并 将 培 训 内 容 结 合 到 项 目 实 训 中, 提 高 学 生 的 网 络 工 程 实 践 能 力 请 进 来 指 在 实 训 过 程 中, 请 知 名 企 业 校 友 合 作 企 业 单 位 等 入 校 讲 座 教 学, 在 提 高 学 生 的 实 践 水 平 的 同 时, 也 进 一 步 提 高 了 教 师 的 实 际 项 目 实 践 能 力 3.3 校 企 合 作 为 了 加 大 学 生 对 实 际 企 业 人 才 需 求 的 认 识, 我 们 努 力 促 进 校 企 合 作 的 进 程, 有 效 利 用 企 业 的 已 有 资 源 与 实 践 经 验, 提 高 学 生 的 实 践 技 能 目 前 济 南 大 学 网 络 工 程 专 业 已 建 成 了 多 个 校 企 合 作 联 合 实 验 室, 如 济 南 大 学 思 科 网 络 技 术 学 院 华 为 网 络 技 术 联 合 实 验 室 等 教 师 参 与 企 业 项 目 研 发, 企 业 工 程 师 进 入 实 训 课 堂, 担 任 实 训 指 导 等, 不 断 加 大 教 师 与 企 业 的 合 作 与 交 流 并 积 极 推 动 与 知 名 企 业 的 教 育 合 作 项 目, 开 设 与 企 业 合 作 的 专 业 课 程, 如 与 思 科 合 作 的 网 络 互 联 与 路 由, 与 Oracle 合 作 的 Oracle 管 理 与 开 发 课 程 等 在 后 续 的 发 展 中, 我 们 还 会 逐 步 加 大 与 企 业 的 合 作, 建 设 联 合 实 训 基 地, 推 进 项 目 实 训 教 学 的 发 展 4 我 校 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 特 点 与 效 果 济 南 大 学 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 与 传 统 的 网 络 工 程 实 训 教 学 相 比, 有 以 下 几 个 特 点 : (1) 加 强 学 生 的 综 合 性 培 养 除 了 传 统 网 络 工 程 实 训 中 专 业 知 识 专 业 技 能 的 教 学 外, 增 加 了 企 业 文 化 礼 仪 团 队 协 作 专 业 人 文 素 质 面 试 技 巧 等 方 面 内 容, 提 高 学 生 的 综 合 素 质, 增 强 就 业 竞 争 力 (2) 实 行 校 内 校 外 联 合 培 养 除 了 校 内 实 训 课 堂, 还 采 用 已 毕 业 学 生 返 校 报 告 合 作 企 业 专 题 等 形 式, 引 进 企 业 实 训 案 例, 让 实 训 教 学 既 具 有 校 内 实 训 特 点, 又 具 备 校 外 实 训 特 点, 全 面 提 升 学 生 的 实 践 能 力 (3) 强 化 师 资 实 践 技 能 通 过 校 友 返 校 合 作 企 业 专 题 等 形 式, 校 内 实 训 教 师 也 可 以 从 中 更 好 的 把 握 专 业 市 场 需 求 典 型 案 206

212 例, 提 升 实 践 技 能 济 南 大 学 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 从 2010 年 开 始 实 施, 近 5 年 来, 网 络 工 程 专 业 学 生 的 就 业 率 稳 固 提 升, 就 业 面 加 宽, 用 人 单 位 反 馈 良 好, 对 学 生 的 普 遍 评 价 是 综 合 素 质 高 实 践 能 力 强 5 结 束 语 本 文 结 合 济 南 大 学 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 的 现 状, 探 究 应 用 型 本 科 院 校 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 体 系 的 实 施 与 建 设 从 济 南 大 学 近 几 年 的 网 络 工 程 项 目 实 训 教 学 实 践 成 果 来 看, 通 过 项 目 实 训, 学 生 较 为 全 面 地 掌 握 了 网 络 工 程 项 目 规 划 中 的 相 关 技 术 与 相 关 流 程, 提 升 了 团 队 合 作 问 题 解 决 项 目 全 局 把 握 等 各 方 面 能 力, 具 备 了 初 步 进 行 现 场 实 施 和 问 题 解 决 的 能 力, 为 学 生 就 业 打 下 了 良 好 的 实 践 基 础 从 近 几 年 济 南 大 学 网 络 工 程 专 业 学 生 的 就 业 情 况 来 看, 就 业 率 稳 固 上 升, 由 此 可 看 出, 网 络 工 程 项 目 实 训 对 应 用 型 人 才 的 培 养 具 有 重 要 的 现 实 意 义 今 后, 我 们 会 进 一 步 对 实 训 教 学 方 法 进 行 研 究, 逐 步 提 高 项 目 实 训 教 学 的 水 平, 培 养 出 更 多 适 应 社 会 需 求 的 应 用 型 人 才 参 考 文 献 [1] 贾 伟. 网 络 工 程 项 目 实 践 训 练 实 施 方 案 的 改 进 研 究 [J]. 电 脑 知 识 与 技 术,2010(33): [2] 张 蕾, 孙 润 元, 刘 鹍, 等. 面 向 应 用 型 人 才 培 养 的 网 络 工 程 专 业 实 训 教 学 体 系 [J]. 计 算 机 教 育,2012(1): Construction of Practice Teaching for Network Engineering in Application-Oriented University HUANG Yi-mei,JING Shan,SUI Yong-ping,SUN Run-yuan (School of Information Science and Engineering,University of Jinan,Shandong Jinan ,China) Abstract: This paper discusses the implementation and construction of practice teaching system of network engineering in application-oriented university, combining the current teaching situation of University of Jinan. In the paper we analysis the characteristics, aim, teaching content, process guidance, appraisal mechanism of practice teaching. And describe the emphasis on the construction and development of network engineering project training. Practice shows that, there has important practical significance to cultivate applied talents of network engineering project training. Key words:application-oriented universiy;network engineering;practice teaching 207

213 大 规 模 网 络 课 程 中 学 习 者 学 习 行 为 分 析 李 封 李 婕 赵 长 宽 陈 默 ( 东 北 大 学 计 算 中 心, 辽 宁 省 沈 阳 市 邮 编 ) 摘 要 : 针 对 在 MOOC 平 台 上, 学 习 者 学 习 状 况 不 易 把 握 的 现 状, 阐 述 了 在 大 规 模 开 放 式 课 程 平 台 中 对 学 习 者 进 行 学 习 行 为 分 析 的 重 要 性, 并 依 托 辽 宁 省 精 品 资 源 共 享 课 课 程 平 台, 提 出 了 学 习 者 学 习 行 为 属 性 模 型, 并 以 模 型 为 根 本 展 开 对 学 习 者 学 习 行 为 分 析 的 研 究, 以 便 任 课 教 师 掌 握 学 习 者 的 学 习 情 况, 并 以 此 为 依 据, 便 于 教 师 调 整 课 程 组 织 和 教 学 方 式, 从 而 达 到 最 优 的 教 学 效 果 关 键 词 :MOOC; 精 品 资 源 共 享 课 ; 学 习 行 为 属 性 ; 学 习 行 为 分 析 近 年 来, 随 着 计 算 机 技 术 的 发 展 互 联 网 力 量 的 推 动, 一 个 又 一 个 传 统 行 业 在 网 络 信 息 的 浪 潮 中 出 现 了 颠 覆 性 的 变 革 高 等 教 育 领 域 也 从 传 统 的 课 堂 教 育 走 向 在 线 教 育, 今 天 又 随 着 MOOC( 大 规 模 开 放 式 网 络 课 程 ) 的 出 现,OER( 开 放 教 育 资 源 ) 的 发 展, 大 踏 步 的 迈 入 了 改 革 的 浪 潮 中 MOOC 的 雏 形, 实 际 上 是 将 传 统 的 课 堂 教 学 方 式 用 当 代 的 教 育 技 术 进 行 加 工, 并 将 课 堂 搬 到 网 络 上 [1] 学 生 则 告 别 了 原 来 传 统 的 课 堂 填 鸭 似 的 学 习, 被 崭 新 的 教 学 方 法 所 吸 引 而 随 着 人 们 将 先 进 的 网 络 技 术 用 于 高 等 教 育, 人 们 不 仅 发 现 了 新 天 地, 更 充 分 发 挥 了 人 在 MOOC 中 的 作 用, 从 而 将 MOOC 的 发 展 推 向 了 新 的 高 度 那 么 如 何 在 新 的 教 学 环 境 下, 更 好 的 把 握 学 习 者 的 学 习 状 况, 如 何 对 教 师 的 教 学 效 果 以 及 学 习 者 的 学 习 效 果 进 行 评 估, 从 而 不 断 调 整 教 学 方 式 和 课 程 结 构 组 成, 使 得 课 程 更 加 完 善, 课 程 平 台 的 实 用 效 果 更 优 这 些 都 将 是 在 MOOC 背 景 下, 教 育 工 作 者 需 要 认 真 研 究 和 考 虑 的 问 题 1 国 内 外 研 究 现 状 1.1 从 传 统 网 络 教 学 平 台 到 MOOC 平 台 传 统 的 网 络 教 学 平 台 通 常 意 义 上 又 可 以 称 之 为 网 络 学 习 平 台, 在 国 外 一 般 称 之 为 LMS(Learning Management System), 也 就 是 学 习 管 理 系 统, 例 如,e-learning 平 台, 而 这 些 平 台 网 络 学 习 的 实 施 搭 建 了 学 习 环 境, 传 统 网 络 环 境 下 的 教 与 学, 通 常 教 师 在 远 程 录 制 一 节 课 50 分 钟 的 视 频 教 程, 然 后 通 过 网 络 播 放 给 学 生 观 看, 或 者 布 置 一 些 书 本 上 的 作 业, 让 学 生 完 成 后 通 过 网 络 传 给 老 师 批 阅, 上 述 的 这 些 网 络 学 习 平 台 完 全 能 够 支 持 网 络 环 境 下 的 教 与 学 而 国 内 外 各 类 网 络 教 学 平 台 数 不 胜 数, 从 用 途 上 讲 通 常 分 为 专 用 平 台 和 通 用 平 台 两 类, 所 谓 的 专 用 的 含 义 包 括 专 门 为 某 个 学 校 或 者 机 构 开 发 的, 又 或 者 专 门 为 某 个 学 科 或 者 课 程 开 发 的, 而 通 用 平 台 又 分 为 收 费 平 台 和 免 费 平 台, 也 就 是 我 们 常 说 的 商 业 平 台 和 开 源 平 台 经 过 多 年 的 市 场 竞 争 和 淘 汰, 少 数 典 型 通 用 网 络 教 学 平 台 占 据 着 市 场 的 大 部 分 份 额, 前 者 的 代 表 如 Blackboard( 国 外 ) 和 清 华 教 育 在 线 THEOL( 国 内 ), 后 者 如 Moodle Sakai 和 Drupal 等 [2] 对 于 这 些 传 统 的 学 习 平 台, 针 对 的 是 某 个 学 校, 某 个 机 构 的 少 数 用 户 平 台 的 功 能 也 以 在 线 测 试, 在 线 回 答 问 题 等 互 动 方 式 为 主 对 于 MOOC 而 言, 其 英 文 为 massive open online courses, 常 用 的 翻 译 为 大 规 模 开 放 式 网 络 课 程, 从 字 面 上 理 解,MOOC 与 传 统 学 习 的 平 台 的 区 别 在 于 大 规 模, 开 放 式,MOOC 平 台 上 的 课 程 针 对 不 仅 仅 是 某 个 学 校 的 学 生, 其 范 围 是 开 放 式 的, 会 有 很 多 社 会 学 习 者 参 加 学 习, 平 台 上 的 课 程 数 量 也 不 是 传 统 网 络 教 学 平 台 所 能 比 拟 的 而 且 MOOC 作 为 一 种 新 兴 的 教 学 方 式, 其 平 台 上 的 教 学 过 程 相 对 完 整, 从 理 念 上 与 传 统 课 堂 教 学 方 式 一 脉 相 承,MOOC 从 课 程 的 教 授, 一 直 到 学 生 学 习 的 评 价, 所 有 的 过 程 缺 一 不 可 因 此 许 多 MOOC 营 运 机 构, 根 据 MOOC 的 特 点 ( 例 如, 视 频 教 学 以 知 识 点 为 单 位, 每 个 知 识 点 内 容 较 少, 课 程 被 划 分 为 多 个 知 识 点 等 特 点 ) 而 放 弃 使 用 如 Blackboard 等 的 网 络 学 习 平 台, 而 是 采 用 有 针 对 性 的 自 主 开 发 平 台 例 如, 美 国 的 Coursera Udacity 和 edx 三 家 机 构 作 为 最 具 影 响 力 的 MOOC 运 营 机 构, 也 是 我 们 常 说 的 MOOC 三 驾 马 车, 也 都 使 用 自 己 研 发 的 平 台 除 了 这 三 家 平 台 外, 世 界 基 金 项 目 : 教 育 部 - 英 特 尔 信 息 技 术 专 项 科 研 基 金 : 面 向 高 校 资 源 共 享 课 的 云 服 务 平 台 (MOE-INTEL ); 辽 宁 科 技 项 目 公 关 项 目 : 支 持 教 学 资 源 共 享 的 云 计 算 平 台 的 关 键 技 术 研 究 ( ) 作 者 简 介 : 李 封, 男, 讲 师, 社 会 网 络 研 究, 邮 箱

214 范 围 内 的 很 多 国 家 也 相 继 推 出 了 自 己 的 平 台, 例 如, 欧 洲 各 国 独 立 的 MOOC 平 台, 包 括 德 国 的 OpenCourseWorld 英 国 的 FutureLearn, 爱 尔 兰 的 Alison, 澳 大 利 亚 的 Open2Study, 西 班 牙 的 Miriada X, 与 此 同 时, 包 括 中 国 日 本 在 内 的 亚 洲 国 家 也 纷 纷 研 发 了 自 己 的 MOOC 平 台 1.2 网 络 学 习 行 为 模 型 的 发 展 随 着 网 络 学 习 平 台 的 发 展, 为 更 好 地 把 握 学 习 者 的 情 况, 完 善 课 程 资 源 和 调 整 平 台 架 构, 国 内 外 很 多 教 学 工 作 者 也 努 力 去 构 建 网 络 学 习 行 为 模 型 来 记 录 和 研 究 网 络 学 习 者 的 在 线 学 习 行 为 例 如, 张 丹 阳 等 人 提 出 的 基 于 网 络 的 个 性 化 学 习 系 统 (WPLS) 等 [3] ;Jia-Jiunn Lo 等 人 通 过 对 学 习 者 在 平 台 中 浏 览 过 的 页 面 进 行 分 析, 来 判 断 学 习 者 所 属 的 学 习 风 格 [4] ;Wna-I Lee 等 人 通 过 对 学 习 者 的 不 同 的 学 习 需 求 学 习 行 为 记 录 和 个 体 属 性 等 方 面 进 行 研 究, 对 学 习 者 的 学 习 绩 效 评 价 方 式 进 行 了 相 关 的 研 究 [5] 当 然, 还 有 一 些 学 者, 自 己 搭 建 了 学 习 平 台, 或 者 使 用 一 些 开 源 的 学 习 平 台 进 行 研 究, 例 如, 维 也 纳 大 学 的 Karni Anna Hummel 等 人 开 发 了 一 种 在 线 学 习 平 台, 利 用 该 Web 平 台 获 取 数 据, 分 析 服 务 器 的 日 志 和 相 关 的 数 据 库 的 访 问 记 录, 进 而 研 究 学 习 者 的 学 习 行 为 [6] ; 高 毅 提 出 基 于 开 放 E-Learning 平 台 的 学 生 行 为 分 析 中 心, 用 来 分 析 学 习 行 为 进 行 个 性 化 推 荐 [7] 除 此 之 外, 某 些 教 学 工 作 者 还 采 用 了 统 计 学 的 方 法, 将 学 生 的 学 习 行 为 特 征 数 据 进 行 了 统 计, 并 利 用 分 析 统 计 的 结 果, 以 结 果 为 依 据 对 学 习 行 为 进 行 指 导 2 依 托 的 平 台 为 了 整 合 教 育 资 源, 充 分 发 挥 辽 宁 省 部 分 知 名 高 校, 领 先 专 业 的 教 学 优 势, 辽 宁 省 于 2011 年 在 全 国 率 先 启 动 了 省 级 精 品 资 源 共 享 课 建 设 工 作, 计 划 十 二 五 期 间 建 设 1000 门 精 品 资 源 共 享 课, 以 辽 宁 省 普 通 高 等 学 校 本 科 教 学 网 为 依 托, 利 用 云 计 算 等 先 进 信 息 技 术, 建 设 具 有 教 学 兼 备 和 互 动 交 流 等 功 能 的 省 级 精 品 开 放 课 程 共 享 系 统, 集 中 展 示 省 级 精 品 开 放 课 程, 面 向 高 校 师 生 和 社 会 学 习 者 提 供 优 质 教 育 资 源 网 络 共 享 服 务 与 国 内 外 大 多 数 大 规 模 开 放 式 网 络 课 程 平 台 类 似, 辽 宁 省 精 品 资 源 共 享 课 课 程 平 台 以 精 炼 的 教 学 视 频 为 核 心, 以 教 学 课 件 试 题 资 源 等 其 它 课 程 资 源 为 辅 助, 共 同 搭 建 了 完 整 在 线 的 学 习 环 境 平 台 囊 括 了 工 学 理 学 医 学 法 学 管 理 学 等 多 个 学 科, 到 目 前 为 止 已 经 有 近 300 门 课 程 完 成 了 制 作, 并 投 入 了 使 用 3 学 习 者 学 习 行 为 的 分 析 网 络 正 成 为 人 类 获 取 知 识 的 重 要 途 径, 那 么 如 何 实 现 将 传 统 课 堂 移 植 到 网 络 上, 并 获 得 社 会 的 认 同, 作 为 近 年 来 的 主 要 研 究 方 向, 已 经 可 以 利 用 资 源 课 共 享 课 平 台 或 者 其 它 网 络 学 习 平 台 实 现 其 中 课 程 知 识 体 系 建 构 是 教 学 过 程 中 的 一 个 重 要 问 题, 教 师 学 习 者 和 课 程 内 容 息 息 相 关, 也 直 接 关 系 到 课 程 教 学 效 果 课 程 知 识 体 系 同 时 也 是 教 学 设 计 理 念 的 体 现, 如 何 在 资 源 课 程 将 教 学 设 计 体 现 出 来, 是 一 个 关 键 问 题 按 照 建 构 主 义 的 基 本 思 想, 研 究 的 课 程 知 识 的 组 织 与 呈 现 的 关 键 技 术, 按 照 MOOC 的 基 本 思 想, 本 文 构 建 了 以 知 识 模 块 为 单 元 建 构 课 程 体 系, 以 知 识 点 划 分 课 程 内 容, 围 绕 知 识 点 组 织 课 程 资 源 的 技 术 难 点 实 现 知 识 模 块 为 单 位 的 课 程 设 计 那 么 在 此 有 着 良 好 课 程 结 构 的 网 络 平 台 中, 学 习 者 是 如 何 进 行 自 主 学 习 的? 怎 样 才 能 提 高 学 习 者 的 学 习 效 率? 如 何 分 析 学 习 者 的 反 馈, 调 整 在 线 教 学 资 源 和 方 法? 这 些 问 题 则 是 本 文 的 研 究 重 点 作 为 一 种 无 监 督 的 自 主 学 习 模 式, 教 师 通 过 共 享 课 程, 提 供 在 线 资 源, 学 习 者 根 据 自 己 的 知 识 基 础 和 认 知 习 惯, 自 主 选 择 内 容, 完 成 学 习 过 程 如 何 通 过 统 计 分 析 学 习 者 的 在 线 学 习 行 为, 组 织 课 程 资 源 使 得 学 习 者 获 得 更 好 的 学 习 效 果, 如 何 根 据 学 习 者 的 在 线 学 习 行 为, 提 出 恰 当 的 教 学 方 法 等 相 关 方 面 面 临 诸 多 挑 战 一 个 完 善 的 行 为 分 析 系 统 基 本 包 括, 记 录 学 习 行 为, 学 习 行 为 的 分 析, 利 用 分 析 结 果 调 整 教 学 资 源 和 方 法 的 几 个 步 骤 因 此 本 文 根 据 教 学 资 源 的 特 点 和 在 线 学 习 的 用 户 特 点, 提 出 一 套 行 之 有 效 的 面 向 资 源 共 享 课 在 线 学 习 平 台 的 学 习 者 学 习 行 为 分 析 系 统, 具 体 的 研 究 内 容 包 括 : 3.1 学 习 者 学 习 行 为 的 记 录 在 资 源 共 享 课 课 程 平 台 上 学 习 的 过 程 中, 学 习 者 的 行 为 主 要 包 括 : 学 习 者 登 录 观 看 视 频 浏 览 网 页 做 练 习 题 做 自 我 测 试 题 访 问 论 坛 在 线 交 流 等 等, 所 有 这 些 学 习 行 为 都 有 着 其 特 定 的 含 义, 能 够 客 观 的 反 映 出 学 习 者 的 学 习 过 程 及 学 习 者 的 心 理 状 态 这 些 数 据 对 于 学 习 者 学 习 行 为 的 研 究 有 着 重 要 的 意 义, 那 么 一 个 完 善 的 MOOC 平 台, 不 仅 要 实 现 在 线 学 习 的 基 本 功 能, 还 应 该 能 够 详 细 的 记 录 每 个 学 习 者 的 学 习 行 为 数 据 而 与 之 对 应 的 学 习 系 统 也 将 由 原 来 的 功 能 应 用 型 学 习 系 统 向 着 应 用 研 究 型 学 习 系 统 发 展

215 对 于 学 习 者 学 习 行 为 的 分 析, 其 分 析 的 主 要 对 象 就 是 这 些 数 据, 为 了 系 统 有 效 的 记 录 这 些 有 效 数 据, 本 文 构 建 了 一 种 新 的 全 面 的 学 习 者 学 习 行 为 属 性 模 型, 并 以 这 些 行 为 属 性 为 基 础, 具 体 属 性 如 表 1 所 示 : 表 1 学 习 行 为 属 性 网 上 行 为 行 为 属 性 浏 览 知 识 点 信 息 浏 览 课 程 视 频 用 户 信 息 作 业 管 理 论 坛 讨 论 在 线 互 动 在 线 测 试 课 程 名 称 知 识 点 名 称 访 问 时 间 视 频 名 称 视 频 时 长 浏 览 时 长 用 户 属 性 在 线 时 长 作 业 属 性 作 业 成 绩 发 帖 读 帖 回 帖 互 动 的 用 户 互 动 的 时 间 互 动 的 内 容 试 卷 编 号 完 成 时 间 测 试 结 果 其 中, 用 户 属 性 包 含 : 用 户 类 型 ( 教 师 管 理 员 学 生 ), 用 户 类 别 ( 在 校 学 生 社 会 学 习 者 ), 性 别, 年 龄, 在 校 学 生 还 包 括 专 业 年 级, 社 会 学 习 者 则 记 录 工 作 性 质, 用 户 访 问 记 录 ; 作 业 属 性 包 含 : 作 业 题 目, 发 布 时 间, 文 件 大 小, 完 成 时 间, 作 业 要 求 ; 发 帖 包 含 : 发 帖 的 标 题, 发 帖 的 时 间, 发 帖 的 内 容, 帖 子 的 状 态 ; 读 帖 包 含 : 读 帖 的 时 间, 帖 子 的 标 题, 帖 子 的 内 容 ; 回 帖 包 含 : 回 复 的 内 容, 回 复 的 帖 子 标 题, 回 复 的 时 间 整 个 模 型, 包 括 20 个 行 为 属 性, 近 40 组 数 据, 更 加 有 针 对 性 的 记 录 了 用 户 的 身 份 背 景, 以 及 在 平 台 上 的 行 为 活 动, 便 于 教 师 对 学 习 者 的 行 为 进 行 分 析, 优 化 课 程 结 构, 指 导 学 习 者 学 习, 提 升 教 学 效 果 3.2 学 习 者 学 习 行 为 的 分 析 网 络 学 习 行 为 过 程 是 整 个 辽 宁 省 资 源 共 享 课 系 统 平 台 的 核 心, 是 用 户 整 个 学 习 活 动 在 网 络 上 的 实 现 过 程, 也 是 传 统 的 课 堂 教 学 向 大 规 模 开 放 在 线 教 学 的 转 变 过 程 根 据 调 查 的 数 据 分 析, 网 络 学 习 行 为 过 程 主 要 由 以 下 几 个 方 面 组 成 : (l) 知 识 学 习 过 程 的 分 析 : 分 析 学 习 者 有 关 课 程 学 习 过 程 产 生 的 数 据, 例 如, 学 习 者 浏 览 了 哪 些 视 频, 访 问 了 哪 些 页 面, 进 入 了 哪 些 链 接, 下 载 了 哪 些 资 源 等 提 供 教 学 内 容 的 动 态 调 整 机 制 对 于 不 同 的 学 生, 根 据 其 自 身 的 学 习 进 度, 和 认 知 能 力 水 平, 分 析 其 主 要 的 学 习 经 历 放 在 哪 个 知 识 点 上, 补 充 丰 富 知 识 点 内 容, 调 整 课 程 资 源 结 构 在 此 过 程 中 实 现 教 学 内 容 的 动 态 构 建 机 制 (2) 在 线 交 互 过 程 的 分 析 : 资 源 共 享 课 程 平 台 提 供 了 实 时 的 在 线 交 互 系 统 系 统 自 动 的 记 录 了 所 有 的 在 线 交 互 的 用 户 和 交 互 的 内 容 例 如, 用 户 在 论 坛 中 发 表 的 主 题, 用 户 参 与 了 哪 些 主 题, 用 户 和 哪 个 用 户 交 互 比 较 密 切 还 可 以 利 用 语 义 分 析 来 分 析 用 户 交 互 的 内 容 主 题 (3) 作 业 数 据 的 分 析 : 任 何 一 个 在 线 学 习 系 统, 都 包 含 了 作 业 等 相 关 项 目 评 测 学 习 者 在 线 学 习 效 果 的 好 坏, 作 业 是 一 个 关 键 研 究 点 但 是 单 纯 的 根 据 作 业 的 成 绩 其 实 无 法 准 确 的 给 出 学 习 者 学 习 效 果 的 优 良 将 提 交 作 业 的 时 间, 作 业 完 成 的 速 度, 作 业 完 成 的 质 量 等 相 关 信 息 统 一 进 行 研 究, 构 建 一 个 完 整 的 作 业 分 析 模 型 (4) 测 验 结 果 的 分 析 : 诸 如 MOOC 等 学 习 平 台, 其 最 终 判 定 一 个 学 习 者 是 否 完 成 该 门 课 程 的 学 习, 主 要 的 依 据 就 是 平 台 提 供 的 测 验 和 考 试 系 统 本 文 所 依 托 的 资 源 共 享 课 平 台 也 提 供 了 平 时 测 试 和 期 末 考 试 两 种 类 型 的 考 试 系 统 分 析 测 验 和 考 试 的 数 据, 构 建 动 态 的 教 学 内 容 调 整 机 制 综 上 所 述, 对 学 习 者 学 习 行 为 的 分 析, 其 实 就 是 挖 掘 学 习 者 在 线 学 习 行 为 背 后 的 与 学 习 者 个 体 特 征 相 关 的 信 息 在 现 代 汉 语 词 典 中 行 为 的 定 义 为 : 行 为 是 在 一 定 的 思 想 支 配 下 而 做 出 的 外 在 活 动 ; 学 习 行 为 指 的 是 学 习 者 在 特 定 的 学 习 环 境 中, 为 了 达 到 一 定 的 学 习 目 标, 所 进 行 的 一 系 列 操 作 的 组 合, 它 是 学 习 过 程 中 的 重 要 环 节 ; 在 线 学 习 的 本 质 就 是, 学 习 者 在 网 络 学 习 环 境 中 与 学 习 资 源 的 交 互 和 学 习 者 与 其 他 学 习 者 ( 老 师 ) 的 交 互 所 以 挖 掘 学 习 者 在 线 学 习 行 为 背 后 与 学 习 者 个 体 特 征 相 关 的 信 息, 其 实 就 是 搞 清 楚 弄 明 白 学 习 者 在 学 习 过 程 中 的 某 个 学 习 行 为 背 后 的 意 义 是 什 么? 找 到 学 习 行 为 与 学 习 者 个 体 特 征 之 间 的 相 关 性 为 了 方 便 研 究, 本 文 拟 将 学 习 者 学 习 行 为 属 性 分 析 分 成 三 个 部 分, 分 别 进 行 分 析 建 模, 包 括 : 属 性 行 为 分 析 模 型, 静 态 行 为 分 析 模 型, 交 互 行 为 分 析 模 型, 如 图 1 所 示 其 中 属 性 行 为 分 析 模 型 的 构 建 是 为 了 研 究 用 户 基 本 属 性 行 为 ( 在 线 时 长, 用 户 属 性 等 ) 与 个 体 特 征 的 关 系 ; 静 态 行 为 分 析 模 型 研 究 学 习 者 在 学 习 平 台 中 的 静 态 行 为 ( 浏 览 网 页, 观 看 视 频 等 ) 与 个 体 特 征 的 关 系 ; 交 互 行 为 分 析 模 型 研 究 学 习 者 在 资 源 共 享 课 学 习 平 台 中 的 动 态 行 为 ( 互 动, 测 验 等 ) 与 个 体 特 征 的 关 系

216 学 习 行 为 属 性 分 析 模 型 属 性 行 为 分 析 模 型 静 态 行 为 分 析 模 型 交 互 行 为 分 析 模 型 图 1 学 习 行 为 属 性 分 析 模 4 教 学 资 源 和 方 法 的 调 整 型 型 在 学 习 的 过 程 中, 由 于 学 习 者 的 学 习 目 的 不 同, 那 么 他 使 用 平 台 的 侧 重 点 也 会 有 所 区 别, 因 此 统 计 的 数 据 也 不 尽 相 同 根 据 这 些 数 据 的 分 析 结 果 进 行 教 学 资 源 的 调 配 和 教 学 方 法 的 改 革 例 如, 假 如 根 据 分 析, 有 超 过 80% 的 学 习 者 观 看 某 个 知 识 点 的 视 频 超 过 2 次, 那 么 该 数 据 背 后 的 意 义, 很 可 能 是 说 明 该 知 识 点 是 本 门 课 程 的 重 点 和 难 点, 又 或 者 视 频 讲 解 的 不 够 清 晰, 那 么 任 课 教 师 可 以 通 过 补 充 相 关 章 节 资 源, 或 者 检 查 视 频 讲 解 是 否 清 晰, 来 有 效 的 整 合 数 据 分 析 的 结 果, 将 分 析 的 结 果 实 际 应 用 到 资 源 共 享 课 程 平 台 的 课 程 中 去, 构 建 一 个 可 调 整 的 动 态 的 结 构, 使 得 教 学 资 源 的 配 置 合 理 化 课 程 结 构 合 理 化 实 现 网 络 教 学 教 学 效 果 最 优 化 5 结 语 随 着 移 动 网 络 的 日 益 普 及, 以 及 网 络 技 术 的 日 新 月 异,MOOC 飞 速 发 展, 在 未 来 的 数 年 间, 高 等 教 育 也 会 随 着 MOOC 的 发 展 而 进 入 一 个 新 的 时 代, 作 为 学 习 者 选 修 名 校 名 师 的 课 程 不 再 只 是 梦 想 学 习 者 可 以 随 时 随 地, 选 读 自 己 喜 欢 的 课 程 现 在 众 多 的 餐 饮 旅 游 购 物 等 网 络 平 台 都 有 这 自 己 的 推 荐 系 统, 与 之 相 类 似, 在 未 来 的 几 年 内, 随 着 越 来 越 多 的 优 质 课 程 加 入 到 MOOC 的 大 家 庭 中, 学 习 推 荐 系 统 也 必 然 会 被 引 入 到 大 规 模 开 放 式 网 络 课 程 平 台 中 而 学 习 推 荐 系 统 的 核 心 则 是 学 习 者 学 习 行 为 的 分 析, 每 个 平 台 都 应 有 着 独 立 的 学 习 行 为 分 析 系 统, 根 据 分 析 的 结 果, 为 不 同 的 学 习 者 定 制 不 同 学 习 过 程, 真 正 发 挥 大 规 模 开 放 式 网 络 课 程 的 优 势, 与 传 统 教 学 交 相 呼 应, 力 求 取 得 最 优 的 教 学 效 果 参 考 文 献 : [1] 郭 英 剑. MOOC 的 六 大 发 展 趋 势 [EB/OL]. [ ]. http : //webplus.cqmu.edu.cn/s/123/t/616/a/52515/info.jspy. [2] 韩 锡 斌, 葛 文 双, 周 潜, 程 建 钢.MOOC 平 台 与 典 型 网 络 教 学 平 台 的 比 较 研 究. 远 程 教 育 与 网 络 教 育 [3] 张 丹 阳, 李 明 东, 陈 良 维. 构 建 远 程 教 育 中 的 智 能 性 个 性 化 学 习 系 统 [J], 情 报 技 术,2006,(1): [4] Lo J, Shu P. Identification of learning styles online by observing learners browing behaviors through a neural network[j], British Journal of Educational Technology, 2005, 33(1): [5] Lee W, Shih B, Tu L. The application of KANO s model for improving Web-based learning performance[a], 32nd ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference[C], New York:IEEE Computer Society, [6] Hummel K, Hlavace H. Anytime Anywhere Learning Behavior Using a Web-Based Platform for a University Lecture[EB/OL], [7] 高 毅, 申 瑞 民, 杨 帆, 等. 基 于 开 放 EseLearning 平 台 的 学 生 行 为 分 析 中 心 [J], 计 算 机 工 程,2004, 30(15):

217 在 线 课 程 的 学 生 互 评 机 制 研 究 与 实 践 张 昱 1, 李 金 双 2, 李 封 3, 徐 彬 ( 东 北 大 学 计 算 中 心, 辽 宁 省 沈 阳 市 ) 摘 要 : 针 对 大 规 模 在 线 课 程 的 学 生 评 价 问 题, 分 析 了 目 前 国 内 外 的 在 线 课 程 互 评 机 制 根 据 国 内 在 线 课 程 的 教 学 特 点 提 出 了 一 套 改 进 的 互 评 方 法 并 应 用 于 教 学 实 践, 最 终 的 结 果 证 明 了 互 评 的 有 效 性, 取 得 了 较 好 的 教 学 效 果 关 键 词 : 大 规 模 开 放 在 线 课 程 ;MOOC; 互 评 ; 课 程 建 设 随 着 大 规 模 开 放 在 线 课 程 (MOOC) 的 流 行, 越 来 越 多 的 教 育 工 作 者 和 学 习 者 加 入 到 这 一 教 育 的 浪 潮 中 来 MOOC 是 网 络 教 育 的 新 形 式, 同 时 也 提 出 了 新 的 挑 战 很 多 传 统 的 教 育 理 念 和 教 学 方 式 都 不 再 适 应 新 的 要 求 虽 然 MOOC 并 非 无 本 之 木, 是 传 统 网 络 教 学 的 扩 展 和 延 伸, 但 实 际 上, 因 为 MOOC 的 规 模 大 开 放 性 强 交 互 性 强 的 特 点, 必 须 研 究 和 实 践 新 的 教 学 方 法 以 适 应 新 的 教 学 模 式 在 MOOC 中, 如 何 对 学 生 进 行 考 评 是 一 个 极 大 的 挑 战 性 问 题 因 为 在 MOOC 环 境 下, 不 可 能 实 现 传 统 的 笔 试 方 式, 只 能 采 用 在 线 测 试 而 在 线 测 试 基 本 只 能 以 客 观 题 为 主, 以 便 由 计 算 机 直 接 进 行 评 分 而 对 许 多 课 程 而 言, 主 观 类 设 计 类 题 目 才 是 最 佳 的 考 评 方 式, 但 如 果 采 用 此 类 方 式 进 行 测 试, 则 必 然 带 来 一 个 问 题 : 教 师 如 何 处 理 如 此 大 规 模 的 作 业 或 测 验 的 主 观 评 价? 所 以, 采 用 学 生 间 的 互 评 方 式 几 乎 是 唯 一 可 能 的 解 决 方 案 互 评 并 不 是 一 个 新 的 概 念, 很 多 传 统 教 学 也 采 用 了 互 评 的 机 制 [1] 然 而, 大 规 模 的 在 线 互 评 则 是 全 新 的 体 系, 其 面 临 包 括 学 生 数 量 多 评 分 标 准 不 统 一 恶 意 评 价 等 等 一 系 列 问 题, 所 以, 研 究 针 对 设 计 类 课 程 的 大 规 模 在 线 互 评 机 制 显 得 尤 为 重 要 1 评 价 方 法 目 前, 国 际 上 Coursera 和 EDX 等 MOOC 平 台 已 经 引 入 了 在 线 互 评 机 制, 国 内 也 有 一 些 在 线 教 育 平 台 在 尝 试 使 用 互 评 机 制, 但 是 有 关 如 何 制 定 互 评 机 制 以 真 实 地 反 映 学 生 的 水 平 的 研 究 才 刚 刚 起 步 文 献 [2] 系 统 地 研 究 了 Coursera 平 台 上 的 互 评 以 及 自 评 的 运 作 机 制 文 献 [3] 则 从 算 法 的 角 度 研 究 了 如 何 对 互 评 后 的 结 果 进 行 校 正 各 类 在 线 教 育 平 台 上 的 在 线 互 评 机 制 虽 各 有 不 同, 但 大 多 遵 循 相 似 的 规 则 以 Coursera 平 台 的 评 价 方 法 为 例, 目 前 主 流 的 评 价 方 法 步 骤 如 下 : 1) 教 师 为 学 生 布 置 作 业 题 目 2) 学 生 提 交 作 业 作 品 3) 教 师 评 价 少 数 学 生 作 品 作 为 评 价 的 参 考 标 准 4) 对 学 生 进 行 评 价 训 练, 即 学 生 首 先 要 明 确 评 价 的 标 准, 然 后 评 价 教 师 评 价 过 的 作 品, 只 有 评 价 结 果 和 教 师 评 价 结 果 相 近 才 能 开 始 下 一 步 正 式 的 评 价 5) 学 生 正 式 进 行 互 评, 此 过 程 为 一 般 情 况 下 为 双 盲, 即 评 价 者 和 被 评 价 者 均 不 知 道 对 方 是 谁 并 且, 每 个 学 生 均 会 评 价 多 份 作 业, 而 每 个 作 业 也 会 被 多 人 评 价 此 外, 学 生 评 价 的 作 品 中 还 可 以 包 含 之 前 未 出 现 在 评 价 训 练 中 的 教 师 评 价 过 的 作 品, 方 便 对 最 终 的 成 绩 作 校 正 6) 自 评 在 评 价 过 多 人 作 品 后, 评 价 者 对 自 己 的 作 品 处 于 一 个 什 么 样 的 位 置 也 会 心 中 有 数, 此 时 去 做 自 评 会 相 对 客 观 7) 成 绩 处 理 对 评 价 者 的 评 分 做 汇 总 并 进 行 数 据 处 理, 简 单 的 方 案 可 取 平 均, 也 可 采 用 更 为 复 杂 的 处 理 方 式 目 前 很 多 针 对 在 线 互 评 的 研 究 也 是 研 究 如 何 更 好 地 对 数 据 进 行 处 理 4 基 金 项 目 : 教 育 部 - 英 特 尔 信 息 技 术 专 项 科 研 基 金 : 面 向 高 校 资 源 共 享 课 的 云 服 务 平 台 (MOE-INTEL ); 辽 宁 科 技 项 目 公 关 项 目 : 支 持 教 学 资 源 共 享 的 云 计 算 平 台 的 关 键 技 术 研 究 ( ) 作 者 简 介 : 张 昱, 男, 讲 师, 研 究 方 向 为 社 会 网

218 以 反 映 出 更 为 客 观 的 结 果 8) 成 绩 发 布 由 上 述 步 骤 可 见, 采 用 互 评 系 统 的 好 处 如 下 : 所 有 的 步 骤 均 可 在 互 联 网 上 进 行, 有 很 强 的 适 应 性, 既 可 以 应 用 于 传 统 教 学 的 一 个 班 级, 也 可 以 应 用 于 大 规 模 在 线 教 育 中 一 门 具 有 成 千 上 万 名 学 生 的 课 程 教 师 只 需 评 价 少 量 作 业, 工 作 量 大 大 减 少 相 应 地, 总 体 的 作 业 评 价 数 不 但 没 有 减 少 反 而 是 增 多 了, 从 而 有 效 地 提 高 了 评 价 的 质 量 然 而, 在 这 样 的 评 价 体 系 中, 还 是 有 一 些 问 题 需 要 注 意 并 且 要 在 实 践 中 不 断 摸 索 解 决 方 法 一 是 解 决 评 价 的 主 观 性 问 题, 这 里 的 主 观 性 还 包 括 很 多 方 面, 如 一 些 学 生 不 负 责 任 的 随 意 的 评 价, 再 如 自 评 时 均 倾 向 于 超 出 平 均 值 等, 如 何 对 学 生 的 评 价 行 为 进 行 规 范, 又 如 何 对 恶 意 的 评 价 进 行 惩 罚 都 是 需 要 解 决 的 问 题 二 是 最 终 成 绩 的 计 算 问 题, 如 果 计 算 方 式 复 杂 的 话, 很 难 公 布 这 个 计 算 标 准, 造 成 学 生 对 结 果 的 不 信 服, 也 不 利 于 学 习 和 监 督 针 对 实 际 应 用 中 遇 到 的 种 种 问 题, 我 们 对 上 述 标 准 的 互 评 步 骤 进 行 了 大 幅 度 的 改 进, 形 成 了 我 们 自 己 的 评 价 方 案 如 下 : 1) 布 置 作 业, 同 时 向 学 生 公 布 评 价 标 准 细 节, 做 到 细 粒 度 多 维 度, 方 便 学 生 有 针 对 性 地 完 成 作 业 2) 学 生 完 成 作 业 并 提 交 3) 分 配 学 生 评 价 任 务, 在 采 用 回 避 机 制 的 基 础 上 进 行 随 机 分 配 回 避 机 制 是 为 了 防 止 出 现 友 情 分, 比 如 同 班 同 学 不 可 以 互 评 虽 然 评 价 人 看 不 到 被 评 价 人 的 信 息, 但 是 为 了 防 止 评 价 人 通 过 作 业 作 品 猜 测 到 被 评 价 人 的 身 份, 还 是 应 尽 量 采 取 此 类 回 避 规 则 4) 学 生 进 行 作 业 作 品 的 评 价, 每 人 评 价 若 干 份 作 业, 取 消 自 评 5) 采 用 较 为 简 单 的 机 制 进 行 评 价 结 果 计 算 并 公 布 计 算 方 式, 对 评 价 质 量 进 行 监 督, 对 明 显 提 供 错 误 评 价 的 评 价 者 予 以 成 绩 上 的 惩 罚 6) 对 评 价 的 结 果 公 示, 接 受 所 有 学 生 的 监 督 7) 根 据 学 生 反 馈 修 订 评 价 结 果 8) 公 布 评 价 最 终 结 果 这 个 互 评 的 步 骤 相 对 于 主 流 的 评 价 方 法 有 了 一 定 的 细 化, 但 仍 要 考 虑 一 些 核 心 问 题 首 先, 学 生 是 否 有 能 力 评 价 其 他 学 生 的 作 品 是 第 一 个 要 提 出 的 问 题 实 际 上, 学 生 作 品 是 课 程 学 习 内 容 的 提 高 和 应 用, 学 生 的 水 平 虽 然 有 高 有 低, 但 都 经 过 了 实 验 的 具 体 训 练, 具 有 相 当 的 专 业 技 术 能 力, 因 此 是 有 能 力 评 价 课 程 作 品 的 优 劣 的 第 二, 怎 样 才 能 保 证 学 生 评 价 的 结 果 和 教 师 给 出 的 评 价 结 果 是 否 一 致? 根 据 群 众 智 慧 [4] 在 多 个 领 域 的 研 究 成 果, 即 便 在 专 业 化 极 强 的 领 域, 组 织 好 的 群 众 智 慧 仍 胜 过 少 量 专 家 因 为 学 生 是 受 过 训 练 的 专 业 人 士, 而 且 参 与 某 项 作 品 评 价 的 学 生 要 远 多 于 教 师 组 成 员, 因 此 学 生 的 评 价 结 果 的 期 望 从 概 率 角 度 上 来 说 与 教 师 组 是 一 致 的, 并 且 由 于 样 本 数 量 更 多, 因 此 得 出 的 评 价 结 果 也 更 为 可 靠 第 三, 怎 样 才 能 保 证 学 生 认 真 参 与, 而 不 随 意 评 价 呢? 由 于 作 品 评 价 与 学 生 学 习 成 绩 紧 密 相 关, 因 此 绝 大 多 数 学 生 都 会 认 真 对 待, 不 排 除 有 极 少 量 同 学 随 意 打 分 的 问 题, 根 据 统 计 学 原 理, 只 要 参 与 评 价 作 品 的 同 学 足 够 多, 就 不 会 对 统 计 结 果 产 生 较 大 影 响 另 外 可 以 采 取 两 种 方 法 减 少 这 些 随 意 评 价 的 数 量, 一 是 采 用 数 据 统 计 分 析 手 段 找 到 这 些 随 意 评 价 的 样 本, 在 统 计 时 剔 除 这 些 数 据 的 影 响 ; 二 是 将 打 分 过 程 作 为 一 次 评 价, 对 随 意 打 分 同 学 进 行 惩 处, 以 引 起 这 些 同 学 对 评 价 的 重 视, 进 一 步 减 少 随 意 打 分 同 学 的 数 量 第 四, 如 何 才 能 减 少 评 价 的 主 观 随 意 性? 我 们 采 用 的 是 对 作 品 给 出 多 种 评 价 指 标 的 方 法 每 一 个 评 价 指 标 只 给 出 若 干 区 分 度 好 的 评 价 值, 如 极 好 好 一 般 差 极 差 未 完 成 等 如 此, 同 一 个 人 只 要 是 客 观 评 价, 评 价 结 果 都 可 以 保 证 稳 定 第 五, 我 们 取 消 了 自 评 的 环 节 改 为 让 学 生 利 用 作 品 说 明 文 档 阐 述 自 己 对 作 品 的 观 点, 评 价 者 根 据 自 己 的 经 验 独 立 完 成 评 价, 这 样 可 使 评 价 结 果 更 为 客 观 此 外, 我 们 的 评 价 方 法 相 对 于 标 准 的 评 价 方 案 增 加 了 一 个 反 馈 的 环 节, 此 环 节 的 增 加 带 来 了 两 大 好 处 : (1) 所 有 的 作 业 作 品 都 要 接 受 全 体 学 生 的 监 督, 可 以 有 效 地 杜 绝 作 弊 抄 袭 等 另 教 师 们 头 疼 的 老 问 题 ;

219 (2) 学 生 在 评 价 其 他 同 学 的 作 品 的 过 程 中, 能 学 习 到 许 多 新 的 技 巧 和 方 法 而 在 反 馈 阶 段, 学 生 们 更 容 易 去 关 注 那 些 获 得 高 分 的 同 学 的 作 品, 在 检 查 高 分 作 品 的 同 时 其 实 更 是 在 观 摩 和 学 习 并 与 自 己 的 作 品 进 行 比 较, 并 在 比 较 的 过 程 中 提 高 自 身 的 素 养 2 评 价 实 施 我 们 的 评 价 系 统 是 在 课 程 计 算 机 基 础 的 学 习 平 台 基 础 上 自 主 开 发 的 与 很 多 MOOC 课 程 不 同 的 是, 我 们 的 学 习 平 台 会 一 次 性 地 提 供 所 有 的 学 习 资 源, 这 样 学 生 可 以 按 自 己 的 进 度 选 择 性 学 习 平 台 上 计 算 机 基 础 课 程 在 一 个 学 期 内 的 注 册 选 修 人 数 达 2100 多 人, 我 们 选 择 其 中 12 个 班 级 共 336 名 同 学 进 行 了 互 评 的 实 验 互 评 实 验 共 包 含 四 个 不 同 的 作 业, 每 个 作 业 给 定 两 周 的 完 成 时 间 为 了 作 业 的 评 价 指 标 都 提 供 出 至 少 4 个 打 分 项 以 保 证 评 价 者 可 以 从 不 同 的 维 度 考 察 他 人 的 作 品 下 面 以 作 品 1 为 例 介 绍 如 下 : (1) 作 品 要 求 : 开 放 式 要 求, 只 对 作 品 的 类 型 目 标 和 个 性 化 提 出 要 求, 指 定 建 议 的 制 作 工 具, 但 又 不 做 严 格 约 束, 学 生 也 可 自 选 工 具 作 品 1 是 一 个 视 频 制 作 作 品, 要 求 制 作 一 个 命 题 视 频 文 件, 要 求 视 频 中 带 有 制 作 者 的 影 像, 并 提 供 了 建 议 的 制 作 工 具 对 建 议 的 制 作 工 具, 提 供 网 络 辅 助 学 习 材 料 : 基 本 操 作 讲 解 视 频 小 案 例 制 作 视 频 小 实 例 制 作 步 骤 文 档, 网 络 资 源 和 参 考 书 列 表 等 (2) 作 品 的 评 价 指 标 : 视 频 作 业 设 定 了 4 个 评 价 指 标, 三 个 作 品 质 量 指 标 ( 视 频 指 标 质 量 制 作 技 巧 整 体 效 果 ) 和 一 个 个 性 化 指 标 ( 制 作 者 照 片 ), 每 个 指 标 分 为 6 个 选 项 : 相 当 于 极 好 好 一 般 差 极 差 没 完 成, 分 值 设 定 为 每 个 选 项 尽 量 给 予 明 确 的 含 义, 如 图 1 所 示 (3) 布 置 任 务, 公 布 考 评 方 案, 公 布 互 评 指 标 明 确 将 对 不 可 靠 评 价 采 用 惩 罚 方 式, 所 谓 不 可 靠 指 的 是 某 个 评 价 者 针 对 某 一 作 品 的 评 分 与 该 作 品 平 均 分 差 异 巨 大, 一 经 发 现, 评 价 者 对 这 一 作 品 的 评 分 将 作 废, 并 给 评 价 者 自 己 的 得 分 扣 除 10% 作 为 惩 罚, 如 某 个 评 价 者 有 三 个 以 上 评 分 被 废 弃, 则 扣 除 其 全 部 得 分 同 时 公 布 成 绩 的 计 算 方 式, 目 前 采 取 的 方 式 是 每 项 指 标 得 分 为 本 项 指 标 去 掉 最 高 和 最 低 分 后 的 平 均 值, 而 作 品 的 最 终 得 分 为 各 项 指 标 求 和 (4) 学 生 完 成 提 交 作 业 (5) 教 师 启 动 互 评 方 案 对 于 参 与 作 品 评 价 的 同 学, 采 取 本 班 同 学 回 避 的 措 施, 每 份 作 业 由 8 人 评 价, 采 用 随 机 分 配 的 方 式 (6) 学 生 完 成 互 评 图 1 作 品 评 价 界 面 (7) 评 价 结 果 处 理, 公 布 评 价 结 果 公 示 评 价 结 果 的 同 时, 学 生 仍 然 可 以 看 到 所 有 学 生 的 作 品, 学 生 可 以 在 平 台 上 对 作 品 评 价 的 结 果 提 出 质 疑 或 者 反 馈 其 他 问 题 因 为 成 绩 高 的 作 品 会 受 到 更 多 的 关 注, 所 以 这 既 有 利 于 学 生 学 习 优 秀 学 生 的 经 验, 又 对 学 生 的 作 弊 抄 袭 行 为 有 了 更 大 范 围 的 监 督 (8) 根 据 学 生 反 馈 结 果 对 成 绩 进 行 修 正, 发 布 最 终 成 绩

220 3 评 价 结 果 针 对 四 个 作 业 项 目 的 互 评 评 分 统 计 结 果 如 表 1 所 示 图 2 表 示 了 互 评 项 目 的 平 均 分 的 分 布 情 况 其 中,AVE 表 示 平 均 分, AVE 和 AVE 分 别 表 示 对 平 均 分 向 下 和 向 上 取 整 表 1 互 评 评 分 统 计 AVE -2 AVE -1 AVE AVE AVE AVE +1 AVE +2 总 和 评 分 项 百 分 比 0.8% 6.3% 35.5% 13.5% 39.0% 4.7% 0.1% 100.0% 图 2 平 均 分 分 布 如 图 2 所 示,88% 的 评 分 集 中 在 平 均 分 左 右, 与 平 均 分 超 过 1 分 的 偏 差 只 占 0.9% 由 此 可 见, 实 际 应 用 中, 通 过 去 除 过 高 分 和 过 低 分 这 种 简 单 的 数 据 处 理 方 法, 就 可 以 非 常 客 观 准 确 的 把 握 学 生 的 实 际 水 平 4 结 语 本 文 介 绍 了 在 大 规 模 在 线 课 程 中 进 行 学 生 互 评 的 一 种 方 案, 该 方 案 可 以 应 用 于 众 多 课 程 的 开 放 性 作 业 或 测 验 的 评 价 中, 不 仅 可 以 提 高 教 师 的 工 作 效 率, 同 时 还 能 有 效 地 提 高 学 生 的 学 习 热 情 在 今 后 的 工 作 中, 我 们 将 继 续 实 践 该 方 法, 将 其 应 用 到 更 多 的 课 程 和 更 多 的 学 生 中 去 并 且, 针 对 这 种 带 反 馈 的 评 价 方 式 的 有 效 性 进 行 数 据 分 析 将 是 研 究 的 重 点 在 线 互 评 机 制 的 应 用 会 不 断 促 进 教 师 的 教 学 工 作 并 使 更 多 的 学 生 从 中 受 益 参 考 文 献 [1] 陈 殿 生, 陈 彧 欣, 王 田 苗. 项 目 研 究 式 教 学 中 的 自 评 互 评 考 核 评 价 方 法 [J]. 计 算 机 教 育,2010(19): [2] Kulkarni C., Wei K.P., Le, H.. Peer and Self Assessment in Massive Online Classes[C]. ACM Transactions on Computer-Human Interaction 9, 4, 2013:39(1-32). [3] Piech, C., Huang, J., Chen, Z.. Tuned models of peer assessment in MOOCs. arxiv preprint arxiv: (2013). [4] Surowiecki, J. The Wisdom of Crowds. Doubleday (2004). ISBN

221 基 于 云 平 台 的 虚 拟 网 络 实 验 室 设 计 与 实 现 刘 春 红, 宋 耕, 徐 晓 洁 ( 河 南 师 范 大 学 计 算 机 与 信 息 工 程 学 院, 河 南 新 乡 ) 摘 要 : 针 对 国 内 高 等 院 校 专 业 实 验 室 建 设 存 在 的 建 设 维 护 成 本 高 而 资 源 利 用 率 低 等 问 题, 通 过 分 析 云 计 算 技 术 按 需 分 配 资 源, 资 源 利 用 率 高 的 特 点, 提 出 使 用 开 源 云 计 算 系 统 OpenStack 构 建 虚 拟 网 络 实 验 室 的 设 计 方 案, 并 给 出 详 细 部 署 和 实 现 方 法 试 运 行 结 果 表 明, 该 方 案 运 行 性 能 稳 定, 管 理 方 便, 可 实 现 按 需 分 配 虚 拟 网 络 实 验 资 源, 满 足 计 算 机 网 络 等 课 程 的 实 验 教 学 需 要, 并 可 推 广 到 其 它 专 业 的 实 践 教 学 平 台 建 设, 实 现 硬 件 资 源 共 享, 提 高 资 源 利 用 率 关 键 词 :OpenStack; 云 计 算 ; 弹 性 服 务 ; 教 学 资 源 ; 虚 拟 实 验 室 中 图 分 类 号 :G434;TP393 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 引 言 随 着 我 国 高 等 教 育 事 业 的 快 速 发 展, 需 要 建 设 大 量 的 专 业 实 验 室 以 保 证 教 学 质 量 由 于 仿 真 技 术 的 进 步, 虚 拟 实 验 室 成 为 一 种 省 钱 快 速 的 实 践 教 学 手 段 虚 拟 实 验 室 的 概 念 提 出 至 今 仅 十 余 年, 经 历 了 仿 真 虚 拟 现 实 等 阶 段, 目 前 在 发 达 国 家 已 经 十 分 普 及, 在 国 内 也 越 来 越 受 到 重 视, 国 内 多 数 高 校 根 据 自 身 教 学 需 求 建 立 了 虚 拟 实 验 室, 但 同 时 也 带 来 一 些 问 题, 例 如 同 一 院 校 各 专 业 的 虚 拟 实 验 室 建 设 时, 服 务 器 等 昂 贵 IT 设 备 重 复 购 置 设 [1-5] 备 购 买 时 一 般 按 最 大 需 求 量 购 买 各 专 业 实 验 室 均 需 配 备 IT 技 术 人 员 进 行 维 护 等, 这 种 状 况 导 致 各 学 校 虚 拟 实 验 室 的 建 设 成 本 维 护 成 本 高, 而 设 备 利 用 率 不 高 的 问 题 日 益 突 出 针 对 这 些 问 题, 本 文 提 出 了 基 于 OpenStack 云 平 台 的 虚 拟 实 验 室 解 决 方 案 方 案 通 过 建 设 OpenStack 私 有 云 平 台, 管 理 服 务 器 等 IT 资 源, 全 校 各 专 业 共 享 设 备 资 源, 云 平 台 统 一 管 理 资 源 学 校 各 专 业 可 将 其 虚 拟 实 验 室 部 署 在 私 有 云 上, 当 实 验 用 户 大 量 增 加 时, 分 配 更 多 的 虚 拟 机 来 满 足 用 户 需 求, 在 实 验 用 户 减 少 时, 释 放 虚 拟 机 到 资 源 池, 实 现 按 需 分 配 的 服 务, 使 学 校 的 实 验 设 备 具 有 更 好 的 资 源 利 用 率 1 网 络 专 业 实 践 教 学 现 状 及 解 决 方 案 计 算 机 网 络 等 课 程 的 实 验 教 学 中, 常 需 要 使 用 交 换 机 路 由 器 等 核 心 网 络 设 备 进 行 实 验, 使 学 生 能 动 手 设 计 和 配 置 一 个 中 小 型 的 计 算 机 局 域 网, 从 而 掌 握 构 建 管 理 网 络 的 常 用 技 能 但 核 心 网 络 设 备 往 往 价 格 昂 贵, 购 置 需 耗 费 大 量 资 金, 这 严 重 影 响 了 网 络 实 验 设 备 的 充 足 提 供 Packet Tracer GNS3 Dynamips 等 网 络 仿 真 软 件, 能 模 仿 路 由 交 换 设 备 的 操 作 系 统, 为 网 络 课 程 的 学 习 者 提 供 了 完 全 真 实 的 设 备 使 用 环 境, 使 学 习 者 能 方 便 地 设 计 配 置 分 析 排 除 网 络 故 障, 并 能 分 析 数 据 包 在 网 络 中 的 详 细 处 理 过 程, 观 察 网 络 实 时 运 行 情 况 采 用 网 络 仿 真 软 件 可 进 行 真 正 意 义 的 网 络 实 验, 如 虚 拟 局 域 网 的 划 分, 各 种 路 由 协 基 金 项 目 : 河 南 省 高 等 教 育 教 学 改 革 研 究 资 助 项 目 (2012SJGLX137) 河 南 省 科 技 厅 基 础 与 前 沿 技 术 研 究 资 助 项 目 ( ) 作 者 简 介 : 刘 春 红 (1969-), 女, 河 南 新 乡 人, 副 教 授, 云 计 算 理 论 与 虚 拟 化 技 术

222 议 配 置, 静 态 路 由 RIP 协 议 等, 可 替 代 核 心 网 络 设 备 进 行 训 练 目 前 国 内 大 部 分 高 校 的 虚 拟 网 络 实 验 室 采 用 C/S 应 用 模 式, 构 建 一 个 专 业 实 验 室, 需 在 一 个 局 域 网 中, 配 备 专 用 的 服 务 器 并 管 理 它 学 生 通 过 客 户 端 计 算 机 登 陆 使 用, 每 台 计 算 机 都 需 安 装 相 应 的 软 件, 仿 真 的 计 算 量 由 客 户 端 来 承 担, 还 需 要 定 期 对 每 个 网 络 实 验 室 的 计 算 机 系 统 软 件 和 网 络 仿 真 软 件 进 行 升 级 更 新 和 修 补 漏 洞, 定 期 对 重 要 数 据 进 行 保 护 而 且 客 户 端 随 时 会 面 临 病 毒 误 操 作 等 损 害 系 统 安 全 的 威 胁, 系 统 维 护 成 本 高, 安 全 性 差 然 而, 一 个 学 校 各 个 专 业 分 别 建 立 专 业 实 验 室, 专 业 实 验 课 的 设 备 利 用 率 不 高 以 笔 者 所 在 的 计 算 机 与 信 息 工 程 学 院 开 设 班 数 最 多 课 程 计 算 机 网 络 实 验 课 为 例, 计 算 机 网 络 是 计 算 机 科 学 与 技 术 网 络 工 程 通 信 工 程 3 个 专 业 的 专 业 必 修 课, 一 学 年 中, 春 季 秋 季 均 开 课, 计 算 机 专 业 有 4 个 班, 网 络 和 通 信 各 有 2 个 班 学 生 学 习, 按 照 培 养 大 纲 讲 授 和 实 验 学 时 3+2 的 比 例 要 求 计 算, 每 周 网 络 实 验 室 的 使 用 率 约 20% 同 样, 其 它 专 业 课 程 的 实 验 设 备 利 用 率 也 很 低, 因 此, 各 专 业 可 以 共 享 服 务 器 等 资 源, 提 高 利 用 率 云 计 算 技 术 通 过 建 立 服 务 器 资 源 池, 利 用 虚 拟 化 技 术 实 现 资 源 共 享, 以 虚 拟 机 的 形 式 分 配 资 源 云 平 台 可 动 态 分 配 虚 拟 资 源 [6-7], 根 据 实 验 用 户 的 需 求 变 化, 动 态 调 整 虚 拟 机 的 分 配 策 略, 当 实 验 用 户 大 量 增 加 时, 分 配 更 多 数 量 的 虚 拟 机 来 应 对 用 户 需 求 高 峰, 在 实 验 用 户 减 少 时, 释 放 虚 拟 机 资 源, 回 收 到 资 源 池 中, 以 便 于 其 它 应 用 申 请 使 用 全 校 各 专 业 共 享 实 验 设 备 资 源, 将 网 络 模 拟 软 件 部 署 在 云 平 台, 云 端 服 务 器 响 应 用 户 服 务 请 求, 创 建 虚 拟 机, 提 供 请 求 的 虚 拟 实 验 环 境, 并 可 以 在 云 端 搭 建 多 种 网 络 专 业 实 验 环 境, 同 时 向 用 户 提 供 多 种 专 业 实 验 室 利 用 云 计 算 技 术 的 弹 性 服 务 技 术 特 点, 云 平 台 根 据 实 验 用 户 的 需 求 变 化, 通 过 虚 拟 机 的 伸 缩 分 配, 实 现 动 态 调 整 服 务 资 源, 使 实 验 设 备 等 资 源 有 更 好 的 资 源 利 用 率 同 时, 应 用 系 统 运 行 在 虚 拟 机 上, 通 过 网 络 为 客 户 端 提 供 应 用 服 务, 还 可 以 避 免 系 统 中 由 服 务 器 造 成 单 点 故 障 和 性 能 瓶 颈, 保 证 整 个 系 统 的 稳 定 [4] 将 基 于 云 计 算 技 术 的 虚 拟 网 络 实 验 室 设 计 引 入 网 络 工 程 专 业 实 践 教 学 中, 一 方 面 为 学 校 节 省 了 实 验 实 训 所 需 的 资 金, 另 一 方 面 又 可 以 为 进 行 高 层 次 网 络 技 术 学 习 的 学 生 提 供 较 理 想 的 实 践 环 境, 通 过 一 系 列 的 综 合 测 试 和 技 能 实 验, 使 学 生 真 正 掌 握 计 算 机 网 络 技 术 的 实 验 技 能, 强 化 对 所 学 知 识 的 理 解, 大 大 改 善 教 学 效 果 通 过 与 其 它 软 件 或 设 备 的 结 合, 使 得 网 络 技 术 综 合 性 实 验 实 训 环 境 更 容 易 构 建, 为 高 校 建 立 一 个 覆 盖 各 个 层 次 教 学 和 综 合 实 验 要 求 的 公 共 实 验 室 提 供 有 效 的 借 鉴, 因 此, 本 方 案 具 有 良 好 的 推 广 价 值 2 OpenStack 简 介 云 计 算 领 域 主 流 的 开 源 云 计 算 系 统 有 Hadoop Eucalyptus OpenStack 等 相 对 于 前 两 者,OpenStack 具 有 更 好 的 开 放 性 和 资 源 管 理 能 力 [8] OpenStack 是 一 个 开 源 软 件 项 目 计 划, 由 美 国 国 家 航 空 航 天 局 和 Rackspace 合 作 研 发, Apache 许 可 证 授 权, 可 以 用 它 建 立 和 运 行 云 计 算 管 理 系 统 和 存 储 架 构, 实 现 基 础 设 施 即 服

223 务 (Infrastructure as a service,iaas) 相 比 于 其 它 云 计 算 系 统,OpenStack 具 有 易 于 部 署 管 理, 有 良 好 的 伸 缩 性 等 特 点, 更 符 合 本 方 案 的 设 计 要 求, 因 此 选 择 OpenStack 作 为 虚 拟 实 验 室 的 云 平 台 系 统 OpenStack 由 Nova Swift Glance Keystone 和 Horizon 模 块 组 成, 其 中,Nova 是 云 平 台 的 控 制 器,Swift 是 一 个 大 容 量 可 扩 展 的 内 置 冗 余 和 容 错 机 制 的 对 象 存 储 系 统,Glance 是 一 个 虚 拟 机 镜 像 的 存 储 查 询 和 检 索 系 统,Keystone 为 OpenStack 云 提 供 了 认 证 和 管 理 用 户 账 号 和 角 色 信 息 服 务,Horizon 是 提 供 给 用 户 来 使 用 云 平 台 的 Web 前 端 界 面 3 OpenStack 平 台 上 虚 拟 网 络 实 验 室 的 设 计 实 现 3.1 系 统 的 总 体 架 构 OpenStack 云 平 台 虚 拟 网 络 实 验 室 系 统 架 构 如 图 1 示, 分 为 云 计 算 平 台 和 基 础 设 备 两 大 部 分 其 中, 基 础 设 备 包 含 计 算 存 储 和 网 络 设 备, 云 平 台 包 括 OpenStack 中 的 Nova 计 算 节 点 模 块 Swift 云 存 储 模 块 Dashboard 用 户 认 证 与 镜 像 管 理 模 块, 在 云 平 台 上 的 镜 像 服 务 集 成 Packet Tracer GNS3 Dynamips 等 网 络 仿 真 软 件, 通 过 镜 像 可 以 创 建 需 要 的 虚 拟 机 实 例 该 设 计 框 架 把 存 储 设 备 和 计 算 资 源 集 中 起 来, 构 成 一 个 虚 拟 的 教 学 资 源 池, 云 平 台 统 一 管 理, 根 据 客 户 的 请 求 分 配 虚 拟 机 资 源, 提 供 网 络 实 验 环 境 图 1 OpenStack 云 平 台 虚 拟 网 络 实 验 室 的 系 统 架 构 3.2 OpenStack 的 云 端 部 署 方 案 本 文 在 实 验 时, 使 用 多 台 服 务 器 集 群 的 方 式 来 搭 建 虚 拟 网 络 实 验 室 云 端, 该 平 台 使 用 1 台 IBM x3650 服 务 器 作 为 控 制 节 点,2 台 IBM x3650 服 务 器 作 为 计 算 节 点 节 点 IP 配 置 和 所 需 安 装 服 务 如 表 1 所 示 服 务 器 节 点 的 拓 扑 简 图 如 图 2 示, 其 中 计 算 节 点 的 固 定 IP 为 , 虚 拟 机 实 例 的 IP 从 开 始 获 取,Floating IP 为 , 虚 拟 机 实 例 获 取 外 网 IP 地 址 从 开 始 目 前 OpenStack 可 以 采 用 多 种 方 法 进 行 构 建 [9-11], 如 源 码 安 装 DevStack 脚 本 安 装 Puppet 安 装 等, 本 文 采 用 源 码 安 装 OpenStack 的 部 署 关 键 步 骤 如 下 :

224 表 1 OpenStack 云 平 台 节 点 配 置 控 制 节 点 计 算 节 点 1 计 算 节 点 2 网 络 IP (eth0) (eth1) (eth0) (eth1) (eth0) (eth1) Mysql KVM KVM 服 务 Nova Nova-api Nova-Compute Nova-api Nova-Compute Nova-Network Nova-Network 图 2 OpenStack 网 络 拓 扑 图 图 3 OpenStack 部 署 流 程 1) 所 有 节 点 安 装 ubuntu 操 作 系 统,bridge 网 桥,Ntp,Iscsi,rabbitmq,Python 支 持 组 件,2 个 计 算 节 点 安 装 KVM 2)OpenStack 各 模 块 的 安 装 和 配 置 1 控 制 节 点 安 装 mysql, 创 建 nova,keystone,glance,swift 等 需 要 用 到 的 数 据 库, 存 储 使 用 的 虚 拟 机 名 称, 地 址, 用 户 名, 密 码 和 上 传 镜 像 的 名 称 位 置 等 信 息 ; 2 服 务 认 证 服 务 器 安 装 Keystone, 配 置 keystone.conf 文 件 ; 3 在 云 存 储 服 务 器 上 安 装 swift 组 件, 配 置 Proxy Server, 配 置 Ring, 对 应 于 环 的 端 口 配 置 rsyncd.conf account server container server 和 object server; 4 镜 像 管 理 服 务 器 安 装 glance 组 件, 上 传 windows 镜 像 到 云 端 ; 5 在 控 制 节 点 安 装 核 心 组 件 nova, 计 算 节 点 安 装 nova.conf 配 置 文 件,nova 主 要 是 计 算 功 能, 创 建 虚 拟 机 实 例, 分 配 虚 拟 机 IP 等 功 能, 设 置 时 需 要 将 public_interface 设 置 为 eth0,flat_interface 设 置 为 eth1,flat_network_bridge 要 设 置 为 虚 拟 网 卡 br100, 使 得 虚 拟 机 可 以 与 外 网 通 信 ; 6 安 装 Dashbaord, 这 是 管 理 虚 拟 机 实 例 创 建 和 绑 定 IP 的 网 页 管 理 界 面 3) 使 用 KVM 虚 拟 机, 创 建 windows 操 作 系 统 镜 像, 用 于 创 建 虚 拟 机 4) 在 构 建 好 的 windows 镜 像 中 安 装 Packet Tracer GNS3 Dynamips 等 仿 真 软 件, 编

225 写 前 端 登 陆 和 注 册 界 面 5) 创 建 虚 拟 机 实 例 1 用 nova 创 建 fixed_range,floating_range, 分 配 模 式 为 dhcp, 取 值 范 围 如 图 2 示 ; 2 创 建 虚 拟 机 的 密 钥 ssh-keygen, 并 上 传 密 钥 到 数 据 库, 3 打 开 防 火 墙, 添 加 tcp udp icmp 规 则 ; 4 创 建 虚 拟 机, 镜 像 名 是 glance 上 传 的 windows 镜 像, 绑 定 外 网 IP; 3.3 虚 拟 网 络 实 验 室 用 户 界 面 的 设 计 登 录 Dashbaord 管 理 虚 拟 机 界 面, 使 虚 拟 机 实 例 处 于 active 状 态, 用 户 通 过 vnc 软 件, 远 程 登 录 访 问 IP 为 的 虚 拟 机 实 例, 自 主 选 择 使 用 虚 拟 机 上 面 的 Packet Tracer GNS3 Dynamips 等 软 件, 进 行 实 验 3.4 虚 拟 网 络 实 验 室 试 运 行 结 果 学 院 网 络 工 程 专 业 的 计 算 机 网 络 TCP/IP 协 议 分 析 和 网 络 管 理 等 课 程, 在 使 用 该 方 案 搭 建 的 虚 拟 实 验 室 云 平 台 上 进 行 虚 拟 专 业 实 验 室 的 部 署 和 试 运 行 运 行 结 果 表 明, 方 案 运 行 性 能 稳 定, 管 理 方 便, 可 实 现 按 需 分 配 虚 拟 网 络 实 验 资 源, 能 满 足 网 络 工 程 专 业 相 关 课 程 教 学 的 需 要 4 结 束 语 本 文 利 用 云 计 算 的 弹 性 资 源 管 理 技 术 能 有 效 提 高 资 源 利 用 率 的 特 点, 将 云 计 算 技 术 运 用 在 虚 拟 网 络 实 验 室 建 设 中, 提 出 基 于 OpenStack 的 虚 拟 网 络 工 程 专 业 实 验 室 的 建 设 方 案, 并 通 过 在 网 络 工 程 专 业 相 关 实 验 课 程 的 试 运 行, 验 证 方 案 的 有 效 性 通 过 在 虚 拟 机 上 创 建 不 同 的 仿 真 软 件, 还 可 以 实 现 其 他 专 业 实 验 室 的 虚 拟, 推 广 到 更 多 专 业 的 实 验 室 建 设 在 本 方 案 实 现 的 基 础 上, 利 用 OpenStack 开 源 和 开 放 的 资 源 管 理 特 点, 进 一 步 研 究 云 平 台 上 弹 性 资 源 管 理 的 改 进 和 实 现, 更 好 地 提 高 系 统 的 利 用 率, 是 下 一 步 研 究 的 内 容 参 考 文 献 [1] 鲁 慧 民, 刘 刚. 基 于 云 计 算 理 念 的 虚 拟 实 验 教 学 系 统 设 计 探 讨 [J]. 实 验 技 术 与 管 理,2012, 29(4): [2] 罗 国 玮, 兰 瑞 乐. 基 于 云 计 算 的 高 校 科 研 实 验 平 台 构 建 研 究 [J]. 实 验 技 术 与 管 理,2012,29(4): [3] 顾 春 峰, 李 伟 斌, 兰 秀 风. 基 于 VMware_GNS3 实 现 虚 拟 网 络 实 验 室 [J]. 实 验 室 研 究 与 探 索.2012, 31(1): [4] 王 琴, 王 宝 俊. 基 于 云 计 算 的 虚 拟 多 媒 体 教 室 的 研 究 与 架 构 [J]. 电 化 教 育 研 究.2012, (1): [5] 章 泽 昂, 邬 家 炜. 基 于 云 计 算 的 教 育 信 息 化 平 台 的 研 究 [J]. 中 国 远 程 教 育.2010, (11):

226 [6] 刘 鹏. 云 计 算 [M]. 北 京 : 电 子 工 业 出 版 社,2010: [7] 陈 康, 郑 纬 民. 云 计 算 : 系 统 实 例 与 研 究 现 状 [J]. 软 件 学 报 2009,20(5): [8] 李 小 宁, 李 磊, 金 连 文 等. 基 于 OpenStack 构 建 私 有 云 计 算 平 台 [J] 电 信 科 学.2012, 28(9):1-8. [9]OpenStack community.openstack Installation Guide for Ubuntu [EB/OL].http://docs.openstack.org [10]arhaiyun. OpenStack 的 架 构 详 解.[EB/OL]. /details/ [11]shenycs.OpenStack 镜 像 管 理 [EB/OL]. details/ Design and Implementation of Virtual Network Laboratory Based on a Cloud Platform Liu Chunhong, Song Geng, Xu Xiaojie (Institute of Computer and Information Engineering College, Henan Normal University,Xinxiang Henan ,China) Abstract: This paper proposes the designed scheme and detailed deployment method which apply for building the virtual network laboratory based on cloud computing platform with OpenStack in order to solve the problem that high cost and low-usage of resources existed in the construction of laboratory in domestic colleges and universities. The detailed deployment and implementation method is described in this paper. Running result indicates that the proposed approach has stable performance and convenient management. It could provide virtual on-demand resources satisfied the requirement of teaching courses. It also can be spread to the construction of other specialized courses practice platform in order to share resources and improve utilization drastically. Key words: OpenStack;Cloud Computing;Scalability Service;teaching resources;virtual Laboratory

227 MOOC 课 程 论 坛 中 学 习 者 行 为 特 征 浅 析 徐 彬 1, 杨 丹 2, 张 昱 1, 李 封 (1. 东 北 大 学 计 算 中 心, 辽 宁 沈 阳 ; 2. 东 北 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院, 辽 宁 沈 阳 ) 摘 要 : 大 规 模 开 放 在 线 课 堂 的 兴 起 给 高 等 教 育 的 全 球 化 提 供 了 契 机 来 自 世 界 各 地 的 学 习 者 摆 脱 了 时 间 和 空 间 的 限 制 聚 集 于 同 一 个 课 堂 众 多 学 习 者 在 课 程 论 坛 中 展 开 互 动 交 流, 讨 论 各 种 话 题 本 文 旨 在 通 过 分 析 学 习 者 在 课 程 论 坛 的 讨 论 活 动 中 潜 在 的 行 为 特 征, 挖 掘 不 同 行 为 特 征 的 学 习 者 与 课 程 学 习 持 续 时 间 之 间 的 关 系 首 先 分 析 了 开 放 课 程 中 论 坛 板 块 设 计 特 点 以 及 论 坛 用 户 的 身 份, 然 后 根 据 学 习 者 参 与 的 内 容, 对 学 习 者 的 行 为 模 式 进 行 分 类, 进 一 步 构 建 了 学 习 者 之 间 的 互 动 关 系 网 络, 利 用 社 会 网 络 分 析 方 法 分 析 学 习 者 的 网 络 特 征, 挖 掘 学 习 者 行 为 特 征 与 课 程 学 习 持 续 时 间 潜 在 的 关 系 通 过 分 析 Coursera 课 程 平 台 的 真 实 数 据, 对 所 选 取 的 课 程 论 坛 中 学 习 者 行 为 特 征 进 行 实 验, 验 证 了 行 为 特 征 分 类 的 合 理 性 最 后 为 提 高 学 习 者 的 学 习 兴 趣 并 进 一 步 提 高 课 程 的 完 成 率 提 供 一 定 的 参 考 关 键 词 : 在 线 课 堂 ; 社 会 网 络 分 析 ; 主 题 模 型 ; 行 为 特 征 1 引 言 大 规 模 开 放 在 线 课 堂 (Massive Open Online Courses, MOOCs) 平 台 的 出 现, 为 全 球 数 百 万 人 提 供 免 费 的 学 习 机 会, 将 来 自 不 同 地 域 的 大 量 学 习 者 聚 集 于 同 一 课 堂, 把 高 校 课 程 推 广 到 了 一 个 前 所 未 有 的 全 球 范 围 在 与 日 俱 增 的 MOOC 课 程 平 台 中,Coursera, edx 和 Udacity 为 是 其 中 的 主 要 代 表 截 止 2014 年 7 月, 已 有 超 过 8 百 万 用 户 注 册 了 Coursera 平 台, 来 自 110 个 教 育 单 位 提 供 了 超 过 700 门 的 课 程 MOOCs 平 台 开 放 和 免 费 的 特 点 吸 引 了 大 量 的 学 习 者 加 入, 但 开 放 和 免 费 的 特 点, 使 得 学 习 者 可 以 来 去 自 由, 随 之 带 来 了 另 一 个 问 题 : 有 多 少 学 习 者 能 将 一 门 课 程 的 学 习 坚 持 到 底 呢? 来 自 宾 夕 法 尼 亚 大 学 的 研 究 团 队 通 过 统 计 分 析 Coursera 平 台 中 16 门 MOOCs 课 程 的 数 据 指 出, 完 成 率 仅 在 4% [1] 其 实, 低 完 成 率 [2] 在 MOOC 课 程 出 现 以 后 就 一 直 存 在, 尤 其 与 巨 大 的 参 与 者 基 数 相 比, 低 完 成 率 的 问 题 尤 为 显 著 有 学 者 认 为 虽 然 完 成 率 低, 但 是 实 际 完 成 课 程 的 学 习 者 的 绝 对 数 量 仍 然 该 门 课 程 在 所 在 高 校 中 实 际 完 成 的 学 习 者 的 数 量 要 多 但 如 何 提 高 完 成 率 始 终 是 困 扰 教 育 学 者 的 一 个 问 题 造 成 完 成 率 不 足 的 原 因 有 多 种 [3], 其 中 一 个 不 可 忽 视 的 原 因 是 MOOCs 平 台 中 没 有 了 固 定 物 理 空 间 的 限 制, 学 习 者 的 学 习 活 动 以 个 体 学 习 为 主, 师 生 之 间 缺 乏 必 要 的 监 督, 同 学 之 间 缺 乏 高 校 和 及 时 的 交 流, 大 部 分 学 习 者 由 于 面 临 的 问 题 无 法 及 时 解 决 而 知 难 而 退 因 此, 要 提 高 完 成 率, 就 需 要 考 虑 如 何 更 好 的 提 高 学 习 者 的 学 习 积 极 性 本 文 从 分 析 学 习 者 行 为 特 征 入 手, 分 析 不 同 行 为 特 征 的 学 习 者 之 间 的 行 为 差 异, 为 提 高 学 习 者 的 积 极 性 提 供 一 定 的 参 考 2 相 关 工 作 随 着 社 交 媒 体 的 广 泛 应 用, 通 过 社 会 网 络 分 析 的 方 法 研 究 高 等 教 育 中 的 相 关 问 题 也 成 为 了 新 的 研 究 热 点 目 前, 相 关 研 究 主 要 集 中 于 分 析 现 有 社 会 媒 体 在 传 统 教 育 中 的 问 题 或 者 利 用 现 [4] 有 社 会 媒 体 来 提 高 课 堂 教 学 质 量, 如 文 献 通 过 分 析 Twitter 中 关 于 对 课 堂 教 学 的 反 馈, 研 究 分 [5] 析 学 生 在 受 教 育 过 程 中 学 习 感 受 文 献 分 析 人 人 网 中 某 个 课 程 用 户 之 间 除 了 相 互 讨 论 之 外 的 潜 [6] 在 交 互 关 系 文 献 分 析 Twitter 中 关 于 MOOCs 课 堂 的 评 价 与 心 得, 分 析 学 习 者 参 与 MOOCs 课 程 [7] 学 习 中 的 感 受 和 需 求, 以 帮 助 MOOCs 平 台 的 开 发 设 计 文 献 指 出 在 MOOCs 平 台 中 学 生 之 间 的 交 [8] 流 具 有 很 高 的 社 会 协 作 特 征 文 献 尝 试 通 过 分 析 用 户 参 与 MOOCs 课 堂 学 习 的 动 机 来 对 参 与 者 进 [9] [10] 行 分 类 文 献 为 Coursera 课 堂 主 讲 教 师 自 动 标 注 课 程 论 坛 中 的 问 题 文 献 通 过 统 计 分 析 来 预 测 MOOCs 课 程 论 坛 的 帖 子 数 量, 并 进 一 步 提 出 生 成 模 型 研 究 讨 论 的 内 容 与 课 程 本 身 的 相 关 性 [11] 文 献 指 出, 加 强 学 习 者 之 间 的 合 作, 将 有 助 于 提 高 学 习 效 果 本 文 选 取 Coursera 平 台 的 真 实 数 据 展 开 研 究, 通 过 分 析 学 习 者 课 程 学 习 过 程 中 在 课 程 论 坛 中 的 发 帖 和 评 论 等 行 为 活 动 以 及 学 习 者 参 与 讨 论 的 时 间 特 征, 并 利 用 主 题 模 型 分 析 方 法 分 析 学 习 者 参 与 讨 论 的 内 容 特 征 建 立 学 习 者 行 为 模 型, 对 学 习 者 的 行 为 模 式 进 行 分 类 分 析 不 同 行 1 基 金 项 目 : 中 央 高 校 基 本 科 研 业 务 费 专 项 基 金 (N ); 教 育 部 - 英 特 尔 信 息 技 术 专 项 科 研 基 金 (MOE-INTEL ) 作 者 简 介 : 徐 彬, 男,1980-, 浙 江 兰 溪 人, 讲 师, 博 士, 研 究 方 向 为 社 会 网 络 分 析 ;

228 为 特 征 的 学 习 者 与 学 习 持 续 时 间 之 间 的 关 系 并 就 如 何 更 好 提 高 学 习 者 积 极 性 提 供 了 一 定 的 参 考 建 议 3 学 习 者 行 为 特 征 分 析 3.1 用 户 的 论 坛 活 动 量 对 比 Coursera 平 台 中 每 个 开 放 课 程 都 有 一 个 课 程 论 坛 (Discussion Forums), 为 课 程 团 队 与 学 习 者 提 供 相 互 在 线 交 流 的 场 所 为 便 于 管 理, 平 台 将 课 程 论 坛 结 构 分 为 版 块 (Forum), 线 程 (Thread), 帖 子 (Post) 和 评 论 (Comment) 四 个 级 别 其 中 版 块 是 由 课 程 教 师 创 建 的, 用 以 管 理 讨 论 内 容 的 类 别, 例 如 作 业 相 关 问 题 类, 技 术 问 题 类 等, 每 个 版 块 下 面 可 以 由 学 习 者 发 布 不 同 的 线 程 线 程 通 常 对 应 一 个 具 体 的 问 题, 学 习 者 在 线 程 中 可 以 通 过 发 布 帖 子 来 讨 论 当 前 线 程 的 问 题, 此 外, 用 户 还 可 以 针 对 某 个 帖 子 发 表 进 一 步 的 评 论 四 个 级 别 之 间 的 关 系 如 图 1 所 示 课 程 论 坛 版 块 1 线 程 1 帖 子 1 评 论 1 评 论 N 帖 子 N 线 程 N 版 块 N 图 1 课 程 论 坛 层 次 结 构 本 文 以 Coursera 平 台 的 真 是 数 据 展 开 研 究 首 先 设 计 一 个 爬 虫 程 序, 通 过 API 调 用 方 式 总 共 爬 取 了 统 计 与 数 据 分 析 (Statistics And Data Analysis) 类 别 下 15 门 课 程 的 论 坛 数 据, 爬 取 信 息 主 要 包 括 论 坛 消 息 ( 包 括 线 程 帖 子 评 论 ) 的 标 题, 消 息 ID, 所 属 课 程 ID, 发 布 者 ID, 发 布 者 身 份, 发 布 时 间 标 题 与 内 容 等 ; 并 选 取 其 中 10 门 开 课 时 间 超 过 7 周 或 者 已 经 完 结 的 课 程 最 有 有 效 数 据 进 行 分 析 最 终 实 验 的 数 据 集 的 基 本 信 息 如 表 1 所 示 表 1 数 据 集 基 本 指 标 统 计 统 计 量 课 程 数 10 统 计 值 论 坛 线 程 数 量 6684 论 坛 帖 子 数 量 论 坛 评 论 数 量 学 生 用 户 数 量 课 程 论 坛 中 发 帖 量 体 现 了 论 坛 用 户 的 活 跃 程 度 图 2 给 出 所 选 取 的 10 门 课 程 中 课 程 论 坛 自 开 课 当 日 起 80 天 之 内 的 论 坛 日 发 帖 量 曲 线 由 图 可 见, 课 程 论 坛 日 发 帖 量 呈 现 衰 减 趋 势 说 明 随 着 课 程 进 度 的 展 开, 学 习 者 学 习 积 极 性 在 持 续 下 降, 许 多 学 习 者 逐 渐 退 出 课 程 的 学 习 在 课 程 论 坛 的 讨 论 内 容 中, 大 致 可 以 分 为 三 类 [10] : 第 一 类 是 与 课 程 内 容 无 关 的 小 对 话 ( 例 如 自 我 介 绍 或 者 发 起 一 个 学 习 小 组 ); 第 二 类 是 询 问 关 于 课 程 进 程 安 排 的 ( 例 如 什 么 时 候 交 作 业, 如 何 下 载 课 程 资 料 等 ); 第 三 类 是 关 于 学 习 过 程 中 课 程 相 关 的 问 答 其 中, 第 三 类 是 对 学 习 者 学 习 过 程 最 有 价 值 的 讨 论 如 前 所 述,Coursera 平 台 中 每 门 课 程 的 讨 论 是 按 照 版 块 组 织 划 分 的, 每 门 课 程 大 约 有 6~8 个 版 块, 有 些 课 程 在 版 块 下 面 还 建 立 了 二 级 版 块 进 行 更 细 的 划 分 版 块 是 有 课 程 教 师 创 建 的, 限 定 了 讨 论 的 内 容 的 所 属 列 别 因 此, 可 以 简 单 的 通 过 人 工 标 记 每 门 课 程 的 版 块 来 确 定 论 坛 讨 论 内 容 的 类 别 图 3 给 出 了 10 门 课 程 被 标 记 为 第 三 类 讨 论 的 所 有 讨 论 占 当 日

229 课 程 所 有 讨 论 的 比 重 统 计 曲 线 对 比 图 2 和 图 3 可 以 看 出, 虽 然 在 讨 论 活 动 逐 渐 衰 减 的 前 提 下, 在 课 程 中 期, 还 是 出 现 了 一 个 第 三 类 讨 论 的 小 高 峰 说 明 了 一 部 分 坚 持 学 习 的 学 习 者 在 课 程 中 期 阶 段 课 程 相 关 的 问 题 开 始 增 多, 如 果 这 些 问 题 能 在 学 习 伙 伴 之 间 的 讨 论 交 流 中 得 以 解 决, 将 有 助 于 学 习 者 完 成 整 个 课 程 的 学 习 图 2 课 程 论 坛 的 日 发 帖 量 统 计 曲 线 (10 门 课 程 ) 图 3 课 程 论 坛 第 三 类 讨 论 比 重 统 计 (10 门 课 程 ) 在 用 户 的 管 理 上,Coursera 平 台 将 用 户 分 为 系 统 用 户, 课 程 团 队 用 户 和 学 生 用 户 其 中 系 统 用 户 仅 负 责 平 台 建 设 相 关 的 技 术 问 题 的 处 理 课 程 团 队 和 学 生 用 户 是 课 程 论 坛 中 讨 论 的 主 要 群 体, 其 中 课 程 团 队 用 户 包 括 主 讲 教 师 (Instructor), 职 员 (Staff), 课 程 助 理 (Community TA) 本 文 就 不 同 身 份 的 用 户 的 论 坛 发 帖 量 做 了 对 比 统 计, 结 果 如 图 4 所 示, 可 以 看 出, 相 对 于 学 生 用 户 的 发 帖 量, 课 程 团 队 的 发 帖 量 明 显 不 足, 学 习 活 动 仍 然 以 学 生 之 间 的 相 互 讨 论 为 主 而 且, 课 程 团 队 的 活 动 与 论 坛 活 跃 度 没 有 必 然 联 系, 在 开 课 期 间, 课 程 团 队 的 发 帖 量 基 本 稳 定, 但 是 学 生 的 发 帖 量 一 直 在 衰 减 由 于 课 程 团 队 中 人 员 有 限, 而 学 生 在 论 坛 的 提 问 往 往 被 大 量 的 其 他 信 息 所 淹 没, 有 很 大 一 部 分 学 生 由 于 所 提 出 的 问 题 没 有 得 到 及 时 解 答 而 被 迫 退 出 了 课 程 的 学 习 因 此, 促 进 学 习 者 之 间 相 互 的 交 流, 将 能 更 有 效 地 提 高 学 习 者 的 积 极 性 图 4 不 同 身 份 的 周 发 帖 量 统 计 曲 线 (10 门 课 程 ) 在 所 选 定 的 10 门 课 程 中, 一 共 有 位 学 生 用 户 参 与 了 课 程 论 坛 的 讨 论, 总 发 布 了

230 条 消 息 ( 包 括 帖 子 和 评 论 ) 图 5 给 出 了 发 布 消 息 数 和 相 应 的 学 生 数 关 系 曲 线 其 中, 有 5919 位 学 生 仅 发 布 了 1 条 消 息 这 些 消 息 的 内 容 以 自 我 介 绍 或 者 问 候 为 主, 与 课 程 内 容 关 系 不 大 因 此 将 这 些 用 户 视 为 非 活 跃 用 户 本 文 重 点 研 究 发 布 消 息 数 大 于 1 的 活 跃 用 户 的 行 为 特 征 3.2 学 习 者 问 答 行 为 模 式 特 征 图 5 帖 子 评 论 数 量 与 学 生 数 曲 线 ( 横 坐 标 为 对 数 坐 标 ) Coursera 平 台 的 课 程 论 坛, 可 以 看 成 是 一 个 围 绕 课 程 的 社 交 媒 体, 但 常 规 的 社 交 媒 体 ( 如 微 博 ) 更 多 的 是 日 常 交 流, 而 在 课 程 论 坛 中, 不 仅 有 日 常 交 流, 同 时 更 多 的 是 技 术 讨 论 因 此, MOOCs 课 程 论 坛 更 像 是 问 答 平 台 但 同 百 度 问 问 等 问 答 平 台 相 比, 这 里 问 答 内 容 大 部 分 仅 围 绕 某 个 课 程 学 习 者 在 其 中 的 活 动 主 要 是 提 出 问 题 和 回 答 问 题 从 学 生 的 行 为 模 式 角 度, 有 些 学 生 更 倾 向 于 提 出 问 题, 有 些 学 生 则 乐 于 解 答, 也 有 些 学 生 问 答 兼 备 通 过 判 断 发 布 消 息 内 容 中 是 否 存 在 what why which 疑 问 词 以 及 问 号 等 标 点 符 号 可 以 将 消 息 内 容 标 记 为 问 题 和 陈 述 两 类 然 后 统 计 同 一 学 生 在 其 所 发 布 消 息 中 标 记 为 问 题 的 消 息 占 比, 可 以 将 该 学 生 的 行 为 模 式 划 分 为 提 问 型, 回 答 型 和 交 叉 型 三 种 类 别 M 条 消 息 (i 为 消 息 类 别, 1 假 设 某 个 学 生 u 在 某 课 程 论 坛 中 发 布 了 ui i 时, 消 息 为 线 程, i 2 时, 消 息 为 帖 子, i 3 时, 消 息 为 评 论 ), 其 中 提 问 消 息 为 Q ui 条, 同 时, 定 义 所 有 课 程 论 坛 总 消 息 数 为 M ai, 其 中 累 计 提 问 消 息 为 Q ai, 则 可 定 义 该 学 生 的 提 问 指 数 : Qai Qui 2 P u [ ( ) ] 3 ki (1) M M 1 3 i 1 ai ui 式 中, k i 为 0~1 之 间 的 常 数 系 数 图 6 给 出 了 k i 不 同 取 值 时 10 门 课 程 所 有 活 跃 学 生 用 户 的 提 问 指 数 分 布 图 由 图 可 见, 在 选 取 合 适 系 数 时, 并 设 定 提 问 指 数 的 区 间, 即 可 简 单 的 将 学 生 分 成 3 类 本 文 选 取 K 系 数 为 [0.75,0.65,0.15], 同 时 设 定 指 数 区 间 为 : u A u C u Q P [0 0,.2] P (0.2 0,.4] u P (0.4 1,.0] 3.3 学 习 者 行 为 角 色 及 关 系 网 络 u u (2) 如 前 所 述, 课 程 论 坛 类 似 于 一 个 小 型 的 社 会 网 络, 学 习 者 在 其 中 的 论 坛 活 动 逐 渐 形 成 了 彼 此 的 关 系 网 络 在 一 个 课 程 论 坛 中, 学 习 者 可 以 发 起 一 个 新 的 讨 论 线 程, 也 可 以 在 一 个 已 有 线 程 中 发 布 新 的 帖 子 或 者 对 已 有 帖 子 发 表 评 论 因 此, 学 习 者 的 论 坛 行 为 角 色 可 以 分 为 三 种, 即 : 线 程 发 起 者 (thread starter); 帖 子 发 布 者 (poster); 帖 子 评 论 者 (commenter) 而 且, 同 一 学 生 用 户, 可 以 兼 有 三 种 论 坛 行 为 在 论 坛 互 动 过 程 中, 用 户 之 间 逐 渐 形 成 了 一 个 的 关 系 网 络, 关 系 边 的 建 立 并 不 是 由 于 双 方 的 好 友 关 系, 而 是 由 于 双 方 就 某 个 问 题 的 交 流 因 此 我 们 假 定, 线 程 中 所 有 帖 子 的 作 者 和 该 线 程 的 创 建 者 有 一 条 关 系 边, 而 线 程 中 评 论 的 作 者 不 仅 和 线 程 创 建 者 有 一 条 关 系 边, 同 时 和 其 所 评 论 的 帖 子 的 作 者 也 存 在 一 条 关 系 边 在 一 个 线 程 中 构 成 的 用 户 关 系 如 图 7 所 示 其 中, 帖 子 发 布 者 指 向 线 程 发 起 者 的 关 系 边 E 1和 评

231 第七届全国计算机网络教学研讨暨网络工程专业建设研讨会论文集 论者指向帖子发布者的关系边 E 2 是直接边 而评论者指向线程发布者的边 E 3 是间接边 图 6 活跃用户的提问指数分布 评论者 帖子发布者 E2 评论者 E2 E3 评论者 评论者 E3 E1 E3 E3 E2 E1 E3 E1 线程发起者 E2 E2 帖子发布者 E2 帖子发布者 E3 评论者 评论者 图 7 课程论坛用户之间的关系 因此 通过分析论坛活跃用户之间的互动关系 可以构建一个以论坛活跃学生用户为 节点 用户之间的消息指向为关系边的社会网络 在所构建的网络中同时记录节点用 户的问答行为模式和关系边的类别 最终构成了一个具有节点属性和边属性的有向网 络 最终构成的关系网络指标如表 2 所示 表 2 活跃学生之间的关系网络 活跃学生 节点 数量 8495 活跃学生之间的关系边 网络节点特征分析 在所构建的网络中 首先计算网络节点的度特征 由于所构建的网络是有向网络 因 此需要分别计算入度和出度 根据之前建模得到的用户问答行为模式 将用户分成 Q, C, A 三组分别计算各组节点的平均入度和平均出度 得到的结果如图 8 所示 由于不同课程所 构建的网络是相互独立的 因此分别计算 10 门课程的三组用户节点的平均入度和平均出 度 可以看出 Q 组用户具有更高的入度 而 A 组用户具有更高的出度

232 图 8 不 同 问 答 行 为 用 户 的 网 络 节 点 特 征 进 一 步, 按 照 相 同 的 入 度 和 出 度 对 用 户 进 行 分 组, 然 后 计 算 用 户 分 组 计 算 相 同 组 的 平 均 持 续 学 习 时 间 这 里, 由 于 无 法 获 取 用 户 实 际 的 持 续 学 习 时 间, 本 文 假 定 某 个 用 户 的 持 续 学 习 时 间 为 从 该 用 户 第 一 个 帖 子 开 始 到 最 后 一 个 帖 子 结 束, 即 以 用 户 在 论 坛 中 活 跃 时 长 作 为 该 用 户 的 持 续 学 习 时 间 结 果 如 图 9 所 示 其 中 图 9(a) 为 持 续 学 习 时 间 与 入 度 的 关 系 曲 线, 图 9(b) 为 持 续 学 习 时 间 与 出 度 的 关 系 曲 线 (a) 持 续 时 间 与 入 度 图 9 持 续 学 习 时 间 与 网 络 节 点 特 征 (b) 持 续 学 习 时 间 与 出 度 从 图 中 可 以 看 出, 学 习 者 的 持 续 学 习 时 间 与 网 络 节 点 的 入 度 关 系 不 大, 而 节 点 的 出 度 越 高 的 节 点, 其 持 续 学 习 时 间 也 相 对 较 长 这 是 由 于 节 点 入 度 与 学 习 者 提 问 次 数 相 关, 有 些 学 习 者 虽 然 问 题 很 多, 但 是 如 果 问 题 得 到 及 时 解 决, 学 习 者 仍 然 可 以 坚 持 较 长 的 学 习 时 间 而 节 点 出 度 与 学 习 者 解 答 他 人 问 题 的 次 数 相 关 如 果 学 习 者 解 答 了 更 多 的 问 题, 表 明 其 对 课 程 的 掌 握 程 度 越 好, 学 习 成 就 感 也 越 高 同 时 也 有 助 于 促 进 其 学 习 积 极 性 的 保 持 4 结 论 与 展 望 MOOCs 课 堂 的 课 程 论 坛 中 用 户 之 间 的 相 互 讨 论 交 流 形 成 了 一 个 新 的 关 系 网 络, 本 文 通 过 社 会 网 络 分 析 方 法, 研 究 分 析 用 户 之 间 所 形 成 的 关 系 网 络 的 特 征, 对 用 户 行 为 特 征 进 行 分 类, 研 究 行 为 特 征 与 学 习 者 在 课 程 中 的 持 续 学 习 时 间 之 间 的 关 系 有 助 于 促 进 学 习 者 的 学 习 积 极 性, 促 使 更 多 学 习 者 完 成 课 程 的 学 习 除 了 缺 乏 有 效 交 流 以 及 时 解 决 学 习 过 程 中 遇 到 的 问 题 以 外,MOOCs 课 程 中 学 生 退 出 课 程 还 有 很 多 其 他 原 因 如 何 进 一 步 提 高 完 成 率, 还 需 要 更 多 深 入 的 研 究 例 如 在 课 程 论 坛 中 根 据 学 习 者 提 问 的 内 容 为 其 推 荐 一 些 课 外 辅 助 资 源, 或 者 为 其 推 荐 其 他 学 习 伙 伴 促 进 相 互

233 交 流, 以 更 好 更 快 的 解 决 学 习 者 所 遇 到 的 问 题 此 外, 学 习 者 的 既 有 知 识 掌 握 程 度 也 存 在 很 大 差 异, 如 何 根 据 学 习 者 自 身 水 平 设 计 更 加 个 性 化 的 课 程 平 台, 将 是 一 个 更 加 严 峻 的 挑 战 参 考 文 献 [ 1 ] Laura Perna, Alan Ruby, Robert Boruch, Nicole Wang, Janie Scull, Chad Evans, Seher Ahmad. The Life Cycleof a Million MOOC Users. MOOC Research Initiative Conference December [ EB/OL]. [2] Ry Rivard. Measuring the MOOC Dropout Rate. Inside Higher Education March. [EB/OL]. [3] Luis M. Vaquero, Manuel Cebrian. The Rich Club Phenomenon in the Classroom [J]. Nature(Scientific Reports),2013, 3:1174; DOI: /srep [4] Xin Chen, Mihaela Vorvoreanu, Krishna Madhavan. Mining Social Media Data for Understanding Students Learning Experiences [J]. IEEE Trans. On Learning Technologies,2013(Accepted). [5] Jing Jiang, Christo Wilson, Xiao Wang, et al. Understanding Latent Interactions in Online Social Networks[J]. ACM Trans. On the Web,2013, 7(4):18:1-18:39. [6] Apostolos Koutropoulos, Sean C. Abajian, Inge dewaard, et al. What Tweets Tell us About MOOC Participation[J]. International Journal of Emerging Technologies in Learning,2014,9(1):8-21. [7] Franka Griinewald, Christoph Meinel, Michael Totschnig, et al. Designing MOOCs for the Support of Multiple Learning Styles[J]. Scaling up Learning for Sustained Impact(Lecture Notes in Computer Science),2013,8095: [8] A. Anderson, D. Huttenlocher, J. Kleinberg, J. Leskovec.Engaging with Massive Online Courses[C]. ACM International Conference on World Wide Web (WWW), [9] Tanmay Sinha. Supporting MOOC instruction with Social Network Analysis,2014, [10] Christopher G. Brinton, Mung Chiang, Shaili Jain, et al. Learning About Social Learning in MOOCs: From Statistical Analysis to Generative Model[J],2014,IEEE Trans. On Learning Technologies.(Accepted) [11] Breslow, L. B., Pritchard, D. E., DeBoer, J.,et al. Studying learning in the worldwide classroom: Research into edx's first MOOC[J]. Research & Practice in Assessment, 8, Study on of Learners Behavior Feature in MOOC Course Forum XU Bin 1,YANG Dan 2,ZHANG Yu 1,LI Feng 1 1 (Computing Center, Northeastern University, Shenyang , China) 2 (College of Information Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang , China) Abstract: The rapid deployment of Massive Open Online Courses (MOOCs) has created a surge in the global connectivity among students for educational purposes. Students came from all around the world enrolled to study same course beyond the temporal and spatial barrier. Numerous students communicated each other in course forum. In this paper, learner s latent behavior feature in the course forum discussions is analyzed, and the relationship between behavior feature and the length of keep studying throughout the course duration is studied. The structure of course forum as well as the role of forum users is analyzed firstly, and then based on the contents of the learner participation, learners' behavior patterns is classified. Furthermore, a relationship network among those active students in course forum is constructed. The network feature is computed based on social network analysis. By analyzing real data from Coursera platform, empirical study is performed on selected courses including student s behavior features. Experiment result demonstrated that the rationality of behavior characteristic

234 classification. Finally, the suggestion about how to improve learner s interest and further to enhance the completion rate are provided. Key words: online courses, social network analysis, topic model, behavior feature

235 以 国 家 精 品 课 程 为 主 导 的 网 络 课 程 体 系 建 设 胡 素 君 1, 杨 庚 2, 章 韵 1, 李 鹏 (1. 南 京 邮 电 大 学 计 算 机 学 院, 江 苏 南 京 ) (2. 南 京 邮 电 大 学 研 究 生 院, 江 苏 南 京 ) 摘 要 : 介 绍 与 计 算 机 网 络 课 程 相 关 的 课 程 体 系 设 置 中 存 在 的 问 题, 阐 述 如 何 以 国 家 精 品 课 程 为 主 导 推 进 计 算 机 网 络 课 程 体 系 建 设 的 主 要 改 革 措 施, 提 出 分 层 的 网 络 课 程 体 系 结 构 和 分 层 次 的 人 才 培 养 模 式 关 键 词 : 国 家 精 品 课 程, 课 程 体 系 结 构, 人 才 培 养 模 式 1 问 题 的 提 出 互 联 网 的 发 展 改 变 了 人 们 的 生 活 与 社 会 发 展 模 式, 由 于 计 算 机 网 络 技 术 发 展 日 新 月 异, 网 络 相 关 的 课 程 在 教 学 上 如 何 与 时 俱 进, 避 免 教 学 内 容 陈 旧 等 问 题 ; 网 络 课 程 群 课 程 间 如 何 衔 接, 避 免 课 程 之 间 教 学 内 容 的 重 复 与 脱 节 在 一 些 本 科 院 校 中, 有 些 院 校 由 于 实 验 条 件 的 限 制, 计 算 机 网 络 系 列 课 程 的 教 学 采 用 纯 理 论 教 学 方 式 主 要 注 重 网 络 的 模 型 分 层 思 想 及 各 层 协 议, 理 论 性 强 抽 象, 内 容 侧 重 基 本 原 理, 教 师 讲 授 困 难, 学 生 对 真 实 的 网 络 环 境 又 缺 乏 了 解, 没 有 实 际 动 手 的 机 会 ; 而 计 算 机 网 络 技 术 发 展 迅 速 内 容 更 新 快, 又 具 有 很 强 的 实 践 性 这 样 整 个 教 学 过 程 枯 燥 乏 味, 给 学 生 的 感 觉 是 理 论 与 实 际 严 重 脱 节 在 人 才 培 养 上, 如 何 根 据 学 生 自 身 情 况, 结 合 专 业 培 养 目 标, 实 现 分 阶 段 分 层 次 培 养 如 何 发 挥 国 家 精 品 课 程 的 优 势, 覆 盖 各 个 相 关 课 程 教 学 实 验 和 创 新 项 目, 是 急 需 解 决 的 关 键 问 题 2 研 究 目 标 该 项 目 的 研 究 目 标 是 以 国 家 精 品 课 程 计 算 机 通 信 与 网 络 为 主 导, 以 研 究 生 课 程 计 算 机 网 络 网 络 信 息 安 全, 本 科 生 课 程 数 据 通 信 与 计 算 机 网 络 计 算 机 通 信 与 网 络 实 验 TCP/IP 网 络 设 计 与 实 现 课 程 设 计 ( 计 算 机 网 络 方 向 ), 以 及 实 践 类 STITP 创 新 项 目 学 生 毕 业 设 计 ( 网 络 类 ) 等 课 程 为 辅, 积 极 推 进 工 科 信 息 类 计 算 机 网 络 课 程 体 系 建 设 [1] 同 时, 我 们 也 要 看 到, 高 校 学 生 是 建 设 创 新 型 国 家 的 主 体 力 量, 他 们 具 有 的 创 新 能 力 直 接 关 系 到 国 家 的 命 运 与 未 来 通 过 本 项 目 的 研 究, 也 希 望 能 够 找 到 先 进 的 教 学 方 法, 对 学 生 进 行 科 学 思 维 的 训 练, 提 高 学 生 提 出 问 题 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力 同 时, 理 论 教 学 与 实 践 教 学 互 相 促 进, 齐 头 并 进, 推 动 层 次 化 的 人 才 培 养 3 主 要 改 革 措 施 和 实 施 情 况 本 教 改 项 目 注 重 教 学 内 容 和 教 学 方 法 的 研 讨 与 实 践, 主 要 表 现 在 以 下 几 个 方 面 : 1) 课 程 体 系 与 培 养 计 划 相 适 应 课 程 体 系 的 内 在 关 联 与 层 次 明 确, 包 含 了 计 算 机 通 信 与 网 络 TCP/IP 网 络 设 计 与 实 现 计 算 机 通 信 与 网 络 实 验 等 近 十 门 课 程, 课 程 组 经 过 多 次 细 致 讨 论, 同 时 结 合 了 南 京 邮 电 大 学 的 办 学 定 位, 围 绕 南 京 邮 电 大 学 研 究 生 院 的 培 养 目 标, 以 及 计 算 机 学 院 三 个 专 业

236 ( 计 算 机 科 学 与 技 术 软 件 工 程 信 息 安 全 ) 的 人 才 培 养 目 标, 每 门 课 程 的 大 纲 明 确 前 修 和 后 续 课 程 内 容 衔 接 合 理, 从 而 避 免 了 每 门 课 程 内 容 的 重 复 或 脱 节, 保 证 了 学 生 能 够 循 序 渐 进 的 系 统 学 习 网 络 信 息 类 课 程 的 知 识, 逐 步 得 到 锻 炼 提 高 2) 课 程 内 容 设 置 与 时 俱 进 在 制 定 授 课 计 划 时, 以 人 为 本, 结 合 授 课 对 象 所 在 专 业 的 人 才 培 养 目 标 合 理 地 设 置 教 学 内 容, 使 课 程 教 学 更 好 地 为 人 才 培 养 服 务 ; 为 了 适 应 网 络 相 关 知 识 发 展 变 化 快 的 需 要, 同 一 门 课 程, 在 不 同 学 期 的 授 课 计 划 会 有 所 不 同, 会 及 时 删 除 课 程 中 过 时 的 内 容, 同 时, 又 会 通 过 讲 座 的 形 式, 及 时 补 充 一 些 网 络 发 展 中 的 前 沿 知 识 3) 制 作 特 色 鲜 明 的 课 程 课 件 课 程 体 系 中 涉 及 到 的 每 门 课 程, 均 制 作 了 特 色 鲜 明 的 课 件 和 网 站 结 合 计 算 机 技 术 和 网 络 技 术 的 发 展, 特 别 是 我 校 在 通 信 方 面 的 优 势 和 特 色 课 件 特 色 鲜 明, 内 容 新 颖 ; 知 识 体 系 完 整, 重 点 突 出 ; 内 容 直 观, 动 画 效 果 好 其 中 计 算 机 通 信 与 网 络 课 件 获 得 江 苏 省 高 等 学 校 优 秀 多 媒 体 教 学 课 件 二 等 奖 4) 强 调 理 论 教 学 与 实 践 相 结 合 课 程 体 系 中 的 计 算 机 通 信 与 网 络 实 验 网 络 工 程 技 术 网 络 编 程 技 术 等 课 程, 均 安 排 有 不 同 层 次 的 实 验, 通 过 课 程 实 验 可 以 验 证 所 学 的 理 论 知 识, 强 化 学 生 对 理 论 知 识 的 理 解, 同 时, 每 门 课 程 又 有 开 放 性 实 验, 使 学 生 能 发 挥 学 习 的 自 主 性 启 发 性 以 及 研 究 性, 有 利 于 培 养 学 生 主 动 学 习, 培 养 独 立 思 考, 解 决 通 信 与 网 络 的 实 际 问 题 的 能 力 5) 课 程 教 学 仿 真 软 件 应 用 信 息 类 网 络 课 程 存 在 教 学 内 容 多 知 识 点 抽 象 和 课 堂 教 学 限 制 的 问 题, 研 究 课 堂 教 学 过 程 中 仿 真 软 件 的 应 用, 随 着 学 生 人 数 大 量 的 增 加, 现 有 网 络 设 备 不 足 以 提 供 学 生 进 行 所 有 的 网 络 实 验 使 用 仿 真 软 件 可 以 部 分 替 代 实 际 的 设 备 的 需 求, 具 有 低 成 本 易 操 作 方 便 快 捷 的 特 点 对 教 学 仿 真 软 件 加 以 研 究, 以 提 高 教 学 水 平 和 教 学 效 果 6) 分 层 次 个 性 化 地 培 养 学 生 课 程 体 系 中 包 括 必 修 课 限 选 课 任 选 课, 又 包 括 理 论 课 实 践 课, 再 加 开 放 性 实 验 各 种 竞 赛 科 技 创 新 训 练 学 生 参 与 教 师 科 研 项 目 毕 业 设 计 思 科 培 训 等 方 式 对 学 生 分 层 次 地 培 养, 使 学 生 根 据 自 己 的 能 力 与 兴 趣 进 行 选 择 4 研 究 的 基 本 成 效 1) 教 学 理 论 创 新 经 过 长 期 实 践 探 索 研 究, 建 立 了 具 有 通 信 特 色 分 层 的 计 算 机 网 络 课 程 体 系 结 构, 如 图 1 所 示 基 础 原 理 层 中 的 课 程 是 其 他 课 程 的 基 础, 作 为 专 业 基 础 课 开 设, 让 每 位 学 生 都 掌 握 计 算 机 网 络 的 相 关 理 论 知 识 实 践 层 中 的 课 程 以 必 修 课 和 限 选 课 为 主, 培 养 学 生 在 网 络 应 用 开 发 组 网 技 术 网 络 编 程 网 络 规 划 和 设 计 分 析 和 解 决 网 络 问 题 等 方 面 的 理 论 和 实 践

237 能 力 高 级 应 用 层 中 的 课 程 以 限 选 课 和 任 选 课 为 主, 进 一 步 地 培 养 学 生 具 有 网 络 协 议 研 究 和 开 发 能 力 以 及 提 高 学 生 在 实 际 环 境 中 处 理 信 息 安 全 问 题 能 力 高 级 应 用 层 网 络 协 议 工 程 网 络 与 信 息 管 理 网 络 信 息 安 全 实 践 层 TCP/IP 网 络 设 计 与 实 现 网 络 编 程 技 术 网 络 工 程 技 术 计 算 机 通 信 与 网 络 实 验 基 础 原 理 层 计 算 机 通 信 与 网 络 图 1 分 层 的 网 络 课 程 体 系 结 构 2) 人 才 培 养 模 式 创 新 针 对 人 才 的 培 养, 可 以 采 用 一 种 分 层 次 的 人 才 培 养 模 式, 如 图 2 所 示 应 根 据 不 同 专 业 的 培 养 目 标, 有 针 对 性 地 进 行 网 络 实 验 教 学 ; 设 计 多 层 次 多 类 型 的 教 学 实 验, 循 序 渐 进 地 开 展 实 验 教 学 ; 开 展 独 具 特 色 的 实 验 教 学, 提 高 实 验 教 学 的 效 果 ; 设 置 多 个 实 践 环 节, 培 养 学 生 的 自 主 学 习 和 研 究 能 力 ; 通 过 创 新 性 实 验 教 学, 强 化 学 生 的 创 新 精 神 和 能 力 培 养 总 之, 通 过 理 论 课 实 践 课 开 放 性 实 验 科 技 创 新 训 练 竞 赛 科 研 毕 业 设 计 等 环 节, 分 层 次 个 性 化 地 进 行 人 才 培 养 竞 赛 科 研 毕 业 设 计 ( 网 络 相 关 ) 课 外 的 开 放 性 实 验 科 技 创 新 训 练 限 制 性 选 修 课 ( 根 据 不 同 的 专 业 学 生 的 兴 趣 来 选 择 ) 理 论 课 的 课 堂 学 习 实 验 课 课 程 设 计 科 技 ( 必 修 环 节, 基 础 ) 图 2 分 层 次 的 人 才 培 养 模 式 3) 教 学 模 式 教 学 方 法 的 特 色 教 师 是 教 学 环 节 中 的 关 键, 但 不 是 包 办 代 替 在 教 学 过 程 中 坚 持 教 师 为 主 导 学 生 为 主 体 的 思 想 课 堂 教 学 以 基 础 理 论 与 技 术 为 主, 采 用 启 发 式 讲 授 针 对 计 算 机 通 信 与 网 络 等 课 程 覆 盖 的 内 容 较 多, 我 们 在 教 学 过 程 中, 注 重 粗 线 条, 突 出 重 点 和 难 点, 以 基 础 为 主, 理 解 基 本

238 概 念 和 工 作 原 理, 理 顺 通 信 和 网 络 的 关 键 技 术 避 免 混 淆 不 清, 切 忌 照 本 宣 讲 要 求 牢 固 掌 握 基 本 性 内 容, 对 于 具 有 先 进 性 及 研 究 性 的 内 容 采 用 引 导 和 思 考 课 堂 教 学 与 实 验 教 学 相 结 合 计 算 机 通 信 与 网 络 等 课 程 具 有 很 强 的 实 践 性, 通 过 单 独 设 立 实 验 课 或 者 增 加 实 验 课 所 占 学 时, 通 过 实 验 来 加 深 理 解 课 程 的 理 论 内 容, 使 学 生 学 以 致 用, 融 为 贯 通, 并 为 学 生 在 毕 业 设 计 中 进 一 步 深 入 消 化 所 学 的 知 识 独 立 设 计 打 下 基 础 基 于 网 络 的 计 算 机 辅 助 教 学 充 分 利 用 现 有 的 网 络 技 术, 建 设 各 门 课 程 的 课 程 网 站, 提 供 网 络 教 学 和 交 互 的 手 段, 安 排 教 师 定 期 查 看 网 站 相 关 栏 目 并 答 复, 作 为 课 堂 教 学 的 补 充 编 制 了 多 门 课 程 的 幻 灯 片 课 件, 将 教 学 内 容 按 知 识 单 元 进 行 结 构 化, 使 学 生 能 根 据 自 己 的 需 要 兴 趣 进 行 主 动 学 习, 并 在 此 基 础 上 作 有 选 择 的 深 化 和 发 展 课 程 教 学 与 课 前 / 后 复 习 有 机 地 结 合 具 体 做 法 : 通 过 整 理 和 教 材 配 套 的 复 习 要 点 例 题 分 析 习 题 与 思 考, 以 组 合 方 式 提 供 给 学 生, 使 学 生 能 发 挥 学 习 的 自 主 性 启 发 性 以 及 研 究 性, 思 考 题 引 导 学 生 如 何 深 入 进 行 研 究 5 结 语 通 过 该 项 目 的 研 究 与 实 践, 以 国 家 精 品 课 程 为 基 础 推 进 网 络 课 程 体 系 建 设, 引 导 课 程 体 系 教 学 内 容 体 系 改 革, 引 领 教 学 方 法 与 教 学 手 段 更 新 这 样 才 能 建 设 一 支 高 水 平 高 绩 效 的 教 学 团 队, 更 好 地 发 挥 好 教 师 在 教 学 过 程 中 的 主 导 作 用 强 化 基 础 理 论 知 识 教 学, 加 强 实 验 实 践 环 节 教 学, 提 高 学 生 综 合 素 质 和 实 践 能 力, 激 发 学 生 的 学 习 兴 趣 和 热 情, 培 养 实 践 能 力 强 专 业 特 色 鲜 明 的 研 究 和 应 用 型 人 才 参 考 文 献 : [1] 杨 庚, 胡 素 君, 章 韵, 李 鹏. 简 论 高 校 精 品 课 程 的 地 位 与 作 用 [J], 计 算 机 教 育,2010(6):

239 浅 谈 工 程 教 育 认 证 背 景 下 的 网 络 专 业 课 程 体 系 建 设 仇 建 1, 徐 明 1, 陈 宾 宾 (1. 杭 州 电 子 科 技 大 学 计 算 机 学 院, 浙 江 杭 州 ; 2. 浙 江 大 学 生 物 医 学 工 程 与 仪 器 科 学 学 院, 浙 江, 杭 州 ) 2 摘 要 : 根 据 华 盛 顿 协 议 框 架, 建 立 符 合 国 际 实 质 等 效 要 求 的 专 业 体 系, 通 过 工 程 教 育 专 业 认 证, 已 成 为 高 校 工 程 类 专 业 建 设 的 广 泛 共 识 如 何 进 行 专 业 培 养 计 划 设 计, 尤 其 是 专 业 课 程 体 系 建 设, 以 达 到 工 程 教 育 认 证 的 标 准, 培 养 合 格 工 程 师, 成 了 专 业 建 设 新 的 研 究 热 点 通 过 对 工 程 教 育 认 证 对 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 建 设 要 求 的 解 读, 结 合 本 校 实 际 提 出 一 套 解 决 方 案, 希 望 对 高 校 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 建 设 提 供 有 益 借 鉴 关 键 词 : 工 程 教 育 认 证 ; 华 盛 顿 协 议 ; 网 络 工 程 ; 课 程 体 系 建 设 0 引 言 伴 随 着 经 济 发 展 的 全 球 化 趋 势, 大 学 毕 业 生 的 求 职 眼 光 逐 渐 扩 展 到 了 世 界 范 围 高 等 教 育 国 际 化 高 校 学 位 国 际 间 互 认 已 经 成 为 发 展 的 必 然 趋 势 华 盛 顿 协 议 (Washington Accord) 是 世 界 上 最 有 影 响 力 的 工 程 教 育 学 历 和 从 业 资 格 互 认 的 国 际 性 协 议 之 一, 协 议 组 织 成 员 相 互 承 认 经 认 证 过 的 工 程 教 育 专 业 点, 主 要 为 本 科 院 校 工 程 性 专 业 我 国 的 工 程 教 育 专 业 认 证 始 于 2006 年, 以 华 盛 顿 协 议 为 标 准, 学 习 国 外 经 验 进 行 认 证 试 点 工 作, 逐 步 尝 试 并 完 成 了 一 些 高 校 工 程 性 专 业 的 认 证 2013 年 6 月, 中 国 被 批 准 加 入 华 盛 顿 协 议 成 为 准 会 员 国, 国 内 高 校 对 专 业 的 工 程 认 证 越 来 越 重 视 参 照 专 业 认 证 标 准 改 进 专 业 培 养, 参 与 并 通 过 工 程 认 证, 逐 渐 成 为 了 高 等 院 校 工 程 性 专 业 建 设 的 指 导 方 向 网 络 工 程 专 业 ( 以 下 简 称 网 工 专 业 ) 是 计 算 机 学 科 的 主 流 本 科 专 业 之 一, 也 是 2014 年 之 后 即 将 加 入 到 认 证 行 列 的 专 业, 其 与 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 ( 以 下 简 称 计 科 专 业 ) 具 有 一 定 的 同 质 性 也 有 显 著 差 异 我 校 计 算 机 学 院 于 2014 年 上 半 年 参 与 了 计 科 专 业 的 工 程 教 育 认 证, 目 前 已 完 成 进 校 考 察 学 院 正 积 极 准 备 网 工 专 业 的 认 证 工 作, 希 望 通 过 认 证 对 网 工 专 业 的 培 养 方 案 课 程 体 系 教 学 过 程 和 考 核 方 式 实 现 整 体 提 升 由 于 网 工 专 业 的 认 证 标 准 细 则 尚 未 出 台, 其 标 准 和 计 科 专 业 认 证 标 准 是 否 有 差 异 尚 不 明 确 本 文 以 通 用 标 准 为 依 据, 结 合 本 校 计 科 专 业 认 证 经 验, 浅 谈 如 何 理 解 工 程 教 育 认 证 的 理 念 和 规 范, 完 善 并 提 升 网 工 专 业 的 课 程 体 系 建 设 1 华 盛 顿 协 议 和 工 程 教 育 专 业 认 证 华 盛 顿 协 议 (Washington Accord) 于 1989 年 由 美 国 英 国 加 拿 大 爱 尔 兰 澳 大 利 亚 和 新 西 兰 等 六 个 国 家 的 非 官 方 工 程 组 织 经 政 府 授 权 签 署 [1] 协 议 组 织 成 员 相 互 承 认 已 经 过 认 证 的 工 程 教 育 专 业 点, 即 高 等 院 校 工 程 类 专 业 任 一 签 约 成 员 认 证 的 专 业 点 所 培 养 的 毕 业 生, 可 以 到 其 他 成 员 国 家 或 地 区 从 事 初 级 工 程 师 的 工 作 由 于 华 盛 顿 协 议 对 工 程 师 培 养 提 出 了 一 系 列 科 学 的 质 量 管 理 规 范, 并 提 供 学 位 互 认 的 良 好 机 制, 其 全 球 影 响 力 逐 渐 提 升, 越 来 越 多 的 国 家 和 地 区 纷 纷 申 请 加 入 该 协 议 截 至 2014 年, 华 盛 顿 协 议 组 织 已 陆 续 接 受 其 他 12 个 国 家 和 地 区 为 正 式 成 员, 并 有 5 个 国 家 和 地 区 成 为 预 备 会 员, 待 两 年 考 察 期 满 后 成 为 正 式 成 员 作 为 华 盛 顿 协 议 的 成 员, 要 实 现 学 位 国 际 互 认, 获 得 毕 业 生 工 程 师 国 际 就 业 资 格, 其 通 常 的 做 法 是 对 专 业 进 行 工 程 教 育 认 证 [2] 为 保 障 培 养 出 来 的 毕 业 生 普 遍 符 合 工 程 师 的 能 力 素 质 要 求, 协 议 要 求 各 成 员 国 工 程 专 业 认 证 的 标 准 政 策 和 程 序 基 本 等 价, 即 对 教 育 的 质 量 进 行

240 明 确 的 定 义, 并 用 一 套 严 格 的 规 范 考 核 学 生 培 养 的 全 过 程 是 否 符 合 国 际 实 质 等 效 性 要 求 我 国 的 工 程 教 育 认 证 始 于 2006 年, 至 今 已 尝 试 并 完 成 了 一 些 高 校 工 程 性 专 业 的 认 证 在 2013 年 6 月 在 首 尔 召 开 的 国 际 工 程 联 盟 大 会 上, 中 国 被 全 票 通 过 成 为 预 备 会 员, 并 将 于 2015 年 接 受 考 察, 决 定 是 否 能 成 为 正 式 成 员 国 内 工 程 类 高 等 院 校 近 年 来 也 对 工 程 教 育 认 证 采 取 重 视 的 态 度, 将 其 视 为 对 专 业 的 办 学 能 力 和 教 育 水 平 的 一 项 重 要 肯 定, 更 多 学 校 专 业 纷 纷 加 入 认 证 的 行 列 [3] 我 校 计 算 机 学 院 于 2013 年 11 月 递 交 了 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业 的 认 证 申 请 并 获 得 批 复, 已 于 14 年 4 月 递 交 了 自 评 报 告, 并 在 6 月 完 成 了 认 证 专 家 组 进 校 考 察 在 准 备 认 证 和 接 受 考 察 的 过 程 中, 学 院 领 导 和 专 业 建 设 队 伍 对 认 证 本 身 及 其 提 倡 的 以 生 为 本 重 视 过 程 反 馈 评 估 持 续 改 进 等 办 学 理 念 有 了 较 为 深 刻 的 理 解, 对 专 业 培 养 计 划 设 置 尤 其 是 课 程 体 系 规 划, 有 了 进 一 步 认 识 将 计 科 专 业 的 认 证 经 验 转 化 到 网 工 专 业 中, 改 进 并 完 善 网 工 专 业 的 课 程 体 系 建 设, 目 前 已 成 为 网 工 专 业 的 建 设 方 向 2 专 业 工 程 认 证 对 课 程 体 系 要 求 与 以 往 的 教 学 评 估 不 同, 工 程 教 育 认 证 不 是 评 估 学 校 的 教 学 条 件 和 综 合 实 力, 而 是 考 察 学 校 培 养 工 程 类 专 业 毕 业 生 的 培 养 计 划 是 否 符 合 国 际 实 质 等 效 要 求, 培 养 的 过 程 是 否 规 范 科 学, 培 养 的 结 果 是 否 得 到 足 够 的 反 馈 并 用 以 进 行 持 续 改 进 因 此, 专 业 的 培 养 方 案 是 重 点 评 估 和 考 察 的 对 象 [4] 在 现 行 的 通 用 认 证 标 准 中, 对 专 业 课 程 体 系 提 出 了 以 下 要 求 : 课 程 体 系 必 须 支 持 全 部 培 养 目 标 和 毕 业 要 求 的 达 成, 培 养 的 成 果 要 跟 环 节 一 一 对 应 培 养 目 标 是 专 业 对 学 生 毕 业 时 应 掌 握 能 力 的 描 述, 而 毕 业 要 求 反 应 的 是 专 业 对 本 科 毕 业 生 获 得 学 位 的 最 低 要 求, 并 用 量 化 的 方 式 进 行 衡 量 为 保 证 每 个 毕 业 生 都 能 达 到 毕 业 要 求, 课 程 体 系 必 须 对 其 进 行 全 方 位 覆 盖, 即 每 条 毕 业 要 求 有 一 门 以 上 课 程 进 行 覆 盖 且 保 障 每 个 学 生 都 选 择 其 中 一 门 以 上 进 行 学 习 标 准 要 求 专 业 开 设 的 课 程 应 包 含 四 种 类 型, 并 对 每 种 类 型 提 出 了 具 体 的 最 低 学 分 比 例 要 求 其 中, 数 学 与 自 然 科 学 基 础 类 课 程 要 求 15% 以 上, 工 程 和 专 业 基 础 类 课 程 要 求 30% 以 上, 工 程 实 践 和 毕 业 设 计 要 求 20% 以 上, 人 文 社 科 通 识 类 课 程 要 求 15% 以 上 课 程 体 系 设 置 应 有 行 业 专 家 参 与 修 订, 并 根 据 反 馈 进 行 持 续 改 进 培 养 计 划 的 制 订, 需 要 根 据 专 业 和 行 业 的 发 展 与 时 俱 进 而 最 有 行 业 发 言 权 的 就 是 毕 业 生 就 业 单 位 和 其 他 业 内 专 家 他 们 的 反 馈 意 见 对 专 业 对 学 生 培 养 效 果 的 提 升, 有 至 关 重 要 的 作 用 3 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 中 存 在 的 问 题 我 校 网 络 工 程 专 业 开 设 与 2003 年, 是 浙 江 省 新 兴 特 色 专 业 针 对 工 程 教 育 认 证 的 要 求, 和 计 算 机 网 络 近 年 来 的 发 展 情 况, 审 视 网 络 工 程 专 业 历 年 课 程 体 系, 发 现 主 要 存 在 着 以 下 几 个 问 题 : 第 一, 从 必 修 和 限 选 课 程 的 涵 盖 程 度 来 看, 网 工 专 业 目 前 的 课 程 开 设 不 够 充 分, 无 法 满 足 计 算 机 网 络 领 域 发 展 对 人 才 的 需 求, 也 无 法 满 足 工 程 教 育 认 证 对 毕 业 要 求 的 覆 盖 按 专 业 传 统 和 国 内 高 校 网 工 课 程 设 置 惯 例 [5-8], 网 工 专 业 专 业 课 体 系 主 要 分 为 计 算 机 专 业 基 础 计 算 机 网 络 知 识 和 网 络 工 程 技 术 三 类 目 前 课 程 体 系 中, 网 络 知 识 的 重 点 集 中 在 有 线 网 络, 网 络 工 程 技 术 的 重 点 集 中 在 机 房 网 络 配 置 随 着 移 动 和 无 线 网 络 盛 行, 网 络 管 理 和 配 置 软 件 化 技 术 的 实 现, 物 联 网 和 云 计 算 等 新 技 术 不 断 出 现, 当 前 的 课 程 重 点 已 不 再 符 合 发 展 现 状 伴 随 着 网 络 应 用 的 全 民 化 和 常 态 化, 网 络 安 全 问 题 受 到 全 社 会 的 普 遍 关 注, 仅 仅 依 靠 一 门 网 络 安 全 技 术 经 典 课 程, 无 法 满 足 此 需 求 第 二, 专 业 实 践 类 课 程 比 例 达 不 到 工 程 教 育 认 证 的 要 求, 且 实 验 内 容 也 无 法 满 足 对 应 承 担 的 毕 业 要 求 的 涵 盖 在 我 校 网 工 专 业 13 级 培 养 计 划 的 课 程 体 系 中, 单 独 开 设 的 实 践 课 程 为 10 学 分, 主 要 为 专 业 必 修 课 对 应 的 课 程 设 计 ; 毕 业 设 计 8 学 分 ; 未 开 设 课 程 设 计 的 其 他 必 修 课 实 践 环 节 为 94 学 时, 折 合 学 分 当 量 为 5.9; 限 选 课 需 选 择 学 分 为 17, 其 中 实 践 环

241 节 比 例 约 为 1/4, 折 合 学 分 当 量 为 4.3 因 此, 专 业 实 践 类 课 程 总 学 分 当 量 为 28.2, 占 160 总 学 分 的 17.6%, 和 20% 的 认 证 标 准 有 一 定 差 距 此 外, 大 多 数 实 践 环 节 均 为 验 证 性 实 验, 缺 乏 体 现 综 合 考 虑 社 会 经 济 法 律 等 多 方 面 制 约 因 素 的 复 杂 大 系 统 设 计 性 实 验 ; 毕 业 设 计 工 程 性 课 题 的 比 例 并 不 高, 甚 至 有 逐 年 降 低 的 趋 势, 这 些 都 是 明 显 的 不 足 第 三, 从 课 程 内 容 上 来 看, 专 业 课 程 相 互 间 交 叉 重 叠 程 度 较 高, 多 门 课 程 均 涉 及 到 同 一 知 识 模 块 和 教 学 章 节, 容 易 造 成 了 同 一 内 容 多 次 授 课 比 如 计 算 机 网 络 和 网 络 工 程 与 设 计 两 门 课 程, 其 核 心 知 识 环 节 均 为 网 络 的 层 次 协 议 和 网 络 构 建 基 础, 内 容 近 似 度 高 ; 两 门 课 的 实 践 环 节 均 为 路 由 器 和 交 换 机 配 置, 在 同 一 机 房 相 同 设 备 上 进 行 实 验, 区 分 度 也 难 以 得 到 保 证 第 四, 从 开 课 情 况 上 看, 存 在 着 因 人 设 课 的 特 殊 现 象, 一 批 工 程 性 较 强 的 专 业 课 存 在 找 不 到 适 当 任 课 教 师 的 困 局 学 校 近 年 来 新 引 进 的 青 年 教 师 均 为 高 校 博 士 毕 业, 具 有 较 强 的 科 研 能 力 但 普 遍 缺 少 工 程 经 验, 并 不 能 保 证 实 践 类 课 程 良 好 的 授 课 效 果 而 由 于 程 序 环 节 上 的 一 些 原 因, 很 少 有 企 业 人 员 来 校 协 助 开 设 实 践 实 习 类 课 程, 这 也 是 不 少 同 类 高 校 在 工 程 教 育 上 普 遍 遇 到 的 问 题 第 五, 根 据 学 校 教 务 处 要 求, 网 工 专 业 每 两 年 对 培 养 计 划 进 行 正 式 审 核 修 订, 而 每 学 年 根 据 教 学 实 施 情 况 和 各 方 反 馈 意 见, 对 专 业 培 养 计 划 略 作 修 订 但 由 于 没 有 建 立 完 整 的 持 续 改 进 机 制, 缺 乏 有 效 的 学 生 行 业 和 第 三 方 反 馈 信 息, 每 年 的 课 程 体 系 修 改 并 无 客 观 依 据, 所 谓 调 整 只 是 表 面 形 式 上 的 修 改, 对 课 程 体 系 难 有 实 质 性 调 整 4 完 善 课 程 体 系 建 设 的 方 法 和 途 径 针 对 以 上 网 工 专 业 课 程 体 系 存 在 的 问 题, 我 院 网 工 专 业 负 责 人 学 院 督 导 组 和 各 课 程 组 展 开 了 多 次 讨 论, 提 出 了 一 些 完 善 课 程 体 系 建 设 的 建 议 这 些 改 进 方 法, 在 2014 年 的 培 养 计 划 修 订 中 得 到 了 较 好 的 执 行, 主 要 措 施 如 下 : 第 一, 梳 理 课 程 知 识 体 系, 精 炼 专 业 课 程 教 学 内 容, 增 加 必 修 和 限 选 课 程 数 量 加 强 对 学 生 选 课 的 引 导, 鼓 励 学 生 选 修 更 多 专 业 课 程 通 过 调 研 国 内 985 和 211 高 校 的 计 科 网 工 等 专 业 的 培 养 计 划, 我 们 发 现 在 这 些 名 校 的 课 程 体 系 中, 专 业 课 数 量 较 多, 单 门 课 程 学 分 值 较 低, 因 此 总 体 涵 盖 知 识 面 广 泛, 并 能 开 设 热 门 领 域 课 程 如 表 1 所 示, 在 14 年 培 养 计 划 修 订 中, 网 工 专 业 将 大 多 数 原 先 设 置 为 3 学 分 的 专 业 课 缩 减 为 2 学 分, 并 由 课 程 组 组 织 修 订 教 学 大 纲, 剔 除 和 先 修 课 程 重 复 的 部 分 内 容 ; 将 一 些 专 业 类 课 程 从 任 选 提 升 为 限 选, 并 对 选 课 进 行 有 效 限 制, 确 保 这 些 课 程 对 毕 业 要 求 的 覆 盖 能 得 到 有 效 执 行 ; 尝 试 增 设 无 线 网 络 和 网 络 安 全 方 面 的 新 课 程 第 二, 提 高 专 业 课 程 实 践 比 例, 增 设 工 程 性 实 践 类 课 在 14 级 培 养 计 划 中, 必 修 的 实 践 环 节 增 加 了 2 学 分, 专 业 课 总 量 有 所 提 升, 在 保 持 课 程 实 践 环 节 的 比 例 不 变 或 增 加 的 前 提 下, 等 效 实 践 学 分 当 量 有 所 上 升, 达 到 工 程 教 育 认 证 要 求 的 20% 第 三, 邀 请 行 业 专 家 参 与 课 程 体 系 建 设 和 教 学 具 体 环 节, 欢 迎 他 们 对 专 业 提 出 反 馈 意 见, 用 于 指 导 培 养 计 划 的 修 整 和 课 程 体 系 的 改 进 鼓 励 教 师 参 与 横 向 课 题 和 企 业 组 织 的 工 程 培 训, 提 升 现 有 师 资 队 伍 的 工 程 类 课 程 的 教 学 能 力, 摆 脱 因 人 设 课 的 尴 尬 局 面 5 结 语 工 程 教 育 认 证 不 是 专 业 课 程 体 系 建 设 的 最 终 目 的 通 过 对 照 认 证 标 准, 寻 找 专 业 建 设 中 的 不 足, 建 立 基 于 反 馈 的 持 续 改 进 机 制, 紧 跟 专 业 和 行 业 发 展 趋 势, 提 升 专 业 教 育 水 准, 完 善 课 程 体 系 建 设, 才 能 建 好 符 合 国 际 学 位 互 认 需 求 的 专 业, 培 养 具 有 国 际 竞 争 力 的 毕 业 生 参 考 文 献 [1] 王 孙 禺, 孔 钢 城, 雷 环. 华 盛 顿 协 议 及 其 对 我 国 工 程 教 育 的 借 鉴 意 义 [J]. 高 等 工 程 教 育 研 究,2007,1. [2] 张 宁. 从 工 程 教 育 专 业 认 证 目 标 探 讨 计 算 机 专 业 教 学 改 革 方 向 [J]. 时 代 教 育 ( 教 育

242 教 学 版 ),2011,1. 表 1:13 14 级 专 业 课 程 体 系 主 要 差 异 类 型 13 课 级 程 名 学 分 类 型 14 课 级 程 学 分 必 修 网 络 设 计 与 工 程, 3 必 修 网 络 设 计 与 集 成, 网 名 络 编 程, 网 络 安 全 技 术 2 网 络 编 程, 网 络 安 全 技 术 数 据 库 系 统 原 理 3 限 选 通 信 原 理, 计 算 机 网 络 管 理,Linux 网 络 环 境, 数 据 库 系 统 原 理 3 限 选 网 络 通 信 系 统, 计 算 机 网 络 管 理, 渗 透 测 试 2 技 术,Linux 网 络 环 境, 无 线 与 移 动 网 络, 路 由 与 交 换 技 术,IPv6 技 术,Web 系 统 与 技 术 嵌 入 式 系 统 原 理 3 [3] 刘 静, 郭 银 章, 阎 临 霞, 赵 俊 忠. 基 于 工 程 教 育 认 证 体 系 的 计 算 机 专 业 人 才 培 养 方 案 [J]. 计 算 机 教 育,2011,13. [4] 黄 云 志, 吴 红 斌, 黄 海 宏, 王 磊. 以 专 业 认 证 为 导 向 的 电 气 专 业 课 程 体 系 建 设 探 析 [J]. 中 国 电 力 教 育,2014,2. [5] 马 巧 梅. 基 于 两 条 主 线 的 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 建 设 探 讨 [J]. 计 算 机 教 育,2009,5. [6] 容 晓 峰, 唐 俊 勇, 赵 宇 峰, 肖 锋. 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 建 设 [J]. 计 算 机 教 育,2010, 14. [7] 吴 明 君, 张 伟, 杨 振, 王 霞. 网 络 工 程 专 业 课 程 体 系 建 设 实 践 与 探 索 [J]. 沈 阳 师 范 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ),2012,3. [8] 贺 建 伟. 网 络 工 程 专 业 人 才 培 养 模 式 与 课 程 体 系 建 设 研 究 [J]. 电 脑 与 电 信,2013, 12. Curriculum System Construction of Network Engineering Under the Background of Engineering Education Accreditation QIU Jian 1 2,XU Ming,CHEN Binbin (1.School of Computer Science,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou Zhejiang ,China; 2.College of Biomedical Engineering & Instrument Science, Zhejiang University , China) Abstract: According to the structure of Washington Accord, construct a well-established course system which can fulfill the requirement of international substantial equivalence, and pass the engineering education accreditation, have been the common understanding of engineering based course system construction in universities and colleges. How to design the course plan, especially the curriculum system construction, to reach the qualification of engineering education accreditation, and training high quality engineers, have been a novel topic of course system construction. In this paper, the understanding of the requirement of engineering education accreditation to network engineering curriculum system construction is introduced, and a solution has been proposed. It is hoped to provide some positive suggestions to network engineering curriculum system construction in universities and colleges. Key words: engineering education accreditation;washington Accord;network engineering; curriculum system construction

243 面 向 计 算 思 维 的 App Inventor 课 程 建 设 与 实 践 吴 明 晖 ( 浙 江 大 学 城 市 学 院 计 算 机 科 学 与 工 程 学 系, 浙 江 杭 州 ) 摘 要 : 针 对 大 学 计 算 思 维 能 力 的 培 养, 以 Android 应 用 的 图 形 化 积 木 式 编 程 软 件 App Inventor 为 载 体, 面 向 不 具 备 编 程 基 础 的 大 一 学 生 和 非 计 算 机 专 业 大 学 生, 建 设 了 App Inventor 移 动 应 用 开 发 课 程 设 计 了 系 列 趣 味 教 学 案 例 引 导 相 关 方 法 和 技 能, 并 融 入 计 算 思 维 培 养 通 过 案 例 引 导 项 目 驱 动 学 赛 结 合 的 教 学 方 式, 激 发 了 学 生 兴 趣 和 创 意, 增 强 了 计 算 思 维 的 培 养 关 键 词 : 计 算 思 维 ;App Inventor; 课 程 建 设 ; 移 动 应 用 ; 程 序 设 计 中 图 分 类 号 :G642 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 引 言 计 算 思 维 (Computational Thinking) 被 认 为 是 一 种 反 映 计 算 机 技 术 本 质 特 征 和 解 决 问 题 的 核 心 方 法, 能 提 升 学 生 的 计 算 素 养, 培 养 学 生 用 计 算 机 处 理 和 解 决 领 域 问 题 的 思 维 方 法 和 表 达 形 式, 对 学 生 有 着 深 远 影 响 [1] 虽 然 计 算 思 维 并 非 近 来 才 有, 周 以 真 (Jeannette M. Wing) 把 计 算 思 维 定 义 为 运 用 计 算 机 科 学 的 基 本 概 念 去 求 解 问 题 设 计 系 统 和 理 解 人 类 的 行 为, 包 括 了 涵 盖 计 算 机 科 学 之 广 度 的 一 系 列 思 维 活 动 [2], 使 计 算 思 维 清 晰 化 和 系 统 化, 并 得 到 了 大 力 推 广 在 国 内, 陈 国 良 院 士 于 2010 年 发 出 了 将 计 算 思 维 能 力 培 养 作 为 计 算 机 基 础 课 程 教 学 改 革 切 入 点 的 倡 议 [3], 同 年 我 国 九 校 联 盟 (C9) 联 合 发 表 了 关 于 以 计 算 思 维 改 造 大 学 计 算 机 课 程 的 联 合 声 明, 其 核 心 要 点 就 是 强 调 需 要 把 培 养 学 生 的 计 算 思 维 能 力 作 为 计 算 机 基 础 教 学 的 核 心 任 务 [4] 计 算 思 维 能 力 培 养 已 经 成 为 我 国 高 校 各 专 业 学 生 能 力 培 养 的 重 要 组 成 部 分 目 前, 增 强 大 学 计 算 思 维 培 养 主 要 体 现 在 大 学 计 算 机 基 础 和 程 序 设 计 相 关 课 程 改 革 上, 有 众 多 院 校 进 行 了 探 索 和 实 践, 并 且 也 取 得 了 一 定 的 进 展 [5-6] 但 由 于 面 临 计 算 机 等 级 考 试 的 压 力, 课 程 中 所 教 授 的 内 容 局 限 性 较 大, 课 程 深 度 改 革 还 需 较 长 时 间 因 此, 针 对 不 具 计 算 机 专 业 基 础 的 学 生, 设 计 和 开 设 全 校 性 面 向 计 算 机 思 维 培 养 的 公 共 选 修 课 成 为 一 种 新 的 选 择 1 App Inventor 简 介 App Inventor 最 初 是 由 Google 公 司 开 发 的 一 款 在 线 开 放 的 Android 编 程 工 具 软 件, 用 户 可 以 抛 弃 复 杂 的 传 统 软 件 开 发 的 代 码 编 写 方 法, 通 过 图 形 化 积 木 式 的 拖 放 组 件 来 完 成 Android 软 件 开 发 App Inventor 在 2012 年 1 月 移 交 给 麻 省 理 工 学 院 MIT 的 行 动 学 习 中 心, 并 由 MIT 发 布 使 用, 目 前 App Inventor 已 经 发 布 了 第 2 版 本 [7] App Inventor 具 有 如 下 特 点, 使 得 它 特 别 适 合 学 校 用 于 培 养 缺 乏 计 算 机 专 业 编 程 知 识 的 初 学 者 计 算 思 维 之 用 基 金 项 目 :Google 校 企 共 建 实 用 课 程 (Google 2013 Android Elite Course Plan Program No. 3),Google 创 新 ( 研 发 ) 课 题 (Google 2014 Innovation Project No. 5) 作 者 简 介 : 吴 明 晖 (1976-), 男, 江 西 南 昌 人, 教 授, 移 动 互 联 网 应 用

244 1) 容 易 吸 引 学 生 兴 趣 现 在 绝 大 多 数 学 生 对 智 能 手 机 应 用 都 有 浓 厚 的 兴 趣, 以 手 机 App 开 发 来 代 替 传 统 的 编 程 训 练, 更 容 易 激 发 他 们 的 兴 趣 而 App Inventor 正 是 Android 应 用 的 开 发 工 具 2) 开 发 环 境 搭 建 简 单 由 于 采 用 浏 览 器 + 云 服 务 模 式, 只 需 要 一 台 能 上 网 的 电 脑 就 能 通 过 浏 览 器 完 成 所 有 开 发 和 App 下 载 工 作, 无 需 特 殊 复 杂 的 开 发 环 境 安 装 3) 开 发 过 程 简 单 使 用 App Inventor, 手 机 App 的 界 面 设 计 和 行 为 开 发 都 可 以 通 过 可 视 化 的 拖 放 拼 接 组 件 来 完 成, 无 需 关 注 复 杂 的 语 法 规 则 4) 组 件 模 块 丰 富 App Inventor 已 经 预 先 设 置 好 了 不 同 类 型 的 组 件 模 块, 如 多 媒 体 类 传 感 器 类, 甚 者 乐 高 机 器 人 组 件 这 可 以 让 开 发 者 不 必 关 心 底 层 的 实 现 细 节, 更 容 易 满 足 开 发 者 的 应 用 设 想 这 更 有 利 于 培 养 计 算 思 维 和 激 发 兴 趣 5) 方 便 多 台 机 器 交 叉 开 发 App Inventor 的 所 有 开 发 代 码 都 是 通 过 Google 账 户 储 存 在 云 端 服 务 器 上, 因 此 方 便 开 发 者 在 任 何 一 台 机 器 上 进 行 开 发, 并 且 保 证 了 源 代 码 的 一 致 性 和 安 全 性 6) 支 持 及 时 调 试 App Inventor 提 供 了 强 大 的 调 试 功 能 调 试 中 代 码 的 变 更 会 自 动 同 步 到 进 行 调 试 的 手 机 或 者 模 拟 器 中, 无 需 重 装 应 用 具 有 单 独 运 行 指 定 模 块 或 者 使 某 些 模 块 不 可 用 功 能, 在 线 调 试 让 开 发 者 更 具 体 地 了 解 某 些 模 块 的 效 用, 从 而 及 时 做 出 反 馈 7) 提 供 服 务 软 件 安 装 包 可 以 把 云 服 务 端 功 能 安 装 到 本 地 服 务 器, 为 局 域 网 中 的 计 算 机 提 供 服 务 这 对 学 校 教 学 特 别 有 利, 避 免 了 因 为 机 房 互 联 网 访 问 权 限 和 带 宽 可 能 带 来 的 问 题 2 课 程 建 设 2.1 课 程 建 设 目 标 在 智 能 手 机 已 经 普 及 移 动 互 联 网 技 术 和 Android 平 台 蓬 勃 发 展 的 背 景 下, 以 Android 的 图 形 化 积 木 式 编 程 软 件 App Inventor 为 载 体, 面 向 不 具 备 编 程 基 础 的 大 一 学 生 和 非 计 算 机 专 业 大 学 生, 探 索 和 实 践 教 学 方 法 和 教 学 手 段, 通 过 案 例 引 导 和 项 目 驱 动 的 教 学 方 式, 使 学 生 具 备 基 本 的 Android 应 用 开 发 能 力, 并 初 步 养 成 计 算 思 维 2.2 课 程 内 容 建 设 在 教 学 内 容 的 选 择 和 组 织 上 突 出 了 Android 平 台 的 特 点 和 基 于 App Inventor 开 发 移 动 互 联 应 用 的 主 要 方 法 和 技 能, 并 融 入 计 算 思 维 培 养, 教 学 内 容 具 有 鲜 明 的 趣 味 性 和 实 用 性 特 色 本 课 程 不 以 语 法 和 组 件 的 使 用 细 节 作 为 主 要 教 学 内 容, 而 是 通 过 一 个 虚 拟 的 主 角 小 机 器 人 安 安 来 串 起 系 列 案 例, 包 括 安 安 诞 生 安 安 爱 画 画 等 8 个 趣 味 案 例, 以 此 激 发 学 生 的 兴 趣, 增 强 主 动 学 习 如 表 1 所 示, 课 程 中 每 章 均 以 一 个 精 心 设 计 的 案 例 引 入, 一 方 面 介 绍 App Inventor 编 程 的 方 法 和 技 能, 另 一 方 面 体 现 相 关 计 算 思 维 和 程 序 设 计 思 想 具 体 设 置 如 表 1 所 示

245 表 1 课 程 内 容 设 置 章 节 案 例 App Inventor 知 识 点 计 算 思 维 与 程 序 设 计 知 识 点 第 一 章 Hello, 安 安 第 二 章 小 机 器 人 安 安 诞 生 记 第 三 章 安 安 爱 画 画 第 四 章 安 安 抓 蝴 蝶 第 五 章 安 安 历 险 记 第 六 章 安 安 爱 弹 琴 第 七 章 安 安 的 通 讯 小 助 手 第 八 章 安 安 爱 旅 游 第 九 章 安 安 的 天 气 预 报 1) 了 解 Android 平 台 ;2) 安 装 App Inventor 开 发 环 1) 软 件 开 发 思 想 境 ; 1) 了 解 如 何 通 过 App Inventor 组 件 来 设 计 自 己 的 App; 1) 面 向 对 象 程 序 设 计 2) 熟 悉 Image Sound 等 Media 组 件 和 Label Button 2) 软 件 开 发 体 系 结 构 AccelerometerSensor 等 组 件 的 基 本 属 性 和 布 局 ;3) 学 会 使 用 Blocks 编 辑 器 来 定 义 组 件 行 为 ;4) 通 过 模 拟 器 测 试 开 发 的 App;5) 打 包 下 载 开 发 的 App 到 手 机 中 ;6) 发 布 App;7) 管 理 App Inventor 源 程 序 ; 8)App Inventor 开 发 体 系 结 构 1) 利 用 画 布 实 现 绘 图 功 能 ;2) 处 理 触 摸 和 划 屏 事 件 ; 数 据 类 型 与 变 量 3) 控 制 屏 幕 的 布 局 ; 4) 定 义 和 使 用 变 量 ;5) 命 名 规 1) 数 据 类 型 和 变 量 则 2) 定 义 和 使 用 变 量 3) 命 名 规 则 1) 使 用 ImageSprite 组 件 和 Canvas 组 件 显 示 图 像 精 灵 ; 程 序 结 构 2) 使 用 Clock 组 件 处 理 定 时 事 件 ;3) 使 用 Sound 组 件 1) 语 句 产 生 振 动 效 果 ;4) 使 用 Procedure 来 实 现 重 复 性 行 为 ; 2) 顺 序 分 支 与 循 环 结 构 5) 如 何 产 生 随 机 数 ; 6) 如 何 进 行 算 术 运 算 ;7) 条 件 3) 过 程 和 函 数 控 制 语 句 1) 使 用 多 个 ImageSprite 组 件 处 理 多 精 灵 ;2) 通 过 算 法 与 人 工 智 能 OrientationSensor 方 向 传 感 器 组 件 来 控 制 精 灵 ;3) 1) 算 法 精 灵 造 型 变 换 ;4) 图 形 化 变 量 表 示 ;5) 通 过 Clock 组 2) 人 工 智 能 初 步 件 控 制 多 个 事 件 ; 6) 创 建 和 使 用 带 参 数 的 过 程 ;7) 使 用 逻 辑 运 算 ;8) 碰 撞 检 测 思 想 与 方 法 ;9) 边 界 检 测 思 想 与 方 法 ; 1) 使 用 单 个 Sound 组 件 来 播 放 不 同 的 声 音 文 件 ;2) 使 数 组 循 环 与 递 归 用 Clock 组 件 测 量 时 序 ;3) 创 建 递 归 procedure;4) 1) 数 组 List 的 高 级 用 法 2) 循 环 与 递 归 1) 使 用 Texting 组 件 发 送 和 处 理 接 收 到 的 短 消 息 ;2) 数 据 持 久 化 与 数 据 库 使 用 输 入 表 单 ;3) 使 用 TinyDB 数 据 库 组 件 来 持 久 化 存 1) 数 据 持 久 化 储 客 户 的 消 息 ;4) 利 用 Screen.Initialize 事 件 来 装 2) 数 据 库 管 理 系 统 置 配 置 文 件 ;5) 利 用 Text-to-Speech 组 件 来 朗 读 文 本 ; 6) 数 据 共 享,TinyWebDB 组 件 1) 使 用 ActivityStarter 组 件 来 调 用 Google Maps;2) 传 感 器 与 LBS 使 用 List 列 表 类 型 ;3) 利 用 LoacationSensor 组 件 来 1) 传 感 器 获 取 当 前 位 置 信 息 ;4) 调 用 相 机 并 存 储 照 片 2) 基 于 位 置 的 服 务 LBS 1) 了 解 和 使 用 API;2) 调 用 Web API 应 用 编 程 接 口 API 和 Web 服 务 1) 应 用 编 程 接 口 API 2) 面 向 服 务 的 软 件 开 发 2.3 课 程 考 核 主 要 考 核 对 计 算 思 维 程 序 设 计 思 想 移 动 应 用 创 意 App Inventor 的 掌 握 和 应 用 情 况 考 核 形 式 为 平 时 考 勤 及 课 堂 表 现 ( 占 20%)+ 课 后 实 验 (8 次 课 后 作 业, 占 40%)+ 期 末 大 作 业 ( 占 40%) 期 末 大 作 业 可 由 学 生 分 组 完 成, 最 多 4 个 人 1 组 自 由 选 题, 完 成 一 个 移 动 应 用 的 设 计 与 开 发 最 终 提 交 实 验 报 告 源 代 码 可 执 行 安 装 包 和 演 示 答 辩 ppt,

246 由 组 长 代 表 进 行 演 示 和 答 辩 期 末 大 作 业 根 据 以 下 3 方 面 进 行 综 合 评 分 :1) 大 作 业 设 计 与 开 发 情 况 ( 占 总 评 70%), 根 据 以 下 5 部 分 评 价 : 创 意 (20%)+UI(20%)+ 功 能 (20%) + 可 玩 性 (20%)+ 技 术 (20%);2) 实 验 报 告 + 演 示 ( 占 总 评 分 30%);3) 个 人 贡 献 ( 根 据 小 组 成 员 贡 献 适 当 调 节 ) 在 大 作 业 考 核 时, 引 入 学 生 组 互 评, 当 一 个 小 组 在 台 上 演 示 讲 解 自 己 小 组 的 作 品 时, 其 他 小 组 会 进 行 打 分, 这 些 分 数 和 教 师 评 分 共 同 决 定 该 小 组 的 演 示 分 3 教 学 方 式 方 法 3.1 注 重 实 践, 学 练 一 体 本 课 程 作 为 单 独 一 门 选 修 课 程, 在 浙 江 大 学 城 市 学 院 安 排 了 48 学 时 ( 每 周 3 学 时 ), 每 次 3 小 节 课 程 连 上, 都 安 排 在 计 算 机 机 房 教 学 这 样 将 有 利 于 学 生 在 老 师 演 示 案 例 时 边 学 边 做 3.2 案 例 引 领, 激 发 兴 趣 App Inventor 移 动 应 用 开 发 教 学 不 以 语 法 和 组 件 的 使 用 细 节 作 为 主 要 教 学 内 容, 而 是 通 过 案 例 来 激 发 学 生 的 兴 趣, 增 强 主 动 学 习 课 程 中 每 个 章 节 均 以 一 个 精 心 设 计 的 案 例 引 入, 通 过 对 案 例 的 演 示 和 开 发 过 程 分 析, 由 浅 入 深, 逐 步 引 出 需 要 掌 握 的 知 识 点, 并 讨 论 其 中 涉 及 的 相 关 计 算 思 维 3.3 项 目 驱 动, 分 组 合 作 设 计 了 系 列 实 验 项 目, 通 过 项 目 驱 动, 强 调 做 中 学 实 验 项 目 主 要 包 括 两 大 类 型 : 一 类 是 每 章 的 实 验 项 目, 和 教 师 演 示 的 案 例 比 较 类 似, 主 要 用 于 巩 固 所 学 知 识 ; 另 一 类 是 开 放 选 题 项 目, 学 生 可 以 自 己 提 出 项 目, 经 和 老 师 讨 论 后 确 定, 有 利 于 激 发 学 生 的 创 意 和 主 动 性 在 项 目 开 发 中, 学 生 将 分 为 3-4 人 的 小 组, 鼓 励 跨 专 业 组 队 组 内 合 作 和 组 间 竞 争 的 方 式 将 更 好 地 培 养 学 生 沟 通 协 作 管 理 等 能 力, 加 强 工 程 化 思 维 3.4 注 重 讨 论, 激 活 创 意 强 调 学 生 是 课 堂 的 主 体, 教 师 更 多 地 扮 演 导 师 和 技 术 支 持 的 角 色, 课 程 不 再 以 教 师 讲 学 生 听 的 模 式 开 展 强 化 讨 论 与 指 导, 每 章 案 例 讲 授 完 毕 均 会 和 学 生 进 行 一 场 头 脑 风 暴, 通 过 这 个 案 例 所 学 的 知 识, 我 们 现 在 能 干 什 么? 是 不 是 可 以 进 一 步 完 善 以 前 的 项 目? 是 不 是 有 别 的 应 用 点 子? 通 过 讨 论 能 更 好 地 总 结 已 学 知 识 和 激 活 创 新 创 意, 学 生 的 求 知 欲 也 会 进 一 步 加 强 4 课 程 实 施 效 果 与 讨 论 4.1 课 程 实 施 基 本 情 况 浙 江 大 学 城 市 学 院 在 学 年 2 学 期 首 次 开 设 App Inventor 零 基 础 Android 移 动 应 用 开 发 全 校 公 选 课 程, 同 学 们 选 修 热 情 强 烈, 有 近 200 人 初 选 此 课 限 于 课 容 量, 最 终 有 来 自 12 个 专 业 的 58 名 学 生 选 修 此 课 学 年 1 学 期 有 来 自 19 个 专 业 的

247 人 数 人 数 第 七 届 全 国 计 算 机 网 络 教 学 研 讨 暨 网 络 工 程 专 业 建 设 研 讨 会 论 文 集 名 学 生 选 修 此 课 具 体 学 生 选 课 专 业 分 布 情 况 分 析 见 图 学 年 2 学 期 学 生 专 业 分 布 电 信 法 学 国 贸 机 自 计 算 机 金 融 软 件 工 程 专 业 通 信 土 木 信 管 资 产 评 估 自 动 化 学 年 1 学 期 学 生 专 业 分 布 电 科 电 信 工 商 管 双 联 国 贸 会 展 机 自 计 算 机 建 筑 学 旅 游 软 件 工 程 通 信 专 业 图 1 选 课 学 生 专 业 分 布 情 况 统 计 信 管 行 政 管 理 药 学 英 语 资 产 评 估 自 动 化 通 过 选 课 情 况 可 以 看 出, 虽 然 信 息 类 工 科 专 业 学 生 比 例 较 高, 但 法 学 英 语 工 商 旅 游 会 展 等 文 经 管 专 业 学 生 也 同 样 对 该 课 程 感 兴 趣 在 已 经 完 成 的 教 学 班 中, 各 专 业 学 生 所 表 现 出 一 定 的 创 新 创 意 和 强 参 与 性, 并 且 始 终 保 持 强 烈 的 兴 趣 4.2 学 赛 结 合 竞 赛 是 本 课 程 设 施 的 一 个 重 要 环 节 在 课 程 前 期 就 开 始 宣 传 推 广 Android 竞 赛 项 目, 鼓 励 学 生 跨 专 业 组 队, 将 课 程 大 作 业 朝 参 赛 项 目 标 准 努 力 此 前 我 校 已 经 连 续 3 年 举 办 了 Android 应 用 开 发 大 赛, 在 2014 年 的 第 四 届 比 赛 中 特 别 新 增 了 App Inventor 组, 鼓 励 非 计 算 机 专 业 的 学 生 参 赛, 最 终 本 次 竞 赛 App Inventor 组 共 有 11 组 作 品 参 赛 根 据 调 查, 学 生 们 一 致 认 为 以 参 赛 项 目 准 备 为 目 标 来 驱 动 团 队 合 作 整 合 实 践, 更 能 让 他 们 专 注 完 善, 充 满 激 情 4.3 课 程 实 施 方 案 讨 论 本 课 程 还 可 以 作 为 计 算 类 专 业 的 新 生 程 序 设 计 课 程 部 分 内 容, 对 原 有 的 程 序 设 计 课 程 进 行 改 造 在 程 序 设 计 课 程 前 期 先 讲 App Inventor, 提 起 学 生 兴 趣, 让 他 们 拥 有 一 定 的 成 就 感, 再 接 着 讲 C 语 言 程 序 设 计, 通 过 对 比 式 讲 解 促 进 学 生 对 程 序 设 计 的 理 解 该 方 案 已 经 在 我 校 计 算 机 专 业 的 一 个 教 学 班 中 试 点 实 施, 效 果 良 好 5 结 束 语 以 现 代 学 生 密 切 接 触 的 智 能 手 机 移 动 应 用 开 发 为 载 体, 通 过 图 形 化 积 木 式 的 开 发 工 具 App Inventor 来 实 现 创 意 设 计, 可 以 避 免 传 统 编 成 语 言 复 杂 的 语 法 问 题 所 造 成 学 生 对 编 程 的 恐 惧 感, 并 促 进 学 生 计 算 思 维 的 养 成 参 考 文 献

248 [1] 詹 涛, 邓 磊, 廖 志 刚. 面 向 计 算 思 维 培 养 的 大 学 计 算 机 基 础 教 学 [J]. 计 算 机 教 育, 2014,(5):1-4. [2] Wing J M. Computational Thinking[J]. Communications of the ACM, 2006, 49(3): [3] 陈 国 良, 董 荣 胜. 计 算 思 维 与 大 学 计 算 机 基 础 教 育 [J]. 中 国 大 学 教 学, 2011, (1): [4] 何 钦 铭, 陆 汉 权, 冯 博 琴. 计 算 机 基 础 教 学 的 核 心 任 务 是 计 算 思 维 能 力 的 培 养 [J]. 中 国 大 学 教 学,2010,(9):5-9. [5] 陆 汉 权, 何 钦 铭, 徐 镜 春. 基 于 计 算 思 维 的 大 学 计 算 机 基 础 课 程 教 学 内 容 设 计 [J]. 中 国 大 学 教 学,2012, (9): [6] 李 文 生, 吴 舜 歆. 面 向 计 算 思 维 能 力 培 养 的 程 序 设 计 课 程 [J]. 计 算 机 教 育,2014,(3): [7] MIT. App Inventor 2[EB/OL] Computational Thinking Oriented App Inventor Course Construction and Practice Wu Minghui (.Department of Computer Science and Engineering,Zhejiang University City College,Hangzhou Zhejiang ,China) Abstract: Aiming to promote the computational thinking ability cultivation, the course App Inventor for Mobile Apps Developing was built for the students without programming skills. App Inventor is a programming tool for Android apps with graphical building blocks, which is suitable for beginners. Based on the characters of App Inventor, the course has designed a series of interesting cases to induce related knowledge and skills. The teaching methods including case inducing, project driven, and competition integrated, which inspired students interest and creative, and enhanced the cultivating of computational thinking. Key words: computational thinking;app Inventor;course construction; mobile apps; programming

249 基 于 实 验 的 多 层 级 探 究 式 学 习 模 式 研 究 -- 以 计 算 机 网 络 课 程 为 例 王 晓 东 1,2, 周 宇 2, 叶 庆 卫 (1. 宁 波 大 学 教 务 处, 浙 江 宁 波 ; 2. 宁 波 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院, 浙 江 宁 波 ) 摘 要 : 探 究 式 学 习 是 以 学 生 自 主 探 究 为 主 的 一 种 积 极 的 学 习 过 程, 借 助 它 可 以 构 建 以 学 生 为 中 心 的 学 习 模 式 面 向 高 等 工 程 教 育 学 生 专 业 能 力 与 工 程 素 养 的 培 养, 根 据 工 程 技 术 领 域 知 识 建 构 技 术 积 累 和 能 力 培 养 的 一 般 规 律, 提 出 一 种 以 实 验 与 项 目 为 主 要 形 式 的 多 层 级 探 究 式 学 习 模 式, 并 在 计 算 机 网 络 课 程 教 学 中 给 出 具 体 实 施 范 例 关 键 词 : 实 验 ; 多 层 级 ; 探 究 式 学 习 ; 计 算 机 网 络 中 图 分 类 号 :TP393 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 2 0 引 言 [1] [2] 探 究 式 学 习 是 在 发 现 式 学 习 和 有 意 义 学 习 的 基 础 上 提 出 的 一 种 以 学 生 自 主 探 究 为 主 的 学 习 方 式, 是 指 学 生 围 绕 一 定 的 问 题 文 本 或 材 料, 在 教 师 的 帮 助 或 支 持 下, 自 主 建 构 答 案 意 义 理 解 或 信 息 的 活 动 过 程 [3] 探 究 式 学 习 能 促 进 学 生 思 维 能 力 的 发 展, 使 学 生 在 学 习 过 程 中 能 探 索 性 地 发 现 问 题, 有 效 地 获 得 知 识 与 技 能, 并 培 养 分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力 探 究 式 学 习 的 核 心 目 标 是 改 变 学 生 的 学 习 方 式, 使 学 生 在 情 感 态 度 和 价 值 观 等 方 面 得 到 发 展, 强 调 对 学 生 探 索 精 神 和 创 新 能 力 的 培 养 [4], 可 以 构 建 教 师 和 学 生 通 力 合 作 的 互 动 式 学 习 模 式 [5] 基 于 探 究 式 学 习 的 课 堂 教 学 方 式 是 以 建 构 主 义 的 知 识 观 学 习 观 为 理 论 基 础 的, 文 章 探 究 式 科 学 教 育 教 学 指 导 在 大 量 实 践 与 总 结 的 基 础 上 提 出 了 基 于 儿 童 科 学 教 学 的 六 步 实 施 法 [6] 目 前 探 究 匙 教 学 已 在 中 小 学 教 学 中 有 较 普 遍 的 应 用, 由 于 教 学 是 以 促 进 学 习 的 方 式 影 响 学 习 者 的 一 系 列 行 为, 探 究 式 学 习 在 高 等 教 育 中 对 培 养 学 生 的 学 习 能 力 实 践 能 力 创 新 能 力 有 显 著 的 意 义 1 高 等 教 育 探 究 式 学 习 模 式 分 析 首 先, 以 高 等 工 程 教 育 为 例, 探 究 式 学 习 有 利 于 培 养 大 学 生 的 科 学 精 神 专 业 能 力 和 工 程 素 养, 可 以 针 对 具 体 的 专 业 和 领 域 不 同 的 教 学 对 象 和 教 学 目 标 进 行 相 应 的 调 整 和 设 计, 比 如 : 陈 苏 豫 李 科 等 人 尝 试 了 基 于 探 究 性 学 习 教 学 法 在 计 算 机 组 成 原 理 课 程 中 的 应 用 [7], 付 向 东 等 人 探 索 了 探 究 式 学 习 在 VB.NET 程 序 设 计 教 学 中 的 应 用 [8] 由 于 实 践 环 节 是 公 共 知 识 向 个 人 知 识 转 化 的 有 效 途 径, 因 此 本 文 提 出 以 实 验 和 项 目 的 方 式 进 行 探 究 基 金 项 目 : 宁 波 市 服 务 型 重 点 专 业 建 设 项 目 (Sfwxzdzy200903). 作 者 简 介 : 王 晓 东 ( ), 男, 汉 族, 浙 江 上 虞 人, 宁 波 大 学 教 务 处 副 处 长, 副 教 授 硕 士, 研 究 方 向 多 媒 体 通 信 计 算 机 教 育

250 式 学 习, 对 以 工 程 实 践 能 力 培 养 为 主 的 高 等 工 程 教 育 来 说 是 有 效 的 一 种 探 究 式 学 习 方 式 另 一 方 面, 为 了 对 探 究 式 学 习 的 效 果 和 程 度 进 行 评 估,Heather Banchi 和 Randy Bell 提 出 了 四 种 不 同 层 次 的 探 究 式 学 习 : 证 明 性 探 究 结 构 性 探 究 引 导 式 探 究 和 开 放 式 探 [9] 究, 如 表 1 所 示 这 种 对 不 同 层 次 探 究 的 定 义 描 述, 从 第 一 层 逐 步 过 渡 到 第 四 层 的 探 究, 学 生 参 与 的 成 分 越 来 越 大 学 生 学 习 的 自 主 性 也 逐 渐 增 强 渐 进 式 的 探 究 学 习 比 较 符 合 工 程 技 术 领 域 知 识 建 构 技 术 积 累 和 能 力 培 养 的 一 般 规 律, 可 以 指 导 高 等 工 程 教 育 探 究 式 学 习 模 式 的 构 建 表 1:Randy Bell 探 究 式 级 别 分 层 层 次 级 别 探 究 名 称 探 究 内 容 1 证 明 性 探 究 学 生 通 过 进 行 一 项 结 果 已 知 的 活 动 来 证 明 一 个 结 论 2 结 构 性 探 究 学 生 通 过 规 定 的 步 骤 研 究 老 师 提 出 的 问 题 3 引 导 式 探 究 引 导 学 生 通 过 自 己 设 计 或 选 择 的 方 法 来 研 究 老 师 提 出 的 问 题 4 开 放 式 探 究 学 生 用 自 己 设 计 或 者 选 择 的 方 法 来 研 究 与 提 出 的 主 题 相 关 的 问 题 2 计 算 机 网 络 课 程 探 究 式 学 习 模 式 设 计 计 算 机 网 络 课 程 作 为 高 等 院 校 信 息 技 术 类 专 业 的 一 门 重 要 专 业 基 础 课, 传 授 互 联 网 络 的 组 网 原 理 网 络 信 息 的 传 输 技 术 网 络 应 用 的 工 程 问 题 等 内 容, 培 养 网 络 计 算 思 维 和 网 络 工 程 能 力 课 程 内 容 一 般 以 协 议 原 理 为 主 并 兼 顾 组 网 应 用, 并 培 养 一 定 的 网 络 应 用 开 发 能 力 [10][11], 因 此 该 课 程 的 实 用 性 实 践 性 和 应 用 性 很 强 与 大 部 分 工 程 技 术 类 的 课 程 类 似, 从 学 生 专 业 技 术 能 力 和 工 程 素 养 的 培 养 出 发, 计 算 机 网 络 课 程 的 教 学 目 标 可 以 归 纳 为 三 个 学 习 层 级, 如 表 2 所 示 其 中, 第 一 个 学 习 层 级 为 功 能 操 作 层 级, 让 学 生 认 知 主 流 的 网 络 产 品 与 服 务 掌 握 常 用 的 网 络 设 备 与 软 件, 属 于 基 础 学 习 ; 第 二 个 学 习 层 级 为 技 术 探 索 层 级, 让 学 生 掌 握 主 要 的 网 络 功 能 与 特 性 探 索 重 要 的 协 议 特 征 与 机 制, 属 于 提 高 学 习 ; 第 三 个 学 习 层 级 为 原 理 研 究 层 级, 让 学 生 分 析 核 心 的 网 络 原 理 与 算 法 研 究 典 型 的 网 络 协 议 与 服 务, 研 究 其 实 现 方 法, 属 于 深 度 学 习 这 三 个 学 习 层 级 针 对 研 究 生 本 科 生 和 专 科 生, 或 者 信 息 技 术 和 其 他 工 程 技 术 类 的 学 生, 应 该 有 不 同 的 要 求, 可 以 区 别 对 待 但 基 于 传 统 单 向 灌 输 知 识 的 学 习 模 式, 从 本 质 上 无 法 实 现 三 个 层 次 的 有 效 学 习, 事 实 上 这 三 个 层 级 的 学 习 与 Randy Bell 探 究 式 级 别 分 层 可 以 相 对 应, 以 实 现 分 层 级 的 探 究 式 学 习 基 于 计 算 机 网 络 课 程 的 实 用 性 和 实 践 性 强 的 特 点, 本 文 以 信 息 技 术 类 本 科 专 业 学 生 为 教 学 对 象, 因 此 确 立 其 多 层 级 探 究 式 学 习 的 核 心 思 想 为 让 学 生 用 自 己 动 手 实 验 探 究 的 方 法 进 行 学 习 和 应 用, 即 课 程 学 习 的 目 标 在 授 之 与 鱼 的 同 时 还 要 授 之 与 渔, 通 过 积 极 引 入 实 验 的 方 法 培 养 实 践 的 精 神, 努 力 锻 炼 学 生 用 实 验 的 方 法 动 手 研 究 和 解 决 问 题 的

251 能 力 表 2: 计 算 机 网 络 三 层 级 探 究 学 习 学 习 层 级 学 习 目 标 解 决 问 题 学 生 层 次 学 生 专 业 适 用 探 究 层 级 第 一 级 功 能 操 作 有 什 么? 所 有 学 生 工 程 技 术 类 证 明 性 探 究 第 二 级 技 术 探 索 怎 么 样? 本 科 生 研 究 生 信 息 技 术 类 结 构 性 探 究 引 导 式 探 究 第 三 级 原 理 研 究 为 什 么? 如 何? 研 究 生 部 分 本 科 生 信 息 技 术 类 开 放 式 探 究 3 多 层 级 探 究 式 学 习 实 施 案 例 本 文 中 计 算 机 网 络 课 程 教 学 采 用 James F. Kurose 和 Keith W. Ross 所 著 的 Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet 一 书 作 为 教 材, 采 用 自 顶 向 下 的 结 构 学 习 计 算 机 网 络 的 层 次 协 议, 以 Internet 及 其 应 用 为 背 景 开 展 多 层 级 探 究 式 学 习, 采 用 问 题 导 向 项 目 驱 动 的 方 式, 将 教 师 讲 授 课 程 实 验 团 队 学 习 和 自 主 学 习 相 结 合, 通 过 教 师 的 引 导 充 分 发 挥 学 生 在 教 学 中 的 主 动 地 位 和 积 极 作 用 3.1 第 一 层 级 功 能 操 作 学 习 第 一 层 级 的 功 能 操 作 学 习 解 决 有 什 么 样 的 网 络 服 务 和 网 络 设 备 可 供 使 用?, 只 要 提 供 一 定 的 实 验 环 境 条 件 并 设 计 相 应 的 问 题 情 景, 对 信 息 技 术 类 专 业 的 本 科 学 生 来 说 相 对 比 较 容 易 本 文 主 要 采 用 基 于 实 验 与 理 论 结 合 的 探 究 方 式, 一 方 面 让 学 生 部 署 WEB 服 务 器 服 务 器 FTP 服 务 器 等 软 件 以 构 建 网 络 服 务, 一 方 面 让 学 生 自 己 动 手 进 行 基 本 的 路 由 器 和 交 换 机 配 置 实 现 网 络 组 网, 使 让 学 生 了 解 主 流 网 络 产 品 与 服 务 掌 握 常 用 网 络 设 备 与 软 件 该 层 级 的 重 点 在 于 提 供 真 实 网 络 的 功 能 体 验, 锻 炼 学 生 动 手 实 践 的 能 力 3.2 第 二 层 级 技 术 探 索 学 习 第 二 层 级 的 技 术 探 究 学 习 解 决 网 络 协 议 服 务 和 设 备 具 体 特 征 是 怎 么 样 的?, 该 层 级 的 探 究 学 习 设 计 对 信 息 技 术 类 本 科 学 生 的 能 力 培 养 较 为 关 键 本 文 通 过 将 课 堂 搬 到 实 验 室, 打 破 讲 台 课 桌 实 验 台 的 界 限, 深 入 浅 出 精 讲 多 练, 通 过 协 议 分 析 的 探 究 实 验 进 行 理 论 和 实 验 融 合 教 学, 加 强 实 验 方 法 和 实 验 精 神 的 培 养, 让 学 生 掌 握 主 要 的 网 络 功 能 与 特 性 探 索 重 要 的 协 议 特 征 与 机 制, 分 别 设 计 应 用 层 传 输 层 网 络 层 和 链 路 层 的 实 验 探 究 点, 着 重 进 行 网 络 层 次 协 议 的 分 析, 让 学 生 能 够 真 正 理 解 网 络 协 议 真 真 切 切 的 感 知 数 据 传 输, 进 而 为 网 络 协 议 的 研 究 和 网 络 应 用 的 开 发 奠 定

252 基 础 在 该 层 级 还 设 计 了 单 元 级 的 团 队 探 究 学 习, 通 过 设 立 探 索 性 的 问 题 情 景, 提 出 挑 战 问 题 或 让 学 生 自 己 提 出 问 题, 以 3-6 人 的 学 生 团 队 为 单 位 开 展 技 术 调 研 文 献 阅 读 和 实 验 分 析 等 活 动, 每 个 团 队 学 习 项 目 历 时 1 周 左 右, 然 后 进 行 分 团 队 的 成 果 汇 报 和 学 生 互 评 教 师 点 评 [12] 3.3 第 三 层 级 原 理 研 究 学 习 第 三 层 级 原 理 研 究 层 级 解 决 协 议 和 服 务 为 什 么 要 这 么 设 计 以 及 如 何 实 现?, 需 要 对 所 学 知 识 和 技 术 进 行 综 合 性 创 新 性 应 用, 可 以 作 为 部 分 能 力 较 强 的 本 科 生 的 拓 展 性 深 度 学 习 本 文 通 过 结 合 创 新 性 开 放 实 验 的 方 式, 组 织 学 有 余 力 的 学 生 选 择 一 个 该 层 级 的 综 合 性 项 目 进 行 团 队 探 究 学 习, 项 目 一 般 历 时 1 个 月 左 右 项 目 的 一 种 方 式 是 研 究 QQ 迅 雷 在 线 音 乐 等 学 生 熟 悉 的 网 络 应 用 进 行 协 议 分 析, 另 一 种 可 选 的 方 式 是 让 学 生 是 用 JAVA 或 C++ 编 程 语 言 以 开 发 多 线 程 WEB 服 务 器 为 例 进 行 Socket 网 络 应 用 开 发 每 个 项 目 均 由 学 生 自 行 组 队, 自 行 提 出 研 究 选 题 和 项 目 目 标 工 作 计 划, 并 收 集 资 料 组 织 实 施 分 析 测 试 和 汇 报 验 收, 可 以 有 效 地 锻 炼 学 生 对 核 心 网 络 原 理 与 算 法 的 分 析 与 实 现 能 力 典 型 网 络 协 议 与 服 务 的 设 计 与 开 发 能 力 自 2009 年 起, 本 文 在 宁 波 大 学 信 息 科 学 与 工 程 学 院 选 取 了 3 个 本 科 专 业, 在 近 五 年 中 对 16 个 班 级 中 实 施 了 本 文 所 述 的 课 程 改 革, 取 得 了 良 好 的 效 果 其 中, 图 1 和 图 2 所 示 的 为 2012 学 年 第 一 学 期 两 个 同 专 业 平 行 班 的 对 比 数 据, 由 图 中 可 以 看 到 在 单 元 测 试 和 期 末 考 试 中 探 究 学 习 的 班 级 成 绩 都 要 明 显 优 于 对 比 班 级 图 学 年 第 一 学 期 第 四 单 元 测 试 正 确 率 统 计

253 图 学 年 第 一 学 期 期 末 考 试 成 绩 统 计 分 布 图 4 结 束 语 本 文 的 工 作 初 步 验 证 了 基 于 实 验 为 主 的 多 层 级 探 究 式 学 习 模 式, 计 算 机 网 络 课 程 的 改 革 实 现 了 由 教 师 教 为 中 心 向 学 生 学 为 中 心 的 转 变, 教 师 在 课 程 教 学 中 不 再 是 单 纯 的 知 识 和 技 术 的 传 授 者, 更 是 课 堂 研 讨 或 实 验 探 究 的 组 织 者 学 习 过 程 的 引 导 者 个 性 化 学 习 的 辅 导 者, 最 终 促 成 学 生 有 效 的 学 习, 并 在 帮 助 学 生 学 习 的 过 程 中 帮 助 学 生 建 立 学 习 的 能 力, 在 教 学 上 具 有 一 定 的 推 广 应 用 价 值 参 考 文 献 [1] 白 晋 荣. 发 现 学 习 与 接 受 学 习 的 比 较 [J]. 河 北 师 范 大 学 学 报 ( 教 育 科 学 版 ),2000,01: [2] 蒋 宁. 基 于 奥 苏 贝 尔 有 意 义 学 习 理 论 的 教 学 生 成 思 想 [J]. 学 园,2013,14: [3] 任 长 松. 探 究 式 学 习 : 学 生 知 识 的 自 主 建 构 从 两 个 探 究 案 例 引 发 的 思 考 [J]. 课 程. 教 材. 教 法,2004,01: [4] 刘 金 玲, 唐 棣. 探 究 式 学 习 在 算 法 设 计 中 的 应 用 [J]. 计 算 机 教 育,2009,01: [5] 齐 雪 林. 浅 析 基 于 探 究 式 学 习 的 大 学 课 堂 教 学 [J]. 高 等 理 科 教 育,2011,01: [6] 韦 钰, P.Rowell. 探 究 式 科 学 教 育 教 学 指 导 书 [M], 教 育 科 学 出 版 社,2005. [7] 陈 苏 豫, 李 科. 探 究 性 学 习 教 学 法 在 计 算 机 组 成 原 理 课 程 中 的 应 用 [J]. 现 代 企 业 教 育,2008,14: [8] 付 向 东. 探 究 式 学 习 在 VB.NET 程 序 设 计 教 学 中 的 应 用 [J]. 计 算 机 教 育,2010,16: [9]Banchi, H. and Bell, R. The Many Levels of Inquiry. The Learning Centre of the NSTA. Retrieved October [10] 胡 晓 娅. 基 于 创 新 能 力 培 养 的 计 算 机 网 络 课 程 教 改 研 究 [J]. 理 工 高 教 研 究,2008,04: [11] 兰 晓 红. 计 算 机 网 络 教 学 模 式 改 革 探 讨 [J]. 重 庆 师 范 学 院 学 报 ( 自 然 科 学 版 ),2002,04: [12] 叶 庆 卫, 周 宇, 王 晓 东. 团 队 式 教 学 法 在 计 算 机 网 络 课 程 中 的 研 究 与 应 用 [A]. Hubei University of Technology,China.Proceedings of 2010 Third International Conference on Education Technology and Training(Volume 7)[C].Hubei University of Technology,

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