应用型本科院校《计算机网络》教学模式改革实践

柴进，王雯

（1.中山大学南方学院电气与计算机工程学院，广州 510970；2.中国移动通信集团广东有限公司佛山分公司，佛山 528000）

0 引言

根据教育部2017年9月数据显示，我国高等教育在学总规模3699万人，占世界高等教育总规模的比例达到20%，已经建成世界上最大规模的高等教育体系。2015年教育部《开展引导部分本科高校向应用技术型高校转型发展改革试点的指导意见》[1]中明确指出，目前我国进入了高等教育大众化阶段，但是教育结构和人才培养模式总体上还是难以适应经济转型、产业升级和创新驱动的需要，高等教育结构性矛盾依然存在。因此积极务实地探讨和总结应用技术型高校教学模式改革中的问题和经验是一个价值课题。

《计算机网络》课程是高等院校计算机专业，尤其是计算机网络专业的核心基础课程。并且在很多高校，其已作为大学计算机基础教学系列中的核心课程，成为高等学校本科各学科专业学生的一门专业基础课。这门课程的特点是理论性较强，并且课程教学中涉及大量新概念，对于初次接触的学生来讲，这些概念理解起来比较抽象，容易给学生造成课程知识点繁多，难以系统，体系化地掌握的印象。

1 《计算机网络》教学中若干问题

每个教师在教学过程中都在自觉不自觉地按照一定的教学模式进行教学，从近代教育学形成独立体系开始，已经出现了多种系统完整的教学模式[2]，例如传递-接受式、自学-辅导式、翻转课堂，等等。基于我国高等教育教学发展的实际情况，“传递-接受式”教学模式仍是高等院校教学过程普遍采用的一种方法，这种教学模式源于赫尔巴特[3]的四段教学法，其基本教学程序是：复习旧课-激发学习动机-内容讲授-巩固练习-检查评价-间隔性复习。

结合《计算机网络》课程的教学实践，我们总结了如下一些在当前应用型本科教学过程中，在内容讲授，检查评价和经验分享方面普遍存在的问题。

（1）内容讲授过程难以平衡理论学习和应用能力培养

在有限的课程学时和人力投入内，追求更高质量的教学目标始终是我国高等院校教学面临的一项挑战。应用型高等院校的教学实际，要求在有限的理论课程学时内，不仅要讲授足够的理论基础，还要注重学生理论联系实际能力的培养，学生能否有机地理解和应用这些零散的知识点衡量教学目标是否达成的关键标准。《计算机网络》课程涉及的知识点多，新概念多，因此如何开展教学设计，在有限的理论学时内做好《计算机网络》理论基础和应用能力的同步提升似乎是个“鱼与熊掌不可兼得”的问题。

（2）静态的学生成绩评价体系

目前在应用型本科高等院校，教师大班授课是一个基本实际。一个教师通常很难有足够的精力和时间真实了解到每一个学生的课程掌握情况。目前大学课程成绩评价体系一般包括两部分：平时成绩和考试成绩。平时成绩包含了考勤、课堂提问、课下作业等；考试成绩主要来自课程中的一次或多次考试成绩。这种评价体系属于静态的成绩评价，例如依据到课次数，作业得分和考试分数等静态的结果来让教师评定成绩。这种做法的缺点是学生的主观能动性缺乏表现舞台，教师不能动态地了解到课堂中学生，尤其是那部分优秀学生的课程掌握程度。

（3）学生个人的学习经验缺少分享渠道

大班授课背景下，一个教师常需要面对几十甚至上百个学生授课。这种课堂实际决定了大部分课时内必须采用教师一对多的广播式教学。这种授课过程主要是教师的知识、经验和方法向学生单向传授，而学生之间的优秀学习经验和思维方式却缺少途径互相分享，进而学生独特的个人学习经验缺少渠道在学生之间开展思维碰撞和交流。

2 “点线场”方法介绍

“点线场”方法最初源于对真实世界一个基本物理现象的观察，无序电子沿着导线朝一致方向移动，这个过程就会产生电流，并且在导线周围产生磁场，同时，导线周围磁场的变化也会在导线种产生新的电流。结合实际的教学过程，“点”指课程中涉及的知识点，它是构成课程内容的最小知识单元，“线”是包含了课程核心知识点的块状“课程任务”，“场”是学生自发分组解决这些“课程任务”，学生分组之间通过开展分享会或比赛而带来的经验传递。

具体的开展过程解释如下。

第一，根据教学大纲，梳理核心知识点，将核心知识点打包成若干个“课程线”——课程任务。

“课程任务”需要在掌握其中的知识点基础上才能完成，其并不等同于“课程实验”或“课程设计”，表现形式可以基于文字、幻灯片或程序模拟等多种方式，在讲授课程知识点之前就布置给学生，主要目的是引导学生在学习中，带着确定的任务思考，并用自己的方式将零散的知识点组织为一个逻辑完整的“课程任务”报告。例如《计算机网络》课程中，“课程任务”可以是采取通过幻灯片方式展示IP数据包转发全过程，也可以是基于模拟工具完成一个校园网网段划分设计，或者通过基于Python编写小程序说明HTTP协议的作用等。以完成课程任务为导向，并行进行理论课时，重点讲解核心知识点，其他知识点作为学生自学内容。

第二，学生自发分组，分组完成“课程任务”。理论知识点课时完成后，每组推选学生代表发表“课程任务”报告。

每个学生分组就形成了一个“任务场”，下一步的目的是推动“任务场”之间相互分享和交流。学生分组和学生代表的推选均有学生自发完成，一方面为了激发学生的主动性和参与感，另一方面也考虑到教学中组织类工作不易占用教师过多精力和时间。分组数量根据课堂人数而定，每个教学班5-6组为宜。由于目前手机端社交类软件的普遍使用，如QQ和微信，实践表明分组过程基本不会占用学生原有的课堂学习时间。

第三，分组内每个成员，在提交“课程任务”报告中需要提供自评分数，所有小组报告展示完成后，由教师点评并给出小组排名。

自评分数代表学生个人对知识点掌握程度的评价和对课程任务完成贡献度，小组排名反映的是小组间的知识掌握差距。每次课程任务的个人自评和小组排名，为教师了解授课情况提供了一个动态的反馈平台，帮助教师更全面了解学生们学习情况，有利于识别出学生中针对课程知识点掌握的优秀，普通和较差的学生，进一步可以更有效的开展学生成绩评价。

“点线场”方法是着眼于应用型高校“传递-接受式”教学模式下，提升教学效果的一种尝试。它将课程“核心知识点”打包成牵引学生思考的“课程任务”，这些“课程任务”如同导线中向同一方向移动电子形成的电流，而通过“课程任务”的分组发表，让学生中间的优秀学习经验和实践分享出来，并相互影响，促进下一次“课程任务”的更好的完成和展示，就如电流在导线周围形成磁场，磁场的变化有会产生新的电流。很重要的是，“点线场”方法还为授课教师提供了一种动态的评价学生成绩和评估教学效果的途径。

3 教学实践与效果

（1）教学实践

《计算机网络》课程中，有关网络层一章中核心知识点，如：IP地址及编址方式、网际协议IP、网际控制报文协议ICMP、地址解析协议ARP、CIDR地址分配、路由表配置、路由聚合和最长前缀匹配和动态路由协议等，我们将其组织到一个课程任务“详解因特网IP数据包的转发过程”中去，表现形式不限。在开始本章讲解之前，布置该课程任务给学生，由其自发分为五个小组，在本章最后一个理论讲解学时进行分组发表和比赛。根据实践经验，每个小组均会出现一个或多个学生作为骨干带动和影响学生们参与到“课程任务”完成中去，并且会有多种报告表现形式，例如通过幻灯片讲解，或者通过软件模拟，报告的阐述角度也有多种，有的重点分析每个协议数据包传递过程，有的采用与现实生活类比来解释IP数据包传送过程。

（2）教学效果

通过《计算机网络》课程教学实践，如表1所示，采用百分制针对330个学生从参与感、付出感和获得感以及课程满意度的调查显示，在同样学时和教学资源的投入情况下，“点线场”教学方式的运用获得了更好的教学效果，学生在课程参与感、付出感、获得感和课程满意度四个方面都获得了大的提高，尤其针对课程的付出感和获得感两个方面提升显著。

表1 教学效果统计

4 结语

本文面向当前应用型高等院校的教学实际，以《计算机网络》课程为代表，基于传统的“传递-接受式”教学模式，针对教学过程中遇到的三个问题：（1）内容讲授过程难以平衡理论学习和应用能力培养；（2）缺乏动态的学生成绩评价方式；（3）学生个人的学习经验缺少分享渠道。采用创新的“点线场”方法对教学模式中内容讲授和检查评价环节进行了优化，并辅以实例说明这种方法如何展开具体教学实践，最后从学生学习过程中的参与感、付出感，获得感和课程满意度四个方面展开对比，取得了更好的教学效果。

依照国家教育部指导意见，在向应用型高等院校转型过程中，对教学模式改革的探讨将是与时俱进，不断求真的过程，接下来的下一步工作，将针对“点线场”方法在更多课程中的运用，以及背后的理论研究做进一步的实践和探讨。