趙亦松+蘇利敏+張雪芬+陳曉丹

摘 要 介紹計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)闡述如何通過自主實(shí)踐環(huán)節(jié)引導(dǎo)課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)，提出面向任務(wù)自主實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)；翻轉(zhuǎn)課堂；自主實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）23-0161-02

1 引言

在我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、淘汰落后產(chǎn)業(yè)、建立創(chuàng)新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)的起步階段，需要大量的具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才。教育部提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”特別強(qiáng)調(diào)了要強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。李克強(qiáng)總理在十二屆全國人大三次會(huì)議政府工作報(bào)告中說：“要打造大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新?！钡莻鹘y(tǒng)教學(xué)模式中忽視了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，總結(jié)起來可以歸納為以下幾個(gè)問題。

1）教師為主的課堂教授，以傳遞信息為主，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生與教師的互動(dòng)少，學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的探討研究少，忽視了學(xué)生的吸收、消化、理解過程，更談不上應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2）在實(shí)踐教學(xué)中，安排的實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，給了學(xué)生詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟，只要按照要求做，就可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要求學(xué)生更多的是理解和驗(yàn)證課堂的知識(shí)，欠缺對(duì)學(xué)生探索或創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和要求。

翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式是教師在課堂上由“傳遞信息”翻轉(zhuǎn)到去引導(dǎo)學(xué)生探索、理解和運(yùn)用知識(shí)。在課下學(xué)生可以利用優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)課程資源學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，不再單純地依賴授課教師去接受知識(shí)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的本質(zhì)是要增加學(xué)生和教師互動(dòng)和個(gè)性化溝通，建立學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓教師不再是講臺(tái)上的知識(shí)傳達(dá)者，而是身邊的導(dǎo)師、引路人。下面具體介紹針對(duì)計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式建設(shè)總體思路

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中最主要的環(huán)節(jié)是課下的自主學(xué)習(xí)和課堂上的交互教學(xué)，如圖1所示。學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進(jìn)行課前和課后的自主學(xué)習(xí)，教師的課堂教學(xué)主要起到引導(dǎo)學(xué)生深入思考、理解、消化相關(guān)的知識(shí)。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)要提供豐富的教學(xué)資源，其中包含有三個(gè)層次的內(nèi)容。

第一個(gè)層次是解決課程知識(shí)預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，包含教學(xué)視頻、練習(xí)題庫、實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，學(xué)生要在課前看視頻、做課前感知實(shí)驗(yàn)，通過各個(gè)階段的知識(shí)考核，要求學(xué)生有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

第二個(gè)層次是要培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何應(yīng)用知識(shí)。學(xué)生往往都很想知道學(xué)的知識(shí)到底可以干什么、怎么應(yīng)用，所以高年級(jí)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)、企業(yè)的工程案例都能啟發(fā)學(xué)生探究如何去應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)。行業(yè)專家、教授的新技術(shù)講座視頻也能彌補(bǔ)課堂教學(xué)內(nèi)容和新技術(shù)發(fā)展脫節(jié)的問題，同時(shí)能提供一些網(wǎng)絡(luò)科技創(chuàng)新的方向和思路。

自主實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目環(huán)節(jié)和企業(yè)實(shí)習(xí)著重培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)能力，實(shí)驗(yàn)任務(wù)都要求有一定的開放性，給學(xué)生自由發(fā)揮的余地，同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)課程是專業(yè)技術(shù)應(yīng)用型的課程，精選的企業(yè)工程案例可以快速讓學(xué)生深入工程項(xiàng)目場(chǎng)景中，熟悉網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)規(guī)范、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的產(chǎn)品線、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施要求，繼而提高專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力。

第三個(gè)層次的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過科研項(xiàng)目、學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)、技術(shù)競(jìng)賽活動(dòng)，提升學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，挖掘創(chuàng)新意識(shí)。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中最重要的環(huán)節(jié)是自主學(xué)習(xí)部分。自主學(xué)習(xí)的任務(wù)設(shè)計(jì)要能夠讓學(xué)生有興趣、愿意做，教師要隨時(shí)檢查學(xué)生自主學(xué)習(xí)掌握的情況，不能放任自流。課前的自主學(xué)習(xí)是課堂交互式教學(xué)的基礎(chǔ)，只有學(xué)生課前預(yù)習(xí)并做了課前的感知實(shí)驗(yàn)，才能有疑問，課堂上才能和教師深入討論。

3 課前自主實(shí)踐引導(dǎo)課堂教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的亮點(diǎn)是把課堂變成師生深入研討的地方。但課上討論什么才能引起學(xué)生共鳴，從而愿意和教師深入探究呢？計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)課程是圍繞計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，介紹網(wǎng)絡(luò)各層的功能和協(xié)議，這些知識(shí)看似只是一些概念，教師在講述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的規(guī)則時(shí)，學(xué)生很難從中找到邏輯關(guān)系，不容易引起興趣，他們的感覺課堂就是在灌輸概念，不好理解和消化。為此設(shè)計(jì)了課前的感受實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。下面介紹兩個(gè)具體的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)案例。

計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

1）課前自主實(shí)踐。

任務(wù)一：要求利用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，搭建一個(gè)小型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的詳細(xì)步驟配置上典型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（如www、E-mail服務(wù)）。

任務(wù)二：分析校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，思考如何實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)與因特網(wǎng)互聯(lián)。

2）課堂教學(xué)。課堂教師引導(dǎo)學(xué)生討論網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中需要解決的問題，對(duì)照自主實(shí)踐中的網(wǎng)絡(luò)實(shí)例分析網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分層模型和各層的功能。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

課前自主實(shí)踐任務(wù)一：要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)抓包軟件采集訪問學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)站或登錄淘寶網(wǎng)站的傳輸層數(shù)據(jù)。

任務(wù)二：上網(wǎng)查找有關(guān)網(wǎng)絡(luò)DoS攻擊的概念。

2）課堂教學(xué)：學(xué)生通過課前的預(yù)習(xí)作業(yè)對(duì)傳輸層的知識(shí)有了一些了解和感性的認(rèn)識(shí)，再利用課前的感知實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)步驟采集瀏覽網(wǎng)站時(shí)的傳輸層數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)上了解一下網(wǎng)絡(luò)DoS攻擊的概念，這樣在課堂教學(xué)中教師可以深入和學(xué)生討論傳輸層數(shù)據(jù)是如何封裝的，三次握手過程要解決什么問題，三次握手過程被黑客利用會(huì)出現(xiàn)什么樣的網(wǎng)絡(luò)攻擊，引入網(wǎng)絡(luò)安全的概念，引導(dǎo)學(xué)生思考網(wǎng)絡(luò)安全和解決網(wǎng)絡(luò)安全問題，并鼓勵(lì)學(xué)生提出一些解決方案，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

4 設(shè)計(jì)面向任務(wù)的自主實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

通過課前的感知實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生有一定的感性認(rèn)識(shí)。課后的實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)為開放性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，給學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，需求分析、實(shí)驗(yàn)的設(shè)備選擇、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配置或程序編程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的步驟都由學(xué)生自己設(shè)計(jì)完成。如設(shè)計(jì)校園室外園區(qū)實(shí)現(xiàn)Wi-Fi全覆蓋；設(shè)計(jì)學(xué)校實(shí)驗(yàn)大樓的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控；設(shè)計(jì)在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的智能電子產(chǎn)品、智能家居等。實(shí)踐過程中的團(tuán)隊(duì)合作、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的研究、設(shè)計(jì)開發(fā)的深入，都能大大提升學(xué)生的工程技術(shù)能力和產(chǎn)品創(chuàng)新能力。

以上實(shí)踐項(xiàng)目對(duì)于剛接觸到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的沒有任何經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生有很大的難度，所以需要教師搜集和整理一些經(jīng)典的工程案例，提供給學(xué)生參考；邀請(qǐng)企業(yè)工程師講解分析工程案例，和學(xué)生分享一些工程經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生知道實(shí)際工程中需要遵守的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范、項(xiàng)目組織管理方法等。如校園網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的招標(biāo)文件、投標(biāo)文件、項(xiàng)目合同、設(shè)備采購、系統(tǒng)集成與測(cè)試的資料等，都可以和學(xué)生分享。

5 小結(jié)

對(duì)于計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)這樣的實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程，設(shè)計(jì)了課前的感受實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生帶著問題來上課，再通過翻轉(zhuǎn)課堂與教師互動(dòng)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。課后安排面向任務(wù)開放的自主實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用能力上得到真正提高，積累一定的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，更有信心面對(duì)就業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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