朱 潔，李 瀅，王江平，趙 紅，張 冉

（1.南京曉莊學(xué)院 信息工程學(xué)院，江蘇 南京 210017；2.思科（中國(guó)）有限公司 公共事務(wù)部，浙江 杭州 310000）

0 引 言

在新工科建設(shè)背景下，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力與跨界整合能力的工程科技人才成為高校工科的培養(yǎng)目標(biāo)[1]?！皩W(xué)生中心、成果導(dǎo)向”等工程教育專業(yè)認(rèn)證理念也在對(duì)工科專業(yè)課程改革方向作出引導(dǎo)。成果導(dǎo)向（OBE）教育模式將課程視為學(xué)習(xí)產(chǎn)出的手段，需要為培養(yǎng)學(xué)生的特定能力作貢獻(xiàn)[2]。這就需要對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行思考，學(xué)生在課程結(jié)束后，能獲得何種能力？能對(duì)接工程項(xiàng)目全生命周期的哪些環(huán)節(jié)？思考網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)目標(biāo)與過(guò)程。根據(jù)服務(wù)地方的應(yīng)用型專業(yè)定位，網(wǎng)絡(luò)課程的目標(biāo)確定為掌握規(guī)劃和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)和初步技能，思考出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題并分析的能力，學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的理解能力。這些能力是網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目所有環(huán)節(jié)（需求分析、設(shè)備選型、規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)施、排錯(cuò)、維護(hù)等）實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。然而這一專業(yè)核心課程的概念與原理多，協(xié)議工作過(guò)程抽象，學(xué)生往往學(xué)習(xí)到網(wǎng)絡(luò)層，就因難以理解而降低興趣。如何提高學(xué)生課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與度，成為當(dāng)前教學(xué)思考的主要問(wèn)題。

很多教師進(jìn)行了有益的嘗試，如基于CDIO的教學(xué)設(shè)計(jì)[3]、通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)思考的教學(xué)模式[4]、引入SPOC[5]、翻轉(zhuǎn)課堂[6]等。在這些已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，筆者也不斷探索和實(shí)踐適合應(yīng)用型本科的教學(xué)內(nèi)容與方式。在探索過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：采用SPOC模式，線上資源很豐富，但教學(xué)過(guò)程中的交互并不及時(shí)，配合微信等即時(shí)通訊應(yīng)用會(huì)更好；翻轉(zhuǎn)課堂并不適合人數(shù)多的班級(jí)，且翻轉(zhuǎn)的內(nèi)容不宜過(guò)多，否則不僅占用學(xué)生更多的課外時(shí)間，還降低課堂有效性。經(jīng)過(guò)逐步應(yīng)用和總結(jié)后，采用了一種混合式教學(xué)模式。該模式教學(xué)內(nèi)容采用線上線下結(jié)合的方式，通過(guò)產(chǎn)教合作引入企業(yè)在線課程，作為理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充。結(jié)合多種教學(xué)方法設(shè)計(jì)課堂節(jié)奏，通過(guò)設(shè)問(wèn)、討論、翻轉(zhuǎn)、反饋、課程擴(kuò)展等多種方式加強(qiáng)課內(nèi)外與學(xué)生的互動(dòng)。

1 教學(xué)內(nèi)容線上線下結(jié)合

1.1 理論教學(xué)內(nèi)容

教材選用謝希仁教授所著《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》（第7版），可滿足學(xué)生的考研需求，且這一版習(xí)題豐富，可選擇部分配合概念講解。南京曉莊學(xué)院于2006年加入思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院，課程組教師陸續(xù)通過(guò)CCNA、CCNP講師資格認(rèn)證。2015年起在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中引入CCNA 5.0版ITN（網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介）課程作為補(bǔ)充。在線課程面向?qū)W生免費(fèi)，內(nèi)容貼合產(chǎn)業(yè)需求，更新及時(shí)，2018年更新到6.0版。教程中的視頻、動(dòng)畫、例題、交互練習(xí)可以作為教材內(nèi)容的有益補(bǔ)充，吸引學(xué)生的注意力。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)課程目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)為各層協(xié)議的分析與應(yīng)用上。通過(guò)由簡(jiǎn)入繁的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，使學(xué)生進(jìn)一步理解交換、路由、端通信、主要應(yīng)用協(xié)議的原理，并完成設(shè)備的基礎(chǔ)配置。將概念從抽象的原理圖轉(zhuǎn)換為捕獲的數(shù)據(jù)包、可理解的數(shù)據(jù)。借助嗅探、設(shè)備模擬器、服務(wù)器構(gòu)建、虛擬機(jī)、終端模擬器等工具軟件，完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，其中的設(shè)備配置采用了思科的Packet Tracer模擬器。CCNA6.0-ITN課程中進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)補(bǔ)充的內(nèi)容見(jiàn)表1。

1.3 教學(xué)資源

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程資源豐富，很多慕課、公開課、院校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的網(wǎng)站與應(yīng)用提供在線課程。課堂教學(xué)受限于學(xué)時(shí)，無(wú)法呈現(xiàn)豐富的內(nèi)容，選擇適合學(xué)生的資源，可以幫助他們更好地掌握課程目標(biāo)定義的能力，了解課程在專業(yè)能力構(gòu)建中的作用，引導(dǎo)形成專業(yè)領(lǐng)域中感興趣的方向。課外擴(kuò)展學(xué)習(xí)的內(nèi)容通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的預(yù)習(xí)與作業(yè)的形式布置，通過(guò)課堂討論、師生講授的方式開展，內(nèi)容包括：①課后習(xí)題。選擇部分習(xí)題深入地分析，有助于學(xué)生對(duì)原理的思考。②思科網(wǎng)院課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)。系統(tǒng)中有完整的課程資源，每章有作業(yè)與測(cè)驗(yàn)，完成后有解答與分析，學(xué)生可以很方便地查看自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和掌握程度。③慕課。應(yīng)用型本科的課程目標(biāo)會(huì)限制部分優(yōu)秀學(xué)生對(duì)課程的掌握深度和廣度，推薦研究型大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)國(guó)家精品在線開放課程，讓學(xué)生了解國(guó)內(nèi)教學(xué)的高度。

2 教學(xué)方法多點(diǎn)互動(dòng)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程開設(shè)已有30多年，如何調(diào)動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代學(xué)生的積極性？教師需要幫助他們?cè)诤Ａ空n程資源中選擇，還需要在教學(xué)中，運(yùn)用各種互動(dòng)教學(xué)方法，吸引他們的注意力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。

2.1 傳統(tǒng)教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)課程的概念與原理眾多，部分知識(shí)點(diǎn)通過(guò)課堂講授掌握程度更好。結(jié)合演繹、歸納、案例、問(wèn)題引導(dǎo)、討論等教學(xué)方法，充分利用選取的課程資源，控制教學(xué)節(jié)奏，做到張弛有度。以無(wú)分類域間路由選擇（CIDR）地址塊分配的講解為例。首先，通過(guò)板書演算常用CIDR地址塊表中的數(shù)值，使學(xué)生理解地址塊的聚合含義。其次，解析地址塊劃分舉例中校園網(wǎng)地址塊的劃分結(jié)果，啟發(fā)借用主機(jī)號(hào)位來(lái)確定子網(wǎng)號(hào)位的思路。這是從結(jié)果倒推方法。接著，帶領(lǐng)學(xué)生解決問(wèn)題。從網(wǎng)絡(luò)工程項(xiàng)目的需求出發(fā)，介紹劃分子網(wǎng)的方法。充分利用習(xí)題的作用，從易到難，板書依次分析在自治系統(tǒng)內(nèi)與在公司內(nèi)應(yīng)用CIDR劃分子網(wǎng)的兩道習(xí)題。在緊張的方法演繹后，讓學(xué)生放松，看一看ITN課程中方法的動(dòng)畫，順帶介紹其在工程項(xiàng)目中的階段與作用。最后，需要讓學(xué)生再次集中精神，完成ITN課程中的CIDR題目，并在實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)模擬器驗(yàn)證。

表1 CCNA6.0-ITN選用內(nèi)容

并不是所有的概念都從講授開始。如RIP協(xié)議的距離向量算法，在講解時(shí)，從觀看開始。先節(jié)奏輕松，借助動(dòng)畫，觀察教材交換路由信息例題中一臺(tái)路由器的路由表更新過(guò)程。再通過(guò)觀看一段CCNA-路由與交換基礎(chǔ)課程中三臺(tái)路由器交換并更新路由表的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考并討論不同情況的更新結(jié)果。最后，總結(jié)距離向量算法，補(bǔ)充水平分割原則。通過(guò)有節(jié)奏的教學(xué)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，增加學(xué)生思考的時(shí)間。

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，交互效果好。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程不是所有內(nèi)容都適合翻轉(zhuǎn)，選擇部分便于學(xué)生自學(xué)的重難點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。前一次課將設(shè)計(jì)好的問(wèn)題下發(fā)，說(shuō)明求解方法與資源。問(wèn)題分為固定答案的確定問(wèn)題和擴(kuò)展思路的開放問(wèn)題。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)教材與在線課程、查找文獻(xiàn)、詢問(wèn)教師、相互討論做好課前準(zhǔn)備。上課組織討論，隨機(jī)點(diǎn)名，當(dāng)堂評(píng)分，本次未答，下次必點(diǎn)。學(xué)生在課前準(zhǔn)備的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，不管有無(wú)討論價(jià)值，對(duì)提出問(wèn)題的學(xué)生加分，鼓勵(lì)尋找問(wèn)題的積極性。以IPv6知識(shí)點(diǎn)為例，通過(guò)兩節(jié)課時(shí)完成翻轉(zhuǎn)。在學(xué)習(xí)IPv4后，學(xué)生可以通過(guò)自學(xué)掌握IPv6的基礎(chǔ)概念。設(shè)計(jì)問(wèn)題：①為何要使用IPv6地址？②IPv6地址如何表示？請(qǐng)舉例。③有哪些地址類型？請(qǐng)說(shuō)明作用。④畫出全局單播地址的結(jié)構(gòu)。⑤畫出本地鏈路地址的結(jié)構(gòu)。⑥什么是EUI-64流程？請(qǐng)說(shuō)明作用。⑦IPv6的多播地址有哪些類型？⑧如何劃分IPv6子網(wǎng)？⑨說(shuō)明IPv6遷移技術(shù)。其中，①—⑦為確定問(wèn)題，⑧—⑨為開放問(wèn)題，④—⑧在教材基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展。上課時(shí)，在學(xué)生講述的基礎(chǔ)上討論，教師準(zhǔn)備傳統(tǒng)教學(xué)的素材，適時(shí)補(bǔ)充，以確保翻轉(zhuǎn)的質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)的部分內(nèi)容翻轉(zhuǎn)。如數(shù)據(jù)包分析實(shí)驗(yàn)，課前對(duì)前一實(shí)驗(yàn)捕獲的數(shù)據(jù)包文件對(duì)照包結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)課隨機(jī)點(diǎn)名，學(xué)生講述分析結(jié)果，教師提問(wèn)并組織討論。對(duì)主動(dòng)分析的學(xué)生加分鼓勵(lì)?？刹捎梅D(zhuǎn)課堂的內(nèi)容見(jiàn)表2，理論部分的概述和網(wǎng)絡(luò)安全兩章沒(méi)有設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)部分學(xué)生講述和討論時(shí)，多以自錄視頻輔以屏幕廣播演示的方式進(jìn)行。實(shí)際教學(xué)時(shí)，根據(jù)班級(jí)掌握情況和課時(shí)靈活選擇表中內(nèi)容翻轉(zhuǎn)。

表2 翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容

2.3 加強(qiáng)互動(dòng)

能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)方法都可以采用，目的是要讓學(xué)生少“低頭”玩手機(jī)、提高參與度、調(diào)動(dòng)積極性，這就需要加強(qiáng)互動(dòng)環(huán)節(jié)。

2.3.1 問(wèn)題引導(dǎo)思考

結(jié)合內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)節(jié)奏。無(wú)論是傳統(tǒng)講授還是翻轉(zhuǎn)課堂都準(zhǔn)備一定量的問(wèn)題。隨時(shí)通過(guò)對(duì)問(wèn)題的探討，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)或被動(dòng)思考。

2.3.2 討論加強(qiáng)主動(dòng)

翻轉(zhuǎn)內(nèi)容需要學(xué)生預(yù)先學(xué)習(xí)，完成討論的內(nèi)容準(zhǔn)備。開放問(wèn)題的討論內(nèi)容集中在思維方向與分析方法上。在網(wǎng)絡(luò)層與理論內(nèi)容結(jié)束時(shí)，各設(shè)一次討論課。網(wǎng)絡(luò)層是學(xué)生能否繼續(xù)保持課程興趣的重要一章，需要對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題集中解決。理論內(nèi)容結(jié)束時(shí)，由學(xué)生介紹本學(xué)期擴(kuò)展學(xué)習(xí)的情況，激發(fā)持續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。討論可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，但人數(shù)太多會(huì)降低整體參與率，提高進(jìn)度控制難度。

2.3.3 反饋及時(shí)

除課堂上及時(shí)回答學(xué)生問(wèn)題外，課外還可借助QQ、微信群答疑。思科網(wǎng)院課程教師端對(duì)學(xué)生的參與情況記錄得非常詳細(xì)，學(xué)習(xí)進(jìn)度、時(shí)長(zhǎng)、每章作業(yè)與測(cè)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)實(shí)時(shí)反應(yīng)，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析直觀。通過(guò)以上反饋，教師能及時(shí)了解學(xué)生掌握的情況，做出教案調(diào)整。

2.3.4 課外擴(kuò)展

網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)的學(xué)生修完計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，便可開始準(zhǔn)備認(rèn)證考試、參加網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽、參與專業(yè)課題。因此，在課程教學(xué)中，可通過(guò)交流群進(jìn)行專業(yè)方向的引導(dǎo)、認(rèn)證介紹、競(jìng)賽與項(xiàng)目信息的發(fā)布、學(xué)習(xí)資源的分享，并及時(shí)回答學(xué)生感興趣的問(wèn)題。隨著課程的推進(jìn)，部分學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的理解更深入，在解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的能力不斷提高的自我鼓勵(lì)下，產(chǎn)生主動(dòng)學(xué)習(xí)意愿，甚至開始留意想從事的職業(yè)、崗位的技術(shù)需求。教師經(jīng)常適時(shí)地互動(dòng)，可以擴(kuò)大這部分學(xué)生的比例，以點(diǎn)帶面，提升整體教學(xué)效果。

3 結(jié) 語(yǔ)

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代來(lái)臨，慕課、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂、微課、云課堂、雨課堂等多種教學(xué)形式出現(xiàn)。借鑒各種教學(xué)模式，將其部分引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，在實(shí)踐過(guò)程中不斷修改與總結(jié)，尋找并增加互動(dòng)的教學(xué)方式?；旌鲜浇虒W(xué)模式通過(guò)明確工程教育專業(yè)認(rèn)證理念下的課程教學(xué)目標(biāo)，選取合適的線上課程互動(dòng)素材豐富教學(xué)內(nèi)容，在課內(nèi)外應(yīng)用多種互動(dòng)方式，力求充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。在應(yīng)用該模式的過(guò)程中，能感受到學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性逐漸提升，好問(wèn)、愛(ài)做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生多了，學(xué)生的滿足來(lái)自于知識(shí)的掌握、能力的提升，而不全是分?jǐn)?shù)。這種教學(xué)模式可為服務(wù)地方的應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程提供教學(xué)思路。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更新，人工智能與教育的融合是大勢(shì)所趨，課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式仍需要適時(shí)調(diào)整，使學(xué)生符合產(chǎn)業(yè)需求與職業(yè)能力要求，讓學(xué)生學(xué)有所得。