摘 ?要：“計算機網(wǎng)絡”是計算機類專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程，也是專業(yè)核心課程之一，在專業(yè)人才培養(yǎng)體系中“計算機網(wǎng)絡”課程有著非常重要的地位。在國家大力推動一流本科教育、消滅“水課”、建設“金課”的大背景下，對“計算機網(wǎng)絡”課程的教學改革也勢在必行。經(jīng)過幾年的教改摸索，總結出了一套基于UDL-OBE理念的線上、線下“三步走逐階段提升”的課程創(chuàng)新教學模式。通過教學改革，培養(yǎng)學生深度學習能力。

關鍵詞：UDL；OBE；三步走逐階段提升；計算機網(wǎng)絡

中圖分類號：TP39；G434 ? 文獻標識碼：A ? 文章編號：2096-4706（2023）14-0184-05

Teaching Innovation and Practice of “Computer Network” Course Based on UDL-OBE Concept

TIAN Jinghua

（College of Information Engineering， Zhejiang University of Water Resources and Electric Power， Hangzhou ?310018， China）

Abstract：“Computer Network” is not only an important professional basic course of computer major， but also one of the professional core courses. The “Computer Network” course plays a very important role in the professional talent training system. Under the background of promoting first-class undergraduate education， eliminating “water courses” and building “golden courses” vigorously in China， it is imperative to reform the teaching of “Computer Network” course. After several years of teaching reform and exploration， online and offline “three-step-by-step promotion” curriculum innovation teaching mode based on UDL-OBE concept has been summarized. Through the teaching reform， the students' deep learning ability has been cultivated.

Keywords： UDL; OBE; three-step-by-step promotion; Computer Network

0 ?引 ?言

2019年我國教育部頒布的《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養(yǎng)質量的意見》中，提出“增加學生投入學習的時間，提高自主學習時間比例，引導學生多讀書、深思考、善提問、勤實踐”?，F(xiàn)階段教育部提出的“金課”建設，將學生的深度學習作為了評判標準之一。深度學習是新時代教學的新要求。在計算機類專業(yè)中，計算機網(wǎng)絡是一門讓很多學生望而生畏的課程，學生對該課程評價最多的就是“知識點多，比較難記”。學生之所以有此印象，歸因于學生在學習計算機網(wǎng)絡課程時只是淺層學習，而非深度學習，他們沒有去深入思考這些知識點的關聯(lián)性，缺乏對知識體系結構的整體認識。針對學生學習中遇到的這些問題，在計算機網(wǎng)絡的教學過程中，結合OBE和UDL理念，摸索出了一套基于UDL-OBE的線上、線下“三步走逐階段提升”教學方法，培養(yǎng)學生的深度學習能力。

1 ?UDL-OBE創(chuàng)新理念的提出

1.1 ?基于OBE理念的目標達成

近年來，各高校在積極加入和推行工程教育專業(yè)認證，我校也在其中。工程教育專業(yè)認證提出了成果導向教育OBE（Outcome-BasedEducation）的教學模式，強調以學生為中心，并將教學目標制定、教學過程實施和教學質量評價等都以學生的學習成效為導向，強調學生能力的培養(yǎng)和素質的提高，并通過持續(xù)改進來不斷提升教學質量[1，2]。計算機網(wǎng)絡是項復雜的工程，學生學習的過程就是培養(yǎng)解決復雜網(wǎng)絡工程的能力，這和工程教育認證OBE理念契合，因此在教學過程中引入了OBE理念。

根據(jù)社會人才需求調研以及和企業(yè)的交流，結合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，制定了計算機網(wǎng)絡課程的總體目標。學生學完課程之后能夠為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建網(wǎng)絡；能夠分析、解決復雜網(wǎng)絡工程問題；有自主學習能力，能夠關注網(wǎng)絡技術的發(fā)展；有良好的職業(yè)素養(yǎng)，能夠自主維護網(wǎng)絡安全。根據(jù)課程的總目標，分別制定了知識目標、能力目標和情感目標。

知識目標使學生能夠結合日常生活中的例子（如網(wǎng)上購物物流等）來解釋網(wǎng)絡分層思想；能夠列舉出常見局域網(wǎng)類型。掌握以太網(wǎng)組網(wǎng)技術和網(wǎng)絡設計的基本方法。掌握TCP/IP網(wǎng)絡體系結構。能夠理解各層協(xié)議的功能及封裝信息。

能力目標讓學生認識網(wǎng)絡設備，能夠使用真實的網(wǎng)絡設備搭建網(wǎng)絡拓撲，并通過基本的網(wǎng)絡設備配置實現(xiàn)網(wǎng)絡互通；能夠通過常用網(wǎng)絡命令和抓包工具分析數(shù)據(jù)包及網(wǎng)絡現(xiàn)象，分析判斷或評估網(wǎng)絡狀況；學會查閱文獻，關注網(wǎng)絡技術的發(fā)展。

情感目標旨在培養(yǎng)學生自主學習的能力、實事求是的學風和創(chuàng)新精神；培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力；有良好的團隊意識和良好的職業(yè)素養(yǎng)，自主的維護網(wǎng)絡安全。

1.2 ?基于UDL的分類培養(yǎng)模式

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的計算機網(wǎng)絡課程開設在第四學期，作為大二的學生，已經(jīng)開始考慮畢業(yè)后的人生方向了，是就業(yè)還是考研，絕大部分同學已經(jīng)有了明確目標，因此在學習方面也開始根據(jù)自己的方向或者喜好做選擇。同時，經(jīng)過一年半的大學學習，學生已經(jīng)具備了一定的編程能力和專業(yè)基礎知識，一些優(yōu)秀的學生有能力去參加各類的學科競賽。

為了滿足學生的個性化需求，引入了UDL（Universal Design for Leaning）的教學理念。UD（Universal Design），全方位設計，最初用于建筑領域，要求設計產品和環(huán)境時要盡可能的去適用于所有人，尤其考慮到障礙人士的需求，后來該理論引入到教育中，根據(jù)學習者的不同認知進行教學設計，盡量滿足不同學生的個性化學習需求，就形成了UDL理論[3-5]。

在教學實踐中，將UDL理念和OBE理念相結合，應用在計算機網(wǎng)絡課程中，提出了基于UDL-OBE理念的創(chuàng)新教學模式。根據(jù)學情分析，在課程教學中將學生分成了三種類型：就業(yè)者、考研者和競賽者。無論是考研還是參加競賽，學生的最終走向還是要走上社會參加工作，成為就業(yè)者，所以在制定課程目標時，就業(yè)者的目標就是課程的目標，而考研者和競賽者的目標是學生在不同方向的高階提升目標。通過企業(yè)調研和校企合作，對就業(yè)者提出了學習目標，即課程概述中提到的課程總目標。考研者的目標是按照全國研究生招生考試計算機學科專業(yè)基礎考試大綱中的要求給出。競賽者的目標是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和網(wǎng)絡與信息安全分析、解決問題的實際能力；讓學生了解網(wǎng)絡安全法、個人隱私保護、數(shù)據(jù)安全等基礎性知識，能夠防范網(wǎng)絡詐騙。在教學設計中，盡量滿足這三類學生的個性化學習需求，以便達成他們的學習目標。

2 ?基于UDL-OBE的教學實踐

2.1 ?重構教學內容形成“1-27-6”教學知識體系

根據(jù)課程的培養(yǎng)目標，課程選用了謝希仁教授主編的《計算機網(wǎng)絡》經(jīng)典教材，但教材涉及的內容比較多，考慮到我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)開設的學時只有48學時，對教材內容進行了刪減，在計算機網(wǎng)絡五層結構和TCP/IP協(xié)議的一條主線上，對教學內容進行了重構，最終保留了27個理論知識模塊和6個實驗，形成了“1-27-6”教學知識體系（如圖1所示）。理論知識涵蓋了計算機網(wǎng)絡兩臺主機之間“數(shù)據(jù)產生——數(shù)據(jù)發(fā)送——數(shù)據(jù)接收”所涉及到的關鍵理論知識部分；6個實驗包括了從網(wǎng)絡組建到網(wǎng)絡管理，同時包含了網(wǎng)絡分析的內容，學生利用虛擬仿真完成實驗，在實驗中理解網(wǎng)絡的理論知識，實現(xiàn)理論與實踐的結合。

2.2 ?基于線上、線下“三步走逐階段提升”的教學實施

在教學設計過程中，根據(jù)布魯姆對認知的不同級別分類，將學生的學習過程分成了初階、中階和高階（如表1所示）。

初階是對計算機網(wǎng)絡知識概念的理解和記憶。中階是在初階的基礎上進一步應用知識，能夠對遇到的問題進行分析。高階是要求能夠對知識的綜合應用和評價，能夠關注網(wǎng)絡技術新發(fā)展。由此提出了線上、線下“三步走逐階段提升”的教學方法，同時根據(jù)OBE理念，對不同階段提出了不同的教學目標（如表2所示）[6]。

課前預習是學習的第一步，也就是初階。在這個階段中，為學生提供教學視頻、課件和測試題等線上資源，每周通過公告給學生布置預習任務，學生通過線上視頻進行預習學習并初步理解需要掌握的基本概念，視頻學習之后利用預習測試題檢驗學習效果（如圖2和圖3所示），預習測試題重在考核學生對預習內容的理解和記憶。

學習的第二步是課中學習，即中階。這個階段以線下課堂學習進行，學生可以帶著問題進課堂，通過研討或者翻轉的方式進行學習，教師通過各種課堂活動（頭腦風暴、隨機選人、課堂測試、小組匯報等）來評價學習成果，此時的評價方式重點考核學生是否對所學知識能夠進一步應用和分析，是否能夠做到舉一反三。比如在“IP地址”知識點的學習中，學生在預習視頻中學習了IP地址的組成和子網(wǎng)的劃分方法，那么在課中學習時，就要能夠結合實際的網(wǎng)絡工程進行IP地址的規(guī)劃，將理論學習落實到實踐應用中。

課后提升作為高階，是學習的最后一步。該階段的教學重點放在對學生后續(xù)進一步學習的引導層面，學生可以根據(jù)自己的興趣愛好選擇不同的學習方向。課后提出討論話題，利用多種途徑讓學生參與到討論中，同時為學生提供不同的選做項目和題庫，包括考研真題、面試題庫和競賽題庫在內，供不同學生選擇學習，滿足不同學生的個性化學習需求（如圖4和圖5所示）。

2.3 ?“知識、技能+態(tài)度”的三位一體考核方式

教學評價采用的是“知識、技能+態(tài)度”的三位一體考核方式（如表3所示）。知識考核屬于終結性評價，主要是考核學生的對理論知識的掌握情況。在期末試卷進行知識考核時，部分考核內容借鑒考研真題和校園招聘面試題，考核學生對知識目標達成度情況。技能和態(tài)度是過程性考核，其中技能考核以實驗操作考核為主，態(tài)度考核從線上到線下全方位的考核學生的學習態(tài)度?？紤]到學生學習側重點不同，在實驗和在線資源中提供不同類型的選擇項目，從不同角度對不同類型學生進行考核。

3 ?教學痛點及解決方法

計算機網(wǎng)絡是項復雜性的工程，支撐它運轉的理論體系龐大，知識概念抽象，學生在學習過程中對理論知識的學習望而卻步，覺得枯燥難懂。但理論知識不講又不行，否則在遇到實際的網(wǎng)絡問題時會無從下手，無法解決，這樣無法達成解決復雜工程問題的目標。如何讓學生對枯燥的理論知識有興趣，這一直以來是計算機網(wǎng)絡課程教學中的痛點問題。在解決這一痛點問題上，在教學中也在進行著一些嘗試，也取得了一定的效果。

3.1 ?通過畫思維導圖提取計算機網(wǎng)絡的主線

大部分學生覺得計算機網(wǎng)絡的學習不像工科的學習，而像文科的學習，需要記憶。針對這個問題，在教學中一直在扭轉學生對課程的誤解，網(wǎng)絡的學習只憑記憶是遠遠不夠的，必須要理解，在理解的基礎上去學習，才能去分析網(wǎng)絡問題。學生之所以覺得知識點瑣碎，只是他們在學習過程中，沒有把這些知識點給聯(lián)系起來，網(wǎng)絡的所有知識點都是在一條主線上，只要能找到這條主線，就能串起所有的知識點。上課的過程中老師也一直在強調這條線，但是老師說百遍，不如學生動手一次，因此在每章節(jié)結束后，給學生布置的作業(yè)之一就是畫思維導圖，讓學生通過畫思維導圖，自己對知識體系進行提煉，理清計算機網(wǎng)絡體系脈絡，理解各知識點的關系，從而可以更好的分析和解決實際的網(wǎng)絡工程問題。

表4是學生的問卷調查結果，從問卷中可以看出學生對畫思維導圖還是認可的，沒有一個同學覺得對自己的學習沒有幫助。

3.2 ?利用虛擬仿真軟件進行實踐教學

由于計算機網(wǎng)絡所涉及到的網(wǎng)絡設備比較多，受環(huán)境限制，不可能讓初學者在真實的網(wǎng)絡中進行實踐操作，所以在實踐教學中，利用思科和華為模擬器進行虛擬仿真教學（如圖6所示），讓學生能夠對計算機網(wǎng)絡的架構有個整體直觀的認識。計算機網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)的傳輸過程是看不見摸不著的，協(xié)議的概念比較抽象，在介紹協(xié)議時，使用Wireshark抓包工具對抓取的數(shù)據(jù)進行協(xié)議分析，讓學生能夠理解協(xié)議工作時的交互過程和協(xié)議規(guī)范。在課后提高階段，給學生推薦NS2等仿真工具，讓學習能力強的學生自己嘗試著修改網(wǎng)絡協(xié)議，從而對協(xié)議有更進一步的認識。仿真工具的熟練使用，也是讓學生對能力目標的達成度實現(xiàn)。

4 ?結 ?論

通過課程改革，教學上取得了一定的成效。學生的成績逐步在提高，教師的評教成績也在90分以上，學生對教師的課堂評價上也給予了好評。學生也多次在大學生網(wǎng)絡與信息安全競賽等各類學科競賽中取得了優(yōu)異成績。

OBE理念將教學和成果相結合，三步走逐階段提升的教學方法引領著學生從淺層學習走向深度學習，在教學過程中從UDL視角出發(fā)為不同學生提供不同的學習需求，知識、技能+態(tài)度的三位一體考核方式貫穿整個課程的實施過程。教學模式的轉變，大大提高了學生學習的積極性和參與度，但依然還存在著不足之處，教學資源庫還需要進一步的擴充。學生群體動態(tài)在變，面對不同的學生，也要適當?shù)奈⒄{教學方式和內容。

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作者簡介：田靜華（1977—），女，漢族，河南溫縣

人，講師，碩士，主要研究方向：教育技術、計算機網(wǎng)絡。