楊珺菲 陳揚(yáng) 劉夢(mèng)琪

關(guān)鍵詞：新工科教育；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程；創(chuàng)新教學(xué)模式；階段式教學(xué)；小組式學(xué)習(xí)

新工科教育在近年來(lái)受到了廣泛關(guān)注，特別是在技術(shù)快速發(fā)展的背景下，它面臨著重要的轉(zhuǎn)型和更新的挑戰(zhàn)。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興技術(shù)的興起，新工科教育需要不斷調(diào)整其課程內(nèi)容和教學(xué)方法，以確保學(xué)生能夠掌握最前沿的技術(shù)知識(shí)和應(yīng)用能力。

在適應(yīng)這些變化的過(guò)程中，新工科教育面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中包括如何平衡理論與實(shí)踐的教學(xué)、如何整合不斷更新的技術(shù)內(nèi)容以及如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和跨學(xué)科思維。此外，新工科教育還需要與行業(yè)緊密合作，確保教學(xué)內(nèi)容與市場(chǎng)需求保持一致，以培養(yǎng)出符合未來(lái)職場(chǎng)需求的人才。

1.2 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程作為新工科重點(diǎn)課程，是評(píng)估新工科教育成功與否的一個(gè)重要指標(biāo)。從教學(xué)方法上看，雖然很多課程已經(jīng)開(kāi)始嘗試采用更加互動(dòng)和實(shí)踐的教學(xué)方式，如項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等，但仍有部分課程依賴傳統(tǒng)的講授式教學(xué)，這可能導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)不足。

另一方面，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，課程內(nèi)容需要不斷更新以反映最新的技術(shù)發(fā)展。然而，更新課程內(nèi)容需要時(shí)間和資源，這可能導(dǎo)致課程內(nèi)容與行業(yè)最新標(biāo)準(zhǔn)之間存在差距。此外，還需要關(guān)注學(xué)生對(duì)課程的反饋，包括他們對(duì)教學(xué)方法的接受程度、對(duì)課程內(nèi)容的興趣以及對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。

2 課程創(chuàng)新模式設(shè)計(jì)思路

2.1 課程創(chuàng)新模式

本次研究，在新工科教育的框架下，采用跨學(xué)科教學(xué)方法。在這種教學(xué)模式中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不再是一個(gè)孤立的學(xué)科，而是與數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域緊密相連。這種跨學(xué)科的融合不僅促進(jìn)了學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在不同領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用的理解，還培養(yǎng)了他們的綜合分析能力和系統(tǒng)思維。

同時(shí)，利用項(xiàng)目式教學(xué)讓學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)。這些項(xiàng)目可以設(shè)計(jì)成模擬真實(shí)世界的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理場(chǎng)景，或者與企業(yè)和行業(yè)合作，讓學(xué)生參與實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)解決方案的開(kāi)發(fā)。通過(guò)這種實(shí)際的項(xiàng)目工作，學(xué)生不僅能夠提升他們的技術(shù)技能，還能在實(shí)際環(huán)境中培養(yǎng)創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.2 課程設(shè)計(jì)思路

首先，為了適應(yīng)新工科教育的特點(diǎn)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的需求，首先應(yīng)該注重實(shí)踐和應(yīng)用。這意味著理論知識(shí)的教授不僅要緊密結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，還要通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)加深理解。

其次，課程內(nèi)容必須具有高度的靈活性和適應(yīng)性。為此，課程設(shè)計(jì)需要采用模塊化的結(jié)構(gòu)，使得新技術(shù)和最新行業(yè)趨勢(shì)可以快速融入教學(xué)內(nèi)容。這種模塊化設(shè)計(jì)不僅便于課程內(nèi)容的及時(shí)更新，也使得課程能夠靈活應(yīng)對(duì)技術(shù)發(fā)展和行業(yè)需求的變化。

考慮到學(xué)生的多樣性，課程設(shè)計(jì)應(yīng)提供多樣化的學(xué)習(xí)路徑和資源。這包括為不同學(xué)習(xí)背景和興趣的學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)選項(xiàng)和資源。此外，通過(guò)在線平臺(tái)和數(shù)字資源，課程可以為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者提供靈活的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，從而滿足更廣泛學(xué)生群體的需求。

最后，在課程內(nèi)容設(shè)計(jì)上，應(yīng)注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。理論教學(xué)不應(yīng)僅限于傳統(tǒng)的講授方式，而應(yīng)通過(guò)案例分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)M和互動(dòng)討論等方法使理論內(nèi)容生動(dòng)具體。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)超越單純的操作訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力[1-3]。

3 實(shí)施“五式”課程創(chuàng)新

3.1 設(shè)計(jì)“階段式”教學(xué)內(nèi)容

在“階段式”教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程被劃分為多個(gè)連續(xù)的學(xué)習(xí)階段，每個(gè)階段都針對(duì)特定的學(xué)習(xí)目標(biāo)和技能水平，形成一個(gè)逐步深入的學(xué)習(xí)曲線。這種分階段的方法不僅有助于學(xué)生逐步構(gòu)建知識(shí)體系，而且還鼓勵(lì)他們逐漸掌握更復(fù)雜的概念和技能[4]。

初級(jí)階段，教學(xué)內(nèi)容主要集中在網(wǎng)絡(luò)的基本理論和基礎(chǔ)概念上。進(jìn)入中級(jí)階段，課程內(nèi)容將更加專注于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和配置，在這個(gè)階段，學(xué)生將學(xué)習(xí)更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括路由和交換機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)以及性能優(yōu)化等內(nèi)容。在高級(jí)階段，課程將進(jìn)一步深入，專注于網(wǎng)絡(luò)安全和高級(jí)應(yīng)用。這個(gè)階段旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的能力[5]。

通過(guò)這種“階段式”的教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠在每個(gè)階段積累知識(shí)和技能，同時(shí)為下一階段的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[6]。

3.2 實(shí)行“小組式”教學(xué)方法

“小組式”教學(xué)方法是一種以增強(qiáng)學(xué)生間互動(dòng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作為核心的教學(xué)方式。在這種模式下，學(xué)生被分配到不同的小組，共同完成特定的項(xiàng)目和任務(wù)。這種合作學(xué)習(xí)的方法不僅有助于提升學(xué)生之間的交流和合作，而且還促進(jìn)了知識(shí)和技能的共享[7]。

通過(guò)小組合作，學(xué)生能夠在現(xiàn)實(shí)情境中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。在這些項(xiàng)目中，學(xué)生不僅能夠?qū)W習(xí)如何應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)理論和技術(shù)，還能夠培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新思維。這種教學(xué)方式不僅是對(duì)知識(shí)的傳授，更是對(duì)未來(lái)技能的培養(yǎng)，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[8]。

3.3 開(kāi)展“線上線下混合式”教學(xué)手段

“線上線下混合式”教學(xué)手段的實(shí)施為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程帶來(lái)了前所未有的靈活性和實(shí)效性。這種教學(xué)模式通過(guò)結(jié)合線上的數(shù)字化資源和線下的實(shí)踐活動(dòng)，創(chuàng)造了一個(gè)多元化且互動(dòng)性強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境[9]。

在線上部分，教學(xué)可以利用各種數(shù)字化工具和資源，如視頻講座、在線課堂、互動(dòng)式教學(xué)軟件和虛擬實(shí)驗(yàn)室等，這對(duì)于理解復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)概念至關(guān)重要[10]。

線下部分則側(cè)重實(shí)踐操作和實(shí)驗(yàn)室工作。這包括實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、配置實(shí)踐、故障排除練習(xí)以及項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，面對(duì)面的小組工作和研討會(huì)也有助于增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通技能[11]。

總的來(lái)說(shuō)，這種模式不僅提高了學(xué)習(xí)效率，還增加了學(xué)習(xí)的趣味性和參與度。它還為教師提供了多樣化的教學(xué)手段，可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和反饋靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法。

3.4 組織“分層式”教學(xué)實(shí)踐

“分層式”教學(xué)實(shí)踐這種方法通過(guò)創(chuàng)建不同層次的學(xué)習(xí)模塊，確保每個(gè)學(xué)生都能在適合自己水平和興趣的環(huán)境中學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。

在實(shí)施“分層式”教學(xué)實(shí)踐時(shí)，課程首先對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和技能進(jìn)行評(píng)估，以確定他們的起始水平。

基于這些評(píng)估結(jié)果，課程被劃分為不同的層次，每個(gè)層次針對(duì)特定的學(xué)習(xí)目標(biāo)和能力水平。

對(duì)于那些已經(jīng)具有一定網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的學(xué)生，中級(jí)層次則提供更深入的內(nèi)容，這一層次的學(xué)習(xí)使他們能夠進(jìn)一步擴(kuò)展和深化自己的技能和知識(shí)。

最高級(jí)層次則針對(duì)那些希望深入學(xué)習(xí)高級(jí)網(wǎng)絡(luò)主題的學(xué)習(xí)者，如高級(jí)網(wǎng)絡(luò)安全策略、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)和最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨勢(shì)。這一層次的內(nèi)容不僅涉及理論知識(shí)，還包括大量的實(shí)踐和研究項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思考和實(shí)際應(yīng)用。

通過(guò)這種“分層式”教學(xué)實(shí)踐，每個(gè)學(xué)生都能夠在自己的節(jié)奏和水平上進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)教師也能夠更有效地針對(duì)不同學(xué)生的需求進(jìn)行教學(xué)。此外，這種方法還為學(xué)生提供了向上發(fā)展的空間，鼓勵(lì)他們不斷挑戰(zhàn)自我，探索更高層次的知識(shí)和技能。

3.5 實(shí)施“多元式”教學(xué)考評(píng)

“多元式”教學(xué)考評(píng)通過(guò)多種評(píng)估手段全面衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這種考評(píng)方式超越了傳統(tǒng)的筆試和書(shū)面報(bào)告，引入了更為多樣化和實(shí)用的評(píng)估形式，以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和能力水平。

在傳統(tǒng)的筆試和書(shū)面報(bào)告之外，“多元式”考評(píng)方法包括項(xiàng)目評(píng)估、實(shí)踐操作、小組討論和在線互動(dòng)測(cè)試等多種形式。這種評(píng)估方式鼓勵(lì)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用，共同完成任務(wù)，反映了他們?cè)趫F(tuán)隊(duì)環(huán)境中的適應(yīng)性和合作精神。

4 教學(xué)成效及其推廣價(jià)值

4.1 教學(xué)成效

實(shí)施創(chuàng)新教學(xué)模式后，對(duì)其教學(xué)成效的全面分析是評(píng)估這些教育改革措施成效的關(guān)鍵。這種評(píng)估涉及多個(gè)方面，包括學(xué)生滿意度、學(xué)習(xí)效果的提升以及技能掌握情況等。

4.1.1 學(xué)生滿意度

通過(guò)在線或紙質(zhì)問(wèn)卷調(diào)查、個(gè)別或集體面談，以及開(kāi)放式反饋會(huì)等多種方式收集學(xué)生的意見(jiàn)和建議。這些反饋信息不僅可以幫助教育者了解學(xué)生對(duì)新教學(xué)模式的接受程度和滿意程度，還能提供寶貴的建議，用于進(jìn)一步改進(jìn)課程和教學(xué)方法。

4.1.2 學(xué)習(xí)效果的提升

為了更精確地評(píng)估學(xué)習(xí)效果的提升，可以采用標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試、課程評(píng)估以及自我評(píng)價(jià)等多種方法。這些評(píng)估不僅涵蓋了理論知識(shí)的掌握，還包括了實(shí)踐技能的提升和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而全面反映了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的進(jìn)步和成長(zhǎng)。

4.1.3 技能掌握情況

通過(guò)項(xiàng)目展示、實(shí)驗(yàn)室報(bào)告以及現(xiàn)場(chǎng)操作演示等方式，來(lái)評(píng)估學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、配置、故障排除等關(guān)鍵技能方面的掌握程度。這種評(píng)估不僅反映了學(xué)生的技能水平，還展示了他們將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決的能力。

通過(guò)綜合考慮這些不同的評(píng)估維度，可以全面地了解創(chuàng)新教學(xué)模式的效果，從而為進(jìn)一步的課程改進(jìn)和教學(xué)創(chuàng)新提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這種多維度的評(píng)估方法不僅有助于識(shí)別和強(qiáng)化教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)，還能揭示潛在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，為未來(lái)的教學(xué)實(shí)踐提供指導(dǎo)。

4.2 量化分析

對(duì)教學(xué)改革的量化分析是通過(guò)收集和分析具體數(shù)據(jù)來(lái)客觀評(píng)估教學(xué)效果的過(guò)程。這些數(shù)據(jù)包括但不限于考試成績(jī)的變化、項(xiàng)目完成情況、實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的表現(xiàn)，以及在線互動(dòng)測(cè)試的結(jié)果。

4.2.1 考試成績(jī)的變化

考試成績(jī)的變化是量化分析中的一個(gè)核心指標(biāo)。通過(guò)比較創(chuàng)新教學(xué)模式實(shí)施前后的考試成績(jī)，可以直觀地看到學(xué)生在理論知識(shí)掌握方面的進(jìn)步。例如，可以展示實(shí)施新教學(xué)模式前后學(xué)生的平均成績(jī)提升了10%，或者優(yōu)秀率（如成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生比例）增加了15%等具體數(shù)據(jù)。

4.2.2 項(xiàng)目完成情況

項(xiàng)目完成情況反映了學(xué)生在實(shí)踐操作和應(yīng)用能力方面的提升?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)比項(xiàng)目的完成率、質(zhì)量和創(chuàng)新性等方面來(lái)評(píng)估。例如，可以提供數(shù)據(jù)顯示，在新教學(xué)模式下，完成項(xiàng)目的學(xué)生比例從75%增加到90%，或者評(píng)估委員會(huì)對(duì)項(xiàng)目創(chuàng)新性的平均評(píng)分提高了20%。

4.2.3 實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的表現(xiàn)

實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的表現(xiàn)可以通過(guò)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室工作中的表現(xiàn)來(lái)衡量，如實(shí)驗(yàn)的成功率、實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度等。例如，可以展示在實(shí)施新教學(xué)模式后，實(shí)驗(yàn)室任務(wù)成功完成率從80%提升到95%，或者學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作技能評(píng)估中的平均分?jǐn)?shù)提高了一定比例。

4.2.4 在線互動(dòng)測(cè)試結(jié)果

在線互動(dòng)測(cè)試結(jié)果可以提供學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的即時(shí)反饋和評(píng)估。這些測(cè)試結(jié)果可以展示學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解程度和學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。例如，可以指出在新教學(xué)模式實(shí)施后，學(xué)生在在線測(cè)試中的平均正確率提高了一定比例，或者學(xué)生對(duì)在線互動(dòng)測(cè)試的積極參與度顯著增加。

通過(guò)這些量化分析，不僅可以展示教學(xué)改革的具體效果，還可以揭示教學(xué)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和不足。這些數(shù)據(jù)為教學(xué)改革提供了實(shí)證支持，同時(shí)也為未來(lái)的教學(xué)改進(jìn)提供了寶貴的參考信息。量化分析的結(jié)果使教育者能夠更加精準(zhǔn)地調(diào)整教學(xué)策略，以不斷提高教學(xué)質(zhì)量和效果。

4.3 推廣價(jià)值

首先，這種創(chuàng)新教學(xué)模式由于其靈活性和創(chuàng)新性，不僅適用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，還可以被廣泛應(yīng)用于其他學(xué)科和領(lǐng)域。其次，這種教學(xué)模式在推廣過(guò)程中還能夠起到示范作用，激發(fā)其他教育機(jī)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)新。然后，這種教學(xué)模式的推廣可以顯著提升整個(gè)教育體系的教學(xué)質(zhì)量和效率。通過(guò)采用更加靈活和多元化的教學(xué)方法，可以更好地滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和成就感，從而整體提高教育效果。

總而言之，這種創(chuàng)新教學(xué)模式的推廣不僅能夠提升特定課程的教學(xué)質(zhì)量，還能對(duì)整個(gè)教育領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，促進(jìn)教育創(chuàng)新，提升教育資源的利用效率，最終為培養(yǎng)更多適應(yīng)新工科時(shí)代要求的優(yōu)秀人才奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

本研究對(duì)新工科背景下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)進(jìn)行了全面的探討，揭示了多種創(chuàng)新教學(xué)模式的有效性和適用性。關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)包括分層式教學(xué)的有效性、小組合作學(xué)習(xí)的重要性、線上線下混合式教學(xué)的靈活性以及多元式教學(xué)考評(píng)的全面性。這些教學(xué)模式的實(shí)施不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和滿意度，還增強(qiáng)了他們的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。

本研究對(duì)新工科背景下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的創(chuàng)新教學(xué)提供了深入的見(jiàn)解和實(shí)際的指導(dǎo)，為未來(lái)的教學(xué)改革和研究提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和廣闊的視野。