產出導向下計算機網絡課程教學改革淺析
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［摘要］“計算機網絡”是信管專業的核心課程，以教學產出為導向的教學改革主要圍繞:制定課程教學設計流程、明確課程目標定位、基于產出目標設計并優化教學內容與方法三方面進行。并以計算機網絡課程為載體，將理論知識、綜合應用能力、創新能力等融為一體。建立課程評價體系，評估教學產出效果的達成度，促使課程改革的持續改進與優化。
［關鍵詞］計算機網絡;產出導向;課程改革
一、引言
隨著OBE教學模式在教育體制改革中的深入推廣，高校本科的教學改革取得了良好成果，該理念對提升高校教學質量和成果起到了推動作用。在OBE的教育理念下，以學生應獲得的預期學習產出結果，即畢業生的能力要求作為培養目標，反向設計專業知識體系和學習計劃，并將預期的學習產出結果有機落實到具體的課程當中;而學習產出的實施過程需要正向實施，需遵循能力發展的先后順序，按照知識結構的層次性與相關性，沿著學習產出的脈絡，分階段執行。
二、基于產出導向的課程教學設計流程
基于工程教育認證OBE理念的課程教學思路強調產出導向，現在以下兩個層次:(1)課程目標以畢業要求(即學生畢業時的學習產出)為導向，根據課程承擔的產出任務(即畢業要求指標點)來設計課程目標;(2)所有課程教學環節(設計、實施、考核、評價)均圍繞課程目標(即學生的課程預期學習成果)進行，并基于課程目標達成短板進行持續改進。結合OBE反向設計，正向實施的教學設計原則，基于產出導向的課程教學設計流程分四個步驟:
(一)根據培養目標與畢業要求制定課程目標
培養目標指定了專業層面的預期產出，并通過畢業要求從知識、能力、素養三方面對預期產出進行具體描述。畢業要求必須落實到課程體系當中，將畢業要求的各項指標逐一分解、細化到對應課程，形成課程層面的預期產出目標，即課程目標，讓每一門課程都助力于預期產出目標的實現。
(二)以課程目標為依據，確定課程內容
課程內容與課程目標之間具有“導向、服務、對應”關系:(1)導向關系，課程目標是確定課程內容的依據，對知識結構，即課程內容的寬(廣博度)、厚(精深度)度設置具體范圍和要求;(2)服務關系，課程內容為達成課程目標提供支撐與服務;(3)對應關系，課程目標與課程內容之間相互對應，讓學習產出過程更具目標性和針對性，從而提高產出目標的達成效率與效果。
(三)以課程目標為中心，結合課程內容，進行課程教學設計
課程教學是實現課程目標的必備環節，是達成產出目標的前提和保障，而教學目標是一切教學活動的出發點與落腳點，所有的教學環節都應當圍繞課程目標展開。課程教學設計包含:教學單元目標設計、教學單元內容設計和教學方法設計三個方面。將上位的課程目標分解成若干個小的教學單元目標，以教學單元層面的預期產出目標作為分解、細化、重組教學內容和選擇教學方法的依據，讓每次課程教學活動都為實現課程目標發揮應有的貢獻，助力于學習產出的有效實施。
(四)構建教學評價體系，對課程目標的符合度和達成度進行評價
根據評價結果對課程目標、課程內容與課程教學活動進行持續調整與改進，讓課程教學流程成為一個動態循環的閉環結構，通過反向教學設計與正向教學實施，盡可能實現產出結果與產出目標的一致性。
三、基于產出導向的計算機網絡課程目標定位
根據產出導向的課程教學設計流程可知，計算機網絡課程改革的第一步就是:明確計算機網絡課程的目標定位。目前針對OBE理念的統一認識是，無論是專業人才的培養還是某門課程的教學工作，都應該先確定產出要求(如對于某專業畢業生的專業能力的預期)、根據產出要求設定教學過程的內容(例如:4年中的培養體系和模式)、進而確定合適的執行方式(課程的內容和教學運行過程)。以學習產出為導向，計算機網絡的課程標準將課程目標分為知識、能力和素質三方面。知識目標:(1)了解計算機網絡的發展歷程與組成部分，并掌握相關術語與概念;(2)理解計算機網絡體系結構中各層次的功能、工作原理和特點;理解并掌握網絡體系結構中涉及的相關物理設備、網絡技術或重要協議;(3)了解計算機面臨的網絡安全問題，并掌握網絡安全中的幾種常規加密技術。能力目標:(1)掌握計算機網絡基本的日常操作與管理方法，對計算機網絡能實現基本管理與維護;(2)掌握對常用網絡設備進行配置與維護的方法，具備分析比較和選擇網絡技術元素的能力;(3)掌握對計算機網絡進行分析、規劃與設計的具體流程與方法，具備較復雜的局域網組建的綜合應用能力;(4)掌握計算機網絡安全的基本防護方法，具有網絡安全防范意識與簡單的網絡安全管理能力;(5)具有解決實際的網絡問題的綜合應用能力。素質目標:(1)培養自主學習與終身學習意識;(2)通過該門課程的學習，培養團隊協作能力;(3)踐行社會主義核心價值觀。
四、基于產出導向的計算機網絡課程內容設計
根據產出導向的課程教學設計流程可知，計算機網絡課程改革的第二步就是:確定計算機網絡的課程內容。本門課程選用的教材為謝希仁編著的《計算機網絡》第七版，屬于十二五規劃教材。教材內容共九章，根據課程目標與學時安排，將第八章－互聯網上的音頻/視屏服務，第九章－無線網絡與移動網絡定為自學內容，由學生課后自行學習。跟以往按照OSI體系結構自底向上的教學順序不同，本課程采用自頂向下的教學設計思想，以“應用層－運輸層－網絡層－數據鏈路層－物理層”的順序開展教學。結合自頂向下的設計思路與課程目標，設置教學內容的先后順序與對應知識點，完成從具體到抽象，由難到易的過渡:1．概述:主要學習因特網的基本概念、組成以及計算機網絡的類別、性能和體系結構。2．應用層:學習應用層上的相關協議，如DNS、FTP、HTTP、DHCP、SMTP等。3．運輸層:掌握運輸層上的兩大協議(TCP和UDP)的原理與特點，了解流量控制與擁塞控制的原理以及TCP建立(釋放)連接的相關內容。4．網絡層:掌握網際協議IP和網際控制報文協議ICMP;掌握路由選擇協議OSPF和RIP的工作原理;了解虛擬專用網VPN和網絡地址轉換NAT。5．數據鏈路層:掌握數據鏈路層的特點以及點對點協議PPP;掌握擴展以太網的方法。6．物理層:學習物理層的基本概念;了解數據通信的基礎知識;熟悉各類傳輸媒體以及信道復用技術。7．網絡安全:了解網絡安全和密碼體制的相關內容。
五、基于產出導向的教學方法改革
根據產出導向的課程教學設計流程可知，計算機網絡課程改革的第三步就是:教學方法改革。
(一)教學過程中添加課程思政元素
素質目標的培養貫穿在整門課程的教學過程中，添加思政元素對素質目標的培養起到催化作用。在計算機網絡課程教學當中，通過滲透思政教育元素，有助于強化學生對思政教育內涵的認知和理解，培養學生良好的愛國主義精神和責任感，讓學生在計算機網絡課程學習的過程中，形成認真仔細、具有工匠精神的學習意識和習慣，促使學生綜合能力的全面發展和進步。按照計算機網絡自頂向下的教學順序，結合章節內容設計課程思政案例:1．計算機網絡的概述，通過計算機網絡體系結構中“分層”的概念，引入“當擔與合作”的思政元素。分層將計算機網絡這一龐大而復雜的系統，劃分成若干小的局部問題，各層次各司其職，在完成好各自本職工作的同時還要高度地協調配合工作。以小見大，以培養學生的擔當意識與合作意識，讓學生明白每個人既是需要承擔責任與義務的獨立個體，也是促進社會發展、國家進步的命運共同體，樹立正確的人生觀與價值觀。2．應用層，通過應用層各種協議的學習，引入“規矩與法則”的思政元素。應用進程之間相互通信需要遵守相應的通信規則，做人也是一樣，不僅需要遵守法律法規的約束還需要遵循公序良德的約束，做遵紀守法、道德高尚的公民。3．傳輸層，通過TCP的協議特點，引入“踏實與可靠”的思政元素。TCP協議可以在不可靠的網絡環境下為網絡通信提供可靠的傳輸服務，每個人都需要向TCP協議學習。在多變復雜的社會大環境下，做到誠信、踏實，樹立踏實可靠的個人品質。4．網絡層，通過IPV4到IPV6的過渡，引入“發展與適應”的思政元素。隨著計算機網絡規模的不斷擴張，IPV4地址資源已經不能滿足人們的需求，進而誕生了IPV6，以適應當前網絡的發展趨勢。每個人應當培養終身學習的觀念，不斷進行自我提升與發展，以適應社會的發展速度。5．數據鏈路層，通過對載波監聽碰撞檢測協議CSMA/CD的工作原理的學習，引入“禮讓、和諧”的思政元素。以該協議為例，向學生灌輸禮讓的重要性，引導學生踐行社會主義核心價值觀。6．物理層，通過復用技術的學習，引入“共享、高效”的思政元素。網絡通信過程中，允許多個用戶共享同一信道以降低成本并提高信道利用率。培養學生的共享意識，并提倡學生形成環保、節約的生活方式，形成協作、共享意識。7．網絡安全，通過計算機網絡面臨的安全性威脅引入“網絡安全”的思政元素，培養學生的網絡安全意識，樹立正確的網絡安全觀。
(二)實施教考分離
教考分離是檢驗教學產出目標達成度的有效方法之一，將教學過程與結果考核相分離，兩者之間既相互獨立又相互聯系。以課程培養目標和課程標準為依據，制定考核大綱，形成一套含試卷庫、評分標準、成績分析、質量評價等各項規章制度完備的考核管理機制，為檢驗教學目標達成度提供科學、有效的評價依據。教考分離，可以樹立良好的教風、學風，提高課堂教學質量，提高人才培養質量，可以客觀地反映教師的教學水平和自身素質，學生為了取得好成績，必須按照課程標準進行全面系統地學習，從而提高學習的主動性和積極性。計算機網絡課程實施教考分離，主要采取組建課程試卷庫的方式，題庫題量不低于20套，將試題難度分為:較易、中等、較難、難度較大四個等級，每個難度等級的試題比例大致為:2∶3∶3∶2。每套題包含選擇題、填空題、名詞解釋題、簡答題和綜合應用題五類題型，每類題型在試卷中所占的比重約為:10%∶10%∶20%∶25%∶35%。要求考試的主要內容不低于85%，考試的次要內容不超過15%，試卷的期望平均成績不低于70分。課程的綜合成績評定比例為:平時、期中、期末成績的比例分別為2∶2∶6。教考分離的具體實施過程:(1)依據考試大綱組建試題庫。為保障題庫質量，要求必須有本專業的優秀教師和校內評估專家進行試題評審;(2)考前隨機抽取試卷號，保障教學考核的公平、公正性;(3)調整與改進。出題組成員根據考核結果分析試題，撰寫總結報告，并根據分析情況對試題進行適當調整，如修改、刪除或新增等，讓教學效果的檢測變得更科學、有效、客觀。任課教師也需要對考核結果進行分析，以分析結果為依據調整或改進教學方案，提高教學產出目標的達成度。
(三)開展線上線下混合教學
計算機網絡課程的混合教學分以下三個階段:1．課前教學階段的實施過程:線下，教師以實現預設的學習成果為目標，制定教學目標和方案，根據教學單元的具體內容擬訂學習任務清單，準備學習資料，如:制作課件，編寫實驗手冊，錄制微課視頻，搜集慕課資源等。線上:學生通過已發布的學習資料進行自主學習、問題測試、師生互動等環節，明確學習目標與能力定位，感知下一階段的學習側重點和努力方向。教師通過在線教育平臺上生成的學習報告，可以對學生的學習情況做出課前預判，在后續的課堂教學中進行調整，讓課中教學變得具有針對性和目的性。2．課中教學階段的實施過程:線下，教師負責重難點講解、答疑指導、考核獎勵;學生則進行討論、練習、提問、考核等環節。教師充分發揮了自身的引導作用和激勵作用，極大程度地提升了學生的參與度，讓課堂從知識傳授式向問題探究式轉變，學生更容易產生獲得感和成就感。線上:在課中階段，師生不僅可以線上點名簽到，也可以線上提問答疑、考核獎勵，并同時生成反饋報告。采用線上與線下相結合的混合考核機制，對學生的學習態度、學習效率、學習效果等方面進行綜合評價。3．課后教學階段的實施過程:實行線上與線下雙反饋、雙總結、雙評價機制。
(四)課程內容與職業技能認證考試相結合
云南大學旅游文化學院2018版人才培養方案中明確規定，信管專業人才培養執行“1+X”技能證書制度，要求畢業生畢業時需取得1個以上與專業相關的職業技能證書(職業技能學分)才能畢業。網絡類的技能考試有:初級網絡管理員、中級網絡工程師和高級網絡規劃師等，除此之外，信息處理技術員、程序員、信息安全工程師等相關考試也包含了計算機網絡的相關內容。教學過程中適當引入相關職業技能考試的內容，如:將技能考試的真題作為課堂練習或課后作業，能加強學生對相關的職業技能考試的了解，具有鼓勵和引導學生參加相關的職業技能考試的作用。而職業技能證書考試，一方面能推動人才培養方案中制定的“1+X”技能證書制度的實施，促進畢業目標的達成;另一方面還能培養學生的自我提升能力，為今后求職就業創造優勢;再者學生參與職業技能認證考試，不僅是對學生的專業知識掌握情況以及綜合應用能力的考查，也是對教學產出目標達成度的側面反饋。
六、基于產出導向的課程評價
根據產出導向的課程教學設計流程可知，計算機網絡課程改革的第四步就是:設計課程評價方案，評估課程目標的符合度與達成度。在計算機網絡的課程考核過程中，首先確定課程目標在考核環節中所占的分值比例，再根據分值比例將考核項目分為平時成績、期中考試、期末考試三項，每一項所占的權重系數r分別是0.2，0.2，0.6;然后將課程目標所占的分值比例分解到對應的考核項目中。平時成績中，課堂表現與作業的權重系數r分別占0.1，其中課堂表現主要考核學生的學習態度、合作能力、組織能力等綜合素質能力，采取教師評價和學生自評兩種評價方式;平時作業則傾向于考查學生的知識目標與技能目標的達成度，采用教師評價和線上平臺評價的評價方式。期中、期末著重考核學生的知識目標與技能目標的達成度。課程目標達成度，由分目標達成度(p)和總目標達成(t)度兩方面構成。計算公式為:p=分目標實際成績的平均分分目標的目標成績，如全班期中考試，知識目標2的實際成績的平均值為2.2，而該目標的預期成績為3，則課程分目標的實際達成度為2.2/3=0.73。t=所有分目標的真實成績的平均分單成績(100)，如全班期末考試，所有分目標的真實成績的平均分為78，則課程目標的實際達成度為78/100=0.78。期中、期末都采用閉卷筆試的考核方式，考前從教考分離組建的試題庫中隨機抽取考試題號，做到公平公正教學?？己祟}型有主觀題和客觀題種類型?？陀^題著重考查基礎知識的掌握情況，主觀題考查知識的綜合應用能力，分值比例為2∶8。試題主要考核記憶、理解、簡單應用、綜合應用四個能力層次，比例為:1∶3∶4∶2。
七、結語
計算機網絡作為信管專業的核心課程之一，針對該課程很多高校都開展了相關的教學改革研究，并且改革的成效也受到了廣大師生的高度關注。以學習產出為導向開展教學活動，通過課程思政、教考分離、線上線下混合式教學、教學與技能考試相融合等方式促成產出目標的達成。在今后的教學過程中，繼續貫徹執行產出導向的教學理念，堅持對課程改革的相關探索與研究，總結出一套特色鮮明且切實有效的計算機網絡課程的教學方法。
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作者:楊子艷 張瀅 單位:麗江文化旅游學院