计算机教学与教育信息化
本栏目责任编辑：王
力
计算机网络金课建设探索与实践
钟伯成，廖薇，陈珏，史志才，李冬梅
（上海工程技术大学电子电气工程学院，上海201620）
摘要：计算机网络课程是一级学科计算机科学与技术所有专业的核心主干课程之一，在计算机专业的人才培养中起着重
要作用。文章对标金课原则，分析了目前我国计算机网络课程存在的不足，结合学校定位与专业培养目标，指出了计算机网络金课建设需要解决的问题，在课程定位、教学目标、教学设计、教学评价机制以及实施方法等方面进行了有益的探索。关键词：工程教育；金课；计算机网络；教学设计中图分类号：TP31
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文献标识码：A
文章编号：1009-3044(2021)13-0167-03
开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：
Exploration and Practice on Computer Network Golden Course Construction ZHONG Bo-cheng,LIAO Wei,CHEN Jue,SHI Zhi-cai,LI Dong-mei
(School of Electronic and Electrical Engineering,Shanghai University of Engineering Science,Shanghai 201620,China)
Abstract:The computer network course is one of the core courses of computer science and technology,which plays an important role in the training of computer professionals.Based on the principle of standard golden course,the shortcomings of the current computer network course in China are analyzed.Combining with the university positioning and professional training objectives,the problems to be solved in the construction of computer network golden course are pointed out.The beneficial exploration in the as⁃pects of curriculum orientation,teaching objectives,teaching design,teac
hing evaluation mechanism and implementation methods are made.
Key words:engineering education,golden course,computer network,teaching design
1引言
随着人工智能、5G 通信、量子计算与大数据等新技术的不断进步，新一轮的产业革命风起云涌，与之相应地对高等教育培养人才提出了新的要求。为了满足社会需求，国际国内高等教育发起了新一轮改革。2018年6月，教育部部长陈宝生提出要把“水课”变成有一定挑战度的“金课”的高等教育改革方向[1]
。同年11月，教育部高教司司长吴岩，在第十一届“中国大学教学论坛”上，给出了“金课”的“两性一度”的评价标准[2]。2019年10月，教育部颁布《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》的“双万计划”，确立了一流本科课程建设的目标[3]，这些无不彰显国家对高等教育课程改革的重视。
计算机网络课程是一级学科计算机科学与技术所有专业的核心主干课程之一。它是一门涉及计算机技术和通信技术，集软件、硬件、应用和开发为一体的重要课程。本课程主要讲授计算机网络基础知识、网络体系结构、局域网技术、网络互连、广域网等技术，以及网络管理及安全等知识，从而培养学生进行网络系统分析和设计的综合能力，为后续课程的学习奠定
基础。课程是人才培养体系的基本细胞。只有建设好“金课”，
高等教育的人才培养改革才能深入[4]。因此，计算机网络金课建设势在必行。
2计算机网络金课建设目标
2.1课程定位，面向普通高等本科院校计算机专业的本科生
按照教育部的“金课”建设标准，结合学校的定位，计算机网络建设“金课”的定位，面向普通高等本科院校计算机专业的本科生。希望通过课程教学，达成三个维度的目标。第一是工作维度，使学生形成胜任计算机网络相关工作的基本素质和能力；第二是社会维度，使学生形成良好的社会交流沟通能力与素质，能够应付自如地处理好各种社会关系并从中受益；第三是自我成长维度，使学生有人格上独立的素质和能力，始终保持积极上进的心态，养成良好的学习和工作习惯。2.2课程建设目标，实现“金课”的“两性一度”
高阶性：在掌握计算机网络核心知识原理的基础上，基本达到网络工程师的知识能力素质要求，具备解决复杂计算机网
收稿日期：2021-01-20
基金资助：上海市教委本科重点课程建设项目（S20190390358）；上海工程技术大学金课培育项目（g202002003）；上海工程科技大学
线上课程建设项目
作者简介：钟伯成，男，安徽合肥市人，教授，博士，主要研究方向为网络信息安全。
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络问题的综合能力和高级思维。
创新性：课程内容上，根据计算机网络技术的发展和最新社会需求，重构和微调相结合，使课程内容围绕网络核心原理展开，做到基础稳固，单点突出，不断注入反映前沿性和时代性的新技术；教学形式上，采用混合式教学模式，充分利用互联网、慕课等资源，构建线上与线下相结合、课内与课外相结合的课程教学模式、体现先进性和互动性；学习结果上，设计能体现学生解决网络问题的思路和方法、如何运用网络理论分析各种随机网络问题的能力等的理论或实际问题或项目，要求学生去完成，使学习结果具有探究性，体现个性化。
挑战度：改革课程评价机制，不再“一考定终身”，注重过程评价，通过设计具有一定复杂性和综合性的项目或网络问题，要求学生利用网络基本原理，结合相关课程的知识，以及学习一定的相关新技术，并学习与掌握一些新软件工具，才能完成的阶段任务，课程评分是各阶段任务完成情况的综合，从而使课程具有一定的挑战性。
3课程建设措施
3.1重点改革内容
为了达到上述的高阶性、创新性、挑战度的课程建设目标，需要从以下几个方面进行课程建设。
课程内容：根据计算机网络技术的发展、新经济下的社会对计算机网络人才的知识、能力和素质的要求和课程的定位，遴选课程的教学内容，确立核心知识、能力和素质要求，引入前沿技术和最新社会需求内容，从理论知识和综合运用等多方面考虑课程内容和要求。
教学资源：对现有课程教学资源，根据新教学内容要求进行整合与补充，其中主要包括计算机网络慕课资源建设、课程实践教学条件增强和课程项目库的建设等。
教学设计：根据教学需求，设计灵活多样的教学形式，构建以学生为中心的教学模式，充分利用各种现代化资源与手段，教学形式包括混合式教学、案例式教学、企业任务嵌入式教学等。
网课程
课程任务设计：为了体现“两性一化”，需要设计若干具有一定难度和创新性的阶段性课程任务和目标，要求学生在老师的指导下，一般以团队的形式，自学完成。
课程评价机制设计：设计新的多阶段、多目标的课程过程考核评价机制，从知识、能力和素质等全方位考核学生对本课程的目标达成度。
新技术的不断涌现正推动着新经济快速发展，社会对新型工科人才需求日益显现。目前应用型本科院校普遍存在的问题是，一方面大多数学生主动性欠缺，高考压力释放后，一泻千里，覆水难收；另一方面学校的专业课程体系将专业体系知识碎片化到各个课程，学生很难从专业体系的高度去理解与掌握这些知识，因而不知道所学课程知识到底能干什么，更不用说如何综合利用所学去完成实际要求的任务。因此，要完成计算机网络课程的教学目标，必须将各项独立的教学活动有效组织起来，达到学习活动的最佳组合和排序，以使得各种学习活动之间相互促进，能够在整个学期中有效且持续地增强学生的学习动力。3.2课程内容设置
根据学校的办学定位与本专业的培养目标，计算机网络的课程教学目标为：
能够意识到计算机网络的不断发展和技术更新，并基于计算机网络的基本标准、协议和原理，通过自学，把握计算机网络的新技术与发展趋势。能够在掌握计算机网络的结构和原理的基础上，研究与分析社会对计算机网络实际需求，设计出满足要求的计算机网络方案。能够在掌握计算机网络体系结构基本
原理基础上，设计满足用户需求的计算机网络，并在设计方案中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。能够根据计算机网络的应用场景，分析和评价计算机网络应用对社会、健康、安全等方面的可能影响，理解相关的社会和法律责任。能够意识到计算机网络与网络数据安全技术对社会和文化等方面影响的两面性，在计算机网络与网络安全技术应用中自觉遵守职业道德规范。
按此培养目标，梳理出计算机网络课程的知识点，使课程各知识点环环相扣、互为因果，避免出现知识的条块分割、知识断线和知识冗余等。面向工程应用能力培养的教学理念，改变了以往课程知识点间相互脱节，课程实验以基本的验证性实验为主等问题。将课程教学转变成，内容紧密联系的整体教学，实验设计为验证—设计—综合，这样一种符合人类认识与创新能力培养的螺旋式上升过程。3.3教学设计
在教学设计上，针对学生特点与培养目标，进行了多种形
式的改革尝试，改变了传统的教学理念，使课程的教学效率得到了进一步优化和提高，将专业课程学习与学生道德修养、价值取向与专业能力的培养有机融合，充分调动了学生学习的兴趣，润物细无声地提高了学生的道德修养，成效显著。具体如下：
混合式教学：在泛在化学习的互联网时代，便利的网络学习平台与丰富的学习资源无疑可以帮助学生有效开展课程学习，培养学生自我学习的能力和习惯，为终身学习奠定基础。根据课程教学需求，采用翻转课堂等形式，设计课程问题，课前学生带问题通过网络资源自学，课堂展开讨论与总结。
协作式学习：根据学生能力，合理搭配，划分学习小组。为每个小组发布不同的学习目标，要求组长合理安排组内共同讨论、分析，给出解决方案。采用协作式学习，可以充分发挥每个学生的长处，取长补短，提高学习效率，学会分享与相互帮助共同提高，学会发挥团队精神，团队协作。
项目化教学：从基础开始，如配置VLAN 等，完善整个课程教学体系，根据课程的目标逆推整个课程教学体系，根据后续需求完善前序教学内容。教学以企业提供的项目展开，实训内容由简到难，但保证都是一个独立的整体，在课程的最后以社会的一个相对完整的网络应用需求作为实践考核方式考核学生，教学内容根据经济技术发展动态更新。
创新项目与竞赛：指导学生参加各种相关的高水平创新大赛和各类创新创业项目，如设计一个大作业，要求学生全部参加《中国高校计算机大赛——网络技术挑战赛》这项与课程内容相关的创新竞赛，该赛事分资格赛、选拔赛和挑战赛三个阶段，学生完成资格赛，即达到完成课程大作业要求，如果能进一步进入后两个阶段，获得竞赛奖项，则可以获得课程总评加分。这些能够对学生的课程学习起到很大的引导作用，促使他们深入理解课程方向的背景、意义和实用价值，提升他们的科研创新意识。锻炼学生技术水平、团队合作和协调能力、文档写作
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能力、作品展现能力等。增加学生学习兴趣，提高学习热情，逐步将学生的学习模式从被动接受向探究模式转变，并检验课程学习的效果，为课程教学质量的持续改进提供实时的反馈。
4建设成效
作为高等教育大国，我国工程教育的规模位列全球第一。然而，工程教育的质量以及学生工程创新的能力却差强人意。从2014年起，我校计算机网络课程教学团队，针对目前高校中信息类相关专业的培养模式依然是以知识传授为主，缺少工程应用能力的培养，同时相应的教学环境也较薄弱，使得培养出来的学生与社会实际需求存在一定的脱节等痛点问题，从现代工程教育的理念、计算机网络课程内容设置、教学设计、计算机网络学习与实践平台建设等方面进行了全方位探索。建立了以网络工程能力为统一视图，层次化、循序递进、开放式课程教学体系。在课程内容、教学模式、教学设计、实践平台等方面进行了一系列的改革，提高了学生的创新创业能力。
通过市校二级的课程建设，利用校课程中心网络平台，建立了《计算机网络》课程网站。教学网站开放的教学大纲、教案、教学课件、习题、参考文献，丰富的网络教学资源，包括网上电子讲义、网络题库和答案、网上答疑、教学内容的现场教学录像等，为学生自主学习以及进一步的学习提供了有效途径。
教学团队开发完成了网络交流测评系统软件，使学生能随时随地的自主学习与自我评价，节省了学习时间，节约了教学资源，学生的学习效率提高显著。
通过计算机网络课程的学习与实践锻炼，学生的工程实践能力与创新能力得到充分提高。在教学团队老师的指导下，近年来，学生完成多项上海市大学生新创业训练计划项目，以学生为第一作者发表的论文多篇，软件著作权登记多项。
计算机网络的教学内容不断更新，教学手段不断创新，提
高了教师的教学质量和科研水平。学生通过计算机网络课程
的学习以及在教学环节中让学生参与到一些实际的科研项目，使得的学生分析问题，解决问题能力以及创新能力不断加强，培养了具有计算机网络工程能力的创新人才，深受用人单位的欢迎。
5结语
经过多年建设，在教学团队老师与学生的共同努力下，我校的计算机网络课程，在教学内容上体系完整、注重专业特、兼顾计算机网络发展前沿和加强理论与实践相结合；在教学方法上，课堂讲授与学生自主学习相结合、灵活多样的课堂教学方式、线上与线下相结合和全方位的课程考核机制；在实践教学上，实践项目与时俱进、进阶式的实验要求和启发式实践教学模式等。计算机网络课程不仅注重知识
的传授，更注重学生价值观的塑造、学术视野的拓展和工程实践能力的提升，我们的计算机网络课程的金课研究与实践，为我国高等工程教育改革进行了有益的探索。
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【通联编辑：唐一东】
（上接第158页）
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【通联编辑：光文玲】
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