计算机网络与通信教学改革探究

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计算机网络与通信教学改革探究

摘要:分析了留学生自身特点,结合多年来对“计算机网络与通信”课程授课的经验,从教材选用;运用“问题”导向式、启发式、研讨式教学方法的小班化教学模式;充分利用“互联网+”实现优质教学资源共享等创新优势;实验教学适当使用翻转课堂教学模式,并增加综合性、设计性实验项目;综合性全程考核方式等多个方面进行教学改革探索。实践结果表明,本课程教学改革能够有效地提高留学生的学习积极性和主动性,有利于实现基于学习产出的教育模式(OBE)的相应能力培养目标,提高了留学生教学质量。

关键词:留学生教育;计算机网络与通信;教学改革与实践;教学质量

随着积极服务“一带一路”倡议,深化中国和沿线各国人文交流,促进各国间青年交往和友谊,鼓励联合培养学生,打造“留学中国”品牌,促进来华留学事业的发展,辽宁工业大学(以下简称我校)的留学生教育也已经迎来了蓬勃的发展。我校高度重视留学生教育,不断研究留学生教学方法改革,优化课程设置,提高教学质量。协作共享国际一流大学的教学模式、行业资源与经验优势,在探索新的人才培养模式的同时,共建一流学科与一流专业。国际化办学成为学校发展的客观需要,也成为我校竞争力的重要体现。

一、课程介绍

21世纪的重要特征就是数字化、网络化和信息化,网络可以迅速地传递各类信息,它是信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。互联网(Internet)成为全球最大的和最重要的计算机网络,是人类自印刷术以来在存储和交换信息领域中的最大变革[1]。而“计算机网络与通信”课程以基于学习产出的教育模式(Outcomes-basedEducation,缩写为OBE)为导向,以互联网和网络流行技术为基础实例,通过本课程的学习,使留学生具备相应能力。本门课程涉及计算机、通信、电子等领域知识,是通信工程、电子专业、计算机专业本科留学生的一门专业必修课。计算机网络与通信课程为64学时,包括理论教学48学时和实验教学16学时。自从2008年我校招收来华留学本科学历生开始,笔者一直承担着该门课程的理论课程、实验课程以及相关的实践环节的教学任务。通过多年的教学实践积累了一定的经验和教学感悟,希望能够和各位同行共同交流,不断探索更加有效的教学方法。

二、我校留学生自身特点

目前,我校约有来自40多个国家的600多名留学生,主要来自尼日利亚、津巴布韦、纳米比亚、博茨瓦纳、南非、布隆迪、刚果(布)、卢旺达、刚果(金)、赞比亚、乍得等非洲国家和地区。通过长期的教学实践,发现我校留学生有以下特点。

(一)文化差异,个体差异。留学生来源不同,民族、语言、宗教、信仰、文化、生活习惯存在着差异性。我校尊重留学生的各自习俗和宗教传统,鼓励学生个性的多样化发展,同时要求学生做到诚实守信、互相尊重、相互包容、共同进步、遵纪守法、刻苦学习,有理想、有抱负,能够肩负起传播友谊、传播文化的光荣使命,能够当好两国文化交流、友谊传播的使者,促进国际和平与文化的发展融合。

(二)较高的英文水平和较好的汉语水平。留学生所在国家基本以英语为官方语言,他们具有较强的英语会话与表达能力,但部分学生的语法和发音不够标准,个别学生英文书写也不够规范,需要教师认真辨认。由于入学以后开设了多门汉语学习类课程,加之非洲学生大多具有语言学习天赋,所以当他们开始学习专业课时已经具有较强的汉语会话表达能力了。基本可以实现课上全英文授课,课下进行汉语交流的程度。

(三)入学前的基础薄弱。大学前教育程度和中国学生的差异显而易见,并且留学生间也有很大不同。我国教育严谨,学生刻苦努力,底子扎实。而非洲的留学生习惯了松散、自由的教育模式,他们来华前大部分学生的学习基础薄弱,特别是数学基础很差,所以大学期间会对一些需要复杂计算的科目学习起来很吃力。教学过程中,授课教师要格外耐心和细致。

(四)时间观念不强,学生思维活跃,课堂参与度较高。时间观念不强,迟到早退现象较严重,且理解能力与记忆力较差。但大部分留学生学习态度积极主动,思维活跃,课堂参与度较高,只是有时抓不住学习重点,需要教师把控。

(五)乐于动手实践相对于理论课程的学习,留学生更愿意进行实践环节的学习。笔者多次遇到在开学第一次课就会有很多留学生主动向教师询问实践环节情况。所以针对留学生的实际情况与来源国家的实际特点,我校研究并制定出明确、具体、可操作的、符合国际标准的人才培养目标,确保人才培养质量。尤其重视实践环节的设置与实施,加大课程中综合性实验、设计性实验等实践环节的学时比重,充分利用留学生对实践环节的浓厚兴趣和求知欲,强化学生实践创新能力。

三、留学生计算机网络与通信课程国际教育的具体实践

(一)选用优秀教材教材采用国家高教委推荐的国外电子信息类。优秀全英文教材和有关英文影印版教材,本课程选用《计算机网络与因特网》(第六版)(英文版)。这是“大学计算机教育国外著名教材系列”,在世界各国的多所高校被选为教材使用。本教材内容上注重广度而不是深度,组合了“自底向上”和“自顶向下”这两种教学方法各自的优点,内容涵盖广泛,例题丰富,注重实践,并提供了大量的练习题和丰富的网络资源[2]。选用本教材既兼顾到不同国家的教育基础,符合我校留学生的自身特点,又能满足大纲要求。

(二)综合运用“问题”导向式、启发式、研讨式教学方法的小班化教学模式。针对留学生的特点,均采用小班化教学模式,单独编班上课,采用全英文授课模式,课上采用多媒体+板书综合教学手段。教师要以高度的责任感和职业精神投入更多的精力到留学生授课工作中来,进行课前的充分准备,精心的课堂设计以及采取更加灵活的授课方式。比如:制作精良的PPT,图文并茂的教学内容,简明直观的动画演示都要提前准备好。同时做好引入“问题”的选择和设计,这些“问题”除了与本次课程的教学内容直接相关,更要结合留学生的社会现实、留学生关心的话题、感兴趣的技术等展开,这样更容易提高学生的学习兴趣与注意力,顺利开展教学工作。针对留学生喜欢在课堂上自由讨论,并且随时提问的学习特点,教师应该加强课堂互动,从灌输式教学转变为启发式教学。可以给留学生提前布置任务,以某个案例为基础,让留学生利用课外时间,从网络教学课件或书籍等途径主动获取相关资源,积极思考,主动调研分析,教师给予必要的启发,正确引导留学生参与讨论,活跃课堂氛围,提高留学生的参与度与学习效率。但是教师必须合理控制时间,并对研讨结果进行总结与反馈。通过互动与反馈,教师能够及时掌握留学生的学习情况,进而合理调整教学进度,保证教学质量。

(三)充分利用“互联网+”在教学实践中的创新优势。“互联网+”是一种新的经济形态,其特点就是把互联网的创新成果深度融合于经济社会的各个领域之中,大大提升了实体经济的创新力和生产力[1]。在教育领域,“互联网+”将新一代信息技术与传统教育模式进行不断融合创新,不断扩展其应用范围[3]。“互联网+”正是计算机网络与通信这门课程理论与实际应用的最好结合实例。特别是现在,全国人民众志成城抗击疫情的关键时刻,按照党中央、国务院关于防控肺炎疫情的决策部署,“停课不停学”要坚持把做好疫情防控工作放在首位,维护广大师生健康安全,坚决防止疫情向校园蔓延。“停课不停教、不停学”既是战疫情应急之举,也是互联网+教育的重要成果应用展示,任务艰巨,使命光荣[4]。本门课程依托辽宁工业大学MOOC在线教学平台建立了相应的在线课程。留学生可以利用手机端或电脑端“学习通”绑定手机号,注册学号方便快捷地访问网络课程。包括相应的教学视频资源、章节主要内容、应用实例、flash动画、扩展知识学习、科研及技术进展情况、章节测验、作业等内容。利用多样化的教学与及时有效的沟通平台建立师生互动。随时分享给留学生各种资源,教学不再受空间与时间的限制,加强师生之间的答疑与互动,提高了教学效率。教学过程中充分利用“互联网+”、大数据、人工智能等技术手段,精品课程等已有丰富优质教育资源,使网络课程具有资源丰富、内容优化、支持随时随地有效学习等特点。让成熟先进的技术融入到教学解决方案中,切实发挥其作用。实现了以学生为中心的翻转课堂教学模式,较好地提高了学生学习主动性,有利于学生进行课外自学、查缺补漏、扩展知识面,培养了学生具有获得信息、分析信息,在有价值信息中学习的自主学习、不断学习的能力与意识。

(四)实验教学采用个人独立完成与小组分工、协调合作相结合。实验教学可以适当使用翻转课堂教学模式,学生可以提前通过互联网去查询相关材料,不再单纯地依赖授课教师去教授知识。而教师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识完成实验项目。增加综合性、设计性实验项目,鼓励学生自主设计实验方案。实验分为两个阶段。第一阶段软件配置:利用网络仿真软件进行网络分析与设计,每个学生独立完成。第二阶段硬件配置:利用中兴网络设备完成网络规划与设计。这个阶段采用分组合作机制,小组成员需要研讨,给出合理规划与设计方案,教师进行指导,完成交换机、路由器、服务器等网络设备配置。这个过程需要分工合作,有的学生负责输入网络设备配置指令工作,有的学生负责网络物理链路搭建工作,有的学生负责设备调试、实验结果分析与验证工作,任何一环出现问题都会影响整个小组的实验完成效率。部分实验内容也可以通过我校建设的虚拟仿真实验教学平台在线完成。实验考核需要综合考评实验前自主预习情况、实验方案的可行性、实验设计的完整性、实验的操作情况、实验结果的可靠性与正确性、分析实验方法的优缺点、局限性、实验报告书写的规范性情况等。通过实验环节兼顾知识、技能、素质三方面协调发展,努力培养学生对计算机网络方面复杂工程问题进行方案设计、分析解决方案的合理性的能力。

(五)综合性全程考核方式。合理有效的课程考核是评价教学效果的重要手段。早期我校的考核采用“平时考核30%+期末考试70%”的考核模式。随着积极深化考试方法改革,注重学习过程考核,现在该课程考核采用“平时考核30%+实验考核15%+各类报告15%+期末考试40%”的考核模式。以上多种形式相结合,实现了综合性全过程考核,以加强对学生平时学习情况的考核,渗透了工程教育思想,强化了留学生实践能力的培养。

四、教学改革实践效果评价

将传统教学手段与现代化教学手段有机结合。将课堂教学变被动填鸭式教学为运用“问题”导向式、启发式、研讨式教学方法的小班化教学模式,充分利用“互联网+”在教学实践中的创新优势,实现优质教学资源共享,加强师生的沟通与互动,有助于学生自主学习与扩展知识储备。实验教学适当使用翻转课堂教学模式,增加综合性、设计性实验项目,结合实践操作培养学生团队协作、主动思考、分析问题和解决复杂工程问题的能力。注重学习过程考核,采用适合本课特点的全过程考核模式。通过这一系列实践改革活动,极大地提高了留学生的学习积极性和主动性,有利于基于学习产出的教育模式相应能力培养目标的实现。事实表明,本课程的改革与实践取得了较明显的教学效果。留学生教育与国内学生教育存在一定的差异性,教师应该针对其自身特点,不断探索、不断修正和不断完善留学生教育的教学模式和教学方法,全面提高留学生的教学质量与人才培养质量。

作者:李宁 李刚 褚丽莉 曹洪奎 单位:辽宁工业大学电子与信息学院 辽宁工业大学汽车与交通工程学院