应用型本科计算机网络技术教材的一体化建设思路与实践

张学林 洪晓彬 张新环 段红彩

摘 要：文章以“教、学、做”一体化、“理论、实践”一体化、“课程教材、参考教材”一体化为研究内容，以应用型本科课程的计算机网络技术教材改革为研究载体，探讨如何将一体化改革理念实践到教材中。

关键词：应用型本科课程；计算机网络技术；一体化改革；实践

课程建设是一项系统工程，其主要内容是课程体系和教学内容的改革与建设，涉及教学内容、教学方法和教学手段、师资队伍、教材、教学设施设备、教学管理等方面，是学校教学基本建设的核心。教材是进行教学的基本工具，是体现教学法与教学内容的知识载体，也是深化教育教学改革、全面推进我校“五进”教育、培养应用型人才的保证。

1 教材研究与改革的基础

1.1 教材研究的背景

目前，适合应用型本科的计算机网络技术课程教材数量较少，且质量良莠不齐，存在有的教材全篇講原理，没有相应的实验与之配套；有的教材有实验，但实验与理论不相适应；有的教材部分内容比较陈旧；有的教材内容编排不适合学习者开展自主学习等问题[1]。

1.2 近年教材编写的研究

（1）部分教材编写以谢希仁教授主编的《计算机网络》教材为范式。

该范式的教材有3点共同特征：①框架为“概述+分层介绍+[网络安全/网络管理/网络操作系统/新技术介绍]”，其中中括号内容为各教材可选内容。②教材编排采用“章+节+知识点+练习+[本章总结/知识拓展]”体例，其中，中括号内容为各教材特色内容。③突出基本原理和基本概念的阐述，教材上没有与之配套的实验内容[2-3]。

（2）部分教材编写中突破谢希仁教授教材范式，形成“课程名+主动式教学法+教程”的范式。

在部分教材编写中常采用主动式教学法，如案例式教学法[4]、任务驱动式教学法[5]、项目引导式教学法[6]，如表1所示。

（3）教材编写自2017年后掀起“慕课版”“一体化”“立体化”等教材编写形式新潮流。

新潮流的产生是建立在现代教育理念、现代教育手段与信息技术、网络技术相互结合的“纸质图书+在线课程”的时代。慕课版教材是将知识点呈现在纸质图书上，在网页上用一种短视频讲解知识点，它是这个时代的初级阶段[10]。一体化教材是将“理实一体化”“教学做一体化”“教参一体化”融为一体的编写形式，它是这个时代的当前阶段。立体化教材是教材从纸质形态走向电子形态，将文字、图像、语音、视频、动画等媒体融为一体，将自主学习、学习质量监控、教学考核融为一体，可在计算机或智能设备上存储和使用的一种编写形式，它是这个时代的高级阶段。

1.3 教材改革的基础

厚积薄发，酝酿改革。2009年发表了计算机网络课程的教学改革与实践的论文，于2011年编写了计算机网络课程讲义，于2016年编写了计算机网络实验指导书，2017年上半年向学校申报并立项了计算机网络课程教材编写项目，2017年下半年向广东省教育厅申报并立项了“计算机网络技术教材一体化改革与实践”课题。

2 教材改革的目标、具体改革内容和拟解决的关键问题

教材改革的目标：以审定后的课程指导性文件为依据，编写一部融合3个一体化为特征的计算机网络技术一体化教程，建立与之配套的课程教学文档资料。

具体改革内容：（1）基于“课程服务专业、专业服务学习者”的思想，重新审定课程的逻辑位置、作用、教学内容、实践环节和实验条件等指导性文件。（2）拟通过“项目引导、任务驱动”的模式，探讨“教、学、做”一体化。（3）拟将学术型教材和实验指导书优化整合，探讨“理、实”一体化。（4）根据教学实践和学习者用书实情，探讨“课程教材、参考教材”一体化。

拟解决的关键问题：（1）教师如何通过项目去引导和教育学习者，学习者如何利用任务驱动学习并提高专业能力。（2）如何将既有体系化知识重组，形成“必需、够用”为度的理论知识，再进行相应实验实训锻炼，并有效完成学以致用目标。（3）破解以往任课教师希望学习者通过辅导教材拓展知识和能力，但学习者对此不领会、不热情的实情，探究一部学习者不需要辅导教材就可以拓展知识和能力的课程教材。

3 教材编写的思路与框架

3.1 教材编写思路

从实际应用出发，从工作过程出发，从项目出发，以近网、组网、用网、管网为主线，采用“项目引导、任务驱动”的方式，通过“提出问题→分析问题→解决问题→拓展提高”四轮驱动，在理论阐述方面，保留知识树结构，通过层次递进，以“必需、够用”为度，按照工作过程来组织和讲解知识。

突出“教、学、做”合一的教学思想。以“做”为中心，教和学都围绕着做，通过项目和任务驱动，使学习者在学中做、做中学。

彻底改变重理论轻实践、重实践轻理论、有理论无实践、有实践无理论等教材现状，破解课程教材和实验指导书两张皮的现象，将理论教学和实践教学的载体合二为一，实现“理、实”一体化。

全书设有6个学习情境、14个项目、35个任务。每个学习情境设立若干项目，每个项目以若干任务驱动。教学内容遵循由易到难，层次递进，循序渐进等原则。学习者能够通过项目学习，根据兴趣和爱好，自主选择任务，完成相关知识的学习和技能的练习，从而实现“教、参”一体化。

3.2 教材编写框架

（1）学习情境1：走近计算机网络。

本情境旨在引导学习者走近计算机网络世界。要想走近抽象而又真实的计算机网络世界，就必须掌握计算机网络的基本概念和通信技术基础知识。没有这个基础，是无法“走近”，更谈不上“走进”。因此，设计情境一内容时，就考虑了由网络技术基础和通信技术基础两个项目组成。

（2）学习情境2：构建局域网。

本情境旨在引导学习者组建局域网。局域网是构建复杂网络的基础，是初学者易感知、易实践、易掌握的知识。情境2是将情境1里抽象的基本概念，走向学习者感知的阶段，同时奠定了情境3的网络互连的基础。

本情境由局域网、无线局域网、虚拟局域网等3个项目组成。其中，项目3分解的知识点涵盖局域网的定义、组成、分类、传输介质访问控制方式、IP地址及其计算、组建局域网等内容；项目4分解的知识点涵盖无线局域网的基本概念和组建无线局域网等内容；项目5分解的知识点涵盖交换机的概念、原理、功能、分类、基本配置，虚拟局域网的概念、原理、配置等内容；项目3中设计4个任务，项目4中设计2个任务，项目5中设计3个任务。

（3）学习情境3：构建互联网络。

本情境旨在引导学习者进行网络互联。网络互联是指将各种网络通过网络设备，使其互相连接起来，实现数据通信和资源共享。为此，设计两个项目，项目6是实现局域网间互连，项目7是不同网络连接互联网。其中，项目6分解的知识点涵盖网络互联的原因、网络互联的类型、网络互联设备的工作原理、路由器的基础知识以及配置等内容；项目7分解的知识点涵盖广域网的概念、广域网的组网技术、Internet接入技术等内容；项目6中设计2个任务，项目7中设计3个任务。

（4）学习情境4：网络服务器的安装与配置。

情境2和情境3的内容实质就是实现网络通信，要想在网络上实现资源共享，就必须将服务器安装到网络上，使其发挥通信协调与管理、资源共享。为此，先安排上述2个情境的学习，以便知识正向迁移至本情境。

本情境旨在引导学习者安装与配置网络服务器。设计2个项目，项目8分解的知识点涵盖网络操作系统的定义、功能、组成、分类、以及几种典型网络操作系统介绍等内容；项目9分解的知识点涵盖服务器的功能、技术、分类、工作原理、以及服务器的选购等内容；项目8中设计3个任务，项目9中设计5个任务。

（5）学习情境5：网络管理及安全。

情境2至情境4，通过组建网络和服务器的工作，实现网络通信和资源共享。但随着网络规模不断扩大，复杂性不断增加，异构性越来越高，如果没有一个高效的管理系统对网络系统进行管理，那么就很难保证网络的服务功能。本情境基于此，设计4个项目，项目10分解的知识点涵盖网络管理的功能、网络管理资源的表示、网络管理协议、网络管理系统的组成、网络故障的诊断、常见局域网故障、以及网络维护等内容；项目11分解的知识点涵盖网络安全研究的范畴、网络安全策略的设计与实现、访问控制与设备安全、以及网络攻击与防卫等内容；项目12分解的知识点涵盖防火墙概述、防火墙体系结构、以及防火墙技术等内容；项目13分解的知识点涵盖VPN概述、VPN的特点、VPN的处理过程、以及VPN的关键技术等内容；项目10—项目13中各设计2个任务。

（6）学习情境6：网络规划设计与综合布线。

设计本情境有两点考虑：①网络工程专业将计算机网络技术课程设为综合布线先导课程，加上其专业基础课程属性，因此，设计本情境是为后续课程开设铺垫。②对于非网络工程专业，设计本情境有利于拓宽网络知识。

（7）拓展知识的安排。

拓展分3类：①层次上拓展，如项目13的内容是VPN，而拓展知识是SSL VPN。②内容上拓展，如项目6的内容是网络互联，而拓展知识是路由器的性能指标与选购。③前沿知识的拓展，如项目2的内容是通信技术基础，而拓展知识的量子通信概述。设计拓展知识是体现“‘提出问题→分析问题→解决问题→拓展提高四轮驱动”构想，是不断引向学习者朝更深更前沿的方向学习，是貫彻落实专业基础课本质属性的体现。

4 本教材的使用—灵活用好“自主”特色

4.1 教师使用本教材

教材通常是各学校的教师按照知识内在的联系，根据自己或团队的教学经验，结合课程实验条件，编写了各自特点的教学书籍。在教学实践中，年轻或经验不足的老师，往往较难把握教材的难易度、深浅度、新旧度、取舍度、关联其他课程度。使用本教材的老师，要注意以下3点。

（1）选用前，做好“3情”研究。研究学校人才培养的规格和定位，即校情，明白课程是为培养什么类型和层次的学习者服务；研究学习者的自身情况，即学情，掌握学习者的群体特征、专业、兴趣、已开课程、有无关联后续课程；研究课程教学大纲，即课情，掌握大纲规定的教学内容、学时数、实验环境和条件。

（2）教师根据校情学情，依据教学大纲，自主选取若干项目或任务用于组织教学，设计部分项目或任务供学生自主学习。

（3）教师不要直接使用教材配套的电子教案和多媒体课件，要通过3轮以上同课程教学，才能较好把握教材的度。

4.2 学习者使用本教材

学习者分两种类型，一种是在校的学习者，一种是社会的自学者。前者在教师的指导下，全力以赴教学计划中的学习项目，有余力的学习者可自主选取感兴趣的项目或任务；后者要根据自己的专业基础和价值取向，自主选择学习的项目或具体的任务。学习者在使用本教材时，均要理论联系实践，突出“做中学”。

5 结语

采用“教学做”一体化，使原本枯燥、抽象的理论教学，融入在项目里，分解在任务中，实现了“学中做、做中学”；采用“理实”一体化，解决了理论教程和实验教程两张皮的现象，使理论与实践有机结合；采用“教参”一体化，基本实现了教材在手，无须参考教材的局面，既节省了学习者寻找零散知识的时间，又节省了学习者购书的经费，还有利于环保。计算机网络技术一体化教程，正是上述“一体化”的实践者。

[参考文献]

[1]丘洪伟.应用型本科计算机网络基础课程的教学改革及实践计[J].电脑迷，2016（4）：136.

[2]谢希仁.计算机网络[M].7版.北京：电子工业出版社，2017.

[3]施晓秋.计算机网络技术[M].2版.北京：高等教育出版社，2013.

[4]张学林.浅谈案例教学法在网页设计与制作课程教学中的应用[J].中国成人教育，2009（10）：123-124.

[5]王旭红.”任务驱动”式教学法刍论[J].中国成人教育，2009（4）：119-120.

[6]张学林.项目教学法在“C语言课程设计”中的研究与应用[J].实验技术与管理，2011（2）：164-167.

[7]张学林.大学计算机应用基础案例教程[M].长沙：湖南大学出版社，2011.

[8]彭梅.计算机应用基础任务驱动式教程[M].北京：中国铁道出版社，2014.

[9]杨云.WindowsServer2012网络操作系统项目教程[M].北京：人民邮电出版社，2016.

[10]甘勇，尚展垒.C#程序设计（慕课版）[M].北京：人民邮电出版社，2016.