王双 顾兆军
中国民航大学科技创新研究院
摘要：以中国民航大学为例，基于民航业网络安全人才需求和高校“双一流”建设目标，依托计算机科学与技术学院信息安全专业培养方案（2020版），分析当前《计算机网络（II）》课程中存在的三类主要问题。结合OBE教育理念，提出《计算机网络（II）》课程建设具体方案，以培养目标为导向，反向进行课程设计，将毕业指标与教学目标相对应，优化以成果为导向的教学内容和方法，建立全覆盖考核评价，重点突出工程实践能力，以此评价体系驱动课程建设的持续改革。
关键词：《计算机网络（II）》；OBE教育理念；课程建设；教学内容和方法；考核评价
Abstract：Taking Civil Aviation University of China as an example,based on the demand for network security talents in civil aviation industry and the goal of "double first-class" construction in Colleges and universities, relying on the training program of information security major of College of computer science and Technology (2020 Edition), this paper analyzes three main problems existing in the current "computer network (II)" course. Combining with the OBE education concept, this paper puts forward the specific program of computer network (II) course construction, which is oriented by training objectives, reverses the curriculum design, corresponds the graduation index with the teaching objectives, optimizes the teaching content and methods oriented by the results, establishes the full coverage assessment and evaluation, and highlights the engineering practice ability, so as to drive the continuous reform of the curriculum construction 。
Keywords：Computer network (II);OBE education concept;Curriculum construction;Teaching contents and methods;Assessment and evaluation
1 引言
成果导向教育模式（Outcomes-based Education，简称OBE[1][2][11]）教育理念即是以“学生为中心”，培养目标为导向，反向进行课程设计，开展教学活动。在OBE教育模式下，教师在课程教学前，需要对学生应达到的能力有明确而清晰的认识，以此为目标进行课堂教学设计。
《计算机网络(II)》是信息安全专业本科生一门重要的专业基础必修课程，是一门兼具理论性与实践性的课程[3]，培养学生计算机网络规划与设计、建设与维护的基本能力。信息安全专业的培养目标是培养具有扎实的数理基础、信息安全理论基础、信息安全管理知识和良好科学素养，熟悉信息安全技术在民航和各领域的应用，具备良好的法律意识、职业道德、人文素养和创新精神，并具有较强信息安全实践能力和管理能力的应用型信息安全人才[4][5]，能胜任民航企事业单位、信息安全企业、IT企业、政府机关、金融证券单位信息安全领域和计算机应用领域的工作。因此，非常有必要将OBE理念全面引入到本课程的建设，改革课程建设内容，探索课程建设新方向和思路。
2 课程建设现状分析
2.1 理论性与工程性具有弱关联性
首先，《计算机网络（II）》课程理论性与抽象性强，知识点分散，目前采用的授课教材是工业出版社《计算机网络》（谢希仁，第7版），教材按照网络体系结构的分层进行章节划分，每章详细介绍每层承载的主要协议，学生很难快速掌握本门课程的知识点。其次，网络技术发展迅速[6]，教材知识不能做到及时更新。《计算机网络（II）》作为网络安全专业课程的前序课程，如果不能保证对前沿网络技术的追踪，对学生后续的学习会产生很大的压力。最后，从教学内容的设计方面（课程总学时54学时，其中理论46，实验8），理论课程占比85.2%，实践课程占比不足三分之一，与培养目标中培养学生的工程实践能力不完全契合，不符合产出为导向的理念。
2.2 教学方法单一
目前的教学方法是传统的课堂教学模式[7]，课堂以教师为主导，学生被动接受，学生在课程中的参与度不足，学生只是为了期末考试而学习，不能很好的培养学生的终生学习能力，在此不符合与学生为中心的理念。
2.3 传统考核方法
《计算机网络（II）》课程考核采取期末闭卷考试（占课程总成绩的比例为85%）、实验考核与平时考核（学生的出勤情况、课堂表现、实验过程、实验报告以及遵守纪律等情况综合评分，占课程总成绩的比例为15%）按照比例相结合的方法进行。
目前的考核方法即是以期末成绩为主导，无法全方位的反应学生学习效果；教师无法对课程活动进行客观、全面的分析，无法为教学活动持续改进提供支撑，不符合OBE理念。
3《计算机网络(II)》课程建设具体方案
OBE理念下的《计算机网络(II)》课程应是以学生为中心，以学生培养目标为主要依据，形成反向设计、正向实施的课程建设，不断循环迭代更新课程设计、课程内容、课程活动设计、教学方法和评价，组成OBE教学体系中完整的一个部分。
首先，社会需求、学校定位和学科定位决定了培养目标，培养目标细化为毕业要求指标项。其次，由毕业要求指标项决定了课程教学目标，对不同教学目标，设计不同教学内容，采取多样化教学方法，形成了毕业要求-指标分解-课程标的对应关系；再次，以成果为导向的对教学内容和教学方法进行优化，对理论课、实践课不同环节进行分类设计，促进“基本原理-工程能力-实际应用”三位一体的教学产出提升；最后，建立全覆盖评价机制，包括考勤、期末考试成绩、随堂测试（简单的选择题）、分组讨论成绩、实验课成绩（实验内容完成度+实验报告）、心得体会、工程实践的教学产出评价指标体系，全面、真实反映学生成果。并以此评价体系推动课程建设的持续改革，保持教学目标与教学成果的符合性。
3.1课程目标与毕业指标点对应关系
随着民航信息化的发展，网络安全事件频发，不断的发生因为网络配置不当导致的黑客攻击、信息泄露等事件，网络技术应用贯穿整个民航业务流中。从旅客购票的航司、到旅客数据集成的中航信、再到旅客从机场离港到港，旅客信息作为数据在整个业务流中，通过网络流动。《计算机网络（II）》课程学习的学生未来均有可能从事民航网络或网络安全维护工作。
为了应对当前复杂的网络环境，要求从业者具备扎实的理论知识、较强的工程实践能力，能够思考建模复杂的工程问题和考虑其安全性问题。
由此设计课程目标与毕业要求的对应关系表，根据计算机学院网络安全系培养目标映射的毕业要求，细化成毕业要求指标，将《计算机网络（II）》的3个课程目标与毕业要求指标对应，将OBE理念融合到课程建设中。
3.2以成果为导向的教学内容及方法优化
教学内容服务于培养目标和毕业要求。教学内容的选择是以学生毕业五年后应具备的能力为导向，应支撑毕业要求指标点的达成，面向人才培养的目标要求。
（1）以成果为导向组织教学内容
《计算机网络（II）》本身具有理论性及抽象性强、知识点分散的特点，通过以下几个方面进行优化。
① 教学过程中引入工程知识。在理论课程中，即引入民航相关网络工程建设案例、典型局域网构建、计算机网络基本设备配置等实际工程案例[9]。将理论与工程知识相结合，将网络的抽象化变为具象化，以学生学会网络规划、网络建设、网络配置运维为学习导向，即整体和具体的统一，调动学生将理论与实践的结合。
② 教学内容引入前沿知识[10]。很多民航企业引入了云计算网络、物联网和移动互联网等新技术，鼓励学生自主学习，拓展学生的学习视野，有利于学生参与创新创业项目、大学生网络安全竞赛等，提高学生的创新精神。
③ 教学内容要面向工程内容。根据新工科建设要求[11]，学生需要掌握解决复杂工程问题的工程知识。可将实际的民航企业网络工程难点问题，引导学生参与解决难点问题，提高学生解决复杂工程问题的能力。
（2）以学生为中心的多样化授课方式
目前的授课方式是理论课+实验课方式[12]，可以引入多种授课方式讲授《计算机网络（II）》，具体建议方式如下：
① 引入多种教学法。目前采用的是讲授法，可将合作学习教学法、问题教学法、讨论式教学法均引入课堂教学中。例如，第14次课“网络层划分子网与路由聚合”适合采用讨论式教学方法，即学生分成若干组，每个组对一个C类局域网进行子网划分，课堂上每组主讲人进行讲解，再进行组间讨论，最后再讲授子网划分的规律、子网掩码的概念、路由器配置等，同时为第31次课“多网互连设计与分析”预备充足的理论知识。合作学习法则可应用在物理层信道复用技术、链路层概述，循环冗余检测CRC、链路层以太网CSMA/CD协议等对数理知识要求较多的课次中，而问题教学法则适合学生在老问题中有新的发现等。
② 优化实验教学。计算机网络课程的实验环境最初是使用中软吉大的实验平台和其实验工具（数据分析器和数据编辑器，以及内置的TCP工具等），虽然这个平台让学生直观的看到网络数据的传输过程和协议数据格式，但因其个性化定制，学生未接触到现在主流的网络工具，故弱化中软吉大的计算机网络实验平台，而引入主流的Cisco Packet Tracer和wireshark两样工具[7]，加强学生自助分析的能力，同时将实验内容设计为访问本校校园网络的数据交互方式和安全性分析，让学生不受地点和平台限制，即可完成实验的分析。如果学生在抓取数据包的过程中，发现安全问题（例如学生账号密码明文传输），鼓励学生给学校网络中心提出改进建议。
3.3科学的考核评价方式
基于OBE理念的评价方法应该是贯穿学生的整个学习过程，有效的课程（学习）目标和评价方法及评价标准，增加了课程教学质量评价的准确性，有利于持续改进，提高教学质量。
（1）根据优化的教学内容，计算机网络课程考核可以采取考勤、期末考试成绩、随堂测试（简单的选择题）、分组讨论成绩、实验课成绩（实验内容完成度+实验报告）、心得体会几部分组成。对各个环节赋予权重，采取加权求和的方式计算最终成绩。另对于进行工程项目实践案例分析的同学，可将工程实践成绩赋予权重0.5，弱化其他考核方法，再计算总成绩。
（2）将考试题型与毕业要求指标相对应。例如客观题考查学生数学、自然科学知识的掌握程度，而主观题（设计题、综合体）侧重考查学生的知识运用能力、创新能力以及实验课程中的实践能力。将考查内容对应毕业要求指标点中。
（3）持续改进是工程教育认证中的核心理念之一[13]，建立以评价、反馈和改进的闭环考核机制。因此在计算机网络课程结束后，教师根据课程的达成度情况，对教学内容、教学方法、整个教学活动进行分析总结，优化教学内容、教学方法，也可改进评价机制，到达提升教学质量的目的。
4 总结
OBE理念下的《计算机网络（II）》课程建设与中国民航大学计算机学院信息安全专业培养方案（2020版）相对应，与国家教育部提出的“新工科”建设以及建设行业本科院校高层次工程型人才的定位相契合。该课程的改革建设刚刚起步，在实践中检验合理性，在实践中改正问题，在OBE理念指导下，《计算机网络（II）》可以为民航领域输送具有扎实网络基础知识、较强的工程实践能力的人才。
5 参考文献
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王双，2019年中国民航大学教育教学改革课题《计算机网络习题课教学改革研究》
[ 王双
2019年中国民航大学教育教学改革课题《计算机网络习题课教学改革研究》]