数据通信与计算机通信网络实验教改与实践

摘要：数据通信与计算机通信网络实验课程是电子与信息工程专业的重要课程，是学生将学科专业知识应用于实践的基础。在信息网络技术不断发展背景下，为满足学生自身发展和学习的需求，提高他们学科专业的核心技术竞争力，需要学校、老师针对当前通信专业实验课程面临的困境，共同打好“数据通信与计算机通信网络实验课程”的改革与实践战，为国家创新型人才队伍建设提供专业技术型人才支撑。关键词：数据通信与计算机通信网络；实验教学；改革与实践分析0引言新课改全面实施背景下，需要授课老师重视数据通信与计算机通信网络实验的教学，打造高质量学科实验课堂。在学科实验教学实践中，许多老师仍保持课堂“一枝独秀”的教学理念，重理论输出忽视学生动手操作能力培养，让学生始终处于机械式、填鸭式教学灌输学习模式下，不仅影响了学生实践操作能力的提升，还脱离了社会发展的需求。很多老师设计的教学实验课堂脱离学生实际，实验内容枯燥乏味，缺乏创新性和前沿性，阻碍了学生学科技术能力的培养。因此，迫切需要对数据通信与计算机通信网络实验教学模式进行改革和实践。1改革数据通信与计算机通信网络实验教学的重要性1.1有利于培养技术型专业人才专业型技术人才是我国人才队伍中的重要组成部分，加快培养高技术型人才是建设创新型国家的重要举措，是树立和践行科技人才观，促进人才可持续协调发展的内在需要。尤其是当前社会和科技的不断发展和进步前提下，学校作为人才输出的重要阵地，更需要肩负起培养技术型人才的重任。数据通信和计算机网络实验室在培养实验型技术人才方面发挥着不可忽视的重要作用，学校、老师都要引起重视，将学科实验室建设起来，将学科实验课程落实到位，不仅能让学生将自身掌握到的理论知识和学科技能应用到实践中，还能为人工智能、大数据、区块链等现代化技术提供实验型技术人才支撑。1.2有利于培养学生的创造性思维数据通信和计算机网络课堂的出发点和落脚点是让学生将枯燥的理论知识熟练运用到实验课程中，一方面强化他们对知识点的掌握度，一方面能通过实验操作不断激发他们的学科潜能，增强他们对学科知识的探索欲和求知欲，还利于培养他们的学科创造性思维。此外，学生在课堂上接受教育的时间非常有限，若让学生在有限时间里完全吸收消化海量的理论知识不切实际。通过开展实验项目活动，让学生回归实验课堂主体地位，可以有效加强学生的学科技能训练，帮助他们更好应用实践。2数据通信与计算机通信网络实验教学现存问题分析2.1实验教学课程设计缺乏合理性在数据通信与计算机通信网络实验教学过程中，部分老师的实验教学课程设计缺乏合理性，主要表现为以下几个方面：一是实验项目设计不合理。数据通信与计算机通信网络教学过程中，验证性实验项目偏多，创新性、研究性和综合性实验项目偏少，部分实验项目未及时融入现代化科学技术开展教学。二是实验教学没有结合学生实际需求。实验教学设计偏离学生，都是教学不负责任的表现。部分老师的实验教学设计存在逻辑性混乱、连贯性差、结构松散等现象，导致实验教学重点、难点内容不突出、蜻蜓点水。2.2实验教学重理论讲解轻实践操作在新课改全面实施背景下，新的教学理念不断冲击着授课老师原有的教学经验，三维教学目标让部分授课老师在教学过程中顾此失彼。在实际教学过程中，部分老师并未留充足时间给学生独立思考，只是照本宣科讲述数据通信与计算机网络方面的理论知识，严重忽略了学生对课程实验原理、实验过程、实验细节的理解和把握。长此以往，便造成了学生只知其一不知其二，让学生的自主性和实践性都受到制约，在一定程度上增加了学生学习课程的难度，不利于学科实验核心素养的培养。2.3实验教学能力有待提升一是实验型战略意识不够。部分老师对数据通信与计算机通信网络实验教学缺乏重视，备课不认真、敷衍了事，导致开展教学时总是泛泛而谈，经常为自己教学方便而缩减实验过程，授课水平亟待提高。二是实验课程项目缺乏连贯性。尽管部分老师引入了实验项目开展教学，但这些实验项目间孤立存在，缺少连贯性和系统性。一个理论知识对应一個实验，若授课老师不将其贯通起来，学生获得的知识零散，在一定程度上增加了学生学习难度，极大挫伤探究、挖掘实验课堂的积极性。2.4实验教学软硬件配备设施不健全近年来，许多学校在国家教育部门的支持下，对数据通信与计算机通信网络实验课程逐步进行了改革，不断对实验教学配备实时更新，建设虚拟仿真实验室等。在改革过程中，部分学校只侧重建立如计算机机房类的软件实验室，造成部分硬件设施老化、反应慢，更新不及时，实验配套工具不齐全等问题。此外，师资队伍建设严重不足。在实验教学过程中，往往都是由一个老师带几个班，授课老师教学时间紧、任务重、压力大，无暇顾及每个学生的实验实践情况，不能及时给予他们正确的教学指导和帮助。2.5学科实验课程缺乏独立考核机制当前，大多数数据通信与计算机通信网络实验课程都是由授课老师根据教学大纲进行实验设计，老师按部就班将实验原理、实验目的、实验过程讲解后，就安排学生按实验要求进行实验，实验结束就预示着这堂实验课告一段落。学科实验考评只是单一根据学生的出勤率、实验结果进行考核，忽视学生的个体差异、学科基础和教育背景，也不考虑实验结束后学生对实验过程和内容的创新。这种考核方式单一且随机，不仅不能充分反应学生的综合实践水平、知识掌握程度，还存在实验考核评价模式不合理、不科学等情况。3数据通信与计算机通信网络实验教学改革与实践3.1优化实验教学课程设计，构建高效实验课堂实验教学设计是数据通信与计算机通信网络实验课程中不可或缺的一部分，它影响着整个实验课堂开展的效率和质量。因此，需要授课老师综合学科实验课程的教学特点，实验内容、学生需求等进行科学、合理的实验课程设计。首先实验课程要基于以学生为本的教育理念进行设计。授课老师要明确学生主体地位，将实验课堂归还给学生，充分扮演好实验教学辅助者、引导者的作用。其次，实验课程的设计要结合实际进行优化，在进行基础性、综合性实验项目设计基础上，适时增加设计性、创新性实验项目的比重，循序渐进不断提高学生解决实验问题能力和创新实验能力。最后，授课要顺应学生发展和需求，合理引入企业项目工程，引导学生根据企业工程流程进行项目開发，强化学生实验项目创新意识，充分发挥学生理论应用于实践的能力。3.2构建云桌面实验平台，提高实验机房利用率当前，传统的机房正面临设备老化、应用效率不高、管理受限等难题，已不能满足教学发展和需求，为实现数据通信与计算机通信网络实验教学的转型和升级，授课老师可以通过构建云桌面实验平台（如图所示），一方面不仅可以大大降低硬件设备的运营成本，还能优化资源、实现按需分配，进而提高实验机房的利用率；一方面还能将旧式实验机房管理方式变为方便、快捷、高效的云管理模式，不仅成功突破了旧式机房在时间、地域、设备和空间等方面的限制，大大降低了管理难度，还进一步保障了信息管理数据的安全性。3.3健全实验软硬件设施，确保学科实验有效开展一要完善实验各项软硬件配套设施。根据实际需要，划拨学科实验项目专项资金，不断完善数据通信与计算机网络通信实验室的配套软硬件设施。并在资金条件充裕的基础上，尽量选购性能较好的设备，保证各种软硬件设施符合实验教学实际，学科实验能够高效开展。学校要尽量提供多层次、多维度的学科实验平台，为学生实验提供丰富多彩的教学实验用具和实验资源保障，实现学科实验资源的优化配置。二要打造高素质实验师资人才队伍。通过人才引进，或招考有计算机网络实验项目背景、学科实践水平高的教师，不断壮大数据通信与计算机通信网络实验教学队伍。同时，可以邀请有大型综合实验项目经验，科研成果丰富的老教授、专家组织学术交流会，对新老师进行培训，不断提高他们的教学实验能力和科研水平。3.4开展项目式教学，培养学生学科实验核心素养在实际教学过程中，分析发现，数据通信与计算机通信网络实验教学环节比较薄弱，实验教学内容和学生实际相背离。为提高学生对该门实验课程的学习积极性，授课老师可以将混合式教学模式应用到数据通信与计算机网络试验课程中（如图所示）。在开展混合式实验教学过程中，授课老师可以将海量的图片、视频等信息资源融入到教学过程中，通过打造“线上+线下”数字化实验教学平台，组织学生进行分组讨论，学会总结实验结论，强化他们对知识点的认识和理解，拓展他们的学习思维。这种新型教学模式既能凸显授课老师的主导作用，还能在彰显学生主人翁地位的基础上，进一步激发学生主动加入试验课程的积极性。图2混合式教学模式的优势3.5构建精品在线开放实验课程，实现实验资源的冗余配置大数据信息时代，旧式的复习方式已不能满足学生发展的实际需求了。为进一步提高学生的主观能动性，辅助学生养成良好的复习习惯，提高学生复习效率，授课老师可以将精品实验课程部署在慕课平台或智慧职教云上，构建在线优质实验资源，例如PPT教学课件、3D虚拟实验视频等。一方面利用微课辅助学生课后复习，一方面利用平台视频为学生进行在线实验作业辅导、讲解答疑，方便学生查缺补漏，持续巩固学科理论知识和实验课程内容。授课老师可以在线上平台建立实验课程题库，强化学生对知识的掌握度。这种“虚实”结合的实验教学方式，不仅实现了实验资源线上线下一体化，即课前传授、课中实验、课后巩固知识一体化，还不断拉近了师生间的交流互动。授课老师要多鼓励、引导学生利用课余时间进行线上巩固学习，结合自身的实际需求，优选符合自己复习的线上资源，不断提升自己课后复习的意识，以便更好进行学科实验查缺补漏。3.6探索多元化考核评价方式，激发学生学科实验潜能实验课程考核评价要综合、客观、全面，授课老师应该从课程理论知识掌握度、实验操作熟练度，以及自主创新等方面进行加权考评。可以将学生自评和小组互评结合，将分层考评与阶段考评结合，将平时考评与学期考评结合，将客观量化考评与主观能力检验结合，建立实验过程考评、多维度考评、期末实验考评、动态考评等多元化考核体系，进而转变学生学习实验课程的态度，增强他们自主创新和设计能力。在进行考核评价过程中，授课老师要注意实验重、难、易的分层搭配，将整体实验课程考核量化。例如，平时的实验考核要以常规知识点、常规实验项目检验为主，根据学生实际情况开展一些拓展实验操作训练，将这些课堂表现计入平时测评成绩。通过建立多样化实验课堂考评方式，不断提升学科实