计算机网络与通信技术精品课程
一、课程简介
计算机网络与通信技术于2023年被认定为第二批国家级一流本科课程(线上)。本课程是为学习、设计、管理和构建强大的通信应用系统而设置的重要专业课程,是计算机科学、网络工程、软件工程及其相关专业的专业必修课程之一,也是非计算机专业的核心课程之一。
本课程是电气工程及其自动化专业的专业拓展选修课。在学生学习大学计算机基础、数字电子技术等课程的基础上,通过本门课程的学习,系统地建立计算机网络通信的理论体系,掌握计算机网络的体系结构及数据通信的基本原理,能够熟练进行基本网络操作,并经进一步学习能将所学知识应用于其他工业控制网络。课程以计算机网络体系结构为纲组织内容,比较全面地介绍了计算机网络各层次的工作原理,并融入了网络发展的新技术和实际科研内容。课内实验围绕当前常用的网络技术展开,强化学生的分析能力、实际动手能力和团队协作能力。本课程为今后现场总线与工业控制、专业综合设计以及数据通信与控制网络等课程奠定基础。
二、课程特色
1. 课堂育人,助学生全面发展
提出思政育人三个层次:1)培养创新意识及工科学生的职业素养、工程伦理;2)强化社会主义核心价值观、辩证唯物主义思想、正确的世界观及人生观;3)“四个自信”和人类命运共同体的意识培养。
紧密结合知识点,对应三个层次融入了大量思政育人元素,在随堂视频中得到体现。例如结合网络安全进行保密及防诈骗教育;结合网络沉溺剖析“考前突击”现象;结合“以太”概念最初认识偏差,引出科学和愚昧斗争案例,引导同学提升批判性创新思维;结合虚电路和数据报的发展对比,引出爱迪生直流电和特斯拉交流电之争,让同学在感受伟大科学家激励的同时,体会不同见解对社会发展的推动性;结合IPv4地址的耗尽,讨论科学的前瞻性,延伸到电动汽车解决能源及环境问题的提前部署,引导对人类命运共同体的思考。
2. 持续改进,两种风格受众广
从第2期增录了随堂视频,增加了真实课堂环境和共同学习氛围,讲解生动、深入浅出且互动性强,进一步引导学生参与线上讨论。随堂和演播室两种风格共存且分类清晰,供学习者按个人习惯选择。第2期增加了41个视频和3个课件,提升了总体难度,融入了大量育人元素;第4期面向混合教学开设SPOC;第5期重新梳理后增加了65个课件;第6期增加了4个实验视频和15道复习题,针对各章节深度凝练了学习目标。被37所高校大面积应用为SPOC课源,涉及3758名在校本科生。
3. 产出导向,提升课程挑战度
教学方法多样化,融入前沿工程技术案例,注重培养分析能力,将解决复杂工程问题能力的培养贯穿始终。
例如递进抛出四个问题,通过启发式教学,引导学生对CSMA/CD协议的主动思考;结合MAC地址和IP地址的对比教学引导学生“知同而辨异”;从帧定界引申出美国信息互换标准代码;针对网络攻击、物联网、IPv6不同背景下标识符的形式,引导学生针对知识点的适应性改进思路;扩展协议、算法的逐步完善过程,引导学生体会科学家在协议改进过程中的心路历程;精心设计了3个实验讲解以提升实践能力。
三、课程应用效果
1.本校应用情况
疫情期间与北京交通大学线下课程对应的3期开课中,每期本校本科生在线学习均超过230人,结合本校线下课程以SPOC形式实现了混合式教学。
本课程作为本校线下课堂教学强有力的补充,查缺补漏,进一步调动学习自主性,锻炼对实践问题的探究能力。混合式教学过程中,课前教师布置问题并要求学生线上基于MOOC进行自主学习,课堂上讲授重点内容,并在教师的引导下进行问题研讨及拓展。
2. 面向其他高校及社会学习者应用情况
2020年春季学期,37所国内高校大面积应用本课程为SPOC课源,受众学生达3758人。截至2023年底选课人数超过4万人。每期参与者均有大量其他高校本科生,也不乏高等院校、高职院校的教师。
37所大面积应用本课程的国内高校包括:长安大学,云南大学,东北林业大学,东北师范大学,苏州大学,哈尔滨理工大学,北京交通大学,上海电力大学,北京信息科技大学,北京联合大学,成都理工大学,大连民族大学,东北石油大学,湖北大学,陕西科技大学,辽宁工程技术大学,武汉科技大学,齐鲁工业大学,青岛理工大学,西安工业大学,西南石油大学,新疆理工学院,广东技术师范大学,安徽大学江淮学院,宝鸡文理学院,北部湾大学,河北地质大学华信学院,兰州城市学院,乐山师范学院,闽南理工学院,南京理工大学紫金学院,南宁学院,三江学院,山西大学商务学院,沈阳科技学院,西安交通工程学院,盐城工学院。
四、学习者评价
截至2023年底,共计264名学习者给出了综合4.9分(满分5分)的评价,印证了本课程的教学思路、涉及的科研案例及教学效果,体现了随堂教学的受欢迎成都。部分评语如下:
学习Internet协议的设计思想比学习协议内容更重要,刘老师说的很有道理!
让没有机会进入这些高校学习的普通学员get到最有价值的东西
老师讲课很棒,特别是随堂教学,一些难懂的知识点可以深入浅出地讲解
老师上课讲的案例很生动,将书本上知识和实际生活结合起来了
五、课程链接
https://www.icourse163.org/course/NJTU-1003538129?tid=1472098535