計算機網絡類課程的混合式教學改革研究

趙皤 呂丹桔 榮劍 禹明昀 鐘麗輝

摘要：隨著“互聯網+”被明確作為國家產業升級轉型戰略的關鍵方向，計算機網絡技術因此在計算機相關技術體系中的地位得到進一步加強，作為主要傳授計算機網絡技術的計算機網絡類課程，其教學的效果也因此被賦予了更高的要求。計算機網絡類課程的教學內容，主要圍繞計算機網絡體系的層次結構展開，進而系統地、分層次地講述計算機網絡的基本概念和工作原理。計算機網絡類課程的基礎知識內容具有概念抽象、體系邏輯強、無其他相關課程幫助理解等特征，在傳統教學過程中學生的學習效果較差。因此，通過分析混合式教學的特征邏輯，并針對目前計算機網絡類課程在本科教學中存在的問題，提出結合MOOC的計算機網絡類課程混合式新型教學模式，以期為進一步計算機網絡類課程的教學質量提供參考。

關鍵詞：計算機網絡;教學改革;混合式教學;MOOC

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）27-0105-03

近年來，“互聯網+”被明確作為國家產業升級轉型戰略的關鍵方向，李克強總理在2018年做政府工作報告時就指出：國家要指定‘互聯網+行動計劃，推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合，促進電子商務、工業互聯網和互聯網金融健康發展，引導互聯網企業拓展國際市場。計算機網絡技術作為“互聯網+”關鍵核心技術，因此成為信息科學的一門重要基礎學科，并隨之成為高校信息類專業教學中的專業核心重點課程之一。計算機網絡類課程教學質量的高低，將直接影響信息類專業畢業生是否能滿足未來相關工作崗位的要求，甚至影響國家產業升級轉型戰略的順利推進程度。因此，針對目前計算機網絡類課程在本科教學中存在的問題，通過分析混合式教學的邏輯特征，提出結合混合式教學的計算機網絡類課程新型教學模式，以期為進一步計算機網絡類課程的教學質量提供參考。

1計算機網絡類課程的基本概況

在我國本科階段的培養方案中，計算機網絡類課程主要包括“計算機網絡”“網絡建設與管理”“計算機通信網”等課程，這些課程通常是作為計算機類、電子信息類等信息專業的專業核心課，以及其他電類相關專業的專業選修課。這些課程是以計算機網絡體系層次結構為基礎展開，進而系統地、分層次地講述計算機網絡的基本概念和工作原理，包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層這5層中主要協議的工作過程和設計思路。此外，再根據“網絡建設與管理”“計算機通信網”這些計算機網絡的衍生課程中的不同應用屬性，分別加強網絡規劃設計、通信技術等章節，但總體還是以計算機網絡的知識體系作為教學重點。

計算機網絡類課程的重點知識點主要包括：分組交換技術、計算機網絡的性能、計算機網絡體系結構、物理層多路復用和編碼技術、點對點協議PPP工作機制、以太網工作原理、擴展局域網方法、路由器的功能和構成、IP協議及IP分組格式、IP地址及相關技術、因特網的主要路由協議相關算法、向連接和無連接的傳輸層工作過程、UDP和TCP報文段格式、TCP傳輸機制以及各應用層協議的工作機制。這些知識點都有一個共同的特點就是抽象，且無其他相關課程有與之相類似的知識點可幫助理解和記憶。因此，計算機網絡類課程的教學過程中，經常容易出現學生無法通過短期傳統教學來全面掌握上述重點知識，要提高這類課程的教學質量就需要引入更符合學生認知過程的教學手段。

2混合教學方式的基本概況

混合式教學的概念最早是澳大利亞拉籌伯大學的Kerfi-Lee Krause教授為豐富學生的學習效果，提出應當將面對面的課堂教學與信息通信技術相結合嘲。北京師范大學何克抗教授最早在我國提出混合式教學的概念，他指出所謂混合式教學就是要把傳統學習方式的優勢和E-learning的優勢結合起來，既要發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又要充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性和創造性。由此可見，混合式教學就是從傳統的以教為主的教學模式轉變為能更好促進以學為主的新型教學模式。

混合式教學的內涵，就是需要重新調整教學時間在課堂內外的比重、重新設計課內課外對應的教學和互動內容，從而實現教學中以學生的“學”代替教師的“教”，進而達到老師“課堂教”與學生“課后學”的相互協調、相互促進。具體而言，混合式教學的核心內容就是要轉變學生學習的2個過程，即教師對知識的傳授過程和學生對知識的內化過程。知識的傳授過程，不再是教師單方面的行為，而是首先學生在課下自主學習基礎知識，這樣的自主學習過程不僅依賴傳統教材，更加需要借助海量信息的網絡資源進行補充，同時還可借助各種網絡通信手段與其他同學進行多媒體互動交流討論。知識的內化過程，從以往只是學生單方面行為，轉變為教師利用課堂時間集中解決學生在課前自主學習過程所碰到的問題，這樣教師在課堂上不再被傳授大量的基礎性概念知識所占據，就可更多地集中精力解決學生自主學習的疑惑，教師和學生雙方的教學效率都大為提高。此外，混合式教學還將教師和學生在課堂上的角色發生了改變，傳統的教師一味教授、學生一味聽課記筆記的單向的、枯燥的教學過程，轉變為教師提前擬定教學進度，學生在每次課前根據這一教學進度，有針對性的預先學習相關知識，其中許多基礎性的、易于理解的知識點在這一過程學生就消化吸收，而復雜的知識點就留到課堂上匯報學習成果時與教師溝通學習。最終，教師的角色，從原來單向的知識灌輸者，轉變為制定學生學習進度和針對性解決學習難點的學習引導者，這樣就能使學生通過在獨立學習基礎上，極大地提高對知識點的理解和記憶，同時還能相較于傳統教學模式更加促成學生獨立思考的能力。

大學教育的理念，是以培養學生的自主學習能力、促進學生的個性化發展、增強學生的探究與創新能力為重點。因此，在大學課堂的教學過程中，教師在宏觀上應起到主導作用，要通過教學方法引導學生達到預期教學效果，在微觀上教師的角色應當多樣化，不僅是課堂活動的組織者，還是教學過程的參與者和方向引導者，更是學生學習過程的合作者。這樣來看，大學課堂的教學過程應當是動態的，學生是表達和思考的主體，教師則應主動搭建與學生互動交流的橋梁，讓學生充分地發揮發散思維，教師在這一過程中只應把控教學過程和進度、引導學生的思考和操作，最終通過調動學生學習的主觀能動性來積極探索解決問題的方法和途徑。

3計算機網絡類課程的混合教學改革

由于計算網絡類課程的理論知識體系，具有概念抽象、體系邏輯強、無其他相關課程幫助理解等特征，在傳統教學過程中，大多數學生無法在較短的教學過程（通常為32-48課時）中充分理解各知識點的基本概念和邏輯聯系。因此，計算機網絡類課程的教學質量一直無法達到理想效果，直接影響了學生在網絡類專業的后續發展。通過在該類課程中實施混合式教學，實踐證明可達到較好的教學效果，具體措施如下。

1）課前，利用MOOC（Massive Open Online Courses，大型開放式網絡課程，又稱“慕課”）讓學生自主提前學習基礎知識。

MOOC技術的本質就是通過網絡服務構建在線教學體系的方式，改變傳統課堂的一個老師對多個學生的交流互動模式，基于網絡形成更加符合學生獨立性的一對一教學模式，帶動教師、學生、MOOC平臺和學習資源4大要素的聯動。因此，MOOC技術很好地滿足混合式教學的要求——以學生為中心并促進教師與學生之間的交流互動。MOOC技術提供了學生課前自主學習的技術手段，并通過實時后臺數據的收集、分析和整理，能讓教師準確掌握每個學生的利用MOOC平臺的自主學習進度和時長，以便能準確掌握學生的自主學習效果，以便課堂上可更多地進行師生互動、解決學生在自學過程中碰到的問題。此外，利用MOOC技術還可將計算機網絡類課程中一些核心知識點的邏輯工作過程，如TCP協議的握手過程、ARP協議的工作過程等這樣使用傳統語言描述或者PPT展示無法短時間內讓學生迅速理解的知識點，以互動動畫等方式進行描述，使學生能在更加生動靈活地理解核心知識點，以保證整個教學效果達到預期效果，同時這也就要求教師需要經常更新MOOC教學內容以保證更好的知識點闡述。

2）課堂上，教師設計多種互動環節，將課堂還給學生，讓學生充分發揮發散思維，將課前所學的相關知識，進行展示和相互討論，使學生在課堂上的學習過程以主體地位完成。

教師要根據計算機網絡類課程的課程體系，按照不同知識點的特點，安排課堂上的各種教學活動，如適合基礎性知識點學習的課程匯報和分組討論、適合具有一定難度知識點的限時作業、適合較為復雜知識點的在學生講述基礎上的老師點評等，通過這些教學活動實現具有個性化的基礎上，促進學生對知識的理解和內化。其中需要注意的是，學生在課程匯報上，可以根據自己的學習情況決定各章節的學習順序和時間，以及呈現課前預習成果展示的方式，通過這樣自主把控學習的節奏。教師在這個環節上只需要督促學生按時完成自己的學習計劃，以促進學生的個性化學習并最終使學生形成獨立思考的能力。

3）課后，通過多元的考評體系對學生的學習效果進行更加綜合和科學的評價。

傳統教學過程中，教師對于學生學習效果的評價，只有通過作業和試卷，方式單一且需逐一批改?；旌鲜浇虒W的采用就需要對學生的評價方式也要進行調整，以便更好地對學生進行全面描述。例如除上述傳統評價手段外，還可加入學生互評、企業評價、社會評價等多元考評體系。這種多元評價體系具有較之傳統評價方式無法比擬的優點。首先，解決了手工批改大量作業占用教師大量工作精力的問題得到解決;其次，多元考評體系能更加真實地反映學生的學習效果，使學生能更加準確地認識到自己的不足之處，有利于學生進行針對性地改進。最后，教師們也可依據這一科學的評價體系，對比彼此的教學效果，以便互相學習和取長補短。

4結語

“創辦大學的實質是給年輕人提供智能、理性和思考的練習環境，并讓其得到受益終生的思維訓練”英國教育家紐曼曾這樣對大學教育進行了定義。然后，現在在大學課堂上普遍存在，學生由于在中學階段就長期受傳統的教育教學模式的影響，已經習慣了在課堂上就是教師的灌輸式講學、在課堂下就是做題的被動學習方式。這種傳統被動學習思維，導致學生缺失自主學習能力，在大學課程學習中，一旦遇到像計算機網絡類課程這樣知識體系強、難點知識點抽象的課程，學習效果就直線下降。加之，大學開放自由的教學特點極易成為學生放松學習的借口，進一步影響學習效果。因此，變革教學模式是改善這一狀況的關鍵手段，混合式教學這一新型教學模式正是打破以教師為中心的傳統教授模式，轉為以學生的自主探究、自主學習為中心，逐步引導學生擺脫傳統被動灌輸式的學習習慣，培養起學生自主的學習能力，這將極大地提升學生學習的興趣和提高教學的效果。