基于微課和翻轉課堂的計算機網絡實驗課程教學

朱曄 周愛平 江敏

摘要：深入研究了計算機網絡實驗課程教學，分析了其存在的問題，針對問題，提出了解決的方法，在微課的基礎上制定翻轉課堂教學模式。其分為課前學習微課視頻，課上實踐操作，課后鞏固提升。該模式在計算機網絡課程實驗教學的使用，有效提高了學生的主動學習能力和實踐綜合能力。

關鍵詞：微課;翻轉課堂;計算機網絡;實驗教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）06-0170-02

計算機網絡實驗是高校計算機專業、通信專業學生的必修基礎課程，旨在培養學生實踐能力和創新能力嘲，在高校人才培養中發揮著重要的作用。因此，教師重視網絡實驗的教和學生注重網絡實驗的學。隨著信息技術、互聯網技術的飛速發展，各種開放形式的網絡在線教學隨之形成。如何在傳統課程教學中有效融入這些新型的教學模式，達到一個理想的教學效果，是每個老師所關注的嘲。本文在本校教改課題資助下，為了提高網絡在線教學質量，制定了完善的教學模式。

1計算機網絡實驗教學存在的問題

1.1缺乏完善的教學模式，未有效調動學習積極性，教學質量不佳

傳統教學模式是實驗課前布置實驗任務，學生需了解實驗內容、實驗目的，課上教師講解實驗內容，學生按照步驟完成實驗任務，課后完成實驗報告。傳統教學模式存在三個弊端：①預習是實驗教學中重要組成部分，高效的預習能促進實驗的完成，提升教學效果。然而，實驗預習內容是文字材料，學生往往覺得很枯燥。另外，計算機網絡實驗本身具有一定的難度，學生難以順利開展實驗。因此，只有少數學生能高效地完成預習任務，大部分學生只是初步了解實驗任務，甚至個別學生不預習實驗內容。②由于學生低效率的預習，教師在課堂上需要花費大量時間授課，并沒有足夠的時間來啟發學生思考和回答問題。因此，學生只能夠完成實驗的基本部分，并沒有時間對實驗進行創新和改進。③課后教師和學生之間缺少一個有效的互相交流機會，導致教師無法知曉學生的實驗學習情況和提供學生之間互相交流的平臺。

1.2設備數量少，功能單一限制了課程的開設，教學效果欠佳

目前，計算機網絡課程已成為計算機專業的必修課，甚至在部分高校中，已成為各個學科專業的一門重要的必修課。由于專業眾多，學習背景不同，學習要求不同等等，無法開出和專業相對應的實驗課。具體表現在兩個方面：①實驗設備數量少，不能夠滿足所有同學的實驗要求。②實驗設備功能單一，部分高校的實驗室只有交換機和路由器兩類基礎設備，只能進行交換機和路由器的初級實驗。無法完成諸如無線網絡、網絡安全等中高級實驗，從而難以培養滿足社會需求的網絡綜合性人才。

2微課的教學特點

微課主要是通過網絡視頻的模式進行授課，課程內容基本是常見的具有代表性的重要知識點或專題活動等，其主要特點是短小、精湛。根據其種類可以劃分為實驗型、解惑型、傳授型、其他類型等，圍繞這些類型還延伸很多相應的補充內容，如教學方案、授課資源、習題庫、信息交流等方面。微課以互聯網為傳播媒介，學生無論何時何地都可以結合自己所需，通過手機或電腦等直接進行學習，顯得非常便捷。微課可以根據學生接受能力的差異性制定各種級別的問題，以便讓學生更容易掌握知識點。將傳統課堂的理論知識與實踐進行有機結合，讓學生全身心投入到實際運用中，增加了現實操作效果。

3基于微課的翻轉課堂教學

對網絡教學模式中面臨的問題進行深入分析，借鑒微課的長處，對新型的教學模式展開進一步的探究，有效提升網絡教學效率。這種新型的教學形式側重于微課預習、課堂過程中促進學生積極互動交流理論與實踐有機融合、課后運用試驗信息反饋的模式展開一系列的學習。

3.1錄制高質量的微課視頻，改善預習效果

網絡教學的質量主要取決于微課預習的效果，而微課的關鍵因素就是視頻的制作。高質量的視頻課程對于提高學習效率有著至關重要的意義，因此制作高質量的微課視頻是必不可少的。結合不同層次學生的接受能力及普遍規律等，應建制小而精的視頻，通常大概在5～8min，最長不超過10分鐘，每個視頻只強調一個重點知識，學生結合自身的情況可以自由選擇學習內容，并且可以循環觀看視頻。計算機網絡實驗的微課視頻主要包括以下內容：

①實驗的意義及標準。主要是實驗結束后說明學生達到的標準，有了解、理解和掌握，其中，了解的要求最低，大致了解知識點即可，掌握的要求最高，需要深刻理解、熟練掌握知識點和操作步驟。②實驗的知識準備。主要介紹實驗完成后應當掌握的理論知識點，應在課前進行預習，主要是因為實驗是在理論知識的前提下完成的，學生所學習的專業不同，那么對于知識點的了解的標準也有所差異，比如“DHCP配置”的實驗，對于物聯網專業的學生，要求比較高，除了掌握DHCP服務器和DHCP客戶端在同一個網絡地址下的配置，還需要掌握它們在不同網絡地址下的配置，即中繼的配置。教師需要結合各專業的培養方案制作不同的知識框架視頻，顯得尤其必要。需要深人的分析講解每項知識難點，鼓勵學生通過實驗去剖析這類知識原理，促使學生深刻理解網絡原理。③實驗環境和設備。主要介紹實驗的網絡環境和使用設備，在網絡實驗中，網絡環境不同，實驗過程也不盡相同，可以引導學生思考，體驗不同網絡環境的配置，培養學生的動手操作能力和創新思維。④實驗內容與步驟。實驗內容與步驟這部分主要介紹的是實驗的步驟，演示途中突出操作難點，演示過程中留給學生獨立思考的時間，開拓思維，從而加強學生對問題探究的認知。⑤實驗應用與實驗拓展。通過實驗應用與拓展讓學生了解所做實驗的應用方向，并通過具體應用提高學生的學習興趣。制作微課不僅需要正確的知識結構，在制作視頻的過程中插入動畫解析，激發學生學習興趣，便于掌握知識重點和難點。例如，在雙絞線制作的實驗時，用文字和圖片顯示制作的步驟，用動畫顯示制作的過程，這樣學生一目了然，詳細過程如圖1所示。

在網絡課程中添加微課視頻，便于學生不受時間空間限制進行學習，掌握知識點后，學生需完成一些簡單的測驗題。網絡原理的掌握符合規定標準后，在課堂過程中可以展開具體的實踐操作，有效確保預習質量。

3.2課堂實驗操作

實驗課程是在實踐操作的基礎上進行的，學生通過實踐操作可以獲得深刻的學習體驗。由于學生課前學習過微課，已經了解基本知識原理，課堂上無須詳細講解，可以將更多的時間留給學生實踐操作，思考老師提出的問題，并針對問題進行探索性實踐操作，比如“WWW配置”實驗，在課堂上提出了4道問題：①如何實現多IP地址訪問多個網站？②如何實現基于身份驗證的訪問？③如何實現拒絕某些IP地址訪問？④如何實現域名訪問網站？學生通過小組討論的方式找出問題的答案。

3.3課后知識鞏固與應用提升

實驗課程結束后還需要加強兩方面的內容：①實驗的書面匯報。實驗完成后全部學生應當根據規定整理實驗的一系列過程，回顧實驗的步驟和過程。如果一些同學不滿足實驗結果，可以重復實驗。②制定實驗方案，進行不斷優化創新。建設滿足學生創新需求的實驗室。當學生需要組織科技研發、創造等活動時可以提出申請。為能將理論靈活應用于實踐、成績優秀、興趣濃厚的學生提供相應的實驗設備，在導師的輔導下進行實驗活動。主要是為了加強對學生創新意識的培養，為學生提供發揮優勢的空間。

基于微課和翻轉教學形式的評價主要由兩個方面構成，即線上測試占30%，線下70%（操作成績35%，報告成績35%）。

4結束語

針對傳統計算機網絡課堂中面臨的主要問題，提出基于微課和翻轉課堂的計算機網絡實驗教學模式。該教學模式具備以下幾個方面的優勢：首先，由教師講解為主的傳統模式轉變成學生為主的新模式;其次，新型的教學形式和以往的課堂進行有機融合，提高教學質量;再者，通過這種方式進行學習可以有效調動學生積極性，促使學生全面掌握知識原理，提高學生的創新能力，有利于最大化的發揮學生的自身優勢。總之，基于微課和翻轉課堂的教學模式可以有效提升教學效率。怎樣才能更為有效地將這種新型的教學模式與實驗教學相結合，教育領域相關學者基于此方面還需進行深入的研究并持續進行優化創新。