疫情期間實踐課程在線教學模式研究
——以高校少數民族班級“路由與交換技術”課程為例

◆張蕾 王思秀

(新疆財經大學信息管理學院 新疆 830012)

為配合我國抗擊新冠肺炎（COVⅠD-19）的“戰疫”，為有效控制疫情期間的人員流動，各大專院校在新學期開始時均開展了各類線上教學，以達到“停課不停學“的目的。

大學的學習已不再以“認知“為學習的主要目的，也不應再以“灌輸”為教學的主要方式。大學應該致力于培養學生的自學能力及獨立思考能力[1]。這次疫情期間高校雖然被動進入了在線教學模式，但是這也為高校提高學生獨立思考和自學能力提供了一個新的思路和實踐平臺。在此，我們研究綜合利用多種在線教學手段，根據多種不同的教、學場景分析和討論了網絡安全方向實踐課程的教學組織策略。

1 網絡安全專業實踐類型課程在線教學面臨的問題

很多網絡安全專業課程的實踐性很強（如“路由與交換技術”）。該課程在線下的教學與實驗流程通常是：（1）教師進行理論闡述；（2）教師進行實踐過程演示并進行分析；（3）學生在教師的指導和幫助下進行試驗并分析結果、完成實驗報告。

實踐教學中學生對教師的現場指導的需求更高，對試驗設備環境也有很高的要求。因此實踐課程的在線教學存在很多困難，“路由與交換技術”這門課的在線教學也存在很多問題需要克服，主要問題有：

（1）對于相關網絡協議的線上理論教學中，學生理解難度較大。

（2）交換機和路由器配置管理的實踐性很強，對實體設備進行配置操有利于學生的理解，一般的線上教學的整體體驗并不理想。

（3）少數民族同學中部分同學的漢語、英語聽力能力有待進一步提高。

（4）部分農村、牧區等邊遠地區網絡通信環境較差，有線網絡不通。

（5）部分學生家庭沒有計算機，上課只能借助智能手機，無法進行仿真實驗操作。

針對上述問題，引入遠程教學+分組互助，利用其“靈活式、開放式及拓寬式”[2]的特點，貫徹因材施教的教育宗旨。利用計算機網絡和移動互聯網技術，更好地促進教學內容和方法的更新與變革[3]。但是教師如何借助一切可利用資源，在線上教學中構建有效的“教”+“學”+“思”+“踐”的教學良性循環模式，促進學生有深度的思維與實踐能力發展是當前線上教學面臨的巨大考驗。

2 SPOC 與MOOC 相結合的線上直播教學模式

MOOC(Massive Open Online Courses，大規模開放性在線課程，也即慕課)[4]是使用范圍很廣的一種教學方式，通過遠程在線教學的形式給人們提供一種更加靈活而豐富的學習途徑，在共享優質資源、提升職業教育等方面很有優勢。

但是MOOC 也有一定的局限性。MOOC 并不限制學生的規模，一門課程的學生人數很多。師生互動、了解學生的個性化學習需求都有困難。

部分邊遠牧區的少數民族學生在語言理解上存在一定困難時，對一些專業性強的問題理解難度較大，也有部分同學在其他方面如英語理解、數學基礎等方面存在薄弱點。因此在現有的MOOC 課程中尋求完全符合他們學習狀態的課程比較困難。

SPOC（Small Private Online Course 小規模限制性在線課程）是一種限制學生的規模和范圍的線上課程，一般用于支持面對面現場授課[5]。SPOC 是將MOOC 教學資源如微視頻、學習資料、訓練與測驗、機器自動評分、站內論壇等應用到小規模實體教學的一種模式[6]，使教學內容和方法更靈活地與學生的具體情況相結合。教師可以有選擇地將優秀MOOC 資源引入自己的教學安排中，充分利用MOOC 資源高水平多樣化的優勢，提升小規模線上授課的效果。

通過這種方式在2020 年春季學期前四周的《路由與交換技術》在線教學過程中提高了師生互動效果，明顯感到學生好奇心和學習熱情提升較大。

3 線上可視化交互式實踐教學模式探索

3.1 線上實踐教學模式選擇

當前移動通信技術發展迅猛，4G 技術逐漸成熟，已經深入到農村邊遠地區，而且4G 的資費較以前有了較大幅度的降低。與此同時，5G 技術也正在推廣的過程中。這些條件的具備都使得我們可以通過以有線通信為主、無線通信輔助的方式展開遠程教學。

學習路由與交換技術比較好的方式是能夠在實體設備上進行操作，由教師現場進行指導答疑。在這種方式下學生能夠更深入地從理論認識到感性認識全方位地理解網絡拓撲結構和節點間關系，能更好地在教師的幫助下解決設備配置過程中出現的問題。

目前因為疫情影響，師生必須通過網課來完成教學過程。為此，我們的實踐過程選擇通過模擬器（此處以華為eNSP 為例）來進行實驗；直播采用雨課堂或騰訊會議進行。雨課堂的PPT 制作和直播、互動、錄屏以及作業布置和考勤等功能都很強大，騰訊會議則以其靈活、穩定和簡潔見長。有時根據實際需要會同時采用這兩種軟件。

在這種模式下，學生能夠清晰地看到教師的實驗操作過程，也可以隨時提問并與教師互動，更方便的是能夠通過錄屏回放功能隨時復習課堂內容，為學生的課后鞏固提供了充分的基礎條件。線上實踐教學模式的拓撲結構如圖1 所示。

圖1 線上實踐教學拓撲

3.2 以自己的節奏為主，充分利用MOOC 資源

目前各類慕課（如中國大學慕課）資源非常豐富，包括視頻、文字、動畫、測試等各種形式。但是如果讓民族班同學自行學習、理解一門面向所有學生的專業課慕課資源，有可能出現不適應、不好吸收的問題[7]。那么怎樣達到既充分利用這些慕課資源又能適合民族班同學學習進度的目的呢？

（1）需要有一個了解他們學習基礎、學習習慣以及理解能力等各方面基本情況的專業課教師。該教師能與學生流暢地溝通，能夠精準地把握學生的學習狀況，了解學生的薄弱點和優勢所在；能夠充分調動學生的學習興趣和學習積極性，并能根據學生的具體情況形成一套有針對性的教學內容和教學計劃。

（2）該教師對實踐類專業課需要進行深入的研究，在理論基礎和實踐能力上都要有一定的高度。針對所教授學生的具體情況，對民族班同學的課程學習形成一套合理的教學內容、方法和進度。

（3）該教師在上課前對各類相關慕課資源進行嚴格深入的分析、篩選和重新組合。并將其有機地加入自己的教學內容之中。由自己來控制教學的進度和節奏，將慕課資源作為輔助內容。

通過上述方法，各類適合的教學資源能最大限度地發揮作用，能最高程度地被學生吸收。

3.3 學生線上分組互助實踐學習模式

民族班的同學有一部分家在比較邊遠的牧區。經過調查，疫情期間學生在家里上網課所用設備超過70%都是智能手機、平板電腦，只有30%左右是計算機。針對“路由與交換技術”這門課的實踐內容，需要在計算機上安裝eNSP 模擬軟件（含VirtualBox），但是大部分學生沒有條件安裝軟件并進行實驗。針對這種現狀，我們提出在線教學+分組互助試驗與討論的模式，其相關過程如圖2 所示。

3.3.1 前期準備

（1）教師根據學生的基本學習情況制定具有針對性的教學計劃，搜索并篩選合適的慕課資源。

（2）建立班級課程微信群，在這里進行一些信息發布和問題匯總。

（3）提前組織學生學習后期上網課所需相關軟件的使用。

（4）將學生分成一個個3～4 人的互助學習小組，每個小組中至少有一人有計算機。每個互助學習小組申請一個騰訊會議號，并發布到班級課程微信群的共享表格中。

圖2 學生線上分組互助實踐教學模式

3.3.2 線上授課

（1）通過騰訊會議、雨課堂等授課方式，教師根據自己的教學進度和計劃，先進行理論分析，把原理講透。此時可以引入高質量的慕課資源加深學生對理論知識的理解和認識。

（2）接下來教師可以通過屏幕共享的方式，共享各種實驗操作過程，如在模擬器（eNSP）上進行拓撲規劃、對交換機和路由器等進行配置等。

3.3.3 線上分組實驗

學生實驗時使用騰訊會議、釘釘等軟件進行小組會議，一人操作，其他人觀看并提出建議。遇到問題時組員一起討論。如遇無法解決的問題可以在微信群中向教師提問，教師進入小組會議進行指導。

3.3.4 集中答疑

教師通過分析指導過程中的共性問題，以及在班級群里收集到的難點問題，在適當的時間對全班進行集體答疑。

這種模式可使每個學生能盡可能地深入實驗過程，避免了全程觀看機械地觀看教師操作過程導致的記憶不深刻、理解不透徹、缺乏深入思考等問題。

實踐證明，在小組成員一起進行線上實驗的過程中，能夠互相討論、相互協作，且敢于提出問題，繼而能夠高質量地完成實驗內容。實驗時，學生在分析問題和解決問題的過程中提升了對知識的理解和應用能力。教師根據匯總的普遍問題進行集體答疑更鞏固了學生對課程內容的深入理解。

4 結語

新冠病毒疫情期間，為防疫抗疫，高校通過網課的形式保證了隔離期間學生能夠繼續學習的需求。在完全線上教學期間，我們針對一些邊遠牧區少數民族同學在進行線上學習中遇到的困難，提出了SPOC+MOOC的理論教學和直播+分組互助實驗的實踐課程學習模式。事實證明這種模式效果良好，是切實可行的。疫情過后，這種教學模式仍然可以在邊遠地區的課程實踐、專業實習、假期實踐以及畢業實習中繼續發展和應用。