《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

盧利瓊，吳東，曾紹庚，侯睿，陳霞

（嶺南師范學(xué)院信息工程學(xué)院，湛江524048）

0 引言

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程是我校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的核心課程，也是電子電氣、電子商務(wù)、教育技術(shù)等專業(yè)的選修課程。為此，我校《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)自開設(shè)該課程以來(lái)，持續(xù)開展課程教學(xué)改革，引入CDIO、PBL、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法，按精品課程、共享資源課程、在線課程等要求高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，在團(tuán)隊(duì)、課程、教學(xué)等方面取得了階段性成果[1-3]。但是，面對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展及智能終端設(shè)備的普及，我校《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程的教學(xué)也應(yīng)相應(yīng)做出改變，以充分借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量。

當(dāng)前，混合式教學(xué)已從探討摸索進(jìn)入實(shí)踐推廣階段，其在教學(xué)方法、學(xué)習(xí)地點(diǎn)、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)等的改革獲得了更多的肯定，也被證實(shí)對(duì)課程教學(xué)和學(xué)習(xí)具有促進(jìn)作用[4]。由此，我校《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程也引入混合式策略來(lái)啟動(dòng)新一輪教學(xué)改革，主要在兩大方面做一些嘗試。

（1）線上線下混合教學(xué)內(nèi)容的細(xì)化。《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程建設(shè)至今，課程教學(xué)內(nèi)容已非常明確，“教什么”已了然于胸，但線上學(xué)什么、線下講什么，線上線下怎樣混合尚值得進(jìn)一步的探討與分類。教授課程基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)、操作關(guān)鍵點(diǎn)、習(xí)題易錯(cuò)點(diǎn)等內(nèi)容都應(yīng)考慮線上、線下教學(xué)的差異和優(yōu)劣，為其選取最為適合的教學(xué)場(chǎng)景。

（2）線上線下混合教學(xué)模式的深化。圍繞讓學(xué)生的“知識(shí)、思維、能力”有收獲的教學(xué)目標(biāo)，繼續(xù)深入完善課程的“怎么教”。特別是面對(duì)線上線下混合教學(xué)帶來(lái)的“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”的學(xué)習(xí)環(huán)境變化，構(gòu)建讓學(xué)生“學(xué)有指引、做有借鑒、練有題集”的全方位教學(xué)模式是課程改革的重頭戲。

在此以教授路由協(xié)議為例，介紹該知識(shí)點(diǎn)的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)方案，闡述我校《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程在混合式教學(xué)方面的實(shí)踐，作為課程下一步深度改革的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

1 總體設(shè)計(jì)

路由協(xié)議混合式教學(xué)設(shè)計(jì)如圖1 所示。整個(gè)授課分為課前、課中和課后三個(gè)過程，都需要老師和學(xué)生的共同參與，老師布置任務(wù)，學(xué)生完成任務(wù)。老師全程、全方位跟蹤、指導(dǎo)、監(jiān)督學(xué)生，而學(xué)生理應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)、主動(dòng)反饋、積極參與，雙方密切配合、有序高效的完成課程教學(xué)任務(wù)。

圖1 路由協(xié)議混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

2 理論教學(xué)混合

互聯(lián)網(wǎng)核心部分的關(guān)鍵設(shè)備是路由器，它的主要功能是路由選擇和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)。而數(shù)據(jù)報(bào)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)要依賴于路由選擇所生成的路由表來(lái)完成。因此，路由選擇是路由器的關(guān)鍵功能，它是通過執(zhí)行路由協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并最終生成存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)使用的路由表。

在講授路由協(xié)議知識(shí)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先詳細(xì)向?qū)W生說明網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)報(bào)在互聯(lián)網(wǎng)中的傳輸過程，涉及到的路由器存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)的原理，由此強(qiáng)調(diào)路由表的重要性，并引出路由選擇功能及其要執(zhí)行的路由協(xié)議。然后，著重向?qū)W生闡述路由協(xié)議設(shè)計(jì)思想：鑒于互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模巨大，學(xué)者將互聯(lián)網(wǎng)劃分成許多自治系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了分層次的路由協(xié)議，包括用于域內(nèi)路由的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議和用于域間路由的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議兩大類。最后，向?qū)W生講述最常見的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP、OSPF 和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP 的工作原理。

另外，在理論教學(xué)中，主要分在線平臺(tái)學(xué)習(xí)和實(shí)體課堂教學(xué)兩部分。在線平臺(tái)學(xué)習(xí)以“學(xué)生自學(xué)，老師答疑”為主，老師為學(xué)生提供合適的在線教學(xué)資源讓其自學(xué)，并借助社交工具給學(xué)生答疑，最后通過發(fā)放重要知識(shí)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的題目測(cè)試學(xué)生掌握知識(shí)的情況。而實(shí)體課堂教學(xué)是較為傳統(tǒng)的授課方式，也是知識(shí)傳播效率最高的一種途徑，老師的用心講授和學(xué)生的認(rèn)真學(xué)習(xí)都大大的提高了教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，鑒于部分知識(shí)點(diǎn)的重要性，也讓學(xué)生先在在線平臺(tái)上自學(xué)，再通過實(shí)體課堂進(jìn)行加強(qiáng)。根據(jù)這樣的授課思路，我們對(duì)路由協(xié)議理論知識(shí)的講授做出了如表1 所示的安排。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)混合

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)和掌握組網(wǎng)操作、設(shè)備配置、服務(wù)搭建的重要途徑，其在培養(yǎng)學(xué)生分析、解決計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用問題的能力起著非常重要的作用，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中不能缺少的關(guān)鍵一環(huán)。

表1 路由協(xié)議理論教學(xué)安排表

路由協(xié)議實(shí)驗(yàn)可分為協(xié)議工作原理學(xué)習(xí)和協(xié)議應(yīng)用兩大類。前者可通過讓學(xué)生使用Wireshark 等軟件抓取路由器執(zhí)行路由協(xié)議時(shí)發(fā)送的各類數(shù)據(jù)包，并按時(shí)間順序讀懂每個(gè)數(shù)據(jù)包中重要字段的含義，幫助學(xué)生掌握路由器執(zhí)行路由協(xié)議時(shí)的規(guī)定動(dòng)作，理解路由協(xié)議的工作原理。而后者則從應(yīng)用層面著手，讓學(xué)生利用兩個(gè)或兩個(gè)以上的路由器搭建網(wǎng)絡(luò)，還要配置路由器中的路由協(xié)議，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不同網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)傳輸，幫助學(xué)生掌握路由器中關(guān)于路由協(xié)議的配置和使用。這兩大類實(shí)驗(yàn)在路由協(xié)議理論和應(yīng)用方面相輔相成，前者是學(xué)生熟練使用路由器協(xié)議的基礎(chǔ)，而后者是讓學(xué)生透徹理解路由協(xié)議的關(guān)鍵。

另外，路由協(xié)議的實(shí)驗(yàn)教學(xué)混合了使用硬件設(shè)備和仿真軟件兩種方式。基于Packet Tracer 仿真軟件的路由協(xié)議實(shí)驗(yàn)降低了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足帶來(lái)的影響，同時(shí)也使學(xué)生不到實(shí)驗(yàn)室也能做實(shí)驗(yàn)成為可能。而基于硬件設(shè)備的路由協(xié)議實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生接觸到真實(shí)設(shè)備的應(yīng)用，也在某種程度上滿足了學(xué)生學(xué)習(xí)硬件設(shè)備的愿望。根據(jù)以上授課思路，我們對(duì)路由協(xié)議實(shí)驗(yàn)教學(xué)做出了如表2 所示的安排。

表2 路由協(xié)議實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排表

4 結(jié)語(yǔ)

在信息技術(shù)的更新發(fā)展再一次推動(dòng)教學(xué)手段、教學(xué)方式改革的浪潮下，混合式教學(xué)從幕后走向臺(tái)前，得到大眾的肯定，被應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。我校《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程在原有基礎(chǔ)上，結(jié)合社會(huì)對(duì)人才的能力需求，圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)課程實(shí)行新的線上/線下教學(xué)模式，并將實(shí)驗(yàn)分為仿真和實(shí)體兩類，力求取得更好的教學(xué)質(zhì)量。該混合教學(xué)模式應(yīng)用后，有了明確的學(xué)習(xí)任務(wù)、清晰的指引和嚴(yán)格的監(jiān)督，明顯發(fā)現(xiàn)學(xué)生比以往更積極努力，無(wú)論是學(xué)習(xí)成績(jī)還是能力都有提升。