《計算機網絡》課程在線開放課程建設思路及設計

鄭瑞娟 王琳 張明川 吳慶濤

【摘要】以提高教學質量為核心，《計算機網絡》在線課程建設過程以教學內容、教學方法和手段的改革為重點，重新設定優化了教學環節，加強了理論和實踐之間的聯系，使學生在自主學習、分析問題、解決問題等方面得到了充分提升。該課程建設思路的實施將使得《計算機網絡》課程得到充分的改革與創新，與此同時，學生的學習效率和學習效果也將得到有效提升。

【關鍵詞】在線開放課程? 課程內涵? 混合式教學? 考核與評價

【課題項目】河南省新工科研究與實踐項目“面向國家一流計算機本科專業的雙創實踐能力培養模式改革”（2020JGLX026）;河南科技大學教學改革重點課題“雙萬計劃背景下信息類專業雙創實踐能力培養模式改革”（2019YBZD-004）。

【中圖分類號】G434;TP393-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）06-0147-02

一、課程的改革思路

《計算機網絡》課程在線開放[1]的建設，從課程內涵出發，打造優質學習資源，其主要目標是對課內知識進行拓展和強化，使學生在學習效率和學習效果方面得到更好的提升。改革措施將涵蓋以下方面：

（1）制定科學的課程教學理念，從學生的角度出發，構建切實可行的、高效的、合理的教學方式方法。（2）科學地選取設定課程知識點，將教學過程中出現的重點、難點和疑點作為在線教學課程的知識點。以“碎片化”為特點的知識點將更易于學生掌握。（3）教學內容多方式動態呈現，《計算機網絡》課程的教學將運用多種方式，網絡優勢將充分得到利用，教學內容將通過圖片、動畫、視頻等多種媒體方式生動全面地呈現出來，充分發揮多媒體教學的魅力，更有助于學生的理解記憶。（4）課程資源合理優化選用，通過對一些國外相關課程、國內重點高校以及當代流行的網絡素材進行優化篩選，切實考慮學生情況，選取多樣化高質量的教學資源為課程教學所用。（5）課程評價方式合理改革，《計算機網絡》教學團隊，更加注重課程的實際教學效果，為了使在線開方課程得到合理客觀的評價，我們從課程的教學內容、資源、方法結合對學生的考核做出綜合評價。教學團隊的整體素質將得到更大提高，教學隊伍更加充實，使優秀的教師、有價值的成果、高水平的教改課題能充實、支持精品在線開放課程的內容，充分調動教師對教學內容、方法的改革與創新。

二、課程教學設計[2]

（一）課程的目標定位

《計算機網絡》課程作為現代計算機領域的一門極其重要的核心課程，不僅是計算機科學與技術專業的核心課程，同時也可以作為其他相關專業的公共基礎課程。為滿足計算機科學與技術專業本科生的要求，課程組依托省重點學科，研究如何從基礎階段培養學生對于網絡基本原理和先進網絡技術的理解、掌握和分析能力，進而提高學生的工程實踐能力。

《計算機網絡》課程建設之初，就按照國家精品課程“先進性、綜合性、開放性”的建設要求，努力將其做成名副其實的精品在線開放課程。旨在利用無處不在的網絡環境，通過動態、生動、小體量的視頻課程和形式多樣的在線資源，為學生提供隨時隨地學習的環境和氛圍，激發學生參與學習、積極思考和自主學習能力，提高實際學習效果，使課程整體水平達到省內同行的前列位置。

（二）優化課程內容

《計算機網絡》總課時64課時，其中包含了理論學時54學時，以及實驗學時10學時。主要內容包括了計算機網絡的基本概念，OSI七層模型的基本原理以及相關協議，同時也涵蓋了網絡安全中的基本問題。在教學中要求學生重點掌握計算機網絡的基本概念、基本原理和主要協議。

優化的課程理論內容包括：概述（6學時）主要講述計算機網絡的發展簡史及組成、網絡功能、網絡分類、網絡的性能指標以及網絡的體系結構;物理層（8學時）主要涵蓋了物理層的相關基本概念、傳輸媒體、數據通信領域的相關基本知識、信道最大傳輸率、信道復用技術、物理層相關設備;數據鏈路層（8學時）主要講述數據鏈路層的功能與基本概念、網絡拓撲、三大基本問題、點對點協議、CSMA/CD協議、快速以太網、透明網橋、虛擬局域網、數據鏈路層的硬件設備;網絡層（10學時）主要講述網絡層的基本概念、IP協議、ARP協議、報文傳輸方式、ICMP協議、OSPF協議、RIP協議、路由器原理;運輸層（8學時）主要講述運輸層概念、端口的概念、UDP和TCP協議;應用層（8學時）主要講述應用層的概念、DNS工作原理、C/S與P2P的應用、Web應用、HTTP協議、HTML語言、Email相關協議、Socket應用編程基礎、FTP協議、Telnet;網絡安全（6學時）主要講述相關概念、數字簽名、密鑰分配、鑒別、因特網的安全協議、鏈路加密與端到端加密、兩類密鑰密碼體制、防火墻。

實驗課程內容包括制作雙絞線與網絡連接（2學時）要求學生理解雙絞線的工作原理、掌握雙絞線的制作方法、學會雙絞線測線儀的使用方法、掌握不同類型局域網的物理連接方法;無線局域網的搭建（2學時）要求學生對無線局域網的工作原理有一定的了解、基本掌握無線局域網的搭建方法;路由器以及靜態路由配置（2學時）要求學生掌握路由器的配置、缺省路由、靜態以及動態路由的設置，以及路由工作狀態的查看和相關的測試方法、接口狀態與配置的方法，能夠配置并測試RIP協議;網絡協議分析軟件的安裝與使用（2學時）要求學生掌握sniffer的安裝方法、安裝步驟以及sniffer的常規安裝及使用方式，實現利用sniffer進行報文的捕獲和分析工作;Socket消息傳輸程序的實現（2學時）要求學生掌握高級語言Socket編程的方法，掌握針對具體的應用要求進行Socket編程的方法。

（三）課程單元設計

完成每次課的詳細設計，一般為兩個課時一個單元，對兩個課時的教學內容和時間安排進行一個詳細的計劃和安排。比如網絡層部分，分為10個課時，5個單元設計，其中網絡層的基本概念和報文傳輸方式為1個單元，占2個課時;IP協議為1.5個單元，占3個課時;ARP協議為1個單元，占2個課時;ICMP協議為0.5個單元，占1個課時;RIP協議等為1個單元，占2個課時。

（四）PPT等多媒體課件制作

運用現代信息技術，加工制作了課程的全部多媒體課件。每個課件以知識點為單元，重點圍繞《計算機網絡》的55個重點、難點的原理和技術，完成了55個知識點的PPT課件制作，在課件中力求用動態、形象的動態圖和動畫效果展示抽象的基本原理和技術細節，提升課件的趣味性和生動性。已完成的PPT示例如圖1所示。

（五）教學視頻

在線視頻是在線開放課程最核心的部分，學生主要通過網絡觀看視頻進行學習。視頻的制作和設計會影響學習者的學習興趣和學習效果。書籍《翻轉課堂的可汗學院：互聯時代的教育革命》中，薩爾曼·可汗說十分鐘視頻是學習者保持注意力集中的時長，效果比較好。《計算機網絡》以一個小的知識點或者一個實驗項目為錄制單元，共完成了55個教學視頻的錄制和上線，每個視頻的時間控制在5～20分鐘范圍內。在后期制作中，對于教學視頻進行相關剪輯，同時利用剪輯過場動畫、文字水印說明、視頻標題及目錄等多種方式對視頻內容及呈現效果不斷進行優化。目前，視頻仍在進行持續性的優化。

（六）相關測試

課程內容的主要呈現方式是知識點體系，合理利用各個知識點之間的關系，構建較為完備的知識體系結構。《計算機網絡》在線開放課程將在現有基礎上，對于知識點的測試采用進階式測試、階段性自測、作業等綜合形式進行教學過程的測試，并將相關測試結果納入學生的總評成績。

（七）參考資料

隨著學生學習需求的發展與提升，課程內容一定在某時間段內需要得到豐富與更新。《計算機網絡》教學團隊作為課程內容的輸送方，在基于整個教學內容的基礎上，針對不同學生的特點，對學生采用因材施教的方式，同時在授課之前，對于教學內容進行一個篩選和過濾，針對學生的知識基礎及各方面學習能力，適當地擴展教學內容，同時合理利用網上豐富便捷的教學資源進行輔助教學。

（八）線上與線下混合式教學

《計算機網絡》課程將繼續采用在線開放的視頻和豐富多樣的課程資源來完善和補充課堂教學，結合線上教學模式，在保證教學質量、教學方法的同時，實現教學資源的合理分配。我們發揮現代網絡授課的便捷性和網絡資源的豐富性，在帶給學生不同的教學體驗的同時，能夠幫助學生構建較為全面的知識體系，同時擴展了學生的知識面，提升了學生的自主學習能力。

（九）考核與評價

制定合理的考核方式是在線學習課程的重點和難點。在線學習課程主要分成兩個部分。其一是在學習過程中進行考核，主要是在授課過程中利用線上測試的方式，以及在課后進行網上作業的方式組成，這些都作為學生最終成績的一部分，評價過程借助計算機程序或雨課堂的在線測試功能完成。其二是終結性考核，將知識點的考核形式凝練成在線平臺能提供的題型。目前《計算機網絡》在線開放課程正在準備的題型包括選擇題、填空題、判斷題、計算題、應用題、論述題六大題型，覆蓋了絕大多數題目類型。

三、結語

在網絡平臺共享的環境下，《計算機網絡》在線課程通過教學內容、教學手段和教學環節的設計，重點圍繞學生知識的內化和持續服務，可有效促進課堂教學改革與創新，更好地提高學生的學習效率和學習效果。

參考文獻：

[1]朱路紅.綜述在線開放課程建設中的信息化教學改革及應用[J].長江技術經濟，2020，4（S2）：201-202.

[2]劉艷君.基于OBE教育理念的課程教學設計[J].科技風，2020（29）：65-66.

作者簡介：

鄭瑞娟（1980年-），女，漢族，河南獲嘉人，博士研究生，副院長，教授，研究方向：網絡技術。