翻轉課堂教學模式在計算機網絡原理課程中的應用

摘" 要 隨著網絡技術的普及，計算機課程成為重要的教學科目，而計算機網絡原理課程教學存在較多問題，教學質量不高，難以滿足教學要求。鑒于此，總結學生學習積極性低下的原因，并引入翻轉課堂教學模式，希望幫助學生加深對計算機網絡原理課程知識的掌握。實踐證明：翻轉課堂教學模式具有顯著的優勢，學生的積極性得到改善，教學質量不斷提高，符合推廣要求。

關鍵詞 計算機網絡原理；翻轉課堂；IP數據包格式；http協議

中圖分類號：G642.4" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）23-0109-03

1" 計算機傳統教學方式面臨的困境

隨著時代的發展，計算機教學方式經歷多次改革，取得不錯的效果。但是，部分學校采用的仍然是傳統的模式，即重視學生被動的知識學習，忽視學生有效的情感交流，致使學生的厭學情緒不斷高漲，教學質量不斷下降。即使部分學校采用新型的計算機教學模式，也僅停留在理論知識講解層面，學生獲得的計算機知識往往是零散的，各個知識點的聯系并不具體，當涉及多個知識點的關系時，就會一籌莫展。由此可見，當前的計算機教學模式問題眾多，尤其是缺乏對知識點關系的梳理，師生交流時間不足，難以實現對學生的全面掌控，造成教學質量下降。

2" 計算機網絡原理課程教學現狀

計算機網絡原理課程包含復雜的結構層次，如物理層和數據鏈路層等，近年來開始重視網絡層、運輸層和應用層的研究，成果顯著。值得注意的是，計算機網絡原理課程講述的是各個結構層間的關系，核心是數據傳輸協議，表現出極強的理論性。計算機網絡原理課程知識點較為分散、內容抽象，給學生的知識掌握帶來壓力。如學生不理解各層級間的數據傳輸協議，不懂得協議間的關系，知識學習積極性逐漸下降，致使教學質量不高。

3" 翻轉課堂教學模式的應用

為了改善計算機網絡原理課程教學效果，本文引入翻轉課堂模式，要求學生課前進行計算機網絡知識的預習，并在課堂上組織網絡知識疑難解惑活動，共同探討計算機網絡原理，把教學課堂視為師生交流的場所，增強教學效果，實現教學目標。從定義上看，翻轉課堂教學模式實現了學生教學時間的調整，有效地將課堂內、外的時間進行了規劃，賦予學生知識學習的決定權。翻轉課堂教學模式重視的是學生的自主學習，教師在課堂中擔任的是輔助的角色，對學生的知識學習進行科學化引導。

3.1" 課前階段

教師需要在課前階段向學生傳遞知識學習要求，大致分為三部分：

第一部分是教學視頻；

第二部分是練習題；

第三部分是延伸任務。

以上所有課前知識學習要求的傳遞都是通過網絡平臺實現的。對于教學視頻來說，其時間不宜過長，盡可能做到針對知識點講解，以激發學習興趣為目的，讓學生對知識點有大致的認識，為后續課堂教學打下基礎。對于練習題的布置來說，其應該檢測的是學生對基礎知識的掌握，所以難度需要降低，幫助學生樹立信心。對于延伸任務來說，需要做到知識點緊密結合，希望借助延伸任務去強化學生對知識的理解，進而將各個知識點串聯起來。

3.2" 課堂階段

教師需要借助課堂階段去幫助學生消化知識點，將講解的核心從基礎知識轉變為常見問題，尤其要對練習題中的問題實施多角度的講解，強化學生對知識點的理解。在課堂階段中，教師對學生進行分組，要求其總結練習題中出現的問題，也可根據對知識點的理解提出問題。學生在該過程中暢所欲言，師生交流盡可能充分，最終教師對提出的問題進行深層次講解。經過交流討論后，學生對練習題中出現的問題更加明確，此時教師的講解也有了針對性，學生學習效率顯著提高。在翻轉課堂模式下，學生具備充足的時間去思考，提出的問題更加有效，經過學生間的討論，提出的問題更具多角度特點，此時教師的講解便顯得格外重要，有助于學生對知識點的消化。

翻轉課堂教學模式詳細示意圖如圖1所示。

4" 翻轉課堂教學模式在計算機網絡原理課程中的應用

以“IP數據包格式”和“http協議”這兩個知識點的教學為例，計算機網絡原理教學融入翻轉課堂模式，提高了學生的學習效率，詳細過程如下。

4.1" 翻轉課堂模式下的“IP數據包格式”教學

IP協議知識點被視為計算機網絡原理課程的核心，而“IP數據包格式”所講述的就是IP中的字段含義，對于學生來說是一個難點。鑒于此，采用翻轉課堂模式開展教學：首先，教師在課前階段發布視頻，講解IP數據包格式；接下來，教師根據教學內容設計合理的練習題，通過練習題的結果去判斷學生的知識點掌握程度；最后，教師為學生安排延伸任務。

在延伸任務中，教師向學生提出新的問題：

1）為什么IP數據包需要進行分片？

2）如何進行IP數據包的分片？

此時，教師要求分組后的學生進行延伸問題的講解。在分片的方法中，學生掌握了IP首部標識字段的含義，懂得了片偏移字段的意義，實現了教學目標；在分片的原因中，學生明確了網絡層IP數據包的相關知識，學會了數據鏈路層MAC幀的內容，減輕了學習壓力。

在翻轉課堂教學中，教師將計算機網絡知識延伸到分片的方法和原因，并要求學生共同探索分片的方法和原因問題，討論的過程就是思考的過程，學生通過交流的方式獲得答案，拓展了思維，加深了對計算機網絡知識的理解。在翻轉課堂教學模式下，學生明確了IP數據包格式，掌握了基本的分片原因和方法，實現了抽象數據鏈路層相關知識的消化。

4.2" 翻轉課堂模式下的“http協議”教學

http協議在講解應用層協議時需要重點分析。對于傳統教學來說，教師往往從http協議的報文結構入手，因為學生已經對報文結構有了初步的認識，如此就可以降低教學的壓力，但實際狀況并非如此。學生雖然學習了報文結構知識，但對其在傳輸層和網絡層是如何封裝的一無所知，也不知道傳輸層和網絡層的報文有什么特點，缺乏切實直觀的認識，教學效果很不理想。引入翻轉課堂教學模式后，教師根據要求發送相關視頻材料，如http協議視頻，隨后創建合理的練習題，并將課堂教學知識延伸至新的層面，即具體案例設計。

在延伸任務中，教師提出“用思科模擬器設計案例”要求，學生需要從中捕獲http請求報文傳輸中的TCP包和IP包，等任務結束后，以小組為單位展示案例的設計成果。整個案例設計過程就是學生學習知識的過程，學生漸漸懂得如何構建網絡拓撲環境，并嘗試去發送和捕捉數據包，明確各個字段的含義。

延伸任務的案例設計使得學生對網絡知識有了全新的認識，學生從中學會了軟件的使用，即用思科模擬器構建網絡拓撲環境，掌握了HTTP協議、TCP協議的本質，尤其是對IP協議格式更加熟悉。與此同時，學生對報文的使用過程更加熟悉，對ACK及FIN標志位的使用規則也有所了解，漸漸開始思考應用層、傳輸層和網絡層的關系，理解了協議的分層和封裝的內涵，取得較好的教學效果。

5" 基于翻轉課堂教學模式的課程考核改革

在傳統教學模式中，教師對學生的考核途徑較為單一，評價僅僅停留在期末考試的試卷分數層面，學生的實際學習狀況難以得到體現。在實施翻轉課堂教學后，教師對考核方式進行改革，分為四部分：首先是在課前預習部分考核學生的自主學習能力；其次是在課中學習部分分析學生的學習積極性；再次是考試成績，用具體的分數體現；最后是學生的實驗部分，評價學生的動手水平。具體如表1所示。

實踐表明：基于翻轉課堂教學模式的課程考核改革符合教學需求，展示了學生的真實學習狀態。

6" 翻轉課堂教學實施后的課程評價

翻轉課堂教學實施后需要展開多角度的評價，目的是反饋教學改革中出現的問題，為后續教學模式的完善打下基礎。翻轉課堂教學實施后，對100名網絡工程學生進行采訪，發布兩大問題：

問題1：與傳統的教學模式比較，翻轉課堂教學能否改善學習質量？

問題2：后續希望實施哪種教學模式？

統計結果如表2、表3所示。進一步分析可知，翻轉課堂教學模式改善了教學質量，符合絕大多數學生的學習需求，可在后續的教學中繼續實施。

7" 結束語

綜上所述，翻轉課堂教學模式有效增強了計算機網絡原理課程的教學效果，有效激發了學生的學習興趣和學習積極性，使學生感受到學習知識的快樂，培養了學生的自主學習能力，推進了學生的綜合發展。

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作者：曹玉紅，山東省淄博市工業學校信息技術部，講師，研究方向為網絡技術（255400）。