基于SPOC的遞進(jìn)式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)研究與實(shí)踐

董錚 鄭毅 金鑫

摘要：針對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中學(xué)生存在的學(xué)習(xí)不能深入、理解不夠透徹、知識(shí)內(nèi)化不到位等問(wèn)題，提出基于遞進(jìn)式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)研究。以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)的與實(shí)施過(guò)程進(jìn)行細(xì)致分析，并對(duì)教學(xué)改革效果及教學(xué)意義進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；遞進(jìn)式；教學(xué)改革

近年來(lái)，隨著信息化技術(shù)的不斷快速發(fā)展與普及，基于網(wǎng)絡(luò)化的線上、線下混合式課堂等各種教學(xué)形式層出不窮，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生與教師的高效互動(dòng)，隨之而來(lái)的教學(xué)形態(tài)也日新月異。自2019年教育部提出“雙萬(wàn)計(jì)劃”以來(lái)各高校積極響應(yīng)，其中打造“金課”即為“雙萬(wàn)計(jì)劃”下的一流課程，然而MOOC等線上精品資源的應(yīng)用要靠線上線下相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)[1]。SPOC?本身自帶資源豐富優(yōu)質(zhì)，為學(xué)生營(yíng)造了線上真實(shí)課堂，教師在其中扮演著指導(dǎo)者督促者的形象[2]。

典型的教學(xué)模式分為三個(gè)階段：課前認(rèn)知、課內(nèi)強(qiáng)化和課后拓展，在認(rèn)知過(guò)程中，學(xué)生登錄在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，根據(jù)老師的要求或?qū)W習(xí)列表觀看教學(xué)視頻。獨(dú)立學(xué)習(xí)后根據(jù)材料內(nèi)容完成課后測(cè)試。在課堂上，學(xué)生與老師就他們的學(xué)習(xí)問(wèn)題進(jìn)行交流和互動(dòng)、小組討論或展示學(xué)習(xí)成果來(lái)吸收所學(xué)知識(shí)[3]。在課后的拓展過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)課后學(xué)習(xí)或?qū)嵺`進(jìn)一步探索知識(shí)，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中，糾正對(duì)核心知識(shí)的理解，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的升華，這種模式體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念[4]。

但根據(jù)對(duì)幾屆畢業(yè)生反饋及教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)反思，發(fā)現(xiàn)在教授課程中有如下問(wèn)題：

第一，學(xué)生學(xué)習(xí)不能有效深入課程本身，例如：對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程整體把握不夠，學(xué)習(xí)中“只見樹木，不見森林”現(xiàn)象嚴(yán)重，對(duì)整個(gè)課程認(rèn)識(shí)不足、知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際差距較大；

第二，對(duì)沒有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)遇到的困惑，如剛開始對(duì)學(xué)生講OSI參考模型和TCP/IP分層，對(duì)于一個(gè)還沒有TCP/IP基礎(chǔ)的學(xué)生來(lái)講，?頓感計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)比較抽象。

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，構(gòu)建基于SPOC的遞進(jìn)式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程體系

一、構(gòu)建SPOC遞進(jìn)式教學(xué)模式學(xué)習(xí)規(guī)律課程教學(xué)體系

通過(guò)將遵循遞進(jìn)式學(xué)習(xí)規(guī)律，貫徹逐層分解的教學(xué)思路于教學(xué)當(dāng)中，以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求和畢業(yè)能力達(dá)成目標(biāo)構(gòu)建課程體系。結(jié)合SPOC應(yīng)用場(chǎng)景，自上而下將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)點(diǎn)逐層分化后用于工程問(wèn)題的推理和計(jì)算，建構(gòu)起計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的理論體系和知識(shí)思維導(dǎo)圖，從而加深學(xué)生對(duì)于各部分間關(guān)系的理解。課程教學(xué)設(shè)計(jì)按照達(dá)成課程目標(biāo)的成果導(dǎo)向自上向下設(shè)計(jì)教學(xué)流程，《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程設(shè)確定了如下表1所示的課程目標(biāo)與內(nèi)容。

課程內(nèi)容將遵循認(rèn)知規(guī)律，從物理層到應(yīng)用層，再到網(wǎng)絡(luò)安全，樹立基于認(rèn)知規(guī)律的遞進(jìn)式知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)新時(shí)代的創(chuàng)新型人才。

二、具體重點(diǎn)研究對(duì)象和內(nèi)容

以計(jì)算機(jī)通信協(xié)議為例，計(jì)算機(jī)通信使用的協(xié)議按功能分為應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。課程內(nèi)容強(qiáng)調(diào)實(shí)踐回饋理論，在理論中進(jìn)行實(shí)踐的驗(yàn)證；重點(diǎn)使用頭歌實(shí)踐教育平臺(tái)，從應(yīng)用層協(xié)議入手，使學(xué)生按照認(rèn)知規(guī)律逐層遞進(jìn)地在實(shí)踐平臺(tái)中驗(yàn)證原理知識(shí)，真正做到“做中學(xué)，學(xué)中做”；對(duì)講解課程內(nèi)容材料做到“取其精華”，保障重點(diǎn)內(nèi)容突出；“去其糟粕”，對(duì)底層實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的原理進(jìn)行精簡(jiǎn)，針對(duì)大多數(shù)學(xué)生，在有限時(shí)間里按照SPOC特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分階段、分重點(diǎn)講授，讓學(xué)有余力的學(xué)生自行選學(xué)更深入的內(nèi)容，使各類學(xué)生都能“按需所學(xué)”。

現(xiàn)已路由選擇教學(xué)內(nèi)容為例，采用SPOC逐層遞進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生。以問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生自己提出解決問(wèn)題的方案，并逐步完善該方案。

（一）課前布置研討

課前首先布置思考題讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行充分地思考和研討并設(shè)計(jì)方案。充分利用校校合作資源，引入線上優(yōu)秀教學(xué)課程，并利用智慧樹、超星等平臺(tái)建立自己的SPOC課程資源，來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前研討學(xué)習(xí)。通過(guò)平臺(tái)，開設(shè)微課視頻、習(xí)題庫(kù)、資源庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等多元素材，使學(xué)生能很好的進(jìn)行知識(shí)拓展和深層次的理解，使學(xué)生能有針對(duì)性的有所選擇的學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)也避免的一些基礎(chǔ)理解性知識(shí)重復(fù)教授的問(wèn)題。

（二）課堂教學(xué)

充分啟發(fā)創(chuàng)新思維，課上利用SPOC引導(dǎo)學(xué)生了解課前準(zhǔn)備情況，采用形象思維方法，考慮如何通過(guò)與鄰居的互相交流來(lái)獲得到所有目的地的最短路徑。利用形象思維更具創(chuàng)新性的特點(diǎn)，激發(fā)大膽創(chuàng)新，提出自己的方案。其次，在課堂上沿著課前思考題提供的思考方向進(jìn)行研討，發(fā)表自己的想法和方案。老師及時(shí)對(duì)學(xué)生提出方案進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新思維成果。在研討成果的基礎(chǔ)上，提出所有路由選擇協(xié)議要解決的如下5個(gè)重要問(wèn)題：1.什么是最佳路由？2.和誰(shuí)進(jìn)行交換信息？3.交換什么信息？4.何時(shí)進(jìn)行交換信息？5.如何計(jì)算和更新路由表？最后講解RIP是如何解決這5個(gè)問(wèn)題，并通過(guò)啟發(fā)與提問(wèn)將RIP協(xié)議更新路由表的方法總結(jié)出來(lái)。

在講解完RIP協(xié)議的要點(diǎn)后，利用一個(gè)例子讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)RIP的缺點(diǎn)：“壞消息傳播得慢”的問(wèn)題。然后啟發(fā)學(xué)生去解決該問(wèn)題，并分析引起該問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，并將徹底解決該問(wèn)題留為作業(yè)讓學(xué)生課后思考。

由此通過(guò)這種SPOC的層層遞進(jìn)式的課程體系構(gòu)建，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：

（1）從問(wèn)題案例入手，結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景，構(gòu)建起為學(xué)生所需的知識(shí)框架和理論體系。

（2）通過(guò)實(shí)施使學(xué)生清晰理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論，掌握體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ邆湓O(shè)計(jì)和研發(fā)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于系統(tǒng)的工程能力。

（3）引導(dǎo)學(xué)生在練中求學(xué)、學(xué)中求練、邊練邊學(xué)，最后達(dá)到學(xué)以致用的終極目標(biāo)，確實(shí)能將平時(shí)所學(xué)與實(shí)踐所用統(tǒng)一結(jié)合，做到知行合一。

（三）課后引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

通過(guò)線下教學(xué)，找出學(xué)生容易忽略的問(wèn)題。并合理設(shè)計(jì)課后作業(yè)讓學(xué)生完成。借助線上豐富的資源設(shè)計(jì)單元測(cè)試或小測(cè)驗(yàn)，檢測(cè)學(xué)生理解和掌握的情況，并將學(xué)生分為若干小組進(jìn)行線上討論并進(jìn)行互評(píng)，有爭(zhēng)議的問(wèn)題可以留言待下次線下解決。

三、研究與實(shí)踐的意義

（1）從實(shí)踐能力培養(yǎng)角度，通過(guò)專業(yè)課程實(shí)踐，讓學(xué)生作為設(shè)計(jì)者構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式教學(xué)方法，通過(guò)精心設(shè)計(jì)一系列有一定坡度的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己解決問(wèn)題的方法，在教師引導(dǎo)下，逐步“設(shè)計(jì)”出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中作為一個(gè)技術(shù)發(fā)明者去進(jìn)行科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科技創(chuàng)新，而不是作為一個(gè)知識(shí)灌輸?shù)膶?duì)象被動(dòng)接受知識(shí)，真正做到學(xué)為主體，學(xué)為我用的境界。

（2）始終貫穿科學(xué)思維的培養(yǎng)。科學(xué)思維是科學(xué)工作者重要的科學(xué)品質(zhì)，培養(yǎng)具有科學(xué)思維的綜合性素質(zhì)人才是大學(xué)的任務(wù)[5]。無(wú)論在在平時(shí)理論教學(xué)中，還是實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中，將科學(xué)思維溶于其中。要大膽鼓勵(lì)學(xué)生奇思妙想，進(jìn)行發(fā)散思維和創(chuàng)新思維看待周邊事物，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐的充分熱情。

結(jié)語(yǔ)

遞進(jìn)式的教學(xué)模式擬通過(guò)將由原來(lái)抽象的從TCP/IP模型改為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層案例導(dǎo)入理論知識(shí)，既能激發(fā)學(xué)生興趣，也能潛移默化地將理論知識(shí)傳授給學(xué)生；這種啟發(fā)式的教學(xué)模式不但能應(yīng)用于計(jì)算機(jī)類課程，也能廣泛應(yīng)用于其它課程；不僅可以實(shí)踐于計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)，也可以廣泛實(shí)踐于人工智能等新開專業(yè)。因此，本項(xiàng)目的教學(xué)模式探究對(duì)于提升教學(xué)質(zhì)量具有較深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]段愛峰，趙旭平，史宇航.“雙萬(wàn)計(jì)劃”背景下高校“金課”建設(shè)質(zhì)量評(píng)估維度——基于學(xué)習(xí)者體驗(yàn)視角的扎根理論分析[J].高等理科教育，2023（02）：90-97.

[2]?陳平.基于MOOC+SPOC的“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程混合教學(xué)模式研究[J].信息系統(tǒng)工程，2023（04）：164-166.

[3]劉全忠，李彪，鄭智穎.基于MOOC+SPOC的混合教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2019（47）：93-94.

[4]王雨婷，楊蓉.“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”理念下高職課堂教學(xué)模式探索[J].成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，35（04）：39-41+80.

[5]崔杰.談C程序設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2022，24（03）：131-133.

項(xiàng)目基金：?2023年度湖北文理學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)項(xiàng)目（編號(hào)JY2023028）

作者簡(jiǎn)介：?董錚（1980－??），男，漢族，湖北襄陽(yáng)人，碩士，副高，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。