基于BOPPPS模型的計算機網絡課程教學研究

摘要：計算機網絡課程是信息技術和計算機科學領域中的一門核心課程，該課程傳統的教學方法存在理論與實踐聯系不緊密、學生參與度不高、知識碎片化以及個性化學習不足的問題，BOPPPS 模型作為一種在全球范圍內廣泛應用的教學模型，有效地解決了計算機網絡課程教學中教學盲點等若干存在的問題，并提升了教學效果，成為計算機網絡等技術課程的理想框架。在該課程的教學過程中，主要研究了如何提高學生的學習興趣，學生參與度、及學習成績的提升幅度等，使學生在掌握相關理論知識的同時，還能在實踐中熟練應用，是該課程亟待解決的問題。

關鍵詞：計算機網絡；課程教學；BOPPPS 教學模型

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）06-0094-03 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

計算機網絡課程是信息技術和計算機科學領域中的一門核心課程，在公共基礎課與專業課之間起著重要的承上啟下作用。該課程包含理論與實踐兩部分內容，對于培養學生的理論理解和實際應用能力至關重要。但是該課程存在知識點多、內容抽象、實踐性強、理論緊密聯系實際，對動手能力要求較高的特點[1]，容易使學生失去學習興趣，而且無法有效地將理論知識與實踐應用結合在一起。但是隨著網絡技術的不斷發展，教師需要持續提升自身能力，及時將新的網絡技術傳授給學生，因此本課題主要研究了如何將新的網絡技術與教學結合在一起，使學生快速學習到網絡領域的最新技術的問題。

1 計算機網絡課程教學面臨的問題

在實際的教學過程中，該課程的教學方法面臨以下幾個問題：

1）理論與實踐脫節：計算機網絡課程重點依賴于講解體系結構、各層功能以及各種網絡協議等內容的理論部分。理解并掌握上述理論是專業課程的重要前提，但學生在缺乏足夠實踐經驗的情況下，往往難以將理論知識與實際場景聯系在一起，對于理論的理解不夠深入、靈活。

2）學生學習興趣和參與度不高：計算機網絡課程內容復雜、技術性強，理論部分較為抽象，當學生看不到理論知識與實際場景之間的聯系時，將導致部分學生在學習過程中感到枯燥、乏味，進而影響學生學習的參與度和主動性。

3）教學方法缺乏靈活性：計算機網絡課程僅僅講解了各個獨立的知識點，而沒有講解各個知識點在實際場景中的關聯，這將導致學生可能理解了單個知識點，但無法將這些知識點聯系在一起，導致學生無法構建知識網絡結構。計算機網絡課程在授課時通常采用統一的進度和授課內容，從而忽略了學生之間學習能力的差異。比如：部分學生可能已經具備一定的網絡基礎，而另一些學生則可能是初學者。對于基礎較好的學生來說，課程進度可能過慢，缺乏挑戰性，進而導致他們失去興趣，而對于初學者來說，課程進度過快會使他們難以跟上，產生挫敗感。

2 基于BOPPPS 模型的計算機網絡課程教學設計

BOPPPS模型是一種結構化的課程規劃和教學方法，確保提供全面和主動的學習體驗，該模型體現了以教育目標為導向，以學生為中心的教學理念，其分為課程引入（Bridge-in），教學目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory Learn? ing）、后測（Post-assessment）和總結（Summary）6個環節[2]。該模型強調學生的主動參與、關鍵階段的評估以及明確的學習目標，并且能夠協助教師分析教學過程，找出教學盲點，提升教學效果，因此BOPPPS模型可以有效地解決計算機網絡課程在教學過程中存在的問題，成為計算機網絡等技術課程的理想框架[3]。

2.1 課程引入（Bridge-in）

引入的目的在于讓學生快速地了解本節課的主題，引起學生對本節課將要講授內容的興趣，激發學生的求知欲。在課程的引入階段要講究技巧和方法，既要生動有趣，又要能夠吸引學生的注意力，引起學生的學習興趣[4]。在這個階段可以采用多種方式進行導入，如通過視頻、動畫、故事、問題以及熱門話題等各種方式。

對于計算機網絡課程來說，教師通過展示與計算機網絡相關的實際案例或現實問題，將學生的注意力吸引到即將學習的主題上，更容易激發學生的學習興趣。例如：在講授路由協議（如RIP、OSPF）時，教師可以通過展示一個企業網絡如何通過路由協議優化流量管理，引導學生在虛擬網絡環境中配置路由協議，幫助學生將理論知識轉化為實際技能。在講授網絡安全時，教師可以通過介紹現實中的安全事件（如黑客攻擊、數據泄露）引導學生，并設計模擬任務，讓學生通過配置防火墻和ACL（訪問控制列表）來防御攻擊，從而增強學生的參與感和學習動力。

2.2 教學目標（Objective）

BOPPPS模型要求在課程開始時設定明確的學習目標，讓學生清楚地知道本節課要掌握哪些核心概念和內容。清晰的目標可以幫助學生在學習過程中更有方向感，不容易迷失在繁雜的細節中[5]。因此在制定教學目標時，要從學生的角度出發，而非教師角度，制定具備操作性并且可達成的教學目標，包括明確的知識要點、可測量的熟練程度，以及課后學生可進行自我評估。在撰寫教學目標時，應包含誰（Who）、將學到什么（Will do what）、在什么情況下（Under what condition）、學得如何（How well），這種結構方式可以使學生清楚地知道，通過本節課的學習應當掌握哪些知識內容以及對這些內容的掌握程度。

對于計算機網絡課程來說，在講授計算機網絡課程中的網絡分層模型時，教師可以在課程開始時設定目標，如“通過對網絡分層模型的學習，學生應知道OSI模型中每一層的功能及其在數據傳輸中的作用”。在關于子網劃分的課程中，目標可以設為“在課程結束時，學生能夠計算子網掩碼、識別子網中的有效IP 地址范圍，并將這些計算應用于網絡IP地址的配置”。在VLAN（虛擬局域網）的實踐課中，學習目標可以是“學生能夠成功配置交換機上的VLAN，并通過測試不同VLAN之間的連接驗證網絡分段”。

2.3 前測（Pre-assessment）

前測的目的在于幫助教師準確地了解學生的學習能力和知識背景差異，以便調整本節課學習內容的深度及進度，讓課程內容更加聚焦，避免了過于簡單或過于復雜的情況。前測可以在課前進行，也可以在課堂中進行，通常采用問答、小測驗、集體討論等方式進行摸底。

對于計算機網絡課程來說，在講授VLAN 配置時，教師可以在課程開始時通過前測測試學生對基本交換機配置的理解，根據評估結果，教師可以調整VLAN的講解深度和操作指導。在開始路由協議課程之前，教師可以通過在線測驗評估學生對基礎概念的掌握情況，如OSI模型和IP地址，如果大多數學生在學習這些基礎概念上有困難，教師可以調整課程內容以彌補這些知識空白，還可以通過提出問題來引導課堂討論，例如“誰能解釋網絡層如何做出路由決策？”或“IP地址與MAC地址有何不同？”通過這些問題，可以了解學生的理解情況，同時還可以在課程開始前填補知識空白。

2.4 參與式學習（Participatory Learning）

BOPPPS模型特別強調參與式學習，其是BOPPPS 模型的核心，要求體現“以學生為主體”的教學思想，該部分通過動手實踐和互動活動來幫助學生將理論知識轉化為實際操作技能[6-7]。常用的方式有個人報告、小組討論、角色扮演、專題研討、案例分析等互動方式，充分調動學生的參與感，激發學生的學習熱情，加深學生對所學內容的理解。

對于計算機網絡課程來說，可以通過引導學生配置路由器、子網劃分、網絡協議配置等操作任務，確保學生在實踐中應用學習到的理論知識，這種方法通過實際操作強化了理論的理解，避免了理論知識與實際應用脫節的問題。還可以將學生劃分成小組，設計一個小型企業的網絡拓撲，包括VLAN、子網劃分和路由協議的配置，在實踐過程中，小組的學生們將共同解決實際的網絡設計問題，并在課后展示他們的解決方案。

2.5 后測（Post-assessment）

BOPPPS模型通過后測來檢測學生的學習成果是否達到了課程設定的學習目標[8]。教師可以通過實踐任務或小測驗評估學生對課程內容的掌握情況，及時發現問題并進行反饋調整。

對于計算機網絡課程來說，在每節課程結束時，通過后測評估檢測學生的學習成果是否達到了既定的教學目標，針對理解不足的部分，指導學生進行針對性的復習和補充。

2.6 總結（Summary）

在課程結束時，教師通過回顧總結幫助學生整理知識結構，并將每個知識點與課程目標重新連接，確保學生能夠系統化地理解和整合所學內容。通過總結，學生能夠梳理課程中的核心知識，理清各個知識點之間的聯系。

3 BOPPPS 模型在計算機網絡課程教學中的應用實例

IP層轉發分組是計算機網絡課程中網絡層的重要內容，其重點在于如何將一個分組從源主機經過若干個路由器正確地發送到目的主機。由于該部分內容涉及路由器分組轉發算法以及最長前綴匹配等理論內容，純粹的理論講解容易使學生感到枯燥乏味，降低對該部分內容的學習興趣，導致學習效果不佳。為解決上述問題，本文采用BOPPPS模型對該部分內容進行教學設計，從而達到提高學習效果的目的。

3.1 IP 層轉發分組的引入

首先在引入部分采用類比提問的方式引起學生的學習興趣，將學生的注意力集中到本節課的學習內容上。

提問：坐在第一排的學生A想要傳遞一本書給坐在最后一排的學生B，該書如何經過坐在中間幾排的學生到達學生B？傳遞過程中需要知道哪些信息才能正確地將書傳遞給學生B？

之后，將上述問題與實際網絡聯系在一起，引出本節課將要學習的內容“IP層轉發分組”，即在實際的網絡中，如何將一個分組從源主機經過若干個路由器正確地發送到目的主機。

3.2 IP層轉發分組的學習目標

本節課的學習目標為：使學生正確地掌握路由器分組轉發算法，并且會使用該算法計算下一跳路由以及分組從源主機到達目的主機的路徑信息。

3.3 IP 層轉發分組的前測

通過提問的方式了解學生的學習能力和知識背景差異，并根據不同的差異在參與式學習部分著重強調學生的知識薄弱點。

3.4 IP 層轉發分組的參與式學習

通過角色扮演的方式提升學生的參與度，將枯燥乏味的理論知識轉換為生動活潑的實際場景以提高學生的學習興趣。

將學生分為多個小組，每個小組8～10人，挑選其中6人分別組成兩個局域網（局域網A和局域網B），每個局域網包含兩臺主機（學生A，學生B）和一臺路由器（學生C），剩余2～4人分別扮演兩個局域網之間所連接的路由器，同時為每位學生分配IP地址，為局域網分配網絡地址和子網掩碼，為路由器分配路由表。

接著，各個小組分別采用路由器分組轉發算法，將一本書從局域網A中的學生A傳遞給局域網B中的學生B。通過實際參與操作的方式，使每位同學熟練掌握路由器分組轉發算法，并會使用該算法計算下一跳路由以及分組從源主機到達目的主機的路徑信息。

3.5 IP層轉發分組的后測

1）在課堂中采用測試的方式。為每位學生重新分配角色、分配IP地址、局域網重新分配網絡地址和子網掩碼以及扮演路由器的學生重新分配路由表，同時將傳遞場景轉換為：由局域網A中的學生B傳遞一直筆至局域網B中的學生A。此時請學生回答：該筆傳遞的過程是什么，傳遞的路徑是什么，并給出傳遞路徑及其計算信息。

2）在課后采用分析實踐的方式，通過eNSP和Wireshark等工具組建網絡，并通過抓包的方式分析數據流動，提交分析報告。

3.6 IP層轉發分組的總結

采用提問的方式。問題為：當目的主機與源主機不在同一局域網時，如何轉發分組？路由器分組轉發算法的執行過程是什么？什么是最長前綴匹配？最后根據學生的回答進行總結。

4 結束語

BOPPPS模型通過引入、目標設定、預評估、參與式學習、后評估和總結一系列有序的教學階段，幫助教師構建系統化的教學流程，使教學內容連貫、邏輯清晰，可以有效地解決計算機網絡課程傳統教學方式中存在的理論與實踐聯系不緊密、學生參與度低、知識碎片化以及個性化學習不足問題，這種結構化的教學方法有助于學生逐步掌握每個知識模塊，并理解它們之間的內在聯系，學生不僅能夠更好地掌握知識，還能在實踐中熟練應用，從而提高他們在未來職業中的競爭力。