“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程在線教學(xué)模式探索及實踐

鄭瑞娟，王勇，吳慶濤，張明川

[摘 要] 課程組提煉“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程的55個核心知識點;完善計算機網(wǎng)絡(luò)概述、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、運輸層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)安全和下一代網(wǎng)絡(luò)等在線課程資源;融合預(yù)習(xí)、直播、討論、合作、匯報、撰寫小論文、復(fù)習(xí)、測試等教學(xué)手段，使各環(huán)節(jié)互為協(xié)作，形成適合“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程特點的閉合反饋式在線課程教學(xué)方法。實踐證明，學(xué)生對本課程的總體滿意度84.31%、互動滿意度96.08%、資源滿意度95.05%，學(xué)生平均成績有較大幅度提高。

[關(guān)鍵詞] 釘釘直播;雨課堂;PBL任務(wù);過程控制

[基金項目] 2020年度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(yè)的雙創(chuàng)實踐能力培養(yǎng)模式改革”（2020JGLX026）;2019年度河南科技大學(xué)教學(xué)改革重點課題“雙萬計劃背景下信息類專業(yè)雙創(chuàng)實踐能力培養(yǎng)模式改革”（2019YBZD-004）;2019年度河南科技大學(xué)“‘計算機網(wǎng)絡(luò)’在線開放課程”（2019）

[作者簡介] 鄭瑞娟（1980—）女，河南獲嘉人，博士，河南科技大學(xué)軟件學(xué)院副院長，教授，主要從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究;王 勇（1979—），男，河南淮濱人，工學(xué)博士，河南科技大學(xué)軟件學(xué)院副教授，主要從事單片機原理及應(yīng)用研究;吳慶濤（1975—），男，江西九江人，工學(xué)博士，河南科技大學(xué)科技處教授，主要從事云計算研究。

[中圖分類號] G642? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）46-0113-04? ?[收稿日期] 2021-05-28

以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，給新時代教育信息化帶來了很大的影響。在信息化高度發(fā)展的今天，高校教師必須改變原來傳統(tǒng)的教學(xué)模式，主動適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的新型教育教學(xué)模式，利用信息化手段給教師賦能、給課堂賦新，促進(jìn)課程教育教學(xué)質(zhì)量的不斷提升。河南科技大學(xué)在線課程“計算機網(wǎng)絡(luò)”在平時和疫情期間發(fā)揮了很重要的作用，根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)學(xué)生對線上教學(xué)反饋很好。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，課程涉及知識點多、技術(shù)面廣，雖然在專業(yè)培養(yǎng)方案中分配的學(xué)時較多，但總體學(xué)時卻相對不足，教師需要借助“計算機網(wǎng)絡(luò)”在線學(xué)習(xí)資源平臺和利用課間時間給學(xué)生講授指導(dǎo)，同時創(chuàng)新教學(xué)模式，重視學(xué)生創(chuàng)新能力，采用線上線下混合式教學(xué)模式，讓學(xué)生從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，教學(xué)效果明顯提升，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性提高。

一、教學(xué)感悟

樹立“目標(biāo)為綱、學(xué)生為本、多位一體”的教學(xué)理念，在CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）工程教育模式[1]的指導(dǎo)下，針對“計算機網(wǎng)絡(luò)”課程內(nèi)容體系復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議抽象等特點，課程采用課堂角色一體式、學(xué)生思維啟發(fā)式的在線教學(xué)模式[2]，完成知識、能力和自主學(xué)習(xí)目標(biāo)。

在教學(xué)過程中，充分利用各種網(wǎng)絡(luò)平臺和教學(xué)環(huán)節(jié)，注重與學(xué)生之間的溝通和互動，尊重學(xué)生的現(xiàn)實狀況和訴求，克服空間距離的限制，通過幫學(xué)生拍攝他們熟悉的校園、宿舍樓、食堂照片等方法，在課間時間采用不同的手段和形式給學(xué)生補充一些小小的驚喜，建立師生之間、學(xué)生與課堂之間的情感聯(lián)結(jié)，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。在線教學(xué)中，學(xué)生的基礎(chǔ)水平不一，因此在眾多的學(xué)習(xí)資源中，選擇適合學(xué)生水平的教學(xué)內(nèi)容，兼顧基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生;課堂內(nèi)容多實例教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣，讓更多的學(xué)生參與其中，更加喜歡在線課堂學(xué)習(xí)。在在線教學(xué)的過程中考慮學(xué)生的感受，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況及知識掌握情況，并有針對性地給予正面的反饋和引導(dǎo)，受到學(xué)生的一致歡迎。

二、課程設(shè)計

課程的總體設(shè)計思路為：內(nèi)容為點、平臺為基、環(huán)環(huán)相扣。圍繞“計算機網(wǎng)絡(luò)”的55個核心知識點，基于超星泛雅、釘釘直播、雨課堂[3]和學(xué)堂在線平臺，設(shè)計了“慕課預(yù)習(xí)—直播課堂—多方互動—線上測試”四個教學(xué)環(huán)節(jié)，涵蓋預(yù)習(xí)、直播、討論、合作、匯報、撰寫小論文、復(fù)習(xí)、測試等教學(xué)手段。慕課預(yù)習(xí)把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的概要，通過預(yù)習(xí)，學(xué)生更加清楚需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，更加有針對性地學(xué)習(xí)，提高課堂聽課效果，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力;課程直播復(fù)現(xiàn)線下的課堂教學(xué)，但不同于線下課程的是，師生都更加的自由，學(xué)生不會過多地緊張，而是以更加輕松的心態(tài)去學(xué)習(xí)，更好地掌握所學(xué)內(nèi)容，直播課程在線下課程的基礎(chǔ)上對教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行提煉，通過多樣化的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;線上教學(xué)沒有教師的監(jiān)督，考驗了學(xué)生的自律能力，為避免分心增加了多樣互動方式。小組互助、課堂討論、鼓勵搶答、隨機提問等多方互動激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作創(chuàng)新和思辨表達(dá)能力;線上測試評測學(xué)習(xí)效果，調(diào)動學(xué)習(xí)動力，每章的課程結(jié)束后，進(jìn)行隨堂測試，進(jìn)而了解學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，學(xué)生考慮到每次的測試，會更加積極地參與課堂互動。各環(huán)節(jié)互為協(xié)作，形成了適合課程特點的閉合反饋式教學(xué)方法[4]。

三、特色與創(chuàng)新

（一）自建慕課體系完善

2017—2018年，結(jié)合“計算機網(wǎng)絡(luò)A”課程內(nèi)容的改革，認(rèn)真制作、修訂了課程的全部多媒體課件，并將課程簡介、教師簡介、課件、課程視頻、作業(yè)、題庫等比較完善的教學(xué)資源上傳至線開放課程平臺。在制作過程中，了解學(xué)生對多媒體課件制作及其內(nèi)容的具體意見和要求，在教師之間探討、交流多媒體制作的經(jīng)驗，以動感式頁面吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;重點關(guān)注關(guān)鍵技術(shù)點，生動展示了較為抽象的基礎(chǔ)理論和技術(shù)細(xì)節(jié)。學(xué)生可以在預(yù)習(xí)、鞏固、復(fù)習(xí)和測試等各個環(huán)節(jié)中隨時利用計算機、平板或手機查看在線課件。2018年底，“計算機網(wǎng)絡(luò)A”慕課在超星上線;2019年底在學(xué)堂在線上線，課件和視頻的整體質(zhì)量受到廣泛認(rèn)可，三個月內(nèi)社會選課量達(dá)到2100人。

（二）教學(xué)形式豐富靈活

在教學(xué)實施過程中，本課程基于釘釘、雨課堂和在線視頻，設(shè)計了“直播為用、交互為體、成效為道”的教學(xué)形式，通過課前、課中、PBL任務(wù)、課后四個環(huán)節(jié)組織“計算機網(wǎng)絡(luò)A”課程學(xué)習(xí)，督促學(xué)習(xí)進(jìn)度，設(shè)定了比較完整的教學(xué)環(huán)節(jié)。充分利用網(wǎng)絡(luò)的便利性和學(xué)習(xí)工具的可移動性，進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)[5]方式的嘗試和探索。

課前，完成慕課預(yù)習(xí)。要求學(xué)生利用本課程組自建的“計算機網(wǎng)絡(luò)A”慕課資源完成在線預(yù)習(xí)。在沒有教師指導(dǎo)的情況下，學(xué)生需獨立接受新知識并進(jìn)行思考，鍛煉了獨立學(xué)習(xí)的能力和邏輯思維能力。通過預(yù)習(xí)，及時發(fā)現(xiàn)自己的知識漏洞，同時記錄下學(xué)習(xí)難點。在預(yù)習(xí)過程中，對所學(xué)知識已經(jīng)有所了解，經(jīng)過后期教師的講解和自己的分析，對知識點的記憶及理解會更加的深刻，從而提高學(xué)習(xí)效率。

課中，釘釘直播和雨課堂雙平臺齊頭并進(jìn)。首先要求學(xué)生帶著問題上課堂，在上課之前，要把預(yù)習(xí)中的問題列出來，以便在課中和其他同學(xué)進(jìn)行探討，有針對性的學(xué)習(xí)，同時完成簽到，以便教師了解每位學(xué)生的出勤情況;展示本堂課程所要學(xué)習(xí)的大概內(nèi)容，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。然后采用釘釘直播的屏幕共享功能實時傳送并錄制課堂音視頻，同時采用雨課堂的課件展示、隨堂小測和彈幕功能進(jìn)行師生和生生之間的隨時互動，包括集體討論和隨機提問等形式，學(xué)生通過彈幕發(fā)送自己的問題，對于多數(shù)線下過于緊張不敢提問題的學(xué)生，這一功能很好地調(diào)動了他們的積極性。通過課堂的互動，及時了解學(xué)生聽課難點并加以解決，讓學(xué)生更多的參與其中，保障學(xué)生課堂的整體進(jìn)度和學(xué)習(xí)積極性。課堂授課與課堂小測環(huán)節(jié)如圖1所示。

設(shè)定PBL任務(wù)激發(fā)學(xué)生內(nèi)動力。同時，為提高學(xué)生主動思考、探究問題、拓展知識和團(tuán)隊合作的能力，在“計算機網(wǎng)絡(luò)A”教學(xué)過程中設(shè)定了16個不同的PBL任務(wù)，分配給16個學(xué)習(xí)小組。要求學(xué)生根據(jù)課程進(jìn)度，通過小組內(nèi)部的任務(wù)分配、小組討論、文檔撰寫、PPT匯報完成對應(yīng)的PBL任務(wù)，并在直播課程中進(jìn)行課堂展示和全班范圍內(nèi)的討論。在該過程中，鼓勵學(xué)生拓展思路，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和實際應(yīng)用狀況展開討論與分析。對于每組的任務(wù)完成情況進(jìn)行評價，通過組內(nèi)和各組之間的評價，增強學(xué)生自信心和成就感，同時查漏補缺，彌補不足;對于完成好的小組給予表揚，對于表現(xiàn)稍差的學(xué)生給予鼓勵，使其在接下來的學(xué)習(xí)過程中更加有動力。

課后，鞏固課堂知識，檢驗學(xué)習(xí)效果。在課堂教學(xué)中，為了讓學(xué)生更好地理解所學(xué)內(nèi)容，會擴展一些相關(guān)的內(nèi)容，學(xué)生在課堂上接收的大量的零碎信息難以消化，因此課后的鞏固也很重要。通過推送回顧課件使學(xué)生進(jìn)一步加強對于課程內(nèi)容的理解和鞏固，幫助學(xué)生對腦中混亂的信息進(jìn)行梳理，理清各知識點之間的聯(lián)系，幫助學(xué)生建立一個系統(tǒng)的知識框架，并在此基礎(chǔ)上完成在線作業(yè)和章節(jié)測驗，以檢驗線上線下混合教學(xué)過程的實際效果。通過檢測，學(xué)生對知識的掌握更加牢固，課后可運用所學(xué)知識解決一些實際問題，這激發(fā)了學(xué)生探索新知識的熱情和積極性。此外，直播課程具有回放功能，可以供學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)和補習(xí);由于在線課堂沒有留下太多的時間去做筆記，直播回放使學(xué)生可以對不懂的問題多聽幾次講解，做好筆記，正所謂溫故而知新，對于遺忘的知識，可以通過直播回放快速找到講解，通過回顧，對遺忘的知識會有更加深刻的理解和記憶，這也是線上課堂的優(yōu)勢。教師可以通過“計算機網(wǎng)絡(luò)A”課程的微信群在課后與學(xué)生進(jìn)行隨時隨地的交流和答疑。

在教學(xué)過程中有針對性地帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行課堂討論和分析，并根據(jù)學(xué)生的回答情況，梳理出講解的重難點，探索式地解答學(xué)生的知識和技術(shù)疑惑，并鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生繼續(xù)挖掘技術(shù)難度和深度，探求相關(guān)技術(shù)的本質(zhì)原理和發(fā)展趨勢，盡可能將所學(xué)知識形成一個有機脈絡(luò)，并能有所思、有所感、有所悟。課上學(xué)習(xí)到的知識是有限的，課下通過查閱資料，不僅能加深對課上知識的理解，還能擴展更多的相關(guān)知識，產(chǎn)生對未知領(lǐng)域的好奇心，培養(yǎng)積極探索的精神。同時，提供有針對性行的參考資料，避免學(xué)生查閱大量不相關(guān)的資料，從而節(jié)省時間學(xué)習(xí)更有用的知識。

（三）過程控制效果明顯

如何能夠與線下教學(xué)實現(xiàn)實質(zhì)等效是在線教學(xué)的教學(xué)難題。與線下教學(xué)不同的是線上的學(xué)生都是分散的，師生之間不是面對面的交流，而是通過屏幕進(jìn)行交流，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和效果難以把控，這時就需要關(guān)注學(xué)生的需求及學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過精心設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和加強互動的方式，實時關(guān)注學(xué)生的行為和學(xué)習(xí)效果。本課程采用在線學(xué)習(xí)進(jìn)度規(guī)劃、在線簽到、隨機提問、課堂小測、在線作業(yè)、章節(jié)測驗等方式進(jìn)行了比較有效的過程控制。如通過超星泛雅，可以追蹤到每位學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)進(jìn)度和任務(wù)完成情況，并能夠查詢學(xué)生動態(tài)的學(xué)習(xí)效果和累積積分;據(jù)此，可以對個別未按時完成教學(xué)任務(wù)點的學(xué)生進(jìn)行提醒和督促。整體教學(xué)效果的跟蹤如圖2所示，每位學(xué)生的成績跟蹤如圖3所示。

根據(jù)統(tǒng)計，學(xué)生的預(yù)習(xí)平均完成率90%，平均到課率96%、互動806.3人次/課、課堂小測正確率80%。問卷星的調(diào)查結(jié)果顯示：學(xué)生對本課程的總體滿意度84.31%、互動滿意度96.08%、資源滿意度95.05%。

四、結(jié)語

相較于線下課堂，在線教學(xué)對于教學(xué)環(huán)節(jié)的管控要求更高。線下師生面對面交流，教師通過觀察學(xué)生的反應(yīng)，實時了解學(xué)生聽課狀態(tài);通過實踐與理論相結(jié)合，更好掌握學(xué)生課堂所學(xué)知識。線上教育缺少教師的監(jiān)督和課堂的實踐，對教學(xué)的要求更高，而且學(xué)生在沒有教師課上監(jiān)督的情況下，很容易分心走神，無法把精力全部放在學(xué)習(xí)上，這種情況極大的影響了教學(xué)效率。因此，需要加強學(xué)生的管理，在課上課下提醒和督促學(xué)生完成課程任務(wù)?！坝嬎銠C網(wǎng)絡(luò)”課程組樹立學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的觀念，利用多種教學(xué)平臺和教學(xué)手段的優(yōu)勢互補，實現(xiàn)線下到線上的逆翻轉(zhuǎn)課堂，要求教師的角色從講授者向指導(dǎo)者轉(zhuǎn)變，學(xué)生的地位從知識技能的接受者向?qū)W習(xí)的主體轉(zhuǎn)變，媒體的作用從演示工具向認(rèn)識工具轉(zhuǎn)變。綜合多教學(xué)環(huán)節(jié)全面評估學(xué)習(xí)效果，力爭實現(xiàn)在線學(xué)習(xí)與線下課程教學(xué)的實質(zhì)等效。

參考文獻(xiàn)

[1]周細(xì)林.基于CDIO的工程教育模式研究與實踐[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究，2020（18）：39-40.

[2]于艷君.“互聯(lián)網(wǎng)+”下在線教學(xué)模式探索與實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2020（11）：28-29.

[3]張現(xiàn)芹，楊德志.“雨課堂+釘釘直播”教學(xué)實踐研究[J].教育研究（2630-4686），2020，3（4）：134-135.

[4]何葉成，姚娟，張穎，等.基于MCAT模式的反饋教學(xué)法的運用與思考[J].教育教學(xué)論壇，2020（42）：288-290.

[5]祁鑫，宋會英，陳強.線上混合式教學(xué)新模式及策略研究[J].高教學(xué)刊，2020（32）：101-104.

Exploration and Practice of Online Teaching Model of Computer Network Course

ZHENG Rui-juana， WANG Yonga， WU Qing-taob， ZHANG Ming-chuana

（a. College of Software， b. Department of Science and Technology， Henan University of Science and Technology， Luoyang， Henan 471000， China）

Abstract： The course group refines 55 core knowledge points of Computer Network course， improves the online course resources of computer network overview， the physical layer， the data link layer， the network layer， the transportation layer， the application layer， the network security and the next generation network， etc. It integrates the teaching methods such as preview， live broadcast， discussion， cooperation， reporting， writing small papers， review and test， so that all links cooperate with each other and form a closed feedback online course teaching method suitable for the characteristics of Computer Network. Practice has proved that students’ overall satisfaction with this course is 84.31%， the interaction satisfaction is 96.08%， the resource satisfaction is 95.05%， and students’ average scores have been greatly improved.

Key words： Dingding live broadcast; Rain Classroom; PBL task; process control