計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的混合式教學改革研究

趙皤 呂丹桔 榮劍 禹明昀 鐘麗輝

摘要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”被明確作為國家產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的關(guān)鍵方向，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)因此在計算機相關(guān)技術(shù)體系中的地位得到進一步加強，作為主要傳授計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的計算機網(wǎng)絡(luò)類課程，其教學的效果也因此被賦予了更高的要求。計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的教學內(nèi)容，主要圍繞計算機網(wǎng)絡(luò)體系的層次結(jié)構(gòu)展開，進而系統(tǒng)地、分層次地講述計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念和工作原理。計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的基礎(chǔ)知識內(nèi)容具有概念抽象、體系邏輯強、無其他相關(guān)課程幫助理解等特征，在傳統(tǒng)教學過程中學生的學習效果較差。因此，通過分析混合式教學的特征邏輯，并針對目前計算機網(wǎng)絡(luò)類課程在本科教學中存在的問題，提出結(jié)合MOOC的計算機網(wǎng)絡(luò)類課程混合式新型教學模式，以期為進一步計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的教學質(zhì)量提供參考。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò);教學改革;混合式教學;MOOC

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）27-0105-03

近年來，“互聯(lián)網(wǎng)+”被明確作為國家產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的關(guān)鍵方向，李克強總理在2018年做政府工作報告時就指出：國家要指定‘互聯(lián)網(wǎng)+行動計劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進電子商務、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為“互聯(lián)網(wǎng)+”關(guān)鍵核心技術(shù)，因此成為信息科學的一門重要基礎(chǔ)學科，并隨之成為高校信息類專業(yè)教學中的專業(yè)核心重點課程之一。計算機網(wǎng)絡(luò)類課程教學質(zhì)量的高低，將直接影響信息類專業(yè)畢業(yè)生是否能滿足未來相關(guān)工作崗位的要求，甚至影響國家產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的順利推進程度。因此，針對目前計算機網(wǎng)絡(luò)類課程在本科教學中存在的問題，通過分析混合式教學的邏輯特征，提出結(jié)合混合式教學的計算機網(wǎng)絡(luò)類課程新型教學模式，以期為進一步計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的教學質(zhì)量提供參考。

1計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的基本概況

在我國本科階段的培養(yǎng)方案中，計算機網(wǎng)絡(luò)類課程主要包括“計算機網(wǎng)絡(luò)”“網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與管理”“計算機通信網(wǎng)”等課程，這些課程通常是作為計算機類、電子信息類等信息專業(yè)的專業(yè)核心課，以及其他電類相關(guān)專業(yè)的專業(yè)選修課。這些課程是以計算機網(wǎng)絡(luò)體系層次結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)展開，進而系統(tǒng)地、分層次地講述計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念和工作原理，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應用層這5層中主要協(xié)議的工作過程和設(shè)計思路。此外，再根據(jù)“網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與管理”“計算機通信網(wǎng)”這些計算機網(wǎng)絡(luò)的衍生課程中的不同應用屬性，分別加強網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、通信技術(shù)等章節(jié)，但總體還是以計算機網(wǎng)絡(luò)的知識體系作為教學重點。

計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的重點知識點主要包括：分組交換技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)的性能、計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、物理層多路復用和編碼技術(shù)、點對點協(xié)議PPP工作機制、以太網(wǎng)工作原理、擴展局域網(wǎng)方法、路由器的功能和構(gòu)成、IP協(xié)議及IP分組格式、IP地址及相關(guān)技術(shù)、因特網(wǎng)的主要路由協(xié)議相關(guān)算法、向連接和無連接的傳輸層工作過程、UDP和TCP報文段格式、TCP傳輸機制以及各應用層協(xié)議的工作機制。這些知識點都有一個共同的特點就是抽象，且無其他相關(guān)課程有與之相類似的知識點可幫助理解和記憶。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的教學過程中，經(jīng)常容易出現(xiàn)學生無法通過短期傳統(tǒng)教學來全面掌握上述重點知識，要提高這類課程的教學質(zhì)量就需要引入更符合學生認知過程的教學手段。

2混合教學方式的基本概況

混合式教學的概念最早是澳大利亞拉籌伯大學的Kerfi-Lee Krause教授為豐富學生的學習效果，提出應當將面對面的課堂教學與信息通信技術(shù)相結(jié)合嘲。北京師范大學何克抗教授最早在我國提出混合式教學的概念，他指出所謂混合式教學就是要把傳統(tǒng)學習方式的優(yōu)勢和E-learning的優(yōu)勢結(jié)合起來，既要發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又要充分體現(xiàn)學生作為學習過程主體的主動性、積極性和創(chuàng)造性。由此可見，混合式教學就是從傳統(tǒng)的以教為主的教學模式轉(zhuǎn)變?yōu)槟芨么龠M以學為主的新型教學模式。

混合式教學的內(nèi)涵，就是需要重新調(diào)整教學時間在課堂內(nèi)外的比重、重新設(shè)計課內(nèi)課外對應的教學和互動內(nèi)容，從而實現(xiàn)教學中以學生的“學”代替教師的“教”，進而達到老師“課堂教”與學生“課后學”的相互協(xié)調(diào)、相互促進。具體而言，混合式教學的核心內(nèi)容就是要轉(zhuǎn)變學生學習的2個過程，即教師對知識的傳授過程和學生對知識的內(nèi)化過程。知識的傳授過程，不再是教師單方面的行為，而是首先學生在課下自主學習基礎(chǔ)知識，這樣的自主學習過程不僅依賴傳統(tǒng)教材，更加需要借助海量信息的網(wǎng)絡(luò)資源進行補充，同時還可借助各種網(wǎng)絡(luò)通信手段與其他同學進行多媒體互動交流討論。知識的內(nèi)化過程，從以往只是學生單方面行為，轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熇谜n堂時間集中解決學生在課前自主學習過程所碰到的問題，這樣教師在課堂上不再被傳授大量的基礎(chǔ)性概念知識所占據(jù)，就可更多地集中精力解決學生自主學習的疑惑，教師和學生雙方的教學效率都大為提高。此外，混合式教學還將教師和學生在課堂上的角色發(fā)生了改變，傳統(tǒng)的教師一味教授、學生一味聽課記筆記的單向的、枯燥的教學過程，轉(zhuǎn)變?yōu)榻處熖崆皵M定教學進度，學生在每次課前根據(jù)這一教學進度，有針對性的預先學習相關(guān)知識，其中許多基礎(chǔ)性的、易于理解的知識點在這一過程學生就消化吸收，而復雜的知識點就留到課堂上匯報學習成果時與教師溝通學習。最終，教師的角色，從原來單向的知識灌輸者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹贫▽W生學習進度和針對性解決學習難點的學習引導者，這樣就能使學生通過在獨立學習基礎(chǔ)上，極大地提高對知識點的理解和記憶，同時還能相較于傳統(tǒng)教學模式更加促成學生獨立思考的能力。

大學教育的理念，是以培養(yǎng)學生的自主學習能力、促進學生的個性化發(fā)展、增強學生的探究與創(chuàng)新能力為重點。因此，在大學課堂的教學過程中，教師在宏觀上應起到主導作用，要通過教學方法引導學生達到預期教學效果，在微觀上教師的角色應當多樣化，不僅是課堂活動的組織者，還是教學過程的參與者和方向引導者，更是學生學習過程的合作者。這樣來看，大學課堂的教學過程應當是動態(tài)的，學生是表達和思考的主體，教師則應主動搭建與學生互動交流的橋梁，讓學生充分地發(fā)揮發(fā)散思維，教師在這一過程中只應把控教學過程和進度、引導學生的思考和操作，最終通過調(diào)動學生學習的主觀能動性來積極探索解決問題的方法和途徑。

3計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的混合教學改革

由于計算網(wǎng)絡(luò)類課程的理論知識體系，具有概念抽象、體系邏輯強、無其他相關(guān)課程幫助理解等特征，在傳統(tǒng)教學過程中，大多數(shù)學生無法在較短的教學過程（通常為32-48課時）中充分理解各知識點的基本概念和邏輯聯(lián)系。因此，計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的教學質(zhì)量一直無法達到理想效果，直接影響了學生在網(wǎng)絡(luò)類專業(yè)的后續(xù)發(fā)展。通過在該類課程中實施混合式教學，實踐證明可達到較好的教學效果，具體措施如下。

1）課前，利用MOOC（Massive Open Online Courses，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程，又稱“慕課”）讓學生自主提前學習基礎(chǔ)知識。

MOOC技術(shù)的本質(zhì)就是通過網(wǎng)絡(luò)服務構(gòu)建在線教學體系的方式，改變傳統(tǒng)課堂的一個老師對多個學生的交流互動模式，基于網(wǎng)絡(luò)形成更加符合學生獨立性的一對一教學模式，帶動教師、學生、MOOC平臺和學習資源4大要素的聯(lián)動。因此，MOOC技術(shù)很好地滿足混合式教學的要求——以學生為中心并促進教師與學生之間的交流互動。MOOC技術(shù)提供了學生課前自主學習的技術(shù)手段，并通過實時后臺數(shù)據(jù)的收集、分析和整理，能讓教師準確掌握每個學生的利用MOOC平臺的自主學習進度和時長，以便能準確掌握學生的自主學習效果，以便課堂上可更多地進行師生互動、解決學生在自學過程中碰到的問題。此外，利用MOOC技術(shù)還可將計算機網(wǎng)絡(luò)類課程中一些核心知識點的邏輯工作過程，如TCP協(xié)議的握手過程、ARP協(xié)議的工作過程等這樣使用傳統(tǒng)語言描述或者PPT展示無法短時間內(nèi)讓學生迅速理解的知識點，以互動動畫等方式進行描述，使學生能在更加生動靈活地理解核心知識點，以保證整個教學效果達到預期效果，同時這也就要求教師需要經(jīng)常更新MOOC教學內(nèi)容以保證更好的知識點闡述。

2）課堂上，教師設(shè)計多種互動環(huán)節(jié)，將課堂還給學生，讓學生充分發(fā)揮發(fā)散思維，將課前所學的相關(guān)知識，進行展示和相互討論，使學生在課堂上的學習過程以主體地位完成。

教師要根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)類課程的課程體系，按照不同知識點的特點，安排課堂上的各種教學活動，如適合基礎(chǔ)性知識點學習的課程匯報和分組討論、適合具有一定難度知識點的限時作業(yè)、適合較為復雜知識點的在學生講述基礎(chǔ)上的老師點評等，通過這些教學活動實現(xiàn)具有個性化的基礎(chǔ)上，促進學生對知識的理解和內(nèi)化。其中需要注意的是，學生在課程匯報上，可以根據(jù)自己的學習情況決定各章節(jié)的學習順序和時間，以及呈現(xiàn)課前預習成果展示的方式，通過這樣自主把控學習的節(jié)奏。教師在這個環(huán)節(jié)上只需要督促學生按時完成自己的學習計劃，以促進學生的個性化學習并最終使學生形成獨立思考的能力。

3）課后，通過多元的考評體系對學生的學習效果進行更加綜合和科學的評價。

傳統(tǒng)教學過程中，教師對于學生學習效果的評價，只有通過作業(yè)和試卷，方式單一且需逐一批改?；旌鲜浇虒W的采用就需要對學生的評價方式也要進行調(diào)整，以便更好地對學生進行全面描述。例如除上述傳統(tǒng)評價手段外，還可加入學生互評、企業(yè)評價、社會評價等多元考評體系。這種多元評價體系具有較之傳統(tǒng)評價方式無法比擬的優(yōu)點。首先，解決了手工批改大量作業(yè)占用教師大量工作精力的問題得到解決;其次，多元考評體系能更加真實地反映學生的學習效果，使學生能更加準確地認識到自己的不足之處，有利于學生進行針對性地改進。最后，教師們也可依據(jù)這一科學的評價體系，對比彼此的教學效果，以便互相學習和取長補短。

4結(jié)語

“創(chuàng)辦大學的實質(zhì)是給年輕人提供智能、理性和思考的練習環(huán)境，并讓其得到受益終生的思維訓練”英國教育家紐曼曾這樣對大學教育進行了定義。然后，現(xiàn)在在大學課堂上普遍存在，學生由于在中學階段就長期受傳統(tǒng)的教育教學模式的影響，已經(jīng)習慣了在課堂上就是教師的灌輸式講學、在課堂下就是做題的被動學習方式。這種傳統(tǒng)被動學習思維，導致學生缺失自主學習能力，在大學課程學習中，一旦遇到像計算機網(wǎng)絡(luò)類課程這樣知識體系強、難點知識點抽象的課程，學習效果就直線下降。加之，大學開放自由的教學特點極易成為學生放松學習的借口，進一步影響學習效果。因此，變革教學模式是改善這一狀況的關(guān)鍵手段，混合式教學這一新型教學模式正是打破以教師為中心的傳統(tǒng)教授模式，轉(zhuǎn)為以學生的自主探究、自主學習為中心，逐步引導學生擺脫傳統(tǒng)被動灌輸式的學習習慣，培養(yǎng)起學生自主的學習能力，這將極大地提升學生學習的興趣和提高教學的效果。