《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程在線開放課程建設(shè)思路及設(shè)計

鄭瑞娟 王琳 張明川 吳慶濤

【摘要】以提高教學(xué)質(zhì)量為核心，《計算機網(wǎng)絡(luò)》在線課程建設(shè)過程以教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的改革為重點，重新設(shè)定優(yōu)化了教學(xué)環(huán)節(jié)，加強了理論和實踐之間的聯(lián)系，使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題等方面得到了充分提升。該課程建設(shè)思路的實施將使得《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程得到充分的改革與創(chuàng)新，與此同時，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果也將得到有效提升。

【關(guān)鍵詞】在線開放課程? 課程內(nèi)涵? 混合式教學(xué)? 考核與評價

【課題項目】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）;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）。

【中圖分類號】G434;TP393-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）06-0147-02

一、課程的改革思路

《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程在線開放[1]的建設(shè)，從課程內(nèi)涵出發(fā)，打造優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源，其主要目標是對課內(nèi)知識進行拓展和強化，使學(xué)生在學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果方面得到更好的提升。改革措施將涵蓋以下方面：

（1）制定科學(xué)的課程教學(xué)理念，從學(xué)生的角度出發(fā)，構(gòu)建切實可行的、高效的、合理的教學(xué)方式方法。（2）科學(xué)地選取設(shè)定課程知識點，將教學(xué)過程中出現(xiàn)的重點、難點和疑點作為在線教學(xué)課程的知識點。以“碎片化”為特點的知識點將更易于學(xué)生掌握。（3）教學(xué)內(nèi)容多方式動態(tài)呈現(xiàn)，《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程的教學(xué)將運用多種方式，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢將充分得到利用，教學(xué)內(nèi)容將通過圖片、動畫、視頻等多種媒體方式生動全面地呈現(xiàn)出來，充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的魅力，更有助于學(xué)生的理解記憶。（4）課程資源合理優(yōu)化選用，通過對一些國外相關(guān)課程、國內(nèi)重點高校以及當代流行的網(wǎng)絡(luò)素材進行優(yōu)化篩選，切實考慮學(xué)生情況，選取多樣化高質(zhì)量的教學(xué)資源為課程教學(xué)所用。（5）課程評價方式合理改革，《計算機網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)團隊，更加注重課程的實際教學(xué)效果，為了使在線開方課程得到合理客觀的評價，我們從課程的教學(xué)內(nèi)容、資源、方法結(jié)合對學(xué)生的考核做出綜合評價。教學(xué)團隊的整體素質(zhì)將得到更大提高，教學(xué)隊伍更加充實，使優(yōu)秀的教師、有價值的成果、高水平的教改課題能充實、支持精品在線開放課程的內(nèi)容，充分調(diào)動教師對教學(xué)內(nèi)容、方法的改革與創(chuàng)新。

二、課程教學(xué)設(shè)計[2]

（一）課程的目標定位

《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程作為現(xiàn)代計算機領(lǐng)域的一門極其重要的核心課程，不僅是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程，同時也可以作為其他相關(guān)專業(yè)的公共基礎(chǔ)課程。為滿足計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生的要求，課程組依托省重點學(xué)科，研究如何從基礎(chǔ)階段培養(yǎng)學(xué)生對于網(wǎng)絡(luò)基本原理和先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理解、掌握和分析能力，進而提高學(xué)生的工程實踐能力。

《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程建設(shè)之初，就按照國家精品課程“先進性、綜合性、開放性”的建設(shè)要求，努力將其做成名副其實的精品在線開放課程。旨在利用無處不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，通過動態(tài)、生動、小體量的視頻課程和形式多樣的在線資源，為學(xué)生提供隨時隨地學(xué)習(xí)的環(huán)境和氛圍，激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)、積極思考和自主學(xué)習(xí)能力，提高實際學(xué)習(xí)效果，使課程整體水平達到省內(nèi)同行的前列位置。

（二）優(yōu)化課程內(nèi)容

《計算機網(wǎng)絡(luò)》總課時64課時，其中包含了理論學(xué)時54學(xué)時，以及實驗學(xué)時10學(xué)時。主要內(nèi)容包括了計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念，OSI七層模型的基本原理以及相關(guān)協(xié)議，同時也涵蓋了網(wǎng)絡(luò)安全中的基本問題。在教學(xué)中要求學(xué)生重點掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理和主要協(xié)議。

優(yōu)化的課程理論內(nèi)容包括：概述（6學(xué)時）主要講述計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展簡史及組成、網(wǎng)絡(luò)功能、網(wǎng)絡(luò)分類、網(wǎng)絡(luò)的性能指標以及網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu);物理層（8學(xué)時）主要涵蓋了物理層的相關(guān)基本概念、傳輸媒體、數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域的相關(guān)基本知識、信道最大傳輸率、信道復(fù)用技術(shù)、物理層相關(guān)設(shè)備;數(shù)據(jù)鏈路層（8學(xué)時）主要講述數(shù)據(jù)鏈路層的功能與基本概念、網(wǎng)絡(luò)拓撲、三大基本問題、點對點協(xié)議、CSMA/CD協(xié)議、快速以太網(wǎng)、透明網(wǎng)橋、虛擬局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈路層的硬件設(shè)備;網(wǎng)絡(luò)層（10學(xué)時）主要講述網(wǎng)絡(luò)層的基本概念、IP協(xié)議、ARP協(xié)議、報文傳輸方式、ICMP協(xié)議、OSPF協(xié)議、RIP協(xié)議、路由器原理;運輸層（8學(xué)時）主要講述運輸層概念、端口的概念、UDP和TCP協(xié)議;應(yīng)用層（8學(xué)時）主要講述應(yīng)用層的概念、DNS工作原理、C/S與P2P的應(yīng)用、Web應(yīng)用、HTTP協(xié)議、HTML語言、Email相關(guān)協(xié)議、Socket應(yīng)用編程基礎(chǔ)、FTP協(xié)議、Telnet;網(wǎng)絡(luò)安全（6學(xué)時）主要講述相關(guān)概念、數(shù)字簽名、密鑰分配、鑒別、因特網(wǎng)的安全協(xié)議、鏈路加密與端到端加密、兩類密鑰密碼體制、防火墻。

實驗課程內(nèi)容包括制作雙絞線與網(wǎng)絡(luò)連接（2學(xué)時）要求學(xué)生理解雙絞線的工作原理、掌握雙絞線的制作方法、學(xué)會雙絞線測線儀的使用方法、掌握不同類型局域網(wǎng)的物理連接方法;無線局域網(wǎng)的搭建（2學(xué)時）要求學(xué)生對無線局域網(wǎng)的工作原理有一定的了解、基本掌握無線局域網(wǎng)的搭建方法;路由器以及靜態(tài)路由配置（2學(xué)時）要求學(xué)生掌握路由器的配置、缺省路由、靜態(tài)以及動態(tài)路由的設(shè)置，以及路由工作狀態(tài)的查看和相關(guān)的測試方法、接口狀態(tài)與配置的方法，能夠配置并測試RIP協(xié)議;網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析軟件的安裝與使用（2學(xué)時）要求學(xué)生掌握sniffer的安裝方法、安裝步驟以及sniffer的常規(guī)安裝及使用方式，實現(xiàn)利用sniffer進行報文的捕獲和分析工作;Socket消息傳輸程序的實現(xiàn)（2學(xué)時）要求學(xué)生掌握高級語言Socket編程的方法，掌握針對具體的應(yīng)用要求進行Socket編程的方法。

（三）課程單元設(shè)計

完成每次課的詳細設(shè)計，一般為兩個課時一個單元，對兩個課時的教學(xué)內(nèi)容和時間安排進行一個詳細的計劃和安排。比如網(wǎng)絡(luò)層部分，分為10個課時，5個單元設(shè)計，其中網(wǎng)絡(luò)層的基本概念和報文傳輸方式為1個單元，占2個課時;IP協(xié)議為1.5個單元，占3個課時;ARP協(xié)議為1個單元，占2個課時;ICMP協(xié)議為0.5個單元，占1個課時;RIP協(xié)議等為1個單元，占2個課時。

（四）PPT等多媒體課件制作

運用現(xiàn)代信息技術(shù)，加工制作了課程的全部多媒體課件。每個課件以知識點為單元，重點圍繞《計算機網(wǎng)絡(luò)》的55個重點、難點的原理和技術(shù)，完成了55個知識點的PPT課件制作，在課件中力求用動態(tài)、形象的動態(tài)圖和動畫效果展示抽象的基本原理和技術(shù)細節(jié)，提升課件的趣味性和生動性。已完成的PPT示例如圖1所示。

（五）教學(xué)視頻

在線視頻是在線開放課程最核心的部分，學(xué)生主要通過網(wǎng)絡(luò)觀看視頻進行學(xué)習(xí)。視頻的制作和設(shè)計會影響學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。書籍《翻轉(zhuǎn)課堂的可汗學(xué)院：互聯(lián)時代的教育革命》中，薩爾曼·可汗說十分鐘視頻是學(xué)習(xí)者保持注意力集中的時長，效果比較好?！队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)》以一個小的知識點或者一個實驗項目為錄制單元，共完成了55個教學(xué)視頻的錄制和上線，每個視頻的時間控制在5～20分鐘范圍內(nèi)。在后期制作中，對于教學(xué)視頻進行相關(guān)剪輯，同時利用剪輯過場動畫、文字水印說明、視頻標題及目錄等多種方式對視頻內(nèi)容及呈現(xiàn)效果不斷進行優(yōu)化。目前，視頻仍在進行持續(xù)性的優(yōu)化。

（六）相關(guān)測試

課程內(nèi)容的主要呈現(xiàn)方式是知識點體系，合理利用各個知識點之間的關(guān)系，構(gòu)建較為完備的知識體系結(jié)構(gòu)?！队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)》在線開放課程將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，對于知識點的測試采用進階式測試、階段性自測、作業(yè)等綜合形式進行教學(xué)過程的測試，并將相關(guān)測試結(jié)果納入學(xué)生的總評成績。

（七）參考資料

隨著學(xué)生學(xué)習(xí)需求的發(fā)展與提升，課程內(nèi)容一定在某時間段內(nèi)需要得到豐富與更新?！队嬎銠C網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)團隊作為課程內(nèi)容的輸送方，在基于整個教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，針對不同學(xué)生的特點，對學(xué)生采用因材施教的方式，同時在授課之前，對于教學(xué)內(nèi)容進行一個篩選和過濾，針對學(xué)生的知識基礎(chǔ)及各方面學(xué)習(xí)能力，適當?shù)財U展教學(xué)內(nèi)容，同時合理利用網(wǎng)上豐富便捷的教學(xué)資源進行輔助教學(xué)。

（八）線上與線下混合式教學(xué)

《計算機網(wǎng)絡(luò)》課程將繼續(xù)采用在線開放的視頻和豐富多樣的課程資源來完善和補充課堂教學(xué)，結(jié)合線上教學(xué)模式，在保證教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)方法的同時，實現(xiàn)教學(xué)資源的合理分配。我們發(fā)揮現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)授課的便捷性和網(wǎng)絡(luò)資源的豐富性，在帶給學(xué)生不同的教學(xué)體驗的同時，能夠幫助學(xué)生構(gòu)建較為全面的知識體系，同時擴展了學(xué)生的知識面，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（九）考核與評價

制定合理的考核方式是在線學(xué)習(xí)課程的重點和難點。在線學(xué)習(xí)課程主要分成兩個部分。其一是在學(xué)習(xí)過程中進行考核，主要是在授課過程中利用線上測試的方式，以及在課后進行網(wǎng)上作業(yè)的方式組成，這些都作為學(xué)生最終成績的一部分，評價過程借助計算機程序或雨課堂的在線測試功能完成。其二是終結(jié)性考核，將知識點的考核形式凝練成在線平臺能提供的題型。目前《計算機網(wǎng)絡(luò)》在線開放課程正在準備的題型包括選擇題、填空題、判斷題、計算題、應(yīng)用題、論述題六大題型，覆蓋了絕大多數(shù)題目類型。

三、結(jié)語

在網(wǎng)絡(luò)平臺共享的環(huán)境下，《計算機網(wǎng)絡(luò)》在線課程通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計，重點圍繞學(xué)生知識的內(nèi)化和持續(xù)服務(wù)，可有效促進課堂教學(xué)改革與創(chuàng)新，更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。

參考文獻：

[1]朱路紅.綜述在線開放課程建設(shè)中的信息化教學(xué)改革及應(yīng)用[J].長江技術(shù)經(jīng)濟，2020，4（S2）：201-202.

[2]劉艷君.基于OBE教育理念的課程教學(xué)設(shè)計[J].科技風(fēng)，2020（29）：65-66.

作者簡介：

鄭瑞娟（1980年-），女，漢族，河南獲嘉人，博士研究生，副院長，教授，研究方向：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。