“計算機網絡”課程在線教學模式探索及實踐

鄭瑞娟，王勇，吳慶濤，張明川

[摘 要] 課程組提煉“計算機網絡”課程的55個核心知識點;完善計算機網絡概述、物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層、應用層、網絡安全和下一代網絡等在線課程資源;融合預習、直播、討論、合作、匯報、撰寫小論文、復習、測試等教學手段，使各環節互為協作，形成適合“計算機網絡”課程特點的閉合反饋式在線課程教學方法。實踐證明，學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%，學生平均成績有較大幅度提高。

[關鍵詞] 釘釘直播;雨課堂;PBL任務;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的雙創實踐能力培養模式改革”（2020JGLX026）;2019年度河南科技大學教學改革重點課題“雙萬計劃背景下信息類專業雙創實踐能力培養模式改革”（2019YBZD-004）;2019年度河南科技大學“‘計算機網絡’在線開放課程”（2019）

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

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

以互聯網、大數據、人工智能為代表的新一代信息技術的快速發展，給新時代教育信息化帶來了很大的影響。在信息化高度發展的今天，高校教師必須改變原來傳統的教學模式，主動適應“互聯網+”背景下的新型教育教學模式，利用信息化手段給教師賦能、給課堂賦新，促進課程教育教學質量的不斷提升。河南科技大學在線課程“計算機網絡”在平時和疫情期間發揮了很重要的作用，根據調研發現學生對線上教學反饋很好。隨著網絡技術的快速發展，課程涉及知識點多、技術面廣，雖然在專業培養方案中分配的學時較多，但總體學時卻相對不足，教師需要借助“計算機網絡”在線學習資源平臺和利用課間時間給學生講授指導，同時創新教學模式，重視學生創新能力，采用線上線下混合式教學模式，讓學生從被動接受知識轉變為主動學習，教學效果明顯提升，學生學習積極性提高。

一、教學感悟

樹立“目標為綱、學生為本、多位一體”的教學理念，在CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）工程教育模式[1]的指導下，針對“計算機網絡”課程內容體系復雜、網絡協議抽象等特點，課程采用課堂角色一體式、學生思維啟發式的在線教學模式[2]，完成知識、能力和自主學習目標。

在教學過程中，充分利用各種網絡平臺和教學環節，注重與學生之間的溝通和互動，尊重學生的現實狀況和訴求，克服空間距離的限制，通過幫學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生補充一些小小的驚喜，建立師生之間、學生與課堂之間的情感聯結，激勵學生學習的積極性和主動性。在線教學中，學生的基礎水平不一，因此在眾多的學習資源中，選擇適合學生水平的教學內容，兼顧基礎薄弱的學生;課堂內容多實例教學，激發學生興趣，讓更多的學生參與其中，更加喜歡在線課堂學習。在在線教學的過程中考慮學生的感受，了解學生的學習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，受到學生的一致歡迎。

二、課程設計

課程的總體設計思路為：內容為點、平臺為基、環環相扣。圍繞“計算機網絡”的55個核心知識點，基于超星泛雅、釘釘直播、雨課堂[3]和學堂在線平臺，設計了“慕課預習—直播課堂—多方互動—線上測試”四個教學環節，涵蓋預習、直播、討論、合作、匯報、撰寫小論文、復習、測試等教學手段。慕課預習把握學習內容的概要，通過預習，學生更加清楚需要學習的內容，更加有針對性地學習，提高課堂聽課效果，培養學生的自主學習能力;課程直播復現線下的課堂教學，但不同于線下課程的是，師生都更加的自由，學生不會過多地緊張，而是以更加輕松的心態去學習，更好地掌握所學內容，直播課程在線下課程的基礎上對教學的內容進行提煉，通過多樣化的教學內容，激發學生的學習熱情;線上教學沒有教師的監督，考驗了學生的自律能力，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學生的自主學習、合作創新和思辨表達能力;線上測試評測學習效果，調動學習動力，每章的課程結束后，進行隨堂測試，進而了解學生對課堂教學內容的掌握情況，學生考慮到每次的測試，會更加積極地參與課堂互動。各環節互為協作，形成了適合課程特點的閉合反饋式教學方法[4]。

三、特色與創新

（一）自建慕課體系完善

2017—2018年，結合“計算機網絡A”課程內容的改革，認真制作、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、題庫等比較完善的教學資源上傳至線開放課程平臺。在制作過程中，了解學生對多媒體課件制作及其內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驗，以動感式頁面吸引學生的學習興趣;重點關注關鍵技術點，生動展示了較為抽象的基礎理論和技術細節。學生可以在預習、鞏固、復習和測試等各個環節中隨時利用計算機、平板或手機查看在線課件。2018年底，“計算機網絡A”慕課在超星上線;2019年底在學堂在線上線，課件和視頻的整體質量受到廣泛認可，三個月內社會選課量達到2100人。

（二）教學形式豐富靈活

在教學實施過程中，本課程基于釘釘、雨課堂和在線視頻，設計了“直播為用、交互為體、成效為道”的教學形式，通過課前、課中、PBL任務、課后四個環節組織“計算機網絡A”課程學習，督促學習進度，設定了比較完整的教學環節。充分利用網絡的便利性和學習工具的可移動性，進行線上線下混合式教學[5]方式的嘗試和探索。

課前，完成慕課預習。要求學生利用本課程組自建的“計算機網絡A”慕課資源完成在線預習。在沒有教師指導的情況下，學生需獨立接受新知識并進行思考，鍛煉了獨立學習的能力和邏輯思維能力。通過預習，及時發現自己的知識漏洞，同時記錄下學習難點。在預習過程中，對所學知識已經有所了解，經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，從而提高學習效率。

課中，釘釘直播和雨課堂雙平臺齊頭并進。首先要求學生帶著問題上課堂，在上課之前，要把預習中的問題列出來，以便在課中和其他同學進行探討，有針對性的學習，同時完成簽到，以便教師了解每位學生的出勤情況;展示本堂課程所要學習的大概內容，明確學習目標。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，學生通過彈幕發送自己的問題，對于多數線下過于緊張不敢提問題的學生，這一功能很好地調動了他們的積極性。通過課堂的互動，及時了解學生聽課難點并加以解決，讓學生更多的參與其中，保障學生課堂的整體進度和學習積極性。課堂授課與課堂小測環節如圖1所示。

設定PBL任務激發學生內動力。同時，為提高學生主動思考、探究問題、拓展知識和團隊合作的能力，在“計算機網絡A”教學過程中設定了16個不同的PBL任務，分配給16個學習小組。要求學生根據課程進度，通過小組內部的任務分配、小組討論、文檔撰寫、PPT匯報完成對應的PBL任務，并在直播課程中進行課堂展示和全班范圍內的討論。在該過程中，鼓勵學生拓展思路，結合網絡的發展和實際應用狀況展開討論與分析。對于每組的任務完成情況進行評價，通過組內和各組之間的評價，增強學生自信心和成就感，同時查漏補缺，彌補不足;對于完成好的小組給予表揚，對于表現稍差的學生給予鼓勵，使其在接下來的學習過程中更加有動力。

課后，鞏固課堂知識，檢驗學習效果。在課堂教學中，為了讓學生更好地理解所學內容，會擴展一些相關的內容，學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生進一步加強對于課程內容的理解和鞏固，幫助學生對腦中混亂的信息進行梳理，理清各知識點之間的聯系，幫助學生建立一個系統的知識框架，并在此基礎上完成在線作業和章節測驗，以檢驗線上線下混合教學過程的實際效果。通過檢測，學生對知識的掌握更加牢固，課后可運用所學知識解決一些實際問題，這激發了學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，可以供學生進行課后復習和補習;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勢。教師可以通過“計算機網絡A”課程的微信群在課后與學生進行隨時隨地的交流和答疑。

在教學過程中有針對性地帶領學生進行課堂討論和分析，并根據學生的回答情況，梳理出講解的重難點，探索式地解答學生的知識和技術疑惑，并鼓勵學有余力的學生繼續挖掘技術難度和深度，探求相關技術的本質原理和發展趨勢，盡可能將所學知識形成一個有機脈絡，并能有所思、有所感、有所悟。課上學習到的知識是有限的，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知識，產生對未知領域的好奇心，培養積極探索的精神。同時，提供有針對性行的參考資料，避免學生查閱大量不相關的資料，從而節省時間學習更有用的知識。

（三）過程控制效果明顯

如何能夠與線下教學實現實質等效是在線教學的教學難題。與線下教學不同的是線上的學生都是分散的，師生之間不是面對面的交流，而是通過屏幕進行交流，學生的學習行為和效果難以把控，這時就需要關注學生的需求及學習狀態，通過精心設計教學內容和加強互動的方式，實時關注學生的行為和學習效果。本課程采用在線學習進度規劃、在線簽到、隨機提問、課堂小測、在線作業、章節測驗等方式進行了比較有效的過程控制。如通過超星泛雅，可以追蹤到每位學生當前的學習進度和任務完成情況，并能夠查詢學生動態的學習效果和累積積分;據此，可以對個別未按時完成教學任務點的學生進行提醒和督促。整體教學效果的跟蹤如圖2所示，每位學生的成績跟蹤如圖3所示。

根據統計，學生的預習平均完成率90%，平均到課率96%、互動806.3人次/課、課堂小測正確率80%。問卷星的調查結果顯示：學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、結語

相較于線下課堂，在線教學對于教學環節的管控要求更高。線下師生面對面交流，教師通過觀察學生的反應，實時了解學生聽課狀態;通過實踐與理論相結合，更好掌握學生課堂所學知識。線上教育缺少教師的監督和課堂的實踐，對教學的要求更高，而且學生在沒有教師課上監督的情況下，很容易分心走神，無法把精力全部放在學習上，這種情況極大的影響了教學效率。因此，需要加強學生的管理，在課上課下提醒和督促學生完成課程任務。“計算機網絡”課程組樹立學生為主體、教師為主導的觀念，利用多種教學平臺和教學手段的優勢互補，實現線下到線上的逆翻轉課堂，要求教師的角色從講授者向指導者轉變，學生的地位從知識技能的接受者向學習的主體轉變，媒體的作用從演示工具向認識工具轉變。綜合多教學環節全面評估學習效果，力爭實現在線學習與線下課程教學的實質等效。

參考文獻

[1]周細林.基于CDIO的工程教育模式研究與實踐[J].產業創新研究，2020（18）：39-40.

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

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

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

[5]祁鑫，宋會英，陳強.線上混合式教學新模式及策略研究[J].高教學刊，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