虛實融合環境下計算機網絡課程混合教學模式探索

陳 磊

（渤海船舶職業學院，遼寧 興城 125105）

混合教學模式是采取“線下”+“線上”的教學模式，運用多種教學手段和資源，將課堂教學和在線教學的優勢有機地結合起來，建設資源豐富、保障有力的教學支撐平臺，秉持教師主導、學生主體的教學理念，完成教學目標。“線下”教學部分主要是指課堂教學，“線上”教學部分基本上是依托網絡教學平臺，二者不是簡單的疊加，而是有機地融合在一起。混合教學模式“線下”和“線上”的教學活動是環環相扣的，在時間上具有持續性和先后順序，從而形成穩定的、完整的教學活動過程。尤其是“線上”教學，教師辛辛苦苦制作的教學資源，如果學生沒有認真學習，好好使用這些資源，那么“線上”教學就形同虛設，甚至會導致整個混合教學模式的失敗。因此，不論“線下”還是“線上”都要建立一套完整的監督、反饋和考核機制。

1 虛實融合環境下混合教學模式設計

虛實融合是利用虛擬實驗平臺、仿真軟件等虛擬手段來模擬真實的實踐教學環境，解決實踐環境難以實現或實踐條件不足以及理論教學中的一些困難。為了讓學生對真實環境有更直觀的感受，通過軟件仿真與演示，再與實際設備操作相結合，虛擬為實踐做準備，實踐對理論做驗證，從而取得理想的教學效果。

以計算機網絡專業課程“網絡基礎與局域網構建”為例，進行虛實融合環境下混合教學模式設計。本課程以應用為目的，既要學習計算機網絡的理論知識，又要掌握構建網絡的操作技能。

1.1 構建虛實融合環境

在現有網絡實驗室和網絡設備的基礎上，引入RG-LIMP 實驗室綜合管理平臺。該平臺包括實驗室管理、實驗管理、排課管理、學生管理、教學管理、系統管理六大管理功能，可通過網絡瀏覽器隨時隨地進行管理。為學生提供純網絡接入方式，可不受地點限制開展實驗，激發學生的學習主動性，教學的效率得到提高。

該平臺能夠輔助教師合理地安排實驗課程、自動控制和分配實驗設備，目前現有的網絡實驗室可憑借LIMP 實驗平臺分成4 個實驗島，每個實驗島可分配5～7 名學生實施網絡實驗，有效地緩解了實體網絡設備不足的問題。

該平臺還可以規范學生的實驗行為、快捷地發布實驗資料。平臺圖形化的用戶界面交互性良好，提供了完善的管理機制可以隨時存儲、管理實驗結果，學生的實驗報告和作業上傳到平臺，老師可通過平臺在線查閱批改。該平臺做到了實驗設備、實驗資料、實驗課程、實驗結果為一體的管理功能[1]。

通過虛實融合環境極大地提高了學生的實踐操作能力和學習效率，簡化了實驗準備過程，減輕了教師工作量，使教師能夠把更多的精力放在教學內容設計上。

1.2 混合教學模式設計

針對“網絡基礎與局域網構建”課程，理論與實踐并重的特點，依托虛實融合環境，本文提出如下設計模式：自主學習（線上），課堂教學（線下），通過虛實融合環境加強實踐操作。設計模式流程如圖1 所示。

圖1 混合教學模式流程圖

該混合教學模式將“網絡基礎與局域網構建”課程劃分為線上和線下兩大教學模塊，從時間維度上縱向劃分為課前、課中、課后三個教學階段。

自主學習模塊從時間維度上看，包含課前、課后兩部分，采用在線學習方式。課前（線上）采用問題教學法，依托學院在線教育綜合平臺，教師發布預習通知，引導學生通過教育平臺上的導學信息、教學資料、微課視頻提前預習課程內容，將預習中遇到的問題記錄下來，完成預習報告并提交。教師整理預習報告中反映突出的問題，在課堂上有針對性地進行教學。教師通過在線教育平臺發布課后作業，引導學生通過教育平臺完成作業和拓展任務，教師在課程討論區回答學生的問題，總結問題出現的共性，并在后續教學中解決遺留問題。

課堂教學模塊從時間維度上看對應課中，主要采用線下面授教學方式。依托虛實融合環境，設計理論結合實踐的項目任務，綜合課前學生的預習報告和作業完成情況，構建教學案例。將學生分成若干個小組，采取競賽的形式，增加對抗性。學生在虛實融合環境中完成實踐教學項目。

混合教學模式的實踐。實踐過程選取本校計算機網絡專業大一學生18G682 班25 人,18G683 班24人作為實驗平行對照班，18G682 班為應用虛實融合環境下混合教學模式的實驗班，18G683 班為采用傳統教學手段的普通班。

2 學習者分析

針對學生的起點水平與認知發展特征進行分析，學生在基礎教育階段都學過計算機的基本知識，掌握計算機的基本操作，但對于本課程沒有學過相關知識的先修課，學生的起點水平屬于新手。針對學生的學習風格分析，從發散型、聚合型、同化型、順應型四個方面設計“學習者學習風格自測問卷”，根據學生反饋的自測問卷統計數據，見表1。

表1 “學習者學習風格自測問卷”統計數據表

采用交叉列聯表檢驗，結合Kolb 學習風格類型圖如圖2 所示，分析學習者屬于發散型[2]。具有發散型學習風格的學生會從不同角度對具體情境進行觀察，思維活躍，喜歡小組活動，善于接受他人的觀點。

圖2 Kolb 學習風格類型圖

3 教學實踐過程

3.1 確立課程教學目標

了解計算機網絡基本概念、計算機網絡體系結構、局域網技術的定義、功能、應用等基礎知識；了解計算機網絡結構的基本組成和工作原理；掌握構建局域網的相關知識，能夠熟練使用、連接、設置網絡設備；熟練掌握網絡設備調試的方法；能夠看懂網絡設備技術手冊。能夠將構建局域網的操作和技能遷移到其他類型網絡；具有基本構建網絡的能力；掌握基本的網絡問題排查方法；能夠通過有效的學習方法持續進行自我學習。

3.2 考核方式

根據混合教學模式的特點，從線上、線下、理論、實踐等多個維度，制定考核方式。見表2。

表2 混合教學模式考核表

3.3 實驗數據對比

在應用虛實融合環境進行實驗教學的過程中，將實驗班和對照班進行實驗前后測試對比，選取模塊2 局域網的構建，任務3 虛擬局域網的實驗4 配置primary VLAN 和secondary VLAN，模塊4 網絡設備與應用：任務4 網絡層設備中的實驗7 直聯路由和實驗8 單臂路由的前后測數據對比為例（注：實驗7、8 為兩個實驗合在一起上），將實驗中所需掌握的知識點轉化為題目，作為實驗前、后測內容，取每個班答題的平均分作為實驗數據，數據對比分析，見表3、表4 和表5。

表3 實驗班與對照班成績描述性統計

表4 實驗4 的實驗班與對照班前后測成績對比

表5 實驗7、8 的實驗班與對照班前后測成績對比

由表4 和表5 可看出，對照班與實驗班的實驗4 和實驗7、8 的前測數據均未達到統計學顯著性水平（P 值分別為0.858 和1，均大于0.05）。說明使用混合教學模式之前，兩個班在本門課的知識和能力水平上具有同質性。

由表4 和表5 可見，兩個班相關實驗的后測數據均達到統計學顯著性水平（P 值分別為0.018 和0.007，均小于0.05）。表明虛實融合環境下使用混合教學模式，有利于提高學生的實踐技能水平。

4 結束語

虛實融合環境下混合教學模式設計在實施過程中，應注意課程的實驗內容一定要在課前做周密的設計和細致的劃分，以便于虛實融合環境與課程和混合教學模式的有機融合，混合教學模式中的線上學習內容要緊密地圍繞每一節課的核心知識，在納入考核體系的同時，平常也要多督促學生主動參與線上學習，在初期引導過程中可定期展示學生的線上學習成果，以利于培養學生線上學習的習慣。