基于慕课的计算机网络课程教学探讨

杨华　李志远

【摘 要】以计算机网络课程为例，分析该课程当前面临的问题，从教学内容、教学设计、教学方法、实验设置、作业设置、课程考核等六个方面对MOOC方式下的计算机网络课程教学进行探讨。

【关键词】MOOC 计算机网络 网络化教学

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889（2015）08C-0158-03

从网络的发展来说，互联网的本质就是促进社会的信息沟通，使社会信息交流和获取的效率更高、成本更低。网络教育无疑十分符合这一定律，在万物皆互联的情况下，网络教育如此之大的市场借助互联网，无疑将实现一次更大的飞跃。大型开放式网络课程（Massive Open Online Courses，MOOC，即慕课）是一种学习者规模较大、学习者通过互联网的方式进行学习的网络课堂。计算机网络课程作为计算机及相关专业非常重要的一门专业基础课，在专业课程体系结构中有着非常重要的地位。计算机网络课程教学的方式方法决定着学生的学习兴趣和对专业知识的掌握力度。随着MOOC方式的流行，传统教学模式因其所固有的局限性迫切需要做出适当的变革，以适应新时代的教学要求。

一、MOOC教学的特点

基于MOOC方式的教学方式本质上也是基于网络的在线教学，但其与传统的网络教学又有着本质上的不同，主要体现在教学的设计方式和其所遵循的连接主义式教学设计原则。

（一）MOOC教学的设计方式。MOOC教学的设计方式改变了教师作为课堂主体者的身份，体现了以学生学习为主体，教师作为引导者角色的教学设计方式，主要表现为以下方式：

1.采用细颗粒度的知识点设计，单个知识点讲解通常控制在5分钟至10分钟左右，可以使学生在学习的过程中有效学习时间最大化。

2.运用互联网的模式来处理与学生的互动，回应学生的疑虑，主要采用小组讨论的方式处理与学生的互动。

3.客观地综合运用诸如随堂习题和在线考试的网络评价系统，达到科学合理地对学生所学课程进行考核的目的。

（二）集结方式的教学设计。具体如下：

1.采用集结方式的MOOC教学设计可以很容易地收集、处理各类信息资源，然后将这些信息资源分类集结成相关专题，以利于不同类型的学生进行分类学习。

2.基于MOOC方式的网络教学方式突破了传统教学中的教材固定化模式，可以在不改变课程体系的情况下对不同教材进行裁剪组合。

3.通过互联网的方式与其他教学设计者进行交流沟通，以更进一步提升教学设计的有效性。

二、计算机网络课程教学面临的挑战

伴随着计算机技术的进步，将计算机引入教学活动中形成多媒体教学，改变了传统教学活动中“黑板+粉笔”的教学模式，但现阶段的普通多媒体教学方式仍然面临着巨大的挑战，主要表现在以下方面。

（一）教学内容选取有限。综合部分国内外计算机网络经典教材（见表1），Tanenbaum教授的Computer Network和谢希仁教授的《计算机网络》均通过OSI七层简化模型后的五层模型来组织内容，课程内容从物理层到应用层逐步讲解网络的基础概念、基本原理、相关技术和应用等，其特点是概念清楚、层次清晰，但内容偏重理论化，不便于利用实验对理论的验证。Kurose教授主编的Computer Networks：A Top-Down Approach Featuring the Internet则以Internet为主要线索，自应用层逐步到物理层讲解计算机网络协议原理等，该教材精心设计了大量的课后实践任务，使学生在实践中掌握网络原理，但需要学生能在课后自觉独立完成这些实践任务。Peterson教授主编的Computer Networks：A Systems Approach同样采用自底向上逐层讲解的思路，Peterson教授反对对计算机网络严格分层，更强调计算机网络整体的系统观，该教材内容较为丰富，需要有足够的课时数才能达到较好的学习效果。但不管什么类型的教材，其所包含的内容均有限，很难做到既对经典原理探讨的同时又对前沿研究领域的深入探究。而多媒体教学在内容的选取上就更难做到相应的平衡，受限于课时，教师通常只能讲解到OSI七层简化模型后的五层模型，网络的高级话题诸如Internet测量、软件定义网络（SDN）等都很难涉及，更无法涉及网络前沿知识。

表1 计算机网络国内外经典教材

類别 书名 作者

教材 计算机网络 谢希仁

教材 Computer Networks Andrea S Tanenbaum

教材 Computer Networks：A Top-Down Approach Featuring the Internet James F Kurose

教材 Computer Networks：A Systems Approach Larry Peterson

（二）教学设计多样性不足。多媒体教学的普遍展开虽然在很大程度上提升了教师教学设计的观念，但随着网络技术的不断进步，其局限性也开始逐渐体现出来。多媒体教学在教学设计上虽然能够引入很多诸如视频等素材，但总体上看仍然是以讲解教学为主要，教师处于教学活动中的主体地位，学生处于被动接受知识，而且当前教学课堂时长过长，学生不可能一直保持较强的专注力，因而学生对课程的学习兴趣也会变弱，这对学生知识的掌握非常不利。现阶段的多媒体教学受制于教学时间和考核方式等，很难在课堂上引入诸如课堂讨论、小组活动和游戏等教学设计，或是教师有意引入课堂讨论等教学设计，也只能是点到为止，不能真正让学生成为学习的主体。

（三）实验设施的局限性。计算机网络课程现阶段的多媒体教学方式将理论讲授和实验环节分别进行，对于部分验证性实验，在理论讲授完毕后，学生并不一定能理解其原理，而需要马上进行验证以加强其对知识点的掌握。受制于计算机网络物理设备的价格和实验教学场地等因素，应用型高校计算机网络硬件实验环境的构建不足，这就不足以让学生在实验环节中掌握理论知识，因此这种情况迫切需要进行相应的变革。

（四）考核方式的不合理。对计算机网络课程的考核方式通常都是采用期末考试成绩和平时成绩的综合计算，期末考试通常只能考核学生理论的理解程度，只能在部分程度上体现出学生对课程的理解深入，而要全面掌握学生对课程的学习程度，必须对这种考核制度进行适当的变革。

三、MOOC方式下的计算机网络课程教学

针对上述计算机网络课程教学面临的挑战，本文将结合MOOC教学的优点从教学内容、教学设计、教学方法、实验设置、作业设置、课程考核等六个方面对MOOC方式下的计算机网络课程教学进行探讨。

（一）教学内容。基于MOOC方式，教学内容完全可以在不增加学生负担的情况下，综合计算机网络的经典教材，对经典教材进行裁剪重组，丰富教学内容，达到既有广度又有深度。得益于MOOC方式的网络教学方式，可以分类列出大量的课后阅读材料供学生阅读，使有能力的学生在理解教材的基础上更进一步加深对课程的理解。同时，还可以在教材的基础上增加本领域内的前沿研究课题供学生进行选择性研究，比如在无线网络的基础上可以增加物联网、VANET等前沿技术，进而拓宽学生的视野，提高学生对计算机网络的学习兴趣。

（二）教学设计。基于MOOC方式，教学设计方式可以灵活多变，在教学中引入参与式教学方法中的课堂讨论、头脑风暴、角色扮演、小组活动、游戏、案例分析等，进一步构建出学生为主体、教师为引导者的教学体系设计。在MOOC方式下的网络课堂教学中，为了激发学生的思维广度，可以设置相关议题的讨论，而且这种讨论甚至可以是学习小组的一种自发行为，无需教师的约束。为了让学生更好地了解现有计算机和网络等技术的发展历程，可以设置相应的模块来展示IBM、Cisco、微软、华为等公司提出的技术回顾和未来的技术预测等，这样可以开拓学生的事业，同时让他们更好地理解计算机和网络的现状和未来，激发他们学习计算机网络的兴趣。基于多年对学生的观察，大部分计算机类学生对网络游戏都有着较为浓厚的兴趣。在MOOC方式下的网络课堂可以很方便地引入诸如Cisco Aspire，一款Cisco公司的网络工程师角色扮演游戏，让学生在游戏中进一步推进知识的掌握应用。计算机网络课程最终需要在现实生活中得到实际的应用，因此在讲述过程中可以在知识点细颗粒度上设置时设置相应的案例分析。

（三）实验设置。在网络技术的学习中，受限于网络设备的价格和地理位置的限制，同时也受限于网络搭建的复杂性，现代计算机网络技术的学习往往在仿真环境中进行。根据MOOC方式网络教学的特点，利用NS3、Matlab、Packet Tracer等仿真軟件构建虚拟实验室，让学生在实践过程中不再局限于物理实验室的限制，对较为抽象的理论学习过程中利用实验积极进行验证，以加深对知识的掌握力度。

（四）作业练习设置。基于MOOC方式，网络教学设计中知识点设计为细颗粒度，通常要求每个知识点均为5～10分钟，因此在知识点上的作业的设置通常以选择题为主，而且题量不宜过多。同时，在知识点后设置作业练习时需要对各方面综合考虑，既让学生掌握知识点，能就该知识点展开想象，还不能过于复杂化。

（五）课程考核。基于MOOC方式的网络教学条件下，对课程的考核通常意义上也是基于网络进行的，因此需对考核方式进行全方面的变革。从总体上看，考核结果需要体现出：（1）小组讨论和知识点后的作业练习在最后考核中也占据着非常重要的作用，学生必须摈弃单纯依靠以往期末考试的发挥就能得到好的考核结果的思想，这对学生的考核评价更加公平公正；（2）制定更加严格和合理的考核细则，同时也要对学生有着人性化的考量，如允许学生学习感兴趣的提高专题，以抵消部分作业练习等。

（六）教学方法。基于MOOC方式的网络教学条件下，理论上可以不受课时数的限制，因此可以更容易综合运用案例式、探究式、问题式等多种教学方法。网络教学的理念突出了学生学习的主体地位，转变了教师教学活动中的主导地位，教师在后期教学过程中更多的是起到引导者、讨和监督者的作用。但值得注意的是，MOOC方式的教学知识点均是细颗粒度的，授课教师在讲解时需要很快抓住学生学习时的兴奋点，以提高学生对知识点学习的兴趣。基于MOOC方式的教学方法对授课教师要求更高，不仅需要授课教师将较大的知识点平衡为较小的知识点，并在有限的时间内较为清晰地讲解，综合起来还要具有一定的深度，在知识点后的习题和对专题阅读材料等都需要突出重点，难易适中。

总之，针对不同学生的学习能力，采用MOOC细颗粒化知识点的网络教学与传统教学相结合的教学方式，积极转变教师在教学活动中的地位与角色，能显著提高学生对计算机网络的学习兴趣，并能明显提升学生的自学能力。虽然基于MOOC方式的网络教学可以更好地促进学生专业学习能力的提高，但仍然需要注意其中的问题，提高MOOC方式下教师自身教学水平，合理引导学生自学，督促学生保持学习的持续性，并在实践中改善教育教学方式，探索完善基于MOOC方式的网络教学与传统教学的融合，以达到促进学生学习专业知识和自我学习能力提高的目的。

【参考文献】

[1]Robinson A C， Kerski J， Long E C， et al. Maps and the geospatial revolution： teaching a massive open online course （MOOC） in geography[J]. Journal of Geography in Higher Education，2015（1）

[2]Pappano L. The Year of the MOOC[J]. The New York Times， 2012（12）

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[4]吴南中.理解课程——MOOC教学设计的内在逻辑[J].电化教育研究，2015（3）

[5]周香英，钟琦.计算思维视野下大学计算机课程的 MOOC教学模式研究[J].赣南师范学院学报，2014 （6）

[6]单勇，张净玉.专业基础课程引入MOOC教学模式的关键问题探讨[J].科技创新导报，2015（1）

[7]王红.工科教育中MOOC教学模式的应用探析[J].现代企业教育，2014（24）

【基金项目】广西高等教育教学改革工程立项项目（2014JGA273）；广西高等教育教学改革工程立项项目（2013JGA273）

【作者简介】杨 华（1981- ），男，四川简阳人，桂林航天工业学院信息工程系副教授，硕士，研究方向：计算机网络教学，协议仿真。

（责编 黎 原）