楊華 李志遠
【摘 要】以計算機網(wǎng)絡(luò)課程為例,分析該課程當(dāng)前面臨的問題,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法、實驗設(shè)置、作業(yè)設(shè)置、課程考核等六個方面對MOOC方式下的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)進行探討。
【關(guān)鍵詞】MOOC 計算機網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)
【中圖分類號】 G 【文獻標(biāo)識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2015)08C-0158-03
從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來說,互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是促進社會的信息溝通,使社會信息交流和獲取的效率更高、成本更低。網(wǎng)絡(luò)教育無疑十分符合這一定律,在萬物皆互聯(lián)的情況下,網(wǎng)絡(luò)教育如此之大的市場借助互聯(lián)網(wǎng),無疑將實現(xiàn)一次更大的飛躍。大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程(Massive Open Online Courses,MOOC,即慕課)是一種學(xué)習(xí)者規(guī)模較大、學(xué)習(xí)者通過互聯(lián)網(wǎng)的方式進行學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)課堂。計算機網(wǎng)絡(luò)課程作為計算機及相關(guān)專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)中有著非常重要的地位。計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的方式方法決定著學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對專業(yè)知識的掌握力度。隨著MOOC方式的流行,傳統(tǒng)教學(xué)模式因其所固有的局限性迫切需要做出適當(dāng)?shù)淖兏铮赃m應(yīng)新時代的教學(xué)要求。
一、MOOC教學(xué)的特點
基于MOOC方式的教學(xué)方式本質(zhì)上也是基于網(wǎng)絡(luò)的在線教學(xué),但其與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)又有著本質(zhì)上的不同,主要體現(xiàn)在教學(xué)的設(shè)計方式和其所遵循的連接主義式教學(xué)設(shè)計原則。
(一)MOOC教學(xué)的設(shè)計方式。MOOC教學(xué)的設(shè)計方式改變了教師作為課堂主體者的身份,體現(xiàn)了以學(xué)生學(xué)習(xí)為主體,教師作為引導(dǎo)者角色的教學(xué)設(shè)計方式,主要表現(xiàn)為以下方式:
1.采用細顆粒度的知識點設(shè)計,單個知識點講解通??刂圃?分鐘至10分鐘左右,可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中有效學(xué)習(xí)時間最大化。
2.運用互聯(lián)網(wǎng)的模式來處理與學(xué)生的互動,回應(yīng)學(xué)生的疑慮,主要采用小組討論的方式處理與學(xué)生的互動。
3.客觀地綜合運用諸如隨堂習(xí)題和在線考試的網(wǎng)絡(luò)評價系統(tǒng),達到科學(xué)合理地對學(xué)生所學(xué)課程進行考核的目的。
(二)集結(jié)方式的教學(xué)設(shè)計。具體如下:
1.采用集結(jié)方式的MOOC教學(xué)設(shè)計可以很容易地收集、處理各類信息資源,然后將這些信息資源分類集結(jié)成相關(guān)專題,以利于不同類型的學(xué)生進行分類學(xué)習(xí)。
2.基于MOOC方式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式突破了傳統(tǒng)教學(xué)中的教材固定化模式,可以在不改變課程體系的情況下對不同教材進行裁剪組合。
3.通過互聯(lián)網(wǎng)的方式與其他教學(xué)設(shè)計者進行交流溝通,以更進一步提升教學(xué)設(shè)計的有效性。
二、計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)
伴隨著計算機技術(shù)的進步,將計算機引入教學(xué)活動中形成多媒體教學(xué),改變了傳統(tǒng)教學(xué)活動中“黑板+粉筆”的教學(xué)模式,但現(xiàn)階段的普通多媒體教學(xué)方式仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)在以下方面。
(一)教學(xué)內(nèi)容選取有限。綜合部分國內(nèi)外計算機網(wǎng)絡(luò)經(jīng)典教材(見表1),Tanenbaum教授的Computer Network和謝希仁教授的《計算機網(wǎng)絡(luò)》均通過OSI七層簡化模型后的五層模型來組織內(nèi)容,課程內(nèi)容從物理層到應(yīng)用層逐步講解網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)概念、基本原理、相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用等,其特點是概念清楚、層次清晰,但內(nèi)容偏重理論化,不便于利用實驗對理論的驗證。Kurose教授主編的Computer Networks:A Top-Down Approach Featuring the Internet則以Internet為主要線索,自應(yīng)用層逐步到物理層講解計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議原理等,該教材精心設(shè)計了大量的課后實踐任務(wù),使學(xué)生在實踐中掌握網(wǎng)絡(luò)原理,但需要學(xué)生能在課后自覺獨立完成這些實踐任務(wù)。Peterson教授主編的Computer Networks:A Systems Approach同樣采用自底向上逐層講解的思路,Peterson教授反對對計算機網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格分層,更強調(diào)計算機網(wǎng)絡(luò)整體的系統(tǒng)觀,該教材內(nèi)容較為豐富,需要有足夠的課時數(shù)才能達到較好的學(xué)習(xí)效果。但不管什么類型的教材,其所包含的內(nèi)容均有限,很難做到既對經(jīng)典原理探討的同時又對前沿研究領(lǐng)域的深入探究。而多媒體教學(xué)在內(nèi)容的選取上就更難做到相應(yīng)的平衡,受限于課時,教師通常只能講解到OSI七層簡化模型后的五層模型,網(wǎng)絡(luò)的高級話題諸如Internet測量、軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)等都很難涉及,更無法涉及網(wǎng)絡(luò)前沿知識。
表1 計算機網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外經(jīng)典教材
類別 書名 作者
教材 計算機網(wǎng)絡(luò) 謝希仁
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)教學(xué)設(shè)計多樣性不足。多媒體教學(xué)的普遍展開雖然在很大程度上提升了教師教學(xué)設(shè)計的觀念,但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進步,其局限性也開始逐漸體現(xiàn)出來。多媒體教學(xué)在教學(xué)設(shè)計上雖然能夠引入很多諸如視頻等素材,但總體上看仍然是以講解教學(xué)為主要,教師處于教學(xué)活動中的主體地位,學(xué)生處于被動接受知識,而且當(dāng)前教學(xué)課堂時長過長,學(xué)生不可能一直保持較強的專注力,因而學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣也會變?nèi)?,這對學(xué)生知識的掌握非常不利?,F(xiàn)階段的多媒體教學(xué)受制于教學(xué)時間和考核方式等,很難在課堂上引入諸如課堂討論、小組活動和游戲等教學(xué)設(shè)計,或是教師有意引入課堂討論等教學(xué)設(shè)計,也只能是點到為止,不能真正讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。
(三)實驗設(shè)施的局限性。計算機網(wǎng)絡(luò)課程現(xiàn)階段的多媒體教學(xué)方式將理論講授和實驗環(huán)節(jié)分別進行,對于部分驗證性實驗,在理論講授完畢后,學(xué)生并不一定能理解其原理,而需要馬上進行驗證以加強其對知識點的掌握。受制于計算機網(wǎng)絡(luò)物理設(shè)備的價格和實驗教學(xué)場地等因素,應(yīng)用型高校計算機網(wǎng)絡(luò)硬件實驗環(huán)境的構(gòu)建不足,這就不足以讓學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)中掌握理論知識,因此這種情況迫切需要進行相應(yīng)的變革。
(四)考核方式的不合理。對計算機網(wǎng)絡(luò)課程的考核方式通常都是采用期末考試成績和平時成績的綜合計算,期末考試通常只能考核學(xué)生理論的理解程度,只能在部分程度上體現(xiàn)出學(xué)生對課程的理解深入,而要全面掌握學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)程度,必須對這種考核制度進行適當(dāng)?shù)淖兏铩?/p>
三、MOOC方式下的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)
針對上述計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)面臨的挑戰(zhàn),本文將結(jié)合MOOC教學(xué)的優(yōu)點從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法、實驗設(shè)置、作業(yè)設(shè)置、課程考核等六個方面對MOOC方式下的計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)進行探討。
(一)教學(xué)內(nèi)容?;贛OOC方式,教學(xué)內(nèi)容完全可以在不增加學(xué)生負擔(dān)的情況下,綜合計算機網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典教材,對經(jīng)典教材進行裁剪重組,豐富教學(xué)內(nèi)容,達到既有廣度又有深度。得益于MOOC方式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式,可以分類列出大量的課后閱讀材料供學(xué)生閱讀,使有能力的學(xué)生在理解教材的基礎(chǔ)上更進一步加深對課程的理解。同時,還可以在教材的基礎(chǔ)上增加本領(lǐng)域內(nèi)的前沿研究課題供學(xué)生進行選擇性研究,比如在無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上可以增加物聯(lián)網(wǎng)、VANET等前沿技術(shù),進而拓寬學(xué)生的視野,提高學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)興趣。
(二)教學(xué)設(shè)計?;贛OOC方式,教學(xué)設(shè)計方式可以靈活多變,在教學(xué)中引入?yún)⑴c式教學(xué)方法中的課堂討論、頭腦風(fēng)暴、角色扮演、小組活動、游戲、案例分析等,進一步構(gòu)建出學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)者的教學(xué)體系設(shè)計。在MOOC方式下的網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)中,為了激發(fā)學(xué)生的思維廣度,可以設(shè)置相關(guān)議題的討論,而且這種討論甚至可以是學(xué)習(xí)小組的一種自發(fā)行為,無需教師的約束。為了讓學(xué)生更好地了解現(xiàn)有計算機和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展歷程,可以設(shè)置相應(yīng)的模塊來展示IBM、Cisco、微軟、華為等公司提出的技術(shù)回顧和未來的技術(shù)預(yù)測等,這樣可以開拓學(xué)生的事業(yè),同時讓他們更好地理解計算機和網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和未來,激發(fā)他們學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)的興趣?;诙嗄陮W(xué)生的觀察,大部分計算機類學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)游戲都有著較為濃厚的興趣。在MOOC方式下的網(wǎng)絡(luò)課堂可以很方便地引入諸如Cisco Aspire,一款Cisco公司的網(wǎng)絡(luò)工程師角色扮演游戲,讓學(xué)生在游戲中進一步推進知識的掌握應(yīng)用。計算機網(wǎng)絡(luò)課程最終需要在現(xiàn)實生活中得到實際的應(yīng)用,因此在講述過程中可以在知識點細顆粒度上設(shè)置時設(shè)置相應(yīng)的案例分析。
(三)實驗設(shè)置。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)中,受限于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價格和地理位置的限制,同時也受限于網(wǎng)絡(luò)搭建的復(fù)雜性,現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的學(xué)習(xí)往往在仿真環(huán)境中進行。根據(jù)MOOC方式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點,利用NS3、Matlab、Packet Tracer等仿真軟件構(gòu)建虛擬實驗室,讓學(xué)生在實踐過程中不再局限于物理實驗室的限制,對較為抽象的理論學(xué)習(xí)過程中利用實驗積極進行驗證,以加深對知識的掌握力度。
(四)作業(yè)練習(xí)設(shè)置?;贛OOC方式,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計中知識點設(shè)計為細顆粒度,通常要求每個知識點均為5~10分鐘,因此在知識點上的作業(yè)的設(shè)置通常以選擇題為主,而且題量不宜過多。同時,在知識點后設(shè)置作業(yè)練習(xí)時需要對各方面綜合考慮,既讓學(xué)生掌握知識點,能就該知識點展開想象,還不能過于復(fù)雜化。
(五)課程考核?;贛OOC方式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)條件下,對課程的考核通常意義上也是基于網(wǎng)絡(luò)進行的,因此需對考核方式進行全方面的變革。從總體上看,考核結(jié)果需要體現(xiàn)出:(1)小組討論和知識點后的作業(yè)練習(xí)在最后考核中也占據(jù)著非常重要的作用,學(xué)生必須擯棄單純依靠以往期末考試的發(fā)揮就能得到好的考核結(jié)果的思想,這對學(xué)生的考核評價更加公平公正;(2)制定更加嚴(yán)格和合理的考核細則,同時也要對學(xué)生有著人性化的考量,如允許學(xué)生學(xué)習(xí)感興趣的提高專題,以抵消部分作業(yè)練習(xí)等。
(六)教學(xué)方法。基于MOOC方式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)條件下,理論上可以不受課時數(shù)的限制,因此可以更容易綜合運用案例式、探究式、問題式等多種教學(xué)方法。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的理念突出了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,轉(zhuǎn)變了教師教學(xué)活動中的主導(dǎo)地位,教師在后期教學(xué)過程中更多的是起到引導(dǎo)者、討和監(jiān)督者的作用。但值得注意的是,MOOC方式的教學(xué)知識點均是細顆粒度的,授課教師在講解時需要很快抓住學(xué)生學(xué)習(xí)時的興奮點,以提高學(xué)生對知識點學(xué)習(xí)的興趣?;贛OOC方式的教學(xué)方法對授課教師要求更高,不僅需要授課教師將較大的知識點平衡為較小的知識點,并在有限的時間內(nèi)較為清晰地講解,綜合起來還要具有一定的深度,在知識點后的習(xí)題和對專題閱讀材料等都需要突出重點,難易適中。
總之,針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,采用MOOC細顆粒化知識點的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式,積極轉(zhuǎn)變教師在教學(xué)活動中的地位與角色,能顯著提高學(xué)生對計算機網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)興趣,并能明顯提升學(xué)生的自學(xué)能力。雖然基于MOOC方式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以更好地促進學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)能力的提高,但仍然需要注意其中的問題,提高MOOC方式下教師自身教學(xué)水平,合理引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),督促學(xué)生保持學(xué)習(xí)的持續(xù)性,并在實踐中改善教育教學(xué)方式,探索完善基于MOOC方式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的融合,以達到促進學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識和自我學(xué)習(xí)能力提高的目的。
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【基金項目】廣西高等教育教學(xué)改革工程立項項目(2014JGA273);廣西高等教育教學(xué)改革工程立項項目(2013JGA273)
【作者簡介】楊 華(1981- ),男,四川簡陽人,桂林航天工業(yè)學(xué)院信息工程系副教授,碩士,研究方向:計算機網(wǎng)絡(luò)教學(xué),協(xié)議仿真。
(責(zé)編 黎 原)