摘要：文章探討了深度學(xué)習(xí)理念在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中的應(yīng)用，并以“子網(wǎng)劃分與聚合”一節(jié)為例，構(gòu)建了一種基于深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)模式。該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)探究、批判性思考和知識(shí)遷移應(yīng)用，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率和問題解決能力。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)模式；知識(shí)遷移

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）34-0170-03開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

0引言

深度學(xué)習(xí)這一理論是由Marton于1976年提出的概念[1]，當(dāng)下在機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，近些年來(lái)逐步引入教育領(lǐng)域，并成為教育行業(yè)的熱門研究對(duì)象之一[2]。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者積極主動(dòng)、批判性地學(xué)習(xí)新知識(shí)，并將其遷移應(yīng)用于解決實(shí)際問題。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的相關(guān)理論較為枯燥復(fù)雜，要求學(xué)生將理論知識(shí)遷移到具體實(shí)踐操作的過程難度較高，因此在實(shí)際的教學(xué)過程中傳統(tǒng)的教學(xué)方式效果往往難以達(dá)到預(yù)期。深度學(xué)習(xí)的理論強(qiáng)調(diào)知識(shí)的重構(gòu)、知識(shí)的遷移以及對(duì)具體問題的解決，這對(duì)提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)效果給出了新的解決途徑。

1深度學(xué)習(xí)理論

1.1深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

深度學(xué)習(xí)的概念最早由FerenceMarton和RogerSaljo于1976年提出，他們將學(xué)習(xí)者劃分為深度水平加工者和淺層水平加工者[5]。美國(guó)研究委員會(huì)認(rèn)為深度學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者能夠把學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)用到新的學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)過程，也就是遷移[3]。國(guó)內(nèi)學(xué)者祝智庭教授認(rèn)為深度學(xué)習(xí)應(yīng)該掌握核心學(xué)術(shù)內(nèi)容的能力、審辨思維與復(fù)雜問題解決的能力、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的能力、發(fā)展與維持學(xué)術(shù)意念的能力、協(xié)同作業(yè)的能力、有效溝通的能力[4]。為我國(guó)教育界大多數(shù)學(xué)者認(rèn)可的則是黎加厚與何玲教授提出的觀點(diǎn)，他們認(rèn)為深度學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)者在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，對(duì)新思想和新知識(shí)進(jìn)行批判性地學(xué)習(xí)，同時(shí)將其融入自身現(xiàn)有的知識(shí)架構(gòu)中，對(duì)于新的環(huán)境、新的情境能夠完成知識(shí)遷移，并做出決策以解決問題的學(xué)習(xí)[5]。

1.2深度學(xué)習(xí)理論應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的優(yōu)勢(shì)

首先，深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是積極主動(dòng)的自發(fā)學(xué)習(xí)，這使得學(xué)生能夠成為教學(xué)活動(dòng)的主體，進(jìn)而促使學(xué)生能夠完成對(duì)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、工作原理、具體應(yīng)用等理論知識(shí)的相關(guān)思考；其次，深度學(xué)習(xí)的重要手段是批判性理解，要求學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)持有懷疑態(tài)度，在對(duì)知識(shí)質(zhì)疑的過程中進(jìn)一步分析、理解、判斷，然后理解并運(yùn)用，這對(duì)于學(xué)習(xí)迅速發(fā)展中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言是必需的，學(xué)生需要善于分辨新技術(shù)之間的聯(lián)系，從而加深對(duì)于原理性知識(shí)的理解[6]；第三，深度學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是完成知識(shí)在新環(huán)境、新情境的遷移，所謂的遷移即是知識(shí)的具體應(yīng)用，這亦契合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的最終教學(xué)目標(biāo)，希望學(xué)生能夠通過掌握的理論知識(shí)與實(shí)踐技能分析具體的網(wǎng)絡(luò)需求、構(gòu)建相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)搭建方案。

2深度學(xué)習(xí)理念下計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)模式的構(gòu)建

2.1課程預(yù)設(shè)

課程的預(yù)設(shè)環(huán)節(jié)是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)，其主要任務(wù)是預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)、選擇教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)、制作與尋找教學(xué)資源以及預(yù)測(cè)評(píng)估。發(fā)展高階思維能力是深度學(xué)習(xí)的核心目標(biāo)，高階思維能力主要表現(xiàn)為對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的分析、應(yīng)用以及對(duì)知識(shí)的評(píng)估評(píng)價(jià)，最終發(fā)展出創(chuàng)造能力，而不是僅僅停留在對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的淺層認(rèn)知上。因此，深度學(xué)習(xí)理念下的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中，教學(xué)目標(biāo)的預(yù)設(shè)、教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)，在深刻領(lǐng)會(huì)課程內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，在目標(biāo)的設(shè)定與活動(dòng)的設(shè)計(jì)中需要體現(xiàn)發(fā)展學(xué)生高階思維能力的內(nèi)容。此外，預(yù)測(cè)評(píng)估是本環(huán)節(jié)中的必要步驟，是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的前提條件。類似于學(xué)情分析，預(yù)測(cè)評(píng)估中需要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行分析，同時(shí)也需要教師在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容深度理解的基礎(chǔ)上，圍繞教學(xué)的后續(xù)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)相應(yīng)內(nèi)容，以預(yù)測(cè)學(xué)生對(duì)接下來(lái)新知的接受程度、實(shí)驗(yàn)操作的難易程度等。

2.2知識(shí)體系構(gòu)建

情境創(chuàng)設(shè)已有知識(shí)激活、新知識(shí)獲取、知識(shí)整合。情境創(chuàng)設(shè)是為學(xué)生創(chuàng)造必要的學(xué)習(xí)情境，是促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的必要條件。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的情境創(chuàng)設(shè)主要通過創(chuàng)設(shè)具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求等完成。已有知識(shí)激活中可以根據(jù)已創(chuàng)設(shè)的情境，教師設(shè)計(jì)相關(guān)問題來(lái)幫助學(xué)生完成。教師設(shè)計(jì)的問題主要分兩類——引導(dǎo)性問題與思考性問題，引導(dǎo)性問題的設(shè)計(jì)主要依據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)架構(gòu)，其目的是引出新知識(shí)；思考性問題的目的是激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維，為學(xué)生后續(xù)對(duì)新知質(zhì)疑性學(xué)習(xí)埋下種子。新知識(shí)的獲取可以先由教師展示網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)工具、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案，然后再由學(xué)生在動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過程中獲得。需要學(xué)生通過批判性思考、質(zhì)疑性學(xué)習(xí)完成。在這個(gè)過程中，教師需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的思考性問題與檢驗(yàn)性問題，幫助學(xué)生完成這個(gè)過程。

2.3知識(shí)遷移應(yīng)用

完成知識(shí)體系的構(gòu)建并不意味著能夠熟練應(yīng)用知識(shí)，還需要對(duì)知識(shí)的深度加工，需要學(xué)生完成知識(shí)從原先場(chǎng)景遷移到新場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用，即要求學(xué)生完成知識(shí)的融會(huì)貫通、在多種問題情境下的靈活運(yùn)用。當(dāng)然，該環(huán)節(jié)需要教師在前兩個(gè)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，對(duì)原先的教學(xué)情境、網(wǎng)絡(luò)問題進(jìn)行拓展，設(shè)計(jì)更加具體、復(fù)雜、應(yīng)用性較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)需求，并要求學(xué)生在協(xié)作學(xué)習(xí)與探究性學(xué)習(xí)的過程中，找到問題的解決方案。知識(shí)遷移應(yīng)用是深度學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)，對(duì)教師也提出了更高的要求，需要教師在前幾個(gè)教學(xué)步驟的基礎(chǔ)上，提取核心問題并使其具有靈活性和框架式的特征，然后為學(xué)生提供進(jìn)行知識(shí)深度加工的步驟指導(dǎo)，以幫助學(xué)生完成知識(shí)的遷移應(yīng)用。另一方面，知識(shí)遷移應(yīng)用環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生主體能動(dòng)性的要求也較高，需要學(xué)生能夠完成自主學(xué)習(xí)，并通過思考與領(lǐng)悟完成對(duì)新知識(shí)的深度理解。

2.4評(píng)價(jià)與反思

作為知識(shí)建構(gòu)過程的后續(xù)，學(xué)生需要在完成知識(shí)體系建構(gòu)后，對(duì)整個(gè)過程和學(xué)習(xí)成果進(jìn)行批判性反思，以完成重新認(rèn)知與思考，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足并予以調(diào)整，因此，評(píng)價(jià)與反思環(huán)節(jié)被看作是深度學(xué)習(xí)的保障環(huán)節(jié)。深度學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)與反思需要以課程預(yù)設(shè)環(huán)節(jié)中制訂的課程教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，運(yùn)用提問、測(cè)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)分析等方法，對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行價(jià)值判斷。除了從認(rèn)知的層面進(jìn)行評(píng)價(jià)外，就計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)而言，還需要從技能操作、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的層面，評(píng)估對(duì)于實(shí)際問題的解決能力。此外，深度學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)反思更強(qiáng)調(diào)自主性、過程性與反饋性，要求學(xué)生在完成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的過程中不斷主動(dòng)探究，以提升高階思維的能力。因此，深度學(xué)習(xí)下的評(píng)價(jià)與反思的形式更側(cè)重學(xué)生的自我評(píng)價(jià)與自我反思，依據(jù)教師針對(duì)教學(xué)案例給出的解決方案，對(duì)自己的思路與答案進(jìn)行反思，當(dāng)然，也可以通過分組互評(píng)，在評(píng)價(jià)反思的同時(shí)深化學(xué)生的思維過程。

3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的深度學(xué)習(xí)案例

3.1課程預(yù)設(shè)

以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的“子網(wǎng)劃分與聚合”一節(jié)為例，在深度學(xué)習(xí)的預(yù)設(shè)環(huán)節(jié)中教師主要需要對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動(dòng)以及預(yù)測(cè)評(píng)估三部分內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)?！白泳W(wǎng)劃分與聚合”一節(jié)在學(xué)生知識(shí)目標(biāo)方面包括掌握子網(wǎng)的概念、子網(wǎng)掩碼的概念、地址塊的概念等，能力目標(biāo)方面包括理解劃分子網(wǎng)、構(gòu)造超網(wǎng)的基本思路，技能目標(biāo)方面包括掌握對(duì)于小型網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分的具體方法；在深度學(xué)習(xí)理念方面要求學(xué)生首先面對(duì)子網(wǎng)劃分的相關(guān)專業(yè)知識(shí)能夠進(jìn)行自我探究，然后對(duì)于教師創(chuàng)設(shè)的情境案例進(jìn)行多角度的思維考慮，最終能夠動(dòng)手進(jìn)行子網(wǎng)劃分的實(shí)踐操作，簡(jiǎn)而言之即是提升自我探究、自我理解以及動(dòng)手操作的能力。教學(xué)活動(dòng)的流程主要包括五個(gè)部分——子網(wǎng)掩碼相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的講授、小型網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)的劃分實(shí)踐、研究討論、小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)地址的分配實(shí)踐、網(wǎng)絡(luò)方案的評(píng)價(jià)，流程的前兩個(gè)步驟用以為學(xué)生進(jìn)行知識(shí)體系的構(gòu)建，中間兩個(gè)步驟即為知識(shí)的遷移與應(yīng)用，最后一部分則是評(píng)價(jià)反思環(huán)節(jié)。針對(duì)“子網(wǎng)劃分與聚合”一節(jié)的內(nèi)容，預(yù)測(cè)評(píng)估部分需要教師布置相關(guān)復(fù)習(xí)測(cè)試題，在課前幫助學(xué)生回顧IP地址的相關(guān)概念、了解學(xué)生對(duì)局域網(wǎng)內(nèi)IP作用的理解程度，并依據(jù)此對(duì)教學(xué)活動(dòng)中涉及的實(shí)踐內(nèi)容的難度進(jìn)行調(diào)整，對(duì)最終的教學(xué)效果進(jìn)行初步預(yù)估。

3.2知識(shí)體系構(gòu)建及遷移應(yīng)用

“子網(wǎng)劃分與聚合”一節(jié)知識(shí)體系建構(gòu)環(huán)節(jié)的四個(gè)步驟的內(nèi)容如表1所示。

知識(shí)遷移應(yīng)用的部分由研究討論環(huán)節(jié)引入，其作用主要是激發(fā)學(xué)生批判性的思考，由此逐步進(jìn)入深度學(xué)習(xí)。該環(huán)節(jié)中教師主要設(shè)計(jì)思考性的問題：1）針對(duì)前一案例，在滿足需求也不浪費(fèi)的前提下，如何根據(jù)各個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量進(jìn)行IP地址的分配？原方案是否需要調(diào)整改進(jìn)？2）在子網(wǎng)增多、路由表項(xiàng)增多的情況下，如何減輕路由的資源開銷？考慮到學(xué)生對(duì)于新知識(shí)接受程度的不同，研究討論環(huán)節(jié)可以分小組進(jìn)行，較為利于激發(fā)學(xué)生的自主性。以研究討論的結(jié)果為基礎(chǔ)，教師展示教學(xué)流程中最后一個(gè)案例項(xiàng)目——小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，由小組進(jìn)行子網(wǎng)劃分方案的設(shè)計(jì)。

3.3評(píng)價(jià)與反思

評(píng)價(jià)反思的環(huán)節(jié)主要針對(duì)各個(gè)小組的小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。各個(gè)小組首先分享案例中企業(yè)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分的思路，然后展示詳細(xì)的劃分方案拓?fù)鋱D，再由其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)比較，最后由教師進(jìn)行總結(jié)。在小組評(píng)價(jià)與教師總結(jié)的過程中，可以按照如表2中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。

在整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生經(jīng)歷了由淺層學(xué)習(xí)到深度學(xué)習(xí)的流程，體驗(yàn)了理論解釋、批判性思考、發(fā)散性討論以及知識(shí)應(yīng)用實(shí)踐，因此教師在進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)時(shí)不能僅停留在對(duì)知識(shí)的淺層獲取上，需要涵蓋學(xué)生思考能力、表達(dá)能力、溝通能力、知識(shí)構(gòu)建能力以及問題解決能力的評(píng)價(jià)。

4結(jié)束語(yǔ)

本文探討了深度學(xué)習(xí)理念在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用，并以“子網(wǎng)劃分與聚合”一節(jié)為例，構(gòu)建了深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式。該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與、批判性思考和知識(shí)遷移應(yīng)用，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率和問題解決能力。當(dāng)然，深度學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)體系還有待完善，未來(lái)需要進(jìn)一步探索更科學(xué)、更全面的評(píng)價(jià)方法。

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