基于翻转课堂教学模式在计算机网络教学中的应用探索
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作者:张旭 韩芳
摘要：计算机网络课程是面向普通高等院校计算机专业学生开设的一门专业必修课，选课总人数及各班级人数相对较多，学生学习基础参差不齐，学习进度难以统一。本文提出在计算机网络课程中采用基于翻转课堂的混合教学模式，将传统课堂教学和网络教学的优势互补，课上学习与课下学习方法相结合，改变了学习过程中教师和学生的角色，学生可以根据自己的实际情况高效、灵活地做好课前预习和课下复习，教师也可以根据学生的课前自主学习情况及时调整教学策略。教学实践表明，该模式下学生的自主学习能力得到提高，学习兴趣更为浓厚，学生的指标考核也有明显提升。
关键词：翻转课堂;计算机网络教学;教学模式
中图分类号：TP393 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）01-0157-02
1概述
计算机网络是普通高等院校计算机专业学生开设的一门专业核心课程，课程内容多，涵盖计算机和通信领域的理论知识和基本概念，总体内容比较抽象，尤其是网络协议、网络体系结构使学生更加难以理解和掌握，传统的教学模式很难取得令人满意的效果。当前，大多院校广泛开展翻转课堂教学模式，该模式对现有的教学模式进行创新，将传统课堂教学和网络教学的优势相结合，课上学习与课下学习相结合，使教师、学生的教与学这两个环节运用更加灵活。基于计算机网络课程在大学计算机专业课程体系中的重要性，计算机网络教学模式的改革也势在必行，本文着重研究了如何利用翻转课堂教学模式辅助开展计算机网络教学，以提高学生的学习质量和教师的教学效率。
2翻转课堂在计算机网络教学中的应用
翻转课堂教学模式最早起源于美国，它是依靠在线教学资源开展“学生课外自学、师生课堂讨论”的新型教学模式，于2011年传人中国，在翻转课堂教学中，教师要事先把学生待学习的内容录制成视频放到网上，学生可以通过课下观看教学视频，自主完成知识的学习和传授过程。为了提高翻转课堂教学的有效性和针对性，在使用翻转课堂教学前，还要进行学情分析，主要包括教学对象分析、课程学习目标和学习内容分析、教学环境分析等。
本文研究的计算机网络翻转课堂教学模式主要由四个环节构成：课前准备环节（问题引导环节）、学生自主学习环节、课堂学习环节和课后反思阶段。
下面从这四个方面来讨论翻转课堂在计算机网络教学中的应用。
2.1课前准备环节
本环节旨在引出与教学环节有关的问题和内容，并为教学环节和后续的教学活动服务，主要用于引导学生对学习内容的思考和关注，并激发学生的学习兴趣。
课前准备环节对学生和教师都有相应的要求，要求师生配合完成。对教师而言，该环节会促使教师去查阅大量的文献资料，对上课内容进行分析研究，以设定合适的问题，当然设定问题的难易要适度，如果设定的问题太容易，达不到促使学生分析思考的目的;如果设定的问题太难，学生容易产生倦怠，很难引发学生对学习内容的兴趣。在内容准备方面，教师也可以结合教学内容准备大量的教学资料以及教学视频，并提前发给学生，供他们在课下学习，一方面可以提高学生的自学能力，另一方面也可以拓宽学生的知识面。
2.2学生自主学习环节
这个环节是翻转课堂教学模式的关键环节。对学生而言，在课前一定要抽时间针对教师引导环节提供的内容，进行预习准备;否则，课前准备环节就失去了相应的作用。
该环节主要通过让学生观看教学视频达到学习教学内容的目的。该教学视频可以让学生在课前预习，也可以用于学生课后复习，提高了学生学习的灵活性，只要能够接入网络，学生就可以随时随地的学习。
視频内容可以是教材以外的内容，用于拓展教材，丰富教学内容，开拓学生视野;也可以是教学内容的难点和重点。便于没有及时到课的同学自学或复习。当然，通过观看视频环节，学生可以对教学内容提前进行思考，不同学习层次的同学都有相应的难点，这个环节也可使用一些辅助手段，如，建立相关课程的微信群或QQ群，让学生有反馈问题的渠道，以便教师能够及时收集课程的难点，掌握学生对知识理解的难易程度，以便教师进行针对性的教学。
另外，视频内容的收集可以多种多样，一方面自己可以根据教学内容和教学效果，录制教学内容的难点，供学生复习、预习使用;另一方面，可以利用丰富的互联网资源，即教师可以从网络上收集一些典型的学习视频供学生学习参考。
2.3课堂学习环节
该环节主要有课堂讲授、课堂练习、课堂互动和课堂测试等多种形式。
教师作为课堂的组织者和授课的主体，要根据前两个环节，先收集学生的问题，然后有针对性地进行教学内容的设计，根据不同的教学场景，教学的组织方式可以多种多样。
例如，对于大班教学，由于学生数量多，学情客观上比较复杂，对于课堂练习和课堂互动很难有效展开，加上学生的基础可能参差不齐，所以，对于大班教学而言，课堂讲授为主比较合适，当然，后续教学活动中，为了检验教学效果，也可以适当穿插课堂测试;对于小班教学，就比较灵活了，除了可以采用传统的教师讲授方式以外，也可以采用课堂练习、课堂互动和课堂测试等多种形式以增强教学效果。
2.4课后反思环节
该环节主要是针对教师而言，学生可以做一些配合性的工作。当然也不是每一节课都要反思，通常采用阶段性反思，例如，半个月或一个月对该阶段的教学情况进行反思总结，课后反思的方式也可以是多种多样，例如：调查问卷，网络询问的方式。在课后反思过程中，要不断地总结经验教训，服务于后续的教学实践。
可以从两个方面进行课后反思：一是从自身，即自己教的行为进行分析思考，即对自己教学实践中采用的教学方法、教学理论或教学理念进行再思考，以便更新和修正，同时对整个翻转课堂教学模式进行回顾，分析出其中存在的问题和缺陷。二是从学生，可以从教学效果（对学生的调查问卷和课堂提问）上检查教学实践的得与失。 总之，通过课后反思环节，可以分析在整个翻转课堂教学过程中的得与失，对好的经验和存在问题要进行扬弃。
3案例应用
下面以计算机网络教学中的动态路由选择协——rip协议的学习为例，在该节的内容学习中使用翻转课堂教学模式。
动态路由选择协议rip协议的教学目标是掌握rip协议的工作原理和工作特点，并能够结合实验实训进行该动态路由选择协议的配置。围绕该教学目标可以把整个教学过程分为几部分：一是动态路由选择协议相对于静态路由选择协议的优缺点，并用网络模拟器进行演示说明;二是基本概念介绍，包括rip协议的特点，距离度量;三是协议的工作原理及举例说明;四是协议的缺陷。
根据上述设定的教学过程，可以对翻转教学的各个环节进行设置：
3.1课前准备
根据教学内容，认真准备，精心布置相应的思考题和学习任务，如静态路由选择协议的特点，存在缺点？如何克服这些缺点？动态路由协议的特点？复习数据结构课程中Bellman-Ford算法（或Ford-Fulkerson算法）的基本原理或要点等。
其中，复习静态路由选择的特点和存在缺点，主要是用于引入动态路由选择协议，也可以增强学生学习动态路由选择协议的积极性和主动性。而Bellman-Ford算法则是RIP协议的核心，理解该算法便于理解算法的运行机理。
对于上述思考题，学生可以根据自己的情况，有重点的选择的进行学习，例如，对于比较熟悉的内容可以一带而过，对于掌握不熟练的内容可以重点学习，对于不懂的内容可以及时向任课教师进行反馈。
当然这一阶段，教师也可以从网上收集一些学习视频供学生课下观看。如，Bellman-Ford算法，上課用的课件PPT等。
3.2学生自主学习环节
可以录制微视频或从学习网站上下载相应的视频让学生自主学习。
如，可以针对下述重点内容录制或下载视频资料：Bell-man-Ford算法、RIP协议的算法演示等。
3.3课堂学习
这里以小班为例，对课堂学习的环节进行说明。
首先，可以按5人一组进行分组。分组前教师要先了解课前学习情况，并对提出的疑难问题进行分组讨论。
其次，引导各小组讨论静态路由选择协议和动态路由选择协议在设备配置中的特点，并利用思科模拟器进行验证，前者简单，执行效率高，但配置相对比较复杂，特别是对于结构稍微复杂的网络，而当网络结构有变动时，整个网络的路由配置要有大幅度的更改，维护难度大。动态路由选择协议虽然执行效率比较低，但配置过程简单，对网络的拓扑结构变化比较敏感，
第三，再由一个小组对rip协议的Bellman-Ford算法进行介绍，可以先由其他小组的同学进行讲评，然后指导教师再给出评价。
第四，为对学生的学习效果进行评价，可以适当穿插课堂练习，这里教师可以自拟题目，即给定一个路由器和收到的相邻路由器的路由表，怎样更新该路由器的路由表。这也是了解学生对算法的执行过程是否明晰。
第五，根据第四个环节的执行效果，可以对整个算法进行归纳和详细讲解，也可以再组织一次课堂测试。
3.4课后总结
整个教学环节结果以后，教师可以针对教学过程中出现的问题进行整理归纳，并充实完善相关素材，同时分发给同学进行深入学习。
4结论
由于信息技术的发展日新月异，课堂教学改革也是势在必行，翻转课堂的教学模式在计算机网络教学中应用也是一种积极的探索。在教学中，会经常反思总结，利用现代信息技术，不断提高课堂教学的有效性和针对性，积极改进教学方法，力求将计算机网络上成一个充满乐趣、充满挑战的一门课程。
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