计算机网络课程信息化教学平台建设

胡 亮 匡哲君 解男男 赵 阔

（吉林大学 计算机科学与技术学院，吉林 长春130012）

计算机网络课程信息化教学平台建设

胡 亮 匡哲君 解男男 赵 阔

（吉林大学 计算机科学与技术学院，吉林 长春130012）

以网络和多媒体技术为核心的信息化技术已经成为人类拓展自己的创造性工具，使人们的生产、生活方式进入了一个新的时代，信息化教学已经成为传统课堂教学之外的重要教学手段。本文从教学媒介、教学内容和交互方式三个方面探讨了信息化教学和学校教学的主要区别，结合信息化教学的理念，提出了一种计算机网络课程的信息化教学平台框架，分为四个部分：教学资源管理模块、学生学习模块、教师教学模块和学习成果评估模块四个部分，形成一个完整的信息化教学平台。以期对计算机网络课程和信息化教学的发展提供一定的借鉴。

信息化教学；网络教学；教学资源

一、引言

在21世纪这个知识爆炸的信息技术时代，计算机与网络技术的空前发展不仅提高了人类社会生产力，而且从根本上改变了人们的行为方式和思维方式。以网络和多媒体技术为核心的信息化技术已快速成为人类拓宽自我的工具，其生活、生产方式进入了一个全新的时代。人们足不出户就能够了解世界，进行学习，由此而发展的信息化教学已成为传统课堂教学之外的重要教学手段。

我国教育部2010年7月颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》中明确指出：“加强网络教学资源体系建设”、“开发网络学习课程”、“促进优质教育资源普及共享”。［1］这从国家教育发展的高度强调了网络教学的重要性，为未来网络教学的发展指明了方向。近几年，随着千余门国家精品课程得到审批，［2］众多研究机构和学者将关注的眼光聚焦在以信息化教学为手段的精品课程建设中，这些都极大的加速了信息化教学的发展。

“计算机网络”课程是高校计算机专业、信息技术相关专业的基础课程之一，课程内容繁杂，涉及许多彼此交织的概念、协议和技术，对学生而言，较为抽象难懂。本文研究信息化教学和学校教学的主要区别，在此基础上，将计算机网络课程教学和信息化教学的理念相结合，提出了一种可行的计算机网络课程信息化平台框架，分为四个部分详细探讨其组成，探讨计算机网络信息化教学平台建设的思路和方法。

二、信息化教学和学校教学

我国著名的教育专家南国农先生认为，现代信息技术在教育教学过程中的应用形成了一种新的教育方式——信息化教育。他认为“信息化教学是师生运用现代教育媒体进行的教学活动，也是基于信息技术在师生间开展的教学活动”。［3］而网络教学的核心技术是应用网络技术实现信息化教学，是运用支持软件工具、教学资源在网络教学平台上传递教学内容的实施过程与互动活动。［4］（P64－68）

传统的学校教学以课堂教学为主，通过教师的科学引导，启发学生的积极思维，教师通过设计问题、提出问题，引导学生思考，把课程中的理论难点、抽象概念等呈现出来，通过教师的备课，掌握知识的内在联系，对课程的各个功能进行归纳总结，再讲授给学生。而在网络教学的环境下讨论信息化教学，则与传统教学模式有很大的不同。网络教学与学校教学不仅在教学方式上有较大的差别，更主要体现为一种观念的不同。网络教学的出现改变了人们对教学的看法，这些改变体现在人们对知识观、课程观、教师与学生的地位、教学交互活动、教学过程等方面的重新认识和理解。通过分析网络教学所具有特性来表现计算机课程在网络教学与学校教学上的不同，我们从教学媒介、教学内容和交互方式三个方面分析。［5］

（一）教学媒介

一般认为，媒介是信息的载体和传递工具，在这个定义下，教学媒介则是承载和传递教学信息的工具。因此，教学媒介包括语言、文字符号、实物模型、广播电视，也包括人，这些构成了传统教育中的教学媒介。教学过程中的媒介按照功能可以分为三类：符号媒介、存储媒介，交互媒介。［5］

传统的学校教育以口头语言和文字语言为主要的语言媒介，学生通过与教师面对面的交流和读书来学习知识，感知信息。二十世纪五十年代以来，随着计算机的发展，数字语言也越来越多的得到应用。在网络教学中，教师和学生仍然是通过语言和文字进行交流，但是这些用语言的知识经过了数字语言的转换和组织，因此，网络教学中的语言媒介，可以看成是口头语言、文字语言和数字语言三者的整合应用。

文本作为一种物质存储媒介，是知识的物质载体。传统的学校教育，知识的存储媒介主要是印刷文本，与印刷文本相适应的教学方式也一直是最为主要的教学方式。而在网络教学中，数字文本也称为“超文本”成为主要的存储媒介，是数字技术与互联网技术相结合而形成的一种新的知识存储和传播媒介。计算机技术上的超文本是一种综合了多种文件形式的新形式，一个文件的内容可以与多种不同的资料链接，是自然语言文本与计算机能力的结合。

传统学校教育中的交互媒介是课堂教育，教师以广播的方式将知识传播给每一位学生。教师通过语言和其他辅助教学工具将知识传播给学生，这种传播方式是单向的，学生参与的机会较少。在长期的发展过程中，学校教育形成了以教师为主、以教材为主的特点。传统的学校教育环境是相对封闭的，教学活动的开展空间相对固定，学生和教师之间的交流不能充分的展开。而在网络教学环境下，交互媒介则是基于互联网的，一些工具和平台如聊天室、博客等作为人与人之间交流的主要方式，这种交互方式是双向的。互联网汇集了所有传统的交互方式，并且导致产生了新的交互方式。网络教学中的主导传播模式是双向交互的网络传播模式，这使得网络教学变为以学生为中心。在一个网络化教学系统中，学生主动寻找自己感兴趣的内容，根据自己的需求选择学习内容，教师起引导和指导作用，并给学生反馈信息。这种教学方式是对传统学校教学的根本性变革，随之而来的是教师如何能够对学习资源进行控制，对学生的学习情况作出及时、合理的反馈，这些问题需要进一步的研究，寻求解决方案。

（二）教学内容

由于网络教学环境、教学形式等的变化，使得教学内容也与传统学校教育大有不同。网络教学在教学内容的选择、教学内容的组织方式上都有很大的变化，展示了新的可能性。［5］

在学校教学中，教学内容的选择主体是教师，这是因为教师可以根据已经掌握的知识做出正确的选择。而在网络教学的环境下，在教学内容的选择上，教师的主体地位被削弱，学生的主体地位加强。学生可以根据自己的经验、兴趣爱好、文化背景等不同的影响因素来选择学习内容，教师不再是知识的掌控者。

对选择出来的知识进行有效的组织，是完整的教学过程中不可或缺的一环。学校教学中的知识组织形式以线性的、封闭的结构为主，知识按照一定的顺序被组织并且展示出来，这种方法对于快速的掌握专业知识和技能起到了重要的作用，但是过分强调了固定性，缺少交互。网络教学内容的结构形态是网络化的结构方式，这种方式是动态的、跳跃的，在阅读或学习的过程中，链接或节点跳跃取代了逻辑的线性步骤。在这种内容组织结构下，学生根据自己的兴趣，可以对这些内容进行收集整理。这样可以更加符合学生的需要。

（三）交互方式

在学校教育和网络教育的环境下，教学交互也呈现出了不同的特点。教学活动中的交互主要体现在教师和学生之间、学生和学习内容之间、学生和教学媒介之间的交互。学校教学的交互和网络教学中的交互主要区别体现在信息交互方式和社会交往方式的区别。在学校教育中，交互的主体就是教师和学生，虽然这种交互可以发生在课堂之中、课堂之外，有直接和间接之分，但是，在教师作为主导的课堂教学中，“教师提问、学生回答”这种交互是主要的方式。在这种交互方式下，学生的交互机会是不均衡的，具有很大的选择性和倾向性，例如教师更倾向于选择学习成绩好的学生来回答问题，与之交互的几率也越多。这种方式的好处在于能够较快的完成知识的传递，缺点是方式机械化，不利于培养学生的自主性。

在社会交往方式上，学校环境中的社会交往环境主要是校园环境，这与社会交往环境并不完全相同，有以下几个特点：其一，教育性交往和文化性交往的统一；其二，师生交往与学生之间交往的统一；其三，正式交往和非正式交往的统一。在校园环境中，社会交往活动丰富频繁，并且有序高效。

网络教学环境中，学生面对的是网络空间，是开放的、自由的交互环境。教师和学生不再是面对面的交流，而是处于时间和空间的分离状态中，学生的学习过程具有极大的自主性，可以选择自己感兴趣的内容，并且可以选择时间和方式与教师进行沟通。网络环境下的交互方式具有渠道多样、维度多样的特点。这种方式的优点是能够有效的培养的学生的自主学习能力和创造性，但是建立在学生主动的学习需求之上，这是需要激发引导的。

网络环境下的社会交往是虚拟的学习社区。位于虚拟社区中的学生有共同或相似的学习目标，共享信息，沟通情感，进行人际交往。其主要特点体现为：其一，环境虚拟，所有的交互都是在虚拟的空间内进行；其二，虚拟交互环境是扩展的，开放的，具有个性化；其三，是自发组织的环境，没有教师强制的参与，因此学习者之间可以自发的加入或退出。将学校教学与网络教学进行比较，如表1所示：［5］

表1 学校教学和网络教学的比较

三、计算机网络课程信息化平台

网络教学的发展，推进了学习理念的变革和课程资源的数字化，促进了计算机课程的网络化。尤其是近年来，计算机相关专业网络硬件条件的逐渐完备和师生网络应用技术的普及，使计算机专业网络教学成为可能。众多学校也开始就网络课程共建共享模式进行了探索，并提出了行政推动、平台建设、制度建立等一系列推荐网络课程实施的有效策略［6］。结合网络化教学理论，本文提出计算机网络课程的信息化教学平台框架，整个系统将分为四个部分：教学资源管理模块、学生学习模块、教师教学模块和学习成果评估模块，如图1所示：

图1 计算机网络课程信息化教学平台框架

（一）教学资源管理模块

众多学校开始就网络课程共建共享模式进行探索，并提出了行政推动、平台建设、制度建立等一系列推荐网络课程实施的有效策略。舒波等针对国内工商管理专业网络资源与教学过程整合不到位的问题，利用案例分析方法对美国托利多大学的网络资源和教学过程进行流程分析，发现了美国托利多大学的网络资源与教学过程整合模式是"核心—辅助"整合模式，即以课堂教学为核心和网络特殊需求课程为辅助。发现托利多大学网络资源与教学过程整合成功的条件为人性化创新型的人才培养意识、网络资源与知识传授的序贯结合、学校网站及社会信息资源的持续开发以及网络教学资源经费的充足准备。［7］

针对计算机网络课程的特点，设计了如下资源管理模块，如图2所示：

图2 资源管理模块

1.资源统一管理。是针对系统中资源上传者和资源审核者的功能模块，用来实现教学资源的上传、修改、删除、审核等功能，资源的上传者包括系统管理员、教师用户、学生用户，资源的审核者为系统管理员、教师用户。

2.资源检索。根据用户不同需求导致的不同检索，考虑不同的权限，系统能够给出适当的应答。

3.资源分类。对系统中的教学资源给出相应的分类，以适应于不同的层次的学习者。

4.用户管理。用户信息作为一种特殊的系统资源，同样需要管理。对于教师、学生，系统所赋予的权限不同，使用系统的方式也不尽相同。

（二）学生学习模块

国际远程教育理论研究的先驱，德国哈根远程教育大学的教授奥托·彼得斯认为，自主学习是学习者“自主规划、自我组织和自我评估”的学习。远程教学学者迈克·G·穆尔认为，自主学习是指学习者对学习过程的自我控制，远程学习应该是一种高度自主性的独立的学习，学习者要具有高度的学习责任感和自我控制学习的能力，衡量自主学习的三个指标是：学习目标的建立、学习方法的掌握及学习评价的实现。［8］

将计算机网络课程的网络化教育与自主学习的理念相结合，通过网络实现对于不同的学生因材施教。网络化自主教学的最大优势在于不受时间地点的限制，而且学生的学习具有高度的自主性，学生登陆系统后，根据学习目标，安排自己的学习时间，在系统提供的不同课程的基础上，选择学习内容，以提交作业等方式向系统反馈，系统则给学习者相应的反馈，这一过程的设计如图3所示：

在4只300 mL烧杯中参加入2.1节中所述的化学镀镍溶液1 mL，以水稀释至80 mL。加氢氧化钠溶液调节试液的pH至11.5后分别加30%的双氧水1、2、3和4 mL，再补加水至100 mL，此时试液中含镍67.01 mg/L。在10 °C下放置120 min后用定量滤纸过滤，测得各滤液中镍的质量浓度见表3。处理时试液中含柠檬酸、乳酸和次磷酸钠的总浓度为0.005 mol/L，而H2O2的浓度分别为0.088、0.176、0.265和0.353 mol/L。可见直接用双氧水处理柠檬酸的效率很低，在温度较低时更难有效去除柠檬酸。

图3 学生自主学习模块

这种学习模块的设计，考虑到学生不同的学习基础和学习层次，学生可以根据自己的学习基础选择不同的学习目标和学习方式等。将课堂上学生的被动学习过程变为主动的学习，它允许基础层次不同的学生选择适合自己的学习计划，有助于培养学生的独立思考和解决问题的能力，可以作为课堂教学的有效补充，也可以开发独立的网络课堂。

（三）教师教学模块

网络化的教学环境带来了教师角色的转变。教师不再是传统学校教育中“知识的唯一传授者”，而是“学习的促进者和解决问题的指导者”。教师的主要作用是为学生提供可供选择的信息、资源和方法等。网络教学环境下，教师的行为发生了变化，其基本变化可以从以下三点考虑：

1.任务的变化。传统的教师主要任务以“教”为主，在课堂上教授学习内容，为学生提供知识资源信息；网络环境下教师的行为以“导”为主，为学生提供相关的引导，重在启发和服务，使学生能够提高自己的个性和创造能力。

2.授课方式的变化。传统的教师授课方式为集中式，学生学习统一的内容，网络化的教学中教师可以做到因材施教，根据学生不同的特征，设计和建立不同的学习内容和教学方式。

3.教师地位的变化。传统教学活动中，教师的地位是绝对权威的，而在网络环境下，教师本身也是一个学习者，教师的角色是可变的，动态的。

根据以上网络化教学中教师的特点，我们设计的学习平台模块如图4所示。

在图4的设计中，系统中教师模块包含五个部分：

1.在线指导。在教师和学生同时在线的情况下，学生可以获得实时的在线辅导，教师能及时解答学生的疑问，指导学生的学习过程。

2.学习过程设计。这是教师的主要工作之一，也是教师模块的最主要功能。教师通过设计不同的学习过程，将自己的教学思想融入其中，对学生的学生过程予以指导。

3.批改作业。这是教师与学生交流的方式之一，也是学生的学习情况获得反馈的主要途径。教师通过审查学生提交的作业或者按要求完成的任务，可以掌握学生的学习进度和学习效果，从而对学生的学习情况有一个综合的评价，进而可以给出下一阶段学习的建议等。

图4 教师模块设计

4.师生交流区。用于教师和学生之间的交流。这种交流不同于提交作业等正式交流，而是更多方面的交流，教师与学生之间可以以朋友的身份进行实时或非实时的交流，例如在线的实时聊天、离线的博客、社区等功能。

5.教师交流区。教师之间用于交流教学方法、交流学生情况等的空间。有利于新教师和经验丰富的教师之间相互交流，迅速掌握相应的教学方法等。

（四）学习成果评估模块

现有的网络教学平台对课程资源的组织、学习活动的开展已经有了一些较好的支持，但是在学习评价方面，功能还比较简单，未能体现与功能相匹配的进展。各国都先后出台了与网络教育或网络课程有关的认证或评估指标体系，以规范网络教学行为，保证网络教育质量。吕啸等人基于对发展性评价理念的分析，提出了网络教学平台中学习评价系统的设计要素以及整体设计原则，并进行设计，以支持当前学习评价理念要求下评价活动的开展。［9］杨素娟等人为了更好地学习借鉴国外经验，通过中德两国远程教育课程评估指标的比较，对两国的远程教育课程评估指标体系的各个指标项进行分析比较，并从评估类型、评估主线及评估标准三方面讨论中德差异提出相应的建议。［10］在本文中，提出的一种学习成果评价体系如图5所示：

图5 学习成果评估模块

学生的学习成果评估分为三部分：学习结果评价、学习过程评价与学习表现评价。学习结果包括测验、作业、作品等，教师根据学生的提交情况给出明确的评分；学习过程包括调查、讨论和答疑等，教师通过对学生学习过程的跟踪，给出相应的评价；学习表现可以通过系统日志的数据来进行处理，例如其中包括登陆频率、在线时间以及活跃程度等，这些指标从侧面反映了学生的学习态度。教师可以根据不同的学习目标和实际的应用情况，对这些指标进行加权，从而综合这些指标，获得对学生学习过程的综合评价。

四、讨论

信息化教学是对传统学校教学的有效补充方式，其受重视程度日益提高。与学校教学相比，信息化教学具有更为独特的优势，比如多样性、开放性、灵活性等，与此同时网络环境下更能使学习者的主体地位得以彰显。计算机学科自身独有的灵活和复杂多样的教学需求，正好符合网络教学方式的独有特性。合理的借鉴和运用教学资源和管理策略，并运用符合计算机学科特性的评估方式，通过结合信息化教学这一理念，实现更加良好的计算机网络课程的信息化教学。

［1］新华社.国家中长期教育改革和发展规划纲要［EB/OL］.http：//www.gov.cn/jrzg/2010－07/29/content＿1667143.htm，2010.

［2］教育部.财政部关于批准2010年度国家精品课程建设项目的通知［EB/OL］.http：//www.cdce.cn/tkdetails.aspx？id＝600，2010.

［3］南国农.信息化教育概论［M］.北京：高等教育出版社，2004.

［4］蒲善荣.网络教学主要特性探析［J］.电化教育研究，2011，（6）.

［5］刘志文.范式转变与理论构建：网络教学的理论研究［D］.厦门：厦门大学，2006.

［6］管雪，秦赛玉.区域联盟下网络校本课程建设模式探讨［J］.中国电化教育，2010，（12）.

［7］舒波.托利多大学工商管理本科专业网络资源与教学过程的整合与启示［J］.中国电化教育，2011，（12）.

［8］朱白羽，杜纯梓.帮助学习者构建自主学习模式的思考与实践［J］.中国远程教育，2004，（8）.

［9］吕啸，余胜泉，谭霓.基于发展性评价理念的网络教学平台学习评价系统设计［J］.电化教育研究，2011，（2）.

［10］杨素娟.中德两国远程教育课程评估指标体系比较［J］.中国电化教育，2011，（12）.

胡亮（1968－），男，博士，吉林大学计算机科学与技术学院教授，博士生导师，主要从事分布式系统和计算机网络研究。