《计算机网络》课程在线开放课程建设思路及设计

郑瑞娟 王琳 张明川 吴庆涛

【摘要】以提高教学质量为核心，《计算机网络》在线课程建设过程以教学内容、教学方法和手段的改革为重点，重新设定优化了教学环节，加强了理论和实践之间的联系，使学生在自主学习、分析问题、解决问题等方面得到了充分提升。该课程建设思路的实施将使得《计算机网络》课程得到充分的改革与创新，与此同时，学生的学习效率和学习效果也将得到有效提升。

【关键词】在线开放课程  课程内涵  混合式教学  考核与评价

【课题项目】河南省新工科研究与实践项目“面向国家一流计算机本科专业的双创实践能力培养模式改革”（2020JGLX026）;河南科技大学教学改革重点课题“双万计划背景下信息类专业双创实践能力培养模式改革”（2019YBZD-004）。

【中图分类号】G434;TP393-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）06-0147-02

一、课程的改革思路

《计算机网络》课程在线开放[1]的建设，从课程内涵出发，打造优质学习资源，其主要目标是对课内知识进行拓展和强化，使学生在学习效率和学习效果方面得到更好的提升。改革措施将涵盖以下方面：

（1）制定科学的课程教学理念，从学生的角度出发，构建切实可行的、高效的、合理的教学方式方法。（2）科学地选取设定课程知识点，将教学过程中出现的重点、难点和疑点作为在线教学课程的知识点。以“碎片化”为特点的知识点将更易于学生掌握。（3）教学内容多方式动态呈现，《计算机网络》课程的教学将运用多种方式，网络优势将充分得到利用，教学内容将通过图片、动画、视频等多种媒体方式生动全面地呈现出来，充分发挥多媒体教学的魅力，更有助于学生的理解记忆。（4）课程资源合理优化选用，通过对一些国外相关课程、国内重点高校以及当代流行的网络素材进行优化筛选，切实考虑学生情况，选取多样化高质量的教学资源为课程教学所用。（5）课程评价方式合理改革，《计算机网络》教学团队，更加注重课程的实际教学效果，为了使在线开方课程得到合理客观的评价，我们从课程的教学内容、资源、方法结合对学生的考核做出综合评价。教学团队的整体素质将得到更大提高，教学队伍更加充实，使优秀的教师、有价值的成果、高水平的教改课题能充实、支持精品在线开放课程的内容，充分调动教师对教学内容、方法的改革与创新。

二、课程教学设计[2]

（一）课程的目标定位

《计算机网络》课程作为现代计算机领域的一门极其重要的核心课程，不僅是计算机科学与技术专业的核心课程，同时也可以作为其他相关专业的公共基础课程。为满足计算机科学与技术专业本科生的要求，课程组依托省重点学科，研究如何从基础阶段培养学生对于网络基本原理和先进网络技术的理解、掌握和分析能力，进而提高学生的工程实践能力。

《计算机网络》课程建设之初，就按照国家精品课程“先进性、综合性、开放性”的建设要求，努力将其做成名副其实的精品在线开放课程。旨在利用无处不在的网络环境，通过动态、生动、小体量的视频课程和形式多样的在线资源，为学生提供随时随地学习的环境和氛围，激发学生参与学习、积极思考和自主学习能力，提高实际学习效果，使课程整体水平达到省内同行的前列位置。

（二）优化课程内容

《计算机网络》总课时64课时，其中包含了理论学时54学时，以及实验学时10学时。主要内容包括了计算机网络的基本概念，OSI七层模型的基本原理以及相关协议，同时也涵盖了网络安全中的基本问题。在教学中要求学生重点掌握计算机网络的基本概念、基本原理和主要协议。

优化的课程理论内容包括：概述（6学时）主要讲述计算机网络的发展简史及组成、网络功能、网络分类、网络的性能指标以及网络的体系结构;物理层（8学时）主要涵盖了物理层的相关基本概念、传输媒体、数据通信领域的相关基本知识、信道最大传输率、信道复用技术、物理层相关设备;数据链路层（8学时）主要讲述数据链路层的功能与基本概念、网络拓扑、三大基本问题、点对点协议、CSMA/CD协议、快速以太网、透明网桥、虚拟局域网、数据链路层的硬件设备;网络层（10学时）主要讲述网络层的基本概念、IP协议、ARP协议、报文传输方式、ICMP协议、OSPF协议、RIP协议、路由器原理;运输层（8学时）主要讲述运输层概念、端口的概念、UDP和TCP协议;应用层（8学时）主要讲述应用层的概念、DNS工作原理、C/S与P2P的应用、Web应用、HTTP协议、HTML语言、Email相关协议、Socket应用编程基础、FTP协议、Telnet;网络安全（6学时）主要讲述相关概念、数字签名、密钥分配、鉴别、因特网的安全协议、链路加密与端到端加密、两类密钥密码体制、防火墙。

实验课程内容包括制作双绞线与网络连接（2学时）要求学生理解双绞线的工作原理、掌握双绞线的制作方法、学会双绞线测线仪的使用方法、掌握不同类型局域网的物理连接方法;无线局域网的搭建（2学时）要求学生对无线局域网的工作原理有一定的了解、基本掌握无线局域网的搭建方法;路由器以及静态路由配置（2学时）要求学生掌握路由器的配置、缺省路由、静态以及动态路由的设置，以及路由工作状态的查看和相关的测试方法、接口状态与配置的方法，能够配置并测试RIP协议;网络协议分析软件的安装与使用（2学时）要求学生掌握sniffer的安装方法、安装步骤以及sniffer的常规安装及使用方式，实现利用sniffer进行报文的捕获和分析工作;Socket消息传输程序的实现（2学时）要求学生掌握高级语言Socket编程的方法，掌握针对具体的应用要求进行Socket编程的方法。

（三）课程单元设计

完成每次课的详细设计，一般为两个课时一个单元，对两个课时的教学内容和时间安排进行一个详细的计划和安排。比如网络层部分，分为10个课时，5个单元设计，其中网络层的基本概念和报文传输方式为1个单元，占2个课时;IP协议为1.5个单元，占3个课时;ARP协议为1个单元，占2个课时;ICMP协议为0.5个单元，占1个课时;RIP协议等为1个单元，占2个课时。

（四）PPT等多媒体课件制作

运用现代信息技术，加工制作了课程的全部多媒体课件。每个课件以知识点为单元，重点围绕《计算机网络》的55个重点、难点的原理和技术，完成了55个知识点的PPT课件制作，在课件中力求用动态、形象的动态图和动画效果展示抽象的基本原理和技术细节，提升课件的趣味性和生动性。已完成的PPT示例如图1所示。

（五）教学视频

在线视频是在线开放课程最核心的部分，学生主要通过网络观看视频进行学习。视频的制作和设计会影响学习者的学习兴趣和学习效果。书籍《翻转课堂的可汗学院：互联时代的教育革命》中，萨尔曼·可汗说十分钟视频是学习者保持注意力集中的时长，效果比较好。《计算机网络》以一个小的知识点或者一个实验项目为录制单元，共完成了55个教学视频的录制和上线，每个视频的时间控制在5～20分钟范围内。在后期制作中，对于教学视频进行相关剪辑，同时利用剪辑过场动画、文字水印说明、视频标题及目录等多种方式对视频内容及呈现效果不断进行优化。目前，视频仍在进行持续性的优化。

（六）相关测试

课程内容的主要呈现方式是知识点体系，合理利用各个知识点之间的关系，构建较为完备的知识体系结构。《计算机网络》在线开放课程将在现有基础上，对于知识点的测试采用进阶式测试、阶段性自测、作业等综合形式进行教学过程的测试，并将相关测试结果纳入学生的总评成绩。

（七）参考资料

随着学生学习需求的发展与提升，课程内容一定在某时间段内需要得到丰富与更新。《计算机网络》教学团队作为课程内容的输送方，在基于整个教学内容的基础上，针对不同学生的特点，对学生采用因材施教的方式，同时在授课之前，对于教学内容进行一个筛选和过滤，针对学生的知识基础及各方面学习能力，适当地扩展教学内容，同时合理利用网上丰富便捷的教学资源进行辅助教学。

（八）线上与线下混合式教学

《计算机网络》课程将继续采用在线开放的视频和丰富多样的课程资源来完善和补充课堂教学，结合线上教学模式，在保证教学质量、教学方法的同时，实现教学资源的合理分配。我们发挥现代网络授课的便捷性和网络资源的丰富性，在带给学生不同的教学体验的同时，能够帮助学生构建较为全面的知识体系，同时扩展了学生的知识面，提升了学生的自主学习能力。

（九）考核与评价

制定合理的考核方式是在线学习课程的重点和难点。在线学习课程主要分成两个部分。其一是在学习过程中进行考核，主要是在授课过程中利用线上测试的方式，以及在课后进行网上作业的方式组成，这些都作为学生最终成绩的一部分，评价过程借助计算机程序或雨课堂的在线测试功能完成。其二是终结性考核，将知识点的考核形式凝练成在线平台能提供的题型。目前《计算机网络》在线开放课程正在准备的题型包括选择题、填空题、判断题、计算題、应用题、论述题六大题型，覆盖了绝大多数题目类型。

三、结语

在网络平台共享的环境下，《计算机网络》在线课程通过教学内容、教学手段和教学环节的设计，重点围绕学生知识的内化和持续服务，可有效促进课堂教学改革与创新，更好地提高学生的学习效率和学习效果。

参考文献：

[1]朱路红.综述在线开放课程建设中的信息化教学改革及应用[J].长江技术经济，2020，4（S2）：201-202.

[2]刘艳君.基于OBE教育理念的课程教学设计[J].科技风，2020（29）：65-66.

作者简介：

郑瑞娟（1980年-），女，汉族，河南获嘉人，博士研究生，副院长，教授，研究方向：网络技术。