严智鑫
江苏省盐城技师学院 江苏盐城 224002
摘要：针对新冠肺炎疫情时期计算机网络课程教学的需求，提出基于教学内容重构的可伸缩式混合教学模式，从课程教学组织机制弹性化、实验实践教学模块化、作业方案设计多态化等方面阐述该教学模式的要素，给出实施方案和评估分析机制，并说明该模式的适用性和在教学应用中的效果。
关键词：计算机网络课程；可伸缩式；混合教学；教学改革
1教学模式架构设计
可伸缩性教学模式，指的是在构建和实施线上线下混合教学的过程中，引入和借鉴软件工程领域的弹性化系统设计思想，将课程看作一个系统，学生是系统的用户，为了满足不同用户在不同场景下的需求（完成针对不同学生的培养目标），将课程的内容进行重构，并对讲授模式、实践、作业等进行细化设计，使这些课程要素在一定程度上具有模块性、灵活性、可变性。
1.1教学内容重构
多年来，本课程的框架均基于TCP/IP模型的4层体系结构，采取自顶向下的方法，按照应用层、运输层、网络层、数据链路层（含物理层）的顺序进行教学。由于TCP/IP协议架构已经较为恒定，而且是互联网事实上的技术标准，因此在重构课程内容时，总体框架不变。但具体到各个部分的技术来说，知识更新是较为迅速的，比如很多经典网络协议的RFC文档都会不断更新。每隔一段时期，都会有新的重要技术加入到计算机网络的知识范畴中来，比如P2P、SDN、CDN、物联网、区块链、5G通信等。而针对新技术的及时跟进和吸收，是当前计算机网络课程的薄弱环节。从培养目标来说，计算机网络课程不能仅侧重理论，还应该综合技术应用、网络开发方面的实用知识。为此，可基于三个维度来重构计算机网络课程的内容。第一个维度是课程框架，即上述TCP/IP模型体系，此维度体现为课程章节安排，
总体沿用之前的模式；第二个维度是知识类别，此维度体现为知识的分类，包括理论型、技术运用型、设计开发型3种；第三个维度是教学要求，分为了解、理解、掌握、应用几种。重构后的课程内容架构。
1.2弹性化课程教学组织机制
弹性课程教学的组织包括如下2个方面。首先是授课及教学交互形式的弹性化。在如新冠肺炎疫情这样的特殊时期，采取现今常用的各种线上教学技术都是可行的。从授课来说，可综合使用MOOC、SPOC、微课、网络会议软件、网络课堂等手段，再辅以微视频vlog、直播网站等方式进行。从交互来说，上述各种机制都提供了实时或非实时的交互手段。在常规授课课时之外，再利用即时通信工具和学生进行答疑、讨论等互动，会具有更好效果。其次是教学时间的弹性化安排。传统混合式教学的课内讲授都在线下进行，学时预先固定。在特殊时期，部分线下授课课时被迁移到线上进行，且课时比例分配具有不确定性。因此，需基于前述内容重构的结果，将讲授内容细化、分解为核心部分、可伸缩部分、可选项部分3类。核心部分无论是线下还是线上教学均需详细讲述，而且采用同样的讲授手段和学时讲授，比如可靠协议传输原理等；可伸缩部分根据线上、线下课时比例的变化，扩展或者缩减其讲授学时，比如traceroute命令的使用操作等，在线上教学时可让学生实际操作，线下授课则可仅由教师演示；可选项部分包括大部分仅需了解的知识点，可根据混合教学的学时变化，选择讲授或者安排到课外互动环节中讨论。
1.3模块化实验实践教学
实验实践教学是计算机网络课程的重要组成部分。为了支撑可伸缩式的混合教学，将所有实验实践环节设计为支持全在线式教学是一个合理的选择。而且，实验实践的设计也应跟随前述内容的重构，呈现模块化的特征。实验实践模块化设计和配置的参考样式。
2教学模式的实施
2.1课堂教学模式的组织
可伸缩性混合模式，宜采用不同类型的班级组织形式来进行课堂教学，典型的包括小班、实验班（选拔班）及普通授课等。这些班级类型在课时、人数上都有所不同，而且培养目标也有少许差异，因此恰好与弹性可伸缩式的教学模式相吻合。表2列出实施中不同类型班级混合教学模式的课时分配、教学模块、实验实践环节安排的一种示例。
2.2平时作业方案
线上作业部分，课程组引入思科网络学院的计算机网络作业和实践平台，将1~5章以及综合性作业全部在线自动化部署进行。在作业内容上，根据教学内容的重构，进行了调整，对各章题库作挑选和精简，使得作业更加贴近重点和必须掌握的实践内容，同时对作业题按照必做、选做、拓展训练的方式进行了划分，以期满足不同教学场景及不同基础学生的需求。在线上实验部分，使用课程组基于从国外引进的代码测评工具AutoLab开发的在线自动测试系统，用于测评socket编程部分的代码作业。整个测试和评判机制的设计，遵从了弹性可伸缩原则，系统中测试用例的构建、白盒测试流程、代码抄袭检测等模块都是可增删和重配置的，完全符合混合式教学的要求，能够更加客观地评价学生在此部分的实践效果。和前2年相比，已进行的1~3章作业提前提交率分别提高了19%和27%，反映出学生完成作业更加主动积极。
3实施效果评估机制
可伸缩性混合教学模式可提供对课程教学效果的有效评估手段。实践中主要包括以下几点。
（1）形成性评价数据采集。以往教学研究和改进主要依靠工程认证的OBE指标数据，其几乎来自线下，模式较为恒定。而采用可伸缩性教学模式后，教学考核将产生更多客观的教学效果数据，从而为新工科教育的持续改进提供有力支撑。
（2）利用MOOC、雨课堂、微信/QQ等建立反馈调查机制，形成持续改进的一手依据，比如学生喜欢哪种在线教学方式，以及通过对学生问题的搜集整理，得出常见问题FAQ，从而形成知识库和持续改进。
4结语
作为一门专业基础课，计算机网络课程在长期的实践过程中，已经建立了较为完善的教学体系。近年来人们也引入了混合式教学等新模式，但在整个课程重构、教学流程设计、实验实践教学方面，还有很多探索的空间。在实施本次可伸缩混合教学前，课程组将所有教学说明文档分发给720多名学生，并在学期初及实施中进行了调查。从期初的调查结果来看，有约91%的学生支持在教学各个环节采用新教学模式，其中赞同在实验实践部分采用新模式的比例最高，达94.7%；实施中的调查结果则显示，对教学效果满意和较满意的学生，占比近90%。可伸缩性混合教学是在抗击新冠肺炎疫情的特殊时期提出的一种新型教学模式，其初衷是为了在此时期能够灵活、弹性地实施课程教学。但此类教学模式的实施，也带给我们一个机遇，即能够促进教学改革，打破框架和固有的思维模式，更好地站在学生的需求角度来设计、实施教学。在常规时期，可伸缩性混合教学的各种弹性措施受限于线下教学的要求，不一定全部激活实施，但是它提供了若干可选项，可根据学生需求、学校的不同，灵活使用，是对“因材施教”理念一种有益的实践探索。
参考文献：
[1]孙清闻,王红.基于OBE-TC的计算机网络课程教学改革[J].计算机教育,2019(10):90-94.
[2]王昊翔.基于翻转课堂的计算机网络课程教学重构[J].计算机教育,2018(2):43-46.