面向持续改进的计算机网络课程线上线下混合模式

2021 年 4 月 10 日

计算机教育

Computer Education

中图分类号：G2

文章编号：1672-5913(2021)04-00-04

面向持续改进的计算机网络课程线上线下混合模式

建设实践

张士庚1，刘 璇2，王建新1，王伟平1

（1.中南大学 计算机学院，湖南 长沙 410083；2. 湖南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410081）

摘 要：针对线下教学反馈速度慢、教师难以及时掌握学生学习进展情况和学习质量的问题，提出通过有效结合线上线下资源，构建混合式课程，实现教师和学生的双向反馈，并基于反馈迭代优化教学内容和教学安排。以计算机网络课程为例，阐述如何利用畅课平台构建线上线下混合课程，包括课程资源选取与建设、师生双向交流与反馈机制、学习过程管理等，说明通过线上教学过程和线下教学过程的有机结合，可以综合两种教学方式的优点，有效管控学生的学习过程，提升教学效果，达到持续改进的目的。

关键词：线上线下混合课程；持续改进；教学效果双向快速反馈

0󰀁引󰀁言

计算机网络是计算机信息类专业的必修本科课程。由于课程涉及的教学内容较为庞杂、知识点众多，难以有效地用一条清晰的主线串接教学内容，因此该课程教学效果往往不尽如人意。同时，由于该门课程在理论和实践上对学生能力都有较高的要求，学生的学习效果往往呈现分散化的趋势，难以很好地完成工程教育认证要求的课程达成度目标[1]，特别是针对同一个大类下不同专业学生的教学效果非常难以把控。传统的线下课程教学模式缺乏对学习过程的有效管理手段，教师难以有效追踪学生的学习进度和学习效果，从而无法有效地迭代优化教学内容、教学过程、教学手段等，影响了课程的持续改进效果。近年来，很多学者和教师讨论了如何从课程内容组织、课程教学手段等方面改革计算机网络课程的教学[2,3]。然而，前述问题仍然没有得到很好的解决。

1󰀁线上教学存在的问题

线上教学近年来成为了一种促进学生主动学习的有效方式。例如，中国大学慕课平台[4]提供了很多优质课程资源供学生们反复学习使用。用“计算机网络”作为关键字搜索，可发现该平台提供了近30门相关网上课程，其中包括5门国家精品课程，累计选修学生数超过20万人次。线上教学的优势在于提高了学生自主学习的机制，学生可以根据自己的学习进度和时间安排，合理规划自己的学习计划，从而避免了线下教学机制中由教师主导、只有一种授课计划的弊端，能够有效帮助提升学习效果。

然而，线上教学同样存在不足之处。首先，线上学习主要依赖学生的主动学习能力而缺乏对学生学习过程的追踪和管理，部分自制力不强的学生的进度和效果无法得到保证，影响课程整体目标。其次，由于线上资源的建设不论在时间开销还是在经济花销上都比线下课程大得多，并且

基金项目：湖南省普通高等学校教学改革研究项目“新工科背景下面向过程能力培养的计算机网络类课程体系建

设研究”（湘教通〔2019〕291 号）。

第一作者简介：张士庚，男，副教授，研究方向为物联网、信息安全、计算机网络，emial:sgzhang@csu.edu.cn。

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线上教学缺乏有效的反馈手段，教师通常不会迭代更新线上教学资源。通过调研中国大学慕课平台上有关计算机网络的课程，在多次开课的课程中，课程资源在不同次课程之间的改动较小，并没有效地持续改进。

2󰀁课程建设需求分析

2.1 课程建设背景与需求

为了实现线上教学实质等效的教学目标，课程建设需要满足如下需求：

课程的教学效果要能够保证与传统线下教学的目标，使学生在课程学习完成之后能够达到课程设定的教学目标，保证课程完成度的达成。

课程需要充分考虑所有学生的条件差异，保证让所有学生能够有可行的手段或者方法进行学习。

要能够有效追踪和管理学生的学习过程和学习进度，保证学生的学习效果和质量。

要能够有方便顺畅的渠道与学生沟通，获取学生反馈，以便及时调整教学安排。

针对以上需求，分别分析了线上教学、线下教学以及线上线下混合教学的优缺点。2.2 线下教学模式分析

由于学生无法到校上课，无法使用传统课堂讲授式的线下教学模式。然而，利用各种网络视频直播工具，如Zoom、腾讯视频、B站等平台直播授课可以等同于线下教学模式的在线版本。线下教学模式的特点如下：

传统线下教学模式主要侧重教师的教而忽视学生的学，难以激发学生的学习兴趣[6]。这导致知识单向传播，使教师难以评估和监督学生的学习效果。

由于教学课时的安排较为固定，教师在授课时间之外缺乏额外时间与学生进行有针对性的交流。首先，缺乏有效的沟通手段获取学生对教学难点的反馈。其次，即使可以通过QQ或邮件等辅助教学工具获得学生的反馈信息，相对固定的教学安排也使教师无法有针对性地做出教学安排解决学生提出的问题。

传统的课堂授课过程中，教师可以根据学生

反应及时调整教学方法。但在利用线上工具教学时，由于无法感知学生的具体情况，容易进入盲目的讲授模式。另一方面，如果在直播过程中学生频繁提问或与学生互动，又容易打断既定教学安排。这是直播式教学面临的一个两难境地。

2.3 线上教学模式分析

相比于线下教学，线上教学平台如慕课、畅课等存在如下优缺点：

线上教学资源更加丰富且教学安排比较灵活，允许学生根据自己的进度情况和时间安排进行自主学习甚至多次学习。对于学习自主性很强的学生，可以有效提升其学习效果。

学生遇到疑难问题时难以及时获得教师的解答。由于线上教学本质上是一种异步学习模式，即教师讲授和学生学习并不是同步的，导致在现实中难以实现对学生疑难问题的及时解答和讲解。同时，线上教学面向大量学生展开，难以针对不同水平学生进行课件设计和教案设计。2.4 线上线下混合教学模式分析

综上所述，单独采用线下教学模式或线上教学模式均无法达到前述课程建设的需求。为此，提出构建线上线下教学模式，综合两者优点，并在两者之间建立有效的迭代优化机制，从而实现持续改进课程的达成度和教学效果的目的。

（1）通过构建线上课程资源供学生自主学习；利用线上教学平台提供的作业和测验功能，针对每章知识点布置主页和每章测试，利用平台自动统计功能强化管理学生的学习过程。

（2）借助线上平台提供的教学反馈功能收集学生对教学难点的反馈情况；通过作业和测验的批改情况掌握学生的学习效果情况；根据收集的情况有针对性地开展线下教学活动，解答学生的疑难问题。

（3）在线上课程和线下课程之间双向迭代，达到持续改进的目的。

3󰀁计算机网络线上线下混合课程建设案例

为了保证所有学生都能够有效学习，在前两周的课程中通过直播方式向学生展示基于直播的线下教学方式和线上线下教学方式的不同体验，并利用中南大学可视化教学平台（畅课平台）提

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供的教学反馈功能调研学生的教学意愿，调研结果见表1。根据该调研结果，有超过88%的学生（（24+37）/69=0.884）支持采用线上线下学习的方式开展课程。

表1 关于教学方式和教学效果的调查反馈

反馈

支持数

1我目前在线学习，学习的基础设备（网络、

电脑）等可支持课程学习372文献阅读项目的难度偏大

32计算机网络课程目前采用学习资源+已有3的慕课资源+QQ群在线互动答疑的方式，24学习效果好

4目前作业的题量/次数适中

175目前计算机网络课程提供的学习资源较好，对于课程学习和知识掌握有帮助13在线直播方式讲授计算机网络课程，将课6

堂搬到网上，严格按照课堂上课下课教学11

模式。我认为这种方式学习效果更好

3.1 线上教学资源组织与安排

在当前的线上教学资源组织中，采用了中国大学慕课联盟提供的课程资源。通过考查不同课程的教材和内容组织之后，选用了华南理工大学袁华副教授等人在中国大学慕课平台开设的计算机网络课程线上资源作为主要资料来源，以哈尔滨工业大学李全龙副教授等在中国大学慕课平台开设的计算机网络国家精品课程、南京理工大学丁晟春教授等开设的计算机网络基础与应用国家精品课程和南京邮电大学杨庚教授等开设的网络技术与应用国家精品课程作为补充线上资源。为了避免版权纠纷，在中南大学可视化教学平台（畅课）上提供了对应网上资源的网址，让学生访问这些网址进行学习。

对应每个章节，线上教学资源组织如下：（1）针对每章内容，给出该章知识点简介，并列出本章学习的重点和难点。

（2）针对每章内容，精心设计一个导学文档并发布给学生。导学文档中针对前面列出的每个知识点给出了相应的线上资源链接，供学生参考自主学习。该文档同时公布在可视化教学平台和专为本课程建立的QQ群，以便当学生网络出现状况时可以延后学习。

（3）针对每章内容提供相应课件，布置章节作业，设置章节测验。构建一个包含近700道

题目的题库，内容涵盖所有知识点。通过每章测验和作业，及时了解学生对不同知识点的掌握情况。

（4）布置文献阅读和讨论，供学生开放性学习。（5）针对每一章的线上资源，学生的学习过程如下：（a）阅读知识点介绍文档；（b）阅读导学文档，参考所给课件进行学习；（c）完成作业；（d）完成测验；（e）提交疑难问题。

3.2 线下教学活动组织与安排

线下教学活动（以直播方式进行）包括两个部分：

（1）有针对性地开展学生答疑。在进行线上教学活动的同时，在每一章都开设一个疑难问题收集，收集学生在本章学习中遇到的难点问题。同时，通过作业和测验的反馈，了解学生对不同知识点的掌握情况，从而对学生遇到的疑难集中答疑。从学生反馈来看，这种方式取得了较好的效果。

（2）对线上资源没有覆盖到的知识点，利用直播方式进行线下教学。实际上，每个线上资源都有其自身的优点，也存在自己的。由于不同学校针对同一门课制定的教学大纲内容不同，即使采用同样的教材，覆盖的知识点也不一样。针对线上资源没有覆盖到的知识点，汇总之后有针对性地安排时间讲解。3.3 师生双向交流与反馈

线上教学内容和线下教学内容该如何合理分配，是一个重要的问题。而解决该问题需要充分了解学生的学习状态及学习进度。因此，建立双向的师生交流和反馈机制：一方面，通过知识点划分和导学文档，让学生清楚了解如何学习不同章节的内容，该掌握到什么程度；另一方面，通过线上平台提供的反馈机制和QQ群等即时工具，收集学生反馈情况，基于反馈情况合理划分教学内容。

4󰀁经验与讨论

由于不同学校的教学要求及教学大纲均有所不同，即使采用同样的教材也很难找到完全契合本校教学大纲的线上资源。而且，不同线上资源组织教学内容的方式不同。有些以章节形式组织，有些以知识点形式组织。笔者团队在构建课

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                                                                      表2 学生学习任务完成度统计                                                        %

章节及学习活动

班级成员

学生1学生2学生3学生4学生5学生6学生7学生8学生9…

章节完成度

87.595.879.266.791.745.1.741.750.0…

课件

√√√√√√√…

知识点介绍

√√

知识点导学

√√√

慕课视频1:

√√√√√√√√√

慕课视频1(备用)

√√√√√√

慕课视频2

√√√√√√√√

慕课视频3

√√√√√

课程完成度

94.369.840.684.034.030.265.115.142.5

√√√√…

√√√

………………

程资源的过程中发现基于知识点组织课程资源较为灵活，可较好地适应不同学校不同层次的要求。

畅课平台提供了一些自动化统计和评估功能，如果能够加以利用，可以有效加强对学生教学过程的管理。例如，该平台提供了对每个时间段内学生访问学习资源的频度记录。通过分析这些记录，可以了解学生的学习模式并掌握学生的学习动态。另外，该平台还提供了学习任务的完成度统计功能，可以统计每个学生的学习任务是否完成，作为学生学习进度的参考。通过合理设置学习任务，该功能可以作为有效的学生学习过

程管理工具。

5󰀁结󰀁语

线上教学与线下教学各有其优缺点。通过基于畅课平台构建线上线下混合课程并迭代，可以有效克服线下教学无法及时获得学生反馈和线上教学无法有效管理学生学习过程的问题，取得较好的教学效果。将来需要进一步探讨如何通过双向迭代方式，针对学生的不同需求定制与建设所需的课程资源。

参考文献:   

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（编辑：孙怡铭）