基于ADDIE模型的微课导学在计算机网络课程中的应用

2022-10-08

一、概述

ADDIE模型是一个经典的课程开发模型, 它是5个单词的首字母, 分别是Analyze (分析) 、Design (设计) 、Develop (开发) 、Implement (实现) 、Evaluate (评估) 。在软件工程领域有一个瀑布模型, 它包括:需求分析、软件设计、编码、软件测试、运行维护。ADDIE模型与瀑布模型看起来很像, 但乍看之下好像没有做到严格的一一对应。

ADDIE模型中的“开发”环节指针对已设计好的课程框架编写相应的课程内容。这一步就相当于瀑布模型中的“编码”, 都是着手做出成果, 而且都有相应的文档输出。而ADDIE模型中的“实施”环节指的是在课堂上按照已开发的流程进行上课, 这跟瀑布模型中的“运行维护”几乎一致, 只是出现的位置不同罢了。

再来看ADDIE模型中的“评估”和瀑布模型中的“软件测试”, 二者作用也大致相同, 都有检验、评审和反馈的意思。随着俩模型的发展, 双方都不约而同地引入了迭代的思想, 认为评估或者测试都应该贯穿于各自完整过程的始终, 即在分析/需求分析、设计/软件设计、开发/编码、实现/运行维护中都应该有对应的评审。基于这种分析, “评估”和“软件测试”在各自模型中的位置也就无关紧要了。经过上面的分析, 很容易得出:教学和软件工程领域的很多思想是相通的, 特别是ADDIE模型和瀑布模型的框架和流程几乎一样。这非常有利于计算机方面的老师同时加强自身的专业知识和教学能力。

下面将探讨使用ADDIE模型来为计算机网络这门课程开发出微课导学教学模式的过程。微课导学是指学生们在课程的课前预习、课中学习和课后复习3个环节中, 利用微课视频进行各阶段个性化的自主学习。在整个过程中, 老师充当了一个导演的角色, 他的任务主要是写好剧本, 找好道具, 然后引导学生演员们尽情地自由表演。这充分体现了以老师为主导, 学生为主体的现代教学理念。

二、分析和设计

分析阶段包括学情分析、课程分析、教学工具分析等。

计算机网络在计算机相关专业的诸多课程中是属于比较独立的一个, 它没有先修课程, 这也意味着学生们初学时都会感觉陌生和不习惯。

计算机网络方面的知识本身比较枯燥乏味, 很多都是一些规定, 需要大量的记忆。特别是数据包的格式, 以及各层协议及其重要字段的含义, 这些都很抽象和难懂。

基于以上对学情和课程的分析, 决定采用微课导学的教学模式。在录制视频时, 还会用到工程中抓包和分析包的常用软件工具——wireshark。利用该工具去分析所抓到的数据包, 同学们就能像看到物质的分子一样, 清晰地看透数据包的内部结构。设计阶段包括课程大纲的拟定、课程体系的规划, 以及教学目标的撰写。与传统的课程设计阶段没有太大区别, 只需结合微课导学的特点去具体设定。

三、开发

开发阶段是紧密围绕微课导学的特点来开展的。首先就是要制做相关的微课视频。以因特网的网际协议IP这一节为例, 总共需要制作3个微课视频。第1个视频简要介绍IP协议的地位、作用和内容, 以及本节课的重难点。第2个视频演示wireshark软件使用, 包括抓包操作, 并向学生展示某数据包的IP头部中重要字段的位置及长度范围, 同时解释该字段的含义和作用。在第3个视频里布置一个任务, 比如有两位同学利用QQ聊天, 试用wireshark抓取聊天的数据包, 并且过滤出哪些包是自己发出去的, 哪些包是对方发过来的。为了顺利完成这个任务, 在本视频中还要介绍查询mac和IP地址的命令, 如ipconfig、getmac等。

视频录制好以后, 可以开始规划课程的具体安排和表现形式。

在上课之前, 老师将微课视频下发给学生, 以方便他们结合视频预习新课, 重点在于IP协议的作用、地位、主要字段的含义和用法。有条件的学生们还可以对照微课视频去尝试下载、安装和熟悉wireshark软件, 为正式上课做好准备。提醒学生一定要带着第3个视频中的小任务来进行预习。

在课堂之上, 老师在投影仪上播放第1个视频, 同时还要对重要或有难度的内容进行强调和解释。接着播放第3个视频来布置任务, 老师指导学生下载并安装wireshark软件, 然后对学生进行两两分组。学生此时可在自己的电脑上单独播放视频2来学习wireshark软件的具体操作。这就相当于老师同时为每个学生都做了单独辅导, 大大提高了教学效率。

在课后, 老师根据学生上课时提出的问题和任务完成情况进行反思和总结, 找出微课视频的不足, 并进行重录或补录。老师还要让学生主动指出微课视频的不足, 鼓励学生录制自己的微课视频, 以此起到巩固和复习的效果。

本阶段完成后, 要输出完整的设计开发说明书。

四、实现和评估

实现阶段即是根据设计开发说明书去实际上课的过程。相当于是有了剧本和台词, 就能正式开拍。到时需要严格把控时间, 做好可能的应急预案。

上面分析过, 评估融入到了前面的4大阶段中。在分析之后, 应该将分析报告提交给教研主任进行审阅, 如果有必要, 也能给班委成员观看, 并听取他们的意见。设计和开发完成后, 应该将设计开发说明书在全教研室内进行评审, 并针对评审结果进行修改。在最后的实现之后, 要及时分析学生的课堂表现, 批阅学生的任务报告, 以此完善课程教学。