基于BOPPPS模型的计算机网络课程教学研究

摘要：计算机网络课程是信息技术和计算机科学领域中的一门核心课程，该课程传统的教学方法存在理论与实践联系不紧密、学生参与度不高、知识碎片化以及个性化学习不足的问题，BOPPPS 模型作为一种在全球范围内广泛应用的教学模型，有效地解决了计算机网络课程教学中教学盲点等若干存在的问题，并提升了教学效果，成为计算机网络等技术课程的理想框架。在该课程的教学过程中，主要研究了如何提高学生的学习兴趣，学生参与度、及学习成绩的提升幅度等，使学生在掌握相关理论知识的同时，还能在实践中熟练应用，是该课程亟待解决的问题。

关键词：计算机网络；课程教学；BOPPPS 教学模型

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）06-0094-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

计算机网络课程是信息技术和计算机科学领域中的一门核心课程，在公共基础课与专业课之间起着重要的承上启下作用。该课程包含理论与实践两部分内容，对于培养学生的理论理解和实际应用能力至关重要。但是该课程存在知识点多、内容抽象、实践性强、理论紧密联系实际，对动手能力要求较高的特点[1]，容易使学生失去学习兴趣，而且无法有效地将理论知识与实践应用结合在一起。但是随着网络技术的不断发展，教师需要持续提升自身能力，及时将新的网络技术传授给学生，因此本课题主要研究了如何将新的网络技术与教学结合在一起，使学生快速学习到网络领域的最新技术的问题。

1 计算机网络课程教学面临的问题

在实际的教学过程中，该课程的教学方法面临以下几个问题：

1）理论与实践脱节：计算机网络课程重点依赖于讲解体系结构、各层功能以及各种网络协议等内容的理论部分。理解并掌握上述理论是专业课程的重要前提，但学生在缺乏足够实践经验的情况下，往往难以将理论知识与实际场景联系在一起，对于理论的理解不够深入、灵活。

2）学生学习兴趣和参与度不高：计算机网络课程内容复杂、技术性强，理论部分较为抽象，当学生看不到理论知识与实际场景之间的联系时，将导致部分学生在学习过程中感到枯燥、乏味，进而影响学生学习的参与度和主动性。

3）教学方法缺乏灵活性：计算机网络课程仅仅讲解了各个独立的知识点，而没有讲解各个知识点在实际场景中的关联，这将导致学生可能理解了单个知识点，但无法将这些知识点联系在一起，导致学生无法构建知识网络结构。计算机网络课程在授课时通常采用统一的进度和授课内容，从而忽略了学生之间学习能力的差异。比如：部分学生可能已经具备一定的网络基础，而另一些学生则可能是初学者。对于基础较好的学生来说，课程进度可能过慢，缺乏挑战性，进而导致他们失去兴趣，而对于初学者来说，课程进度过快会使他们难以跟上，产生挫败感。

2 基于BOPPPS 模型的计算机网络课程教学设计

BOPPPS模型是一种结构化的课程规划和教学方法，确保提供全面和主动的学习体验，该模型体现了以教育目标为导向，以学生为中心的教学理念，其分为课程引入（Bridge-in），教学目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory Learn⁃ ing）、后测（Post-assessment）和总结（Summary）6个环节[2]。该模型强调学生的主动参与、关键阶段的评估以及明确的学习目标，并且能够协助教师分析教学过程，找出教学盲点，提升教学效果，因此BOPPPS模型可以有效地解决计算机网络课程在教学过程中存在的问题，成为计算机网络等技术课程的理想框架[3]。

2.1 课程引入（Bridge-in）

引入的目的在于让学生快速地了解本节课的主题，引起学生对本节课将要讲授内容的兴趣，激发学生的求知欲。在课程的引入阶段要讲究技巧和方法，既要生动有趣，又要能够吸引学生的注意力，引起学生的学习兴趣[4]。在这个阶段可以采用多种方式进行导入，如通过视频、动画、故事、问题以及热门话题等各种方式。

对于计算机网络课程来说，教师通过展示与计算机网络相关的实际案例或现实问题，将学生的注意力吸引到即将学习的主题上，更容易激发学生的学习兴趣。例如：在讲授路由协议（如RIP、OSPF）时，教师可以通过展示一个企业网络如何通过路由协议优化流量管理，引导学生在虚拟网络环境中配置路由协议，帮助学生将理论知识转化为实际技能。在讲授网络安全时，教师可以通过介绍现实中的安全事件（如黑客攻击、数据泄露）引导学生，并设计模拟任务，让学生通过配置防火墙和ACL（访问控制列表）来防御攻击，从而增强学生的参与感和学习动力。

2.2 教学目标（Objective）

BOPPPS模型要求在课程开始时设定明确的学习目标，让学生清楚地知道本节课要掌握哪些核心概念和内容。清晰的目标可以帮助学生在学习过程中更有方向感，不容易迷失在繁杂的细节中[5]。因此在制定教学目标时，要从学生的角度出发，而非教师角度，制定具备操作性并且可达成的教学目标，包括明确的知识要点、可测量的熟练程度，以及课后学生可进行自我评估。在撰写教学目标时，应包含谁（Who）、将学到什么（Will do what）、在什么情况下（Under what condition）、学得如何（How well），这种结构方式可以使学生清楚地知道，通过本节课的学习应当掌握哪些知识内容以及对这些内容的掌握程度。

对于计算机网络课程来说，在讲授计算机网络课程中的网络分层模型时，教师可以在课程开始时设定目标，如“通过对网络分层模型的学习，学生应知道OSI模型中每一层的功能及其在数据传输中的作用”。在关于子网划分的课程中，目标可以设为“在课程结束时，学生能够计算子网掩码、识别子网中的有效IP 地址范围，并将这些计算应用于网络IP地址的配置”。在VLAN（虚拟局域网）的实践课中，学习目标可以是“学生能够成功配置交换机上的VLAN，并通过测试不同VLAN之间的连接验证网络分段”。

2.3 前测（Pre-assessment）

前测的目的在于帮助教师准确地了解学生的学习能力和知识背景差异，以便调整本节课学习内容的深度及进度，让课程内容更加聚焦，避免了过于简单或过于复杂的情况。前测可以在课前进行，也可以在课堂中进行，通常采用问答、小测验、集体讨论等方式进行摸底。

对于计算机网络课程来说，在讲授VLAN 配置时，教师可以在课程开始时通过前测测试学生对基本交换机配置的理解，根据评估结果，教师可以调整VLAN的讲解深度和操作指导。在开始路由协议课程之前，教师可以通过在线测验评估学生对基础概念的掌握情况，如OSI模型和IP地址，如果大多数学生在学习这些基础概念上有困难，教师可以调整课程内容以弥补这些知识空白，还可以通过提出问题来引导课堂讨论，例如“谁能解释网络层如何做出路由决策？”或“IP地址与MAC地址有何不同？”通过这些问题，可以了解学生的理解情况，同时还可以在课程开始前填补知识空白。

2.4 参与式学习（Participatory Learning）

BOPPPS模型特别强调参与式学习，其是BOPPPS 模型的核心，要求体现“以学生为主体”的教学思想，该部分通过动手实践和互动活动来帮助学生将理论知识转化为实际操作技能[6-7]。常用的方式有个人报告、小组讨论、角色扮演、专题研讨、案例分析等互动方式，充分调动学生的参与感，激发学生的学习热情，加深学生对所学内容的理解。

对于计算机网络课程来说，可以通过引导学生配置路由器、子网划分、网络协议配置等操作任务，确保学生在实践中应用学习到的理论知识，这种方法通过实际操作强化了理论的理解，避免了理论知识与实际应用脱节的问题。还可以将学生划分成小组，设计一个小型企业的网络拓扑，包括VLAN、子网划分和路由协议的配置，在实践过程中，小组的学生们将共同解决实际的网络设计问题，并在课后展示他们的解决方案。

2.5 后测（Post-assessment）

BOPPPS模型通过后测来检测学生的学习成果是否达到了课程设定的学习目标[8]。教师可以通过实践任务或小测验评估学生对课程内容的掌握情况，及时发现问题并进行反馈调整。

对于计算机网络课程来说，在每节课程结束时，通过后测评估检测学生的学习成果是否达到了既定的教学目标，针对理解不足的部分，指导学生进行针对性的复习和补充。

2.6 总结（Summary）

在课程结束时，教师通过回顾总结帮助学生整理知识结构，并将每个知识点与课程目标重新连接，确保学生能够系统化地理解和整合所学内容。通过总结，学生能够梳理课程中的核心知识，理清各个知识点之间的联系。

3 BOPPPS 模型在计算机网络课程教学中的应用实例

IP层转发分组是计算机网络课程中网络层的重要内容，其重点在于如何将一个分组从源主机经过若干个路由器正确地发送到目的主机。由于该部分内容涉及路由器分组转发算法以及最长前缀匹配等理论内容，纯粹的理论讲解容易使学生感到枯燥乏味，降低对该部分内容的学习兴趣，导致学习效果不佳。为解决上述问题，本文采用BOPPPS模型对该部分内容进行教学设计，从而达到提高学习效果的目的。

3.1 IP 层转发分组的引入

首先在引入部分采用类比提问的方式引起学生的学习兴趣，将学生的注意力集中到本节课的学习内容上。

提问：坐在第一排的学生A想要传递一本书给坐在最后一排的学生B，该书如何经过坐在中间几排的学生到达学生B？传递过程中需要知道哪些信息才能正确地将书传递给学生B？

之后，将上述问题与实际网络联系在一起，引出本节课将要学习的内容“IP层转发分组”，即在实际的网络中，如何将一个分组从源主机经过若干个路由器正确地发送到目的主机。

3.2 IP层转发分组的学习目标

本节课的学习目标为：使学生正确地掌握路由器分组转发算法，并且会使用该算法计算下一跳路由以及分组从源主机到达目的主机的路径信息。

3.3 IP 层转发分组的前测

通过提问的方式了解学生的学习能力和知识背景差异，并根据不同的差异在参与式学习部分着重强调学生的知识薄弱点。

3.4 IP 层转发分组的参与式学习

通过角色扮演的方式提升学生的参与度，将枯燥乏味的理论知识转换为生动活泼的实际场景以提高学生的学习兴趣。

将学生分为多个小组，每个小组8～10人，挑选其中6人分别组成两个局域网（局域网A和局域网B），每个局域网包含两台主机（学生A，学生B）和一台路由器（学生C），剩余2～4人分别扮演两个局域网之间所连接的路由器，同时为每位学生分配IP地址，为局域网分配网络地址和子网掩码，为路由器分配路由表。

接着，各个小组分别采用路由器分组转发算法，将一本书从局域网A中的学生A传递给局域网B中的学生B。通过实际参与操作的方式，使每位同学熟练掌握路由器分组转发算法，并会使用该算法计算下一跳路由以及分组从源主机到达目的主机的路径信息。

3.5 IP层转发分组的后测

1）在课堂中采用测试的方式。为每位学生重新分配角色、分配IP地址、局域网重新分配网络地址和子网掩码以及扮演路由器的学生重新分配路由表，同时将传递场景转换为：由局域网A中的学生B传递一直笔至局域网B中的学生A。此时请学生回答：该笔传递的过程是什么，传递的路径是什么，并给出传递路径及其计算信息。

2）在课后采用分析实践的方式，通过eNSP和Wireshark等工具组建网络，并通过抓包的方式分析数据流动，提交分析报告。

3.6 IP层转发分组的总结

采用提问的方式。问题为：当目的主机与源主机不在同一局域网时，如何转发分组？路由器分组转发算法的执行过程是什么？什么是最长前缀匹配？最后根据学生的回答进行总结。

4 结束语

BOPPPS模型通过引入、目标设定、预评估、参与式学习、后评估和总结一系列有序的教学阶段，帮助教师构建系统化的教学流程，使教学内容连贯、逻辑清晰，可以有效地解决计算机网络课程传统教学方式中存在的理论与实践联系不紧密、学生参与度低、知识碎片化以及个性化学习不足问题，这种结构化的教学方法有助于学生逐步掌握每个知识模块，并理解它们之间的内在联系，学生不仅能够更好地掌握知识，还能在实践中熟练应用，从而提高他们在未来职业中的竞争力。