“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下課堂教學設計改革

李孟

摘要：在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，我們對“新工科”專業(yè)的課堂教學設計提出了更高的需求。本文以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)核心課程“無線傳感網(wǎng)絡”課堂教學設計為例，堅持物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學必須著眼于行業(yè)需求，以培養(yǎng)具有較強工程能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的復合型應用人才為導向，將慕課、微課、翻轉課堂與傳統(tǒng)常規(guī)課堂教學設計有機結合，相輔相成，綜合運用多種教學方法和教學手段，能有效提高學生學習的主動性，達到良好的教學目的。

關鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；慕課；微課；翻轉課堂

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2017）24-0096-04

● 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”模式已經(jīng)滲透到各個領域。“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念可理解為通過互聯(lián)網(wǎng)資源平臺與信息技術相結合，將傳統(tǒng)行業(yè)中的各行各業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)相結合而在新領域中形成的一種新的形態(tài)。高等教育更要主動適應信息化、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展形勢，加強信息化建設，走在互聯(lián)網(wǎng)應用的前列。

2017年初，國務院印發(fā)的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出：“拓展教育新形態(tài)，以教育信息化推動教育現(xiàn)代化，積極促進信息技術與教育的融合創(chuàng)新發(fā)展，努力構建網(wǎng)絡化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系，形成人人皆學、處處能學、時時可學的學習環(huán)境。”由此可知，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，傳統(tǒng)的常規(guī)教學模式已遠遠不能夠滿足信息大爆炸時代對教育教學的要求，務必要將信息技術與教育教學過程高度有機融合，才能夠滿足新時代、新經(jīng)濟形式下對人才培養(yǎng)的需求。在這種時代背景下，“新工科”專業(yè)的課堂教學設計也面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。

“無線傳感網(wǎng)絡”課程不僅是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心課程，還是其他信息科學領域專業(yè)的熱門選修課。如何組織好這門課程的課堂教學，對培養(yǎng)適應“工業(yè)4.0”背景下的新型復合型人才具有重要意義。現(xiàn)有的課堂教學設計仍然存在諸多問題，如課程教學內容更新不及時，教材陳舊；針對無線傳感網(wǎng)絡中的拓撲結構、路由涉及等一些較為抽象的概念，現(xiàn)有的教學方法不能將這種概念問題解釋清楚，只能概念性地講解，不能形成直觀的感官認識；等等。因此，我們必須要對“無線傳感網(wǎng)絡”課程的教學設計進行研究和探索，對現(xiàn)有教學模式進行改革，以培養(yǎng)適合新經(jīng)濟、新時代的“新工科”人才。

● 網(wǎng)絡教學與課堂教學相結合

1.慕課

網(wǎng)絡教學中應用最廣泛的為慕課（MOOC），它能打破教室的限制，讓知識為所有人共享。慕課的平臺供應商從開始的Udacity、Coursera、edX三大國外公司發(fā)展到國內的各種慕課平臺，如網(wǎng)易云課堂、清華大學學堂在線等。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，學生可以非常便捷地從網(wǎng)上找到國內外眾多精品網(wǎng)絡在線課程，可以不出校門就在慕課平臺上學到其他高校的特色課程。

2.慕課的優(yōu)勢與劣勢

充分利用在線課程平臺，可以滿足學生個性化、多樣化的學習和發(fā)展需求。慕課有三個顯著特征：一是開放性。課程設置、學生的學習過程及教學師資對所有用戶開放使用。二是實時性。視頻課程內容的更新，學生學習活動、學習效果的反饋都能實時顯示。三是個性化。海量的網(wǎng)絡課程資源涉及不同學科的各個領域各個方面，學生可以根據(jù)自己的愛好與需求個性化地對網(wǎng)絡資源進行篩選和甄別，同時，能夠根據(jù)自己的時間安排與興趣愛好決定學習過程的快慢程度。

慕課作為網(wǎng)絡課堂的主要載體，其特性遠非傳統(tǒng)課堂所能及。但在教學過程中，一方面其主要的展示教學的方式是通過單一的視頻模式來呈現(xiàn)，學生長時間觀看視頻難免覺得枯燥，從而精神渙散；另一方面其海量的網(wǎng)絡課程資源容易讓學生的學習過程變得隨意，使其難以把握該課程的課程目標和課堂教學計劃中的教學目標。

3.在線教學與課堂教學相結合的新模式

“無線傳感網(wǎng)絡”課程主要介紹無線傳感網(wǎng)絡的基礎理論、相關技術和主要應用，其內容涵蓋無線傳感網(wǎng)絡的發(fā)展與現(xiàn)狀、各層協(xié)議，無線通信基本原理及國內外的發(fā)展趨勢。在教學過程中，首先，教師可以利用慕課讓學生對先修課程的相關章節(jié)和知識點進行復習，在講到無線傳感網(wǎng)絡的體系結構與自組織網(wǎng)的區(qū)別時，讓其翻看慕課平臺上相關的“計算機網(wǎng)絡”教學視頻中的計算機網(wǎng)絡體系結構、自組織網(wǎng)絡的特點等內容，再以提問、討論的方式對他們觀看在線課程視頻進行考核，同時也可以將其作為引入新教學內容的方法，從而達到溫故知新的效果。其次，針對教學計劃中的重點、難點內容，如無線傳感網(wǎng)絡的節(jié)點定位技術等，教師可以在傳統(tǒng)課堂講授的基礎上，要求學生觀看和學習慕課平臺上相關內容的視頻資源，這樣做一方面可以彌補課堂教學中學生對抽象概念理解不足的缺點，另一方面可以幫助學生消化與深化知識理解，特別是針對重難點知識的不同教學形式講解和學習，從而使其牢固掌握這類知識點，提高學習效率。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，采用在線教學與課堂教學相結合的模式，需要教師在傳統(tǒng)課堂教學過程中對課堂教學目標進行把握和指引，這樣才能讓兩種教學模式進行互補，達到相輔相成的效果。

● 微課課時與課堂課時相結合

1.微課

目前，以微視頻為主要形式的微課已成為慕課網(wǎng)絡平臺下的基本學習單元。微課的視頻時長一般在10分鐘左右，記錄教師在課堂內外教育教學過程中，由一些知識重點、難點、疑點或某個教學環(huán)節(jié)而展開的教與學相關活動全過程。在教學內容上也突出以多角度、多手段的應用來展現(xiàn)知識內容，從而形成對學生學習的多種形式刺激。

微課的核心組成部分跟慕課相類似，依舊是以課堂教學視頻為主，還包含與教學主題相關的教學設計、素材課件、教學反思等輔助性教學資源。微課旨在以一種特定的組織形式和呈現(xiàn)方式打造一個半結構化、主題式的資源單元應用“小領域”。由此可知，其模式與傳統(tǒng)的單一教學資源類型并不相同，它是在傳統(tǒng)的基礎上繼承和發(fā)展起來的新型教學資源。

然而，作為一種視頻教學類型，微課與慕課又有著很大的區(qū)別。首先，慕課的規(guī)模一般都比較大，現(xiàn)在已作為大規(guī)模的在線開放課程開展起來，而微課的規(guī)模相對較小，且現(xiàn)在還處于發(fā)展階段；其次，慕課的交互性較強，通常會有課堂測試和課后作業(yè)，并有相應的論壇供學生交流討論，而微課會在視頻結束后布置作業(yè)，效果不甚理想；最后，慕課與大學合作后，學生可以在修完某門課程并通過相應考試后得到證書，不僅如此，在校的大學生也可以借助在線課程平臺通過學習考核后獲得學分，而微課在學生觀看之后僅得到相應的知識，并沒有證書或者學分。endprint

2.微課課時與課堂課時的有機結合

在教學計劃實施的過程中，教學課時的設置不僅要保證在一定時間內完成相應的教學目標，還要保證在教學過程中維持學生的注意力，由此才能達到良好的教學效果。在“無線傳感網(wǎng)絡”課程教學中，筆者采用微課課時與課堂課時有機結合的方法，對課堂教學計劃進行改革。在課堂教學中使用微課，既能避免長時間播放網(wǎng)絡視頻資源而引起的學生注意力減損的狀況出現(xiàn)，又能避免視頻教學在課堂教學過程中“喧賓奪主”的情況出現(xiàn)。在教學過程中，使用微課講解一兩個知識點，相對應一個課程體系一組微課就可以呈現(xiàn)較為完善的知識體系。同時，在課堂教學過程中，教師可以通過提問、分組討論及其他教學方法的改變來把控學生的注意力。

在教學過程中，較合適的是采用微課10分鐘與課堂教學35分鐘的模式進行教學課時的分配，在課堂教學的基礎上加入微課，能起到“錦上添花”的作用。微課按課堂教學進程可分為課前復習、新課導入、知識理解、練習鞏固及小結拓展。為了達成教學目標，在教學計劃的任何階段都可以加入10分鐘的微課。例如，在“無線傳感網(wǎng)絡”課程教學過程中，在講到無線傳感網(wǎng)絡的節(jié)點布局這一章內容時，由于節(jié)點布局涉及的知識點多，學生難以進行全面的把握，所以教師可以在本章知識講授完后用微課對內容進行小結擴展，由于對無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的要求不一樣，對其布局的方式也就大不相同。在要求無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的壽命最長時，就需要考慮到網(wǎng)絡的生存周期，即以降低整個系統(tǒng)的能耗為主要目標；在要求覆蓋區(qū)域盡可能全面時，就要考慮節(jié)點布局的覆蓋面積和覆蓋率，同時要考慮節(jié)點的多跳；在考慮投入花費最少時，則要考慮節(jié)點數(shù)目最少的情況下保證無線傳感網(wǎng)絡的有效運行。

● 翻轉課堂與常規(guī)教學相結合

1.翻轉課堂教學

翻轉課堂是一種新穎而有效的教學方法，它以學生為中心，強調學生個性化學習，重點是學生在課下對基礎知識的自學，教師的課堂講授只是一種引導。在課堂上，學生要參與各種各樣的教學活動，而這些教學活動必須要在提前完成課程預習、作業(yè)等任務后才能參與。翻轉課堂能為學生在課上環(huán)節(jié)提供許多挑戰(zhàn)，從而迫使其課下必須學習各類知識，這種方法能夠有效增加學生的學習動力和興趣，提高其綜合素質，讓其對學科知識有更深刻的理解。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，翻轉課堂是利用互聯(lián)網(wǎng)資源、計算機技術來學習某一課程的基礎知識內容，實現(xiàn)學生自主掌握學習的進度。其理想化的狀態(tài)是教育學生充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，將計算機變成每位學生的私人教師，替代教師對課程的講授，從而節(jié)省出更多的課堂時間讓學生參與到其中，在課堂的互動中不只局限于知識的再次深化，而是應用深化。

2.翻轉課堂教學與常規(guī)教學相結合

作為一種新的教學方式，翻轉課堂也存在一些不足之處。首先，翻轉課堂的最終目的是通過學生課前學習基礎知識，教師在課堂教學計劃中主要針對性地解決學生提出的問題，但并不是所有學生都喜歡這種挑戰(zhàn)或這種模式，他們習慣了傳授式的課堂教學流程，思維不夠靈活。其次，在翻轉課堂中，大多數(shù)學生參與到教學討論中，導致課堂紀律難以控制，這需要教師具有較強的管理能力。最后，教師設計的教學活動不容易覆蓋到教材的方方面面，且設計的教學任務需要難度適中，適合學生的水平能力，這增加了教師的備課難度。

因此，翻轉課堂需要與傳統(tǒng)的常規(guī)教學相結合，用合適的方法來解決問題。翻轉課堂與常規(guī)教學相結合需要注意以下四個方面的問題。

（1）強調以學生為中心

要考慮不同學生對課前基礎知識的掌握情況，在常規(guī)的課堂講授過程中要以學生為中心，教學過程要以將知識傳遞轉化為以學生應用為主的知識為重要目標來進行。

（2）強調課前自主學習

在課前學習過程中，學生可以通過互聯(lián)網(wǎng)平臺或其他途徑獲取資料，但這些資料一般是基礎性的知識內容，要引導學生認識此類知識的高度概括性、濃縮性，以及對課堂中教學活動計劃的指向性。

（3）強調課堂教學采用多種方法

在課堂講解的過程中，首先要利用較短的時間對相關基礎知識進行講解與概括，而課堂的主要教學環(huán)節(jié)還是應放在教師指導學生進行參與式學習的部分。其目的是加深學生對前期基礎學習的理解程度，進一步培養(yǎng)他們的實際應用技能。

（4）教師對學生的個性化指導

在課堂講授和討論過程中，根據(jù)學生的不同學習情況和參與學習程度，教師要掌握不同學生在課前基礎學習中的具體學習程度，同時對于一些落后學生，要對其不能通過自主學習理解掌握的知識點進行歸納和總結。然后根據(jù)不同學生的學習進展情況，有針對性地設計教學策略，開展個性化的輔導活動。

● 結束語

本文主要介紹了網(wǎng)絡教學與傳統(tǒng)教學相結合、微課課時與課堂課時相結合、翻轉課堂教學與常規(guī)教學相結合三個方面的課堂教學設計改革。在課程教學過程中，我們只有注重慕課、微課、翻轉課堂與傳統(tǒng)常規(guī)課堂教學相結合，才能使學生對本課程的理論、技術和應用有充分的理解和認識，從而為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)、社會發(fā)展培養(yǎng)高素質應用型創(chuàng)新人才。

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