“互聯網+”理念下基于二維碼技術的光纖通信課程教學模式研究

彭 霞，姚 玲，蘇寧馨，張 帆，張麗華

(1.安徽新華學院電子通信工程學院，安徽合肥 230000；2.合肥工業大學計算機與信息學院，安徽合肥 230000)

“互聯網+”是互聯網與傳統行業深度融合從而在新領域創造新生態的社會發展新趨勢。在“互聯網+”背景下,傳統高等教育如何發展成為社會關注的熱點之一。

“互聯網+教育”推進教育資源公平分配，將原有的優質教育資源整合，使教育資源的共享、交流打破了在傳統教育中由地域、時空、師資力量的差異帶來的教育資源局限性，使教學不受學習人數、時間、地點的限制。在“互聯網+”背景下，師生互動更加多元化，高校注重學生個性化發展，使學生從被動接受教育轉化為主動尋求知識，成為學習的主體。

1 基于二維碼技術的教學資料數字化一般流程

圖1 二維碼技術在教學中的應用流程

通過在課程教學中引進二維碼技術，教師可根據知識點的分布、功能需求等進行數字化加工，然后生成相應的碼圖。圖1為二維碼技術在教學中應用的基本流程展示。針對與課程相應的多媒體課件、紙質教材和實驗教學中的知識點、專業名詞、習題解答或實驗操作要點等，可以運用文本信息快速生成二維碼的方法獲得相應碼圖。如果教學內容較多或包含音視頻和動畫等各種不同類型的媒體文件，為得到文字敘述達不到的效果且不能通過文本信息生成二維碼的，可以把數據保存在網絡學習平臺，二維碼只存儲索引或者網絡地址。掃描二維碼后，顯示的是一個網址。學生打開網址,可觀看視頻等多媒體文件，實現課堂和網絡的同步學習。

2 基于二維碼技術的光纖通信課程“移動學習”教學模式應用構架設計

適用于“移動學習”模式的網絡學習平臺的構建是新型教學模式順利開展的基礎。如圖2所示，首先要由教學團隊整合教學中所需的教學文件作為教學資源，并上傳到由相關技術專家和教學團隊共同搭建的網絡學習平臺。二維碼技術教學中應用的學習資源包含數字化資源和紙質教材兩部分。其中，數字化資源通過將教學所需知識點、圖片、音視頻和FLASH等進行數字化轉換獲得；紙質教材是在傳統教材的基礎上針對二維碼教學定制的智慧教材，教材除了包含課程所涵蓋的知識，還有新增的二維碼圖像供師生掃描下載。教師在線上可以隨時對紙質教材進行知識延伸，學生則通過掃碼及時獲取更新的內容。線下活動是對線上活動的補充與拓展。一方面，在多媒體課堂教學中，教師通過紙質材料或二維碼投影將知識重點、難點以及擴展內容展示給學生，學生用手機掃描二維碼查閱知識點解析，第一時間獲取學習資料；另一方面，在課下互動時，將課堂學習延伸到課外，學生不僅可以隨時閱覽學習資料，還可以通過即時通訊軟件與教師進行溝通。

圖2 教學模式應用構架設計框圖

圖3 光纖通信課程二維碼案例手機端展示

圖3為光纖通信課程二維碼案例手機端展示，展示內容為光纖通信課程教材第一章第一部分光纖結構的相關知識。該章節主要介紹光纖的組成和分類等，內容較為淺顯易懂，適合學生課前預習。教師將該知識點內容碎片化后，以文字、圖片、FLASH和音視頻等方式進行展示，通過二維碼技術生成碼圖發送給學生。學生掃碼后，可直接在手機上觀看學習而不需要裝載任何APP。學生在課前不僅可以觀看FLASH動態演示光纖三層結構，還可以通過教師錄制的一段3分鐘左右的光纖連接頭的制作視頻更直觀深刻地理解教學內容。

3 通過二維碼技術優化課前、課中和課后教學環節

在傳統課堂教學中，學生往往要在教師指導下高度集中地完成理論學習、知識拓展、課堂問答、問題反饋和作業練習等環節。而使用二維碼技術，可以有效地將教學活動拓展到課前、課中和課后，如圖4所示。

圖4 課前、課中和課后教學環節設計

大學課程教學普遍受到課時限制。針對這一問題，教師在上課前可以提前將講義、知識點通過二維碼發布給學生，便于他們提前預習，也方便他們實現碎片化學習。“互聯網+”理念下的新型教學模式使課堂教學突破了時間和空間的限制，學生對教師課上未來得及講解或自己沒消化吸收的知識進行有針對性的學習。

4 基于二維碼技術有效開展師生互動模式，引導學生自主學習

師生互動應用模式應按照圖5所示的流程，教師獲取網絡數據，將學生的學習效果和評價轉換為教學動機，使教學更加貼近學生的需求。在基于“互聯網+”理念的新型教學模式下，教師的教學重心不僅僅是課堂教學活動，更要注重課下的師生有效互動。教師既要成為知識的講授者，更要成為學生學習過程中的組織者和引導者。

圖5 師生互動模式

學生自主學習模式按照圖6所示的流程。基于“互聯網+”理念的新型教學模式不僅強調師生之間的互動，也要促進學生之間的合作學習。學生組成合作學習小組，將學習過程中的疑問通過二維碼發給其他同學，經過自學、互學、互評的學習方式提高學習興趣，建立良好的學習氣氛。由此，學習過程就由教師單一的講授轉化為學生自主學習、獨立思考的過程。

圖6 學生自主學習模式

5 基于二維碼技術推動光纖通信實驗課程項目化教學

我校與深圳訊方通信技術有限公司合作建立現代通信實驗實訓中心，引進深圳華為技術有限公司生產的先進商用設備，按照商用構架建立了三大實驗平臺：光纖通信技術實驗平臺、寬帶接入技術實驗平臺、程控交換技術實驗平臺。光纖通信課程實驗主要是在現代通信實驗實訓中心的光纖通信技術實驗平臺上完成的，該實驗平臺主要由一臺OSN2000和兩臺Metro1000光傳輸設備組成，如圖7所示；光傳輸平臺網絡拓撲如圖8所示。學生通過該組設備模擬商用光接入網組網配置完成“理論+實踐”的學習。

圖7 現代通信實驗實訓中心光傳輸設備

圖8 光傳輸平臺網絡結構

學生要在規定實驗學時內完成對硬件、軟件的學習，熟練掌握腳本編寫。由于學時有限且工作量大，大部分學生完成困難，導致一些有設計性的難度較大的綜合實驗難以開展。在此背景下，課程組倡導立足于培養學生的動手能力，結合實際商用情況，運用二維碼技術推動實驗課程項目化教學。以企業實際工作需求為切入點，依據專業教學的需要，將專業課的實驗教學內容設計成符合實際生產操作的訓練項目，通過對項目制定、項目實施和項目評價等幾個環節實施本課程實驗的項目化教學改革。

圖9 二維碼技術在項目式實驗教學中的應用

實驗的項目化教學改革目的在于讓學生成為教學的主體，自主開發實驗項目并實施完成。在此過程中,教師通過網絡技術為學生提供資料，并組織和引導他們自主學習和創新。教師在課前將實驗設備OSN2000和Metro1000的主要單板的學習資料整理出來，并將需要操作演示的部分錄制為短視頻(圖9)。例如，對設備主要單板的介紹，每塊單板按照接口介紹、功能介紹和原理介紹分別錄制時長5分鐘左右的短視頻，在單板電源開關附近貼二維碼標識，學生可通過手機掃碼直接進行視頻播放。教師既可將實驗組網原理和腳本語法介紹等內容拍成視頻，也可將相關資料做成課件傳到學校網站或者鏈接相關網站，然后將網站地址生成二維碼貼到教室里供學生在課前和課后使用。教師充分利用網絡技術激發學生的學習興趣，提高學生學習的主動性。學生既可以運用相關通信知識完成光纖通信基本組網項目設計，在培養工程實踐意識的基礎上系統地鍛煉光纖通信網絡調試能力；又可以打破課堂教學時間和空間的限制，進行移動式學習并充分鍛煉新實踐能力。

6 結語

光纖通信課程涉及眾多交叉學科，知識面廣，技術更新快，要求教師在實際教學過程中根據行業、企業發展趨勢不斷更新教學內容；所采取的教學方式既要體現專業特色，又要充分重視學生創新能力的培養。“互聯網+”理念下引入二維碼技術輔助教學，可以將信息網絡技術、教學資源以及師生群體整合，發揮教學功能，增加教學容量，提高教學質量，構建學生積極參與的教學環境。