基于SC教學模式提升計算機網絡課程學生學習主動性的研究與實踐

苗強 李慧 王紅

摘? 要：為了解決計算機網絡課程學習過程中學生缺乏學習的積極性和主動性的問題，分析如何將以學生為中心的教學模式，應用到人才培養和課程教學的改革中。以學生發展為中心，以反向矩陣的形式進行計算機網絡課程設計，轉變教師的角色和學生的地位。通過學習方法、教學方法、考核方法的改革達到提升學生學習主動性的目的。依托于豐富的教學資源實施課上課下的多維度一體化教學;在學習成果考核評價方面實施基礎知識和實踐技能的多維度考核，實現基于SC的教學改革。

關鍵詞：SC;學習主動性;反向設計;多維度教學

中圖分類號：TP393.0? ? ?文獻標識碼：A

Research and Practice on Enhancing Students' Learning Initiative in?Computer Network Course Based on SC Teaching Mode

MIAO Qiang，LI Hui，WANG Hong

（Department of Network Engineering，Dalian Neusoft University of Information，Dalian 116023，China）

Abstract：To solve the problem that students are lack of initiative and enthusiasm in learning computer network course，this paper analyzes how to apply the student-centered pattern to the talents cultivation and educational reform.College education should adopt student-centered development and backward-matrix computer network course design to change the roles of teachers and students.The research aims at enhancing students' learning initiative and enthusiasm through learning method，teaching method and evaluation method.The realization of SC education reform relies on multi-dimensional integrated teaching mode with abundant teaching resources from both classes and extracurricular activities.Multi-dimensional evaluation of basic knowledge and practical skills in learning examination and evaluation is applied to achieve the goals of SC teaching reform.

Keywords：SC;learning initiative;backward-matrix;multi-dimensional teaching

1? ?引言（Introduction）

在計算機網絡課程長期的教學過程中，任課教師從課程資源建設、課程考核方式改革、提高學生動手能力、課程實施等方面做了大量、細致的工作。但實際效果是學生的學習興趣依舊不高、課程既定目標難以達成。通過調研分析主要原因在于學生缺乏學習的積極性和主動性，處于被動接受知識的狀態。具體表現為：課前，預習不充分或沒有預習;課中，被動等待接受知識;課后，不能及時進行知識的歸納整理，不能形成知識體系。長此以往造成知識有欠缺，測試不及格，進而形成惡性的循環。通過調研發現以學生為中心（student-centeredness，SC）的教學模式要求教師從單純的知識傳授轉變為激發和引導學生學習的積極性和主動性。正如愛因斯坦所說的“大學教育的價值不在于記住很多事實，而是訓練大腦會思考”[1]。

2? ?國內外研究現狀（Overseas and domestic research?status）

SC本科教學改革始于20世紀80年代，席卷了美國所有高校。它提出了新的教學范式，提高了學生的學習能力，促進了學生的發展，改善了美國的本科教育，為美國社會發展做出了貢獻，并使美國成為很多國家本科教育改革的榜樣[2]。

美國馬里蘭大學，教授在授課時善于運用啟發式教學，不再采用滿堂灌的教學形式，引導學生開動腦筋，活躍思維，直抒己見。

英國曼徹斯特大學除了正式的授課外，口頭演講、課堂討論、小組作業等教學形式占了很大的比重。教師鼓勵學生在課堂上提問，教師對學生也有問不完的問題。學生在教師的不斷提問中學會了思考，在回答問題中學會了思辨，在聆聽別人觀點時學會了互為啟發。

英國格拉摩根大學，1913年建校，連續三年被評為威爾士最佳大學。在教育教學過程中重視師生互動。教師在課堂上會抽出一定的時間，提出問題，和學生討論和分享。在課堂討論中幾乎人人都有發言的機會，從而大大改變了學生被動學習的情況，形成學生主動思考的習慣。學生會自發自主的學習，教師授課時，通常會列出每節課的參考書目，教師授課時會針對某一個問題進行詳細闡述。布置的作業并不僅僅局限于課堂所講授的內容。因此學生為了完成作業，不僅要參與到課堂討論中，還要在課余花大部分時間查閱相關資料，形成了一種自主的學習模式。可以看出這種教學的主導思想是將“我要教你什么”轉變為“你應該學到什么”，學校和教師在這一指導思想下進行課程設置和教學設計。

3? ?前期研究成果與工作基礎（Preliminary research results and work foundation）

自2008年起，網絡工程專業就開始進行基于CDIO理念的教學改革，在教學目標、教學資源、教學組織、教學實施等等方面均做了大量的工作。從2016年開始，在多年TC改革的基礎上，繼續深入進行基于OBE和SC教育模式的改革探索和實踐，有助于繼續擴展和鞏固TC教學改革成果。目前，項目組以計算機網絡課程為基礎，已經完成了一些與SC教學改革相關的前期工作。

《計算機網絡》課程作為我校理工類的公共基礎課程，在我校開設時間超過10年以上，在長期的教學過程中任課教師已經做了大量、細致的工作。為教學改革打下了良好的基礎，也積累了豐富的課程資源。包括自編T-C教材四本，每本教材經過至少10輪的使用，經過兩輪的修訂。試題庫、案例庫、關鍵知識點講解視頻、課后動手實踐講解視頻、實驗指導書、實驗講解視頻、幕課學習平臺、思科網院在線學習平臺、微信公眾號、網絡協議抓包資源、Packet Tracer網絡搭建案例資源、課程三級項目資源等。依托于網絡工程專業建設，以網絡工程專業課程為基礎，已經發表了六篇教改論文;申報了四項教改項目，國家級產學合作協同育人項目兩項;網絡工程專業申報了人才培養模式改革試點專業，創新創業教育改革試點專業。

4? 課題的改革思路和舉措（Project reform ideas and?measures）

在傳統的教學模式中，教師起主體作用;知識的流動是從教師單向流向學生，學生是知識的被動接受者。但在實際的教學過程中，學生在學習興趣、知識水平、邏輯思維方式及預期目標等方面均存在一定差異，因此出現了不愛學、不會學和學不會的現象。這促進了“以學生為中心（Student-Centeredness，SC）”的教學模式的產生及發展。SC教學方式的主要特征是：學生起到主體作用，教師起著引導作用[3]。教師角色從單純的知識傳授轉變為激發和引導學生學習的積極性和主動性，既要“授之以魚”又要兼顧“授之以漁”。

本次教學改革研究，擬在實際教學過程中，探索實施以學生為中心的教學模式。通過轉變觀念，改進教學理念，重新審視梳理教學過程，精心設計課程實施步驟，豐富配套教學資源，調動學生學習的積極性和主動性，提升學生的學習效果，讓學生學有所思，學有所用。

4.1? ?擬解決的關鍵問題和改革目標

在上面的描述中，我們提到了目前教學中遇到的兩個問題：一是學生缺乏學習的積極性和主動性;二是在教學過程中，教師處于主導地位，而學生是知識的被動接受者。所以本課題擬解決的關鍵問題就是：

（1）教師如何轉變角色，由主導學習轉變為引導學生學習。

（2）學生如何轉變地位，由被動接受轉變為積極主動學習。

為實施以學生為中心的教學改革，我們擬以網絡工程專業基礎課程為載體，以學生發展為中心，以轉變教師的角色和轉變學生在學習中的地位為目標，以學習效果改進為評估標準開展課程與教學改革研究[4]。

4.2? 改革的主要思路

（1）教師角色的轉變

教學過程的重新設計，以學生發展為中心，以反向矩陣形式進行課程設計。教師在備課時就要思考如何引導學生去學習，從而設計教學方法和內容。教師如何教，明確哪部分自學、哪部分學生互相講、哪部分老師講，老師應該怎么講。根據課程達成目標，確定考核方式，實現分層次考核。實現個性化的多維度的考核標準，根據每個學生個體差異，制定個性化的評定維度和評定等級，從而準確掌握學生的學習成果。將知識的學習和考核劃分為不同層次，進一步刺激學生持續學習的熱情[5]。

（2）學生地位的轉變

學生主動學習，只要學習需要，哪兒都可以，隨時都可以，建設豐富的課程資源。由考核方式和學習需要確定學生如何學，以及為其學提供哪些資源。豐富和完善課程教學資源，提升在教學內容、時間和空間上的延伸性，實現以“課堂、實驗室、多種網絡資源”為中心的教學。實驗室實驗機制的改革，由老師統一安排課上集中實驗，調整為課下開放預約實驗。

4.3? ?具體改革內容

以學生為中心實施教學改革總體設計如圖1所示。

（1）反向設計教學過程，重新梳理教學內容、選擇教學方法、多元化考核方式，引導學生主動學習，主動思考。

在充分調研行業技術發展水平，利益相關者的用人需求及畢業生就業、實習等方面的反饋信息基礎上抽象出專業核心的知識點、技能點和素質點。通過把這些內容分解到特定專業課，再根據專業課程目標對課程進行反向設計，即從目標推出評價機制，進而設計學生的學習方法，最后設計教師的教學方法。學法的核心是凡是學生自學能學會的一律不教，教法的核心是如何幫助學生學習，再據此重新設計課前，課中，課后任務。實現分層次考核，個性化的多維度的考核。

A.課前：通過指定課前預習內容將容易學會的東西交給學生自主完成，課上主要講解難點和重點內容，節約時間解答學習中遇到的問題進而有的放矢地對核心內容進行總結和整理。（引導學生發現問題）

B.課中：以探究式教學方法在課堂實現討論。同時在課堂上引入思維導圖，要求學生在每章學習完畢后自主完成思維導圖繪制，以使知識掌握具有系統性。（預設需要探究的問題，以達到引導學生思考知識點的目的）

C.課后：任務飽滿，向45分鐘之外要成果。以精品課和幕課為課后鞏固和作業要求，以思科網絡技術學院為知識擴展。開展答疑直播間等師生互動的活動。（知識原理和應用的持續思考）

D.考核：增加試題庫題量（每章增加特定數目的題目，增加綜合題目，引入考研及其他高校期末試題到題庫），在終結性考核中體現課程應該體現的水平。形成性考核每次完畢后公示成績，且一經公布不可更改，為學生制造積極主動學習的外界氛圍。實踐環節增加額外加分項鼓勵學生的創新性思維;在實踐考核環節增加改錯部分，提升學生解決問題的能力。同時，實現個性化的多維度的考核標準。調整課程的課程考核標準為“總成績=實驗維度+項目維度+考試維度+綜合成果維度”。學生在多維度考核中的達成度，占總成績的一定分值。

鼓勵學生參加多項省級和校級的學科競賽。制定標準，允許學生使用學科競賽成績替代課程的競賽維度的分值。鼓勵學生考取行業認證。制定標準，根據認證的不同等級和難度，直接替代課程學分或取得認證維度的分值。鼓勵學生進行企業實習。制定標準，根據企業實習的表現，給定實習維度的分值。鼓勵學生積極申報大學生創新創業項目，制定標準，根據大創項目的級別和完成情況給定創新創業維度的分值。

（2）豐富和完善課程資源建設，落實實驗室開發機制，為以學生為中心的教學改革提供外圍保障。

保證學生學習在時間、空間和內容三個維度方面的延展性并實現可持續改進。課程資源建設方面包括錄制關鍵知識點講解視頻、課后動手實踐講解視頻、MOOC學習視頻推薦、實驗室實驗講解視頻、課外學習資源若干，為學生課下反復學習，主動學習提供可能。教學資源建設如圖2所示。

A.時間延展性：促進“基于微信的輕課程”與“課堂教學”的融合，通過微信輕課程布置課下學習任務，充分利用學生的碎片時間，實現課外自主學習。

B.空間延展性：充分利用“思科網院”的在線學習資源，為學生開設思科網院在線學習賬號。豐富教學資源的同時，也可以促進學生考取企業認證。

C.內容延展性：充分利用精品課的資源，豐富學生的課下學習渠道。完成課下補充的任務。

D.持續改進：充分發揮學生參與學科競賽的作用，在競賽試題中捕獲專業課程相關的技能點、知識點和試題。將其豐富到課程群中的試題庫、案例庫、項目庫。進一步補充和完善課程三級項目、專業二級項目、專業一級項目。

變實驗為實踐，促進實驗室實驗機制的改革。由統一安排課上集中實驗，調整為課下預約實驗。由老師布置需要在實驗室完成實驗的知識點，學生可以在課余時間根據老師的建議自行“設計實驗”“預約實驗”“完成實驗”。老師需要制定實驗完成度檢查標準，根據學生提供的“實驗報告”，“實驗過程錄屏”等成果，給定實驗成績。

建立“實驗室開放”機制，允許學生充分利用課余時間使用實驗室設備，完成課程實驗要求，完成自由學習中感興趣的實驗。提升實驗室的利用率，也提升了學生學習的空間。

5? ?改革的創新點（Innovation point of reform）

5.1? ?以反向矩陣形式進行課程設計

以學生發展為中心，反推課前、課中、課后、考核一體化設計，分析重構教學方法、學習方法、考核方法。為提高學生學習的積極性和主動性服務。

5.2? ?以學生學習為中心的自主學習模式的實踐

課堂上改變傳統的以教師為主體的授課模式為以學生學習為中心的自主學習模式，讓課上45分鐘更有價值，構建認知模型，注重學生思維模式的訓練。讓學生獨立自主地發現問題、思考問題、解決問題。能有效地幫助學生取得預期的學習成果。

5.3? ?提升學生學習在內容、時間和空間等方面的延展性

豐富的教學資源和自學資源配置，使得學生自主學習有依托。在教學內容、時間和空間上擴展了延伸性。

5.4? ?多維度的考核標準

以學習效果為中心的多維度考核方式服務于學生學習的積極性和主動性培養。促進了學生的多維度發展。同時對學生是否已經取得了這些學習成果進行了全面的評價和考核。

6? ?結論（Conclusion）

本課題從教學中遇到的實際問題出發，分析了學生缺乏學習的積極性和主動性，處于被動接受知識的狀態等問題。通過對國內外教育教學的調研，提出了以學生為中心的教育教學改革。明確了改革的目標和主要思路，并給出了具體的改革內容和舉措。教學改革的順利實施會對學生學習效果的提升有很大的作用，對其他專業課程也有一定的示范作用。

參考文獻（References）

[1] 趙炬明.論新三中心：概念與歷史[J].高等工程教育研究，2016?（3）：35-36.

[2] 趙炬明.聚焦設計：實踐與方法[J].高等工程教育研究，2018? （2）：30-31.

[3] 顧佩華，胡文龍，林鵬，等.基于“學習產出”（OBE）的工程教育模式：汕頭大學的實踐與探索[J].高等工程教育研究，2014（1）：27-37.

[4] Li Yingqiu.Exploration And Practice Of Innovative Entrepreneurial Talent Cultivation[C].12th Annual International CDIO Conference，2016，1（6）：45-50.

[5] Li Yingqiu.A New CDIO-Based Cross-Culture Training Program for International Software Engineers[C].12th Annual International CDIO Conference，2016，1（6）：102-106.