《交換原理與技術》實驗課程線上線下教學模式探索*

黃紅梅

武警工程大學信息工程學院 陜西 西安 710086

引言

教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）指出教育信息化的發展需要教育理念、學習方式、教育模式的創新。互聯網技術的發展及移動終端的智能化給信息化教育教學提供了機遇，當前中國大學MOOC、學堂在線、智慧樹等平臺提供了大量優質的在線教學資源，學習者可在電腦或手機上隨時隨地進行學習，拓展了學習的空間，為個性化教學提供了支撐。越來越多的教育工作者開始借助網絡平臺進行線上線下相結合的教學模式的探索。線上線下混合式教學模式可改進傳統教學中的不足，充分體現以學生為中心的教學思想，提高學生學習的主動性，增強學習興趣，提升教學效果。下面以《交換原理與技術》實驗課程為例，從教學內容設計、教學過程實施和教學評價制定三個方面進行了線上線下教學模式進行分析。

1 《交換原理與技術》實驗課程教學現狀

《交換原理與技術》是一門理論性與實踐性都很強的課程，理論內容主要包括通信網中各種交換技術的原理、特點等，比較抽象，為此需在實驗環節通過設備操作和網絡設備仿真加強對理論知識的理解。實驗內容包括程控交換設備的配置、網絡線纜的制作、基于eNSP網絡模擬軟件的交換機的組網操作、路由器的相關配置等。通過設備操作鍛煉了學生的動手能力，網絡軟件可模擬真實設備的配置操作，可通過抓捕數據包直觀呈現數據傳輸的具體過程，使學生真實了解到信號交換的原理[1]。

在實驗教學中，教師一般先進行課堂講授，然后讓學生進行設備操作或上機實驗，這種教學模式主體是教師，學生基本是被動接受，教學內容很難根據學生的個性化需求進行靈活調整，學生的主動性沒有充分調動起來，學生參與的積極性受到限制，自主性不強。《交換原理與技術》實驗課程中采用的是網絡設備仿真軟件eNSP，它可對網絡中的交換機、路由器進行軟件仿真，支持大型網絡模擬，可讓用戶在沒有真實設備的條件下，呈現真實設備的操作。華為公司提供了免費的下載軟件，互聯網上有大量關于eNSP的教學視頻，如何利用這些教學資源來服務于教學是必須考慮的問題。

為充分利用線上資源，滿足學生個性化學習需求和鍛煉學生自學能力，提高學生學習興趣，提出線上線下混合式教學模式。

2 線上線下實驗課程教學模式的實施策略

2.1 教學內容設計

教學內容設計是實現線上線下的有效結合的關鍵。線上教學可充分利用網絡現有教學資源，目前網絡上的教學資源眾多，但質量參差不齊，需要教師篩選整合，選擇質量高和針對性強的內容給學生推送，同時根據實際教學需要，自建線上教學資源。《交換原理與技術》每次課程的實驗內容既相對獨立又相互聯系，在教學設計時我們將整個教學內容以知識點為單位，形成模塊化的教學單元，每個教學單元包括引入，重難點分析，自主實驗，小組討論等環節，在每個模塊的設置上注意前后模塊單元之間的銜接，每一個實驗的內容都會包含上一次實驗部分內容，循環滾動式前進，越到后面實驗內容越復雜，需要將以前學到的知識都串聯起來才可以完成，這樣避免學生對于知識點呈現零散的感覺，建立不起對課程整體的體系思維。線下的實驗內容以模塊化案例式教學方式為主，《交換原理與技術》實驗課程有設備操作和軟件仿真內容，對于設備操作，預先推送設備的類型、性能參數、功能等知識點，讓學生自學完成，線下課堂上學生以小組為單位按課程要求對設備進行連接、配置。軟件仿真內容，預先錄制每次課程模塊的知識點，以簡單案例為例進行講解，時間不超過10分鐘，學生在課程之間完成自學，線下課堂先對視頻內容進行簡單總結，再在此基礎上進行拓展，內容上進一步加深難度，對重難點知識詳細分析講解[2]。

2.2 教學過程實施

線上教學我們采用的是長江雨課堂，整個線上線下教學過程分為三個階段實施，如圖1所示。

圖1 線上線下教學過程

第一階段，線上學習。在每講課程開始的前一天，我們通過雨課堂或其他在線教學平臺發布學習內容，主要包括制作的PPT課件，課件內可插入視頻，包括自制視頻、幕課視頻、網絡中優酷、B站視頻等。要求學生觀看教學課件、視頻學習資料，完成相應的測試題，不懂的問題可先記錄下來，帶著問題參與到線下課程的學習。每次線下課程完成后，還需要回到線上完成本講的課后練習題。線上教學內容可根據學生的學習能力設置相應的等級，分為必學和選學，所有學生必學內容必須掌握，選學可根據自己的學習能力進行選擇。線上學習的情況可通過后臺數據進行監測，可查看到學生學習的時長，答題的正確程度等，為后續考核評價提供數據支持。

第二階段，線下課程。在實施線下課程時，先將線上學習的知識點簡要復習一遍，對線上學習存在的問題重點講解，因為有的學生感覺自學后很容易就忘了，需要教師在課堂上再講解一遍加深印象；接著講解線下教學內容中的重點內容，將實驗課程中的內容與實際的組網的需求進行對接，以案例式教學為主導，將線上學習的知識點，運用到具體實例中，在此基礎上進一步讓學生組建學習小組，實現網絡方案設計，并對設備進行配置；分小組進行討論，分享學習心得和實驗經歷；最后教師對整個課程實施過程進行總結，分析需要改進的地方，用于完善提高課程。

第三階段，作業鞏固。每堂課程完成后，線上會推送本次課對應的練習和線下實踐題，線上練習主要以選擇題和判斷題為主，可發布在雨課堂或利用考試酷軟件實現，線下實驗作業主要以軟件仿真為主，實驗內容完成后可以拍照截圖提交到雨課堂，作業反映了學員對課堂內容的掌握情況，針對問題進行輔導答疑。

2.3 教學評價制定

客觀公正、全方位地對學員的學習質量進行評價能積極地推動學員學習的主動性。實驗內容考核的重點是學員的動手能力，能獨立完成方案設計和設備配置的能力。在進行在線上自主學習中，每個知識點設計相應的測試題，初步判斷學員對該知識點的掌握情況，同時記錄下學生的學習情況，線下的實驗考核可給定相關條件，設置多個不同題目，學員現場抽簽決定考題，在規定時間，完成考核內容，根據完成情況進行現場打分。考核貫穿學習始終，盡量做到充分全面地對每名學生進行準確的評價，最終實驗課程的考核主要包括線上學習、線下課堂表現、實驗操作、實驗考核四個環節綜合評定[3]。

3 線上線下混合式教學中遇到的問題

3.1 線上學習保障不夠

線上學習的終端一般是電腦或手機，利用手機進行線上學習的學生占多數。學校對學生使用手機管理比較嚴格，學生只能在課余時間使用手機，學校目前沒有提供免費Wifi供學生使用，大量的線上學習需要學員自己購買流量來實現，這對部分學生來說有困難。要順利開展線上線下混合式教學，需要學校提供學員免費上網學習的條件。

3.2 自學能力參差不齊

學生自學能力差別較大，經調查表明，10%的學生對線上自學的知識點完全掌握，30%的學生對線上學習過的知識點理解不準確，需要線下課堂再重新講解一遍，65%學生希望在線上教學中拓展一些新知識，新技術，比如IMS、光交換、5G通信技術、人工智能等。為此，在課堂教學中，針對線上學習存在的問題重點講解，然后再開始線下課程內容的學習，將整體內容串接起來，實現線上線下的有效融合。在線上教學中每次課推送一些當前新的知識點，滿足不同學生需求，提升學生知識的廣度和深度[4]。

4 結束語

線上線下混合式教學以學生為中心，讓學生成為主體，能充分調動學習的學習興趣，實現個性化教學。課程組以《交換原理與技術》實驗教學為例對線上線下教學模式進行了探索，從教學內容設計、教學過程實施、教學評價制定三個方面出發制定了線上線下實驗課程教學的實施策略。通過線上線下混合式教學的實施，學生普遍感到學習不再被動接受，自身的參與和思考更深入，學習的積極性、主動性都增強了，相應的學習效果也得到了提升。針對每一次的教學對象在課程的實施中還需在實踐中進行不斷優化和完善。