智慧城域網技術課程理實一體化教學實踐探索

陳培培

(深圳信息職業技術學院電子與通信學院)

通信技術在當今社會扮演著非常重要的角色，如何培養可以適應當今社會需要的人才，是高職院校進行人才培養設計的重中之重。人才培養的模式一定要跳出傳統的“灌輸式”授課方式，充分調動學生的主觀能動性。讓學生在學習的過程中不僅收獲知識，更重要的是收獲學習成就感，以職業為導向，以實際項目為案例進行開發相關教材，切實培養學生的實踐動手能力。本文結合理實一體化的教學模式，結合實際項目為基礎的立體化教材，探索《智慧城域網技術與實戰》課程的改革。通過對全新理實一體化、項目化的教學模式的探討，旨在解決與實現以下問題與目標：

（1）如何調動學生的積極性：職校生的學習目的不明確，學習興趣不濃，很容易出現眼高手低的情況。較復雜的理論課提不起興趣，聽不明白。簡單的操作也沒有技術含量，對提升學生基本素養沒有幫助。如何將現實生活中的實際項目拆分成知識點教授，并通過項目實操完成，通過學以致用進一步強化理論知識。通過讓學生自行設計一個其感興趣的項目，調動學生的積極性。

（2）培養學生的多種能力：“基于理實一體化的項目教學法”的目的在于培養學生的自學能力、觀察能力、動手能力、研究和分析問題的能力、協作和互助能力、交際和交流能力。項目教學分小組完成，實施項目的過程分為布置任務、小組自學和討論、項目實施、小組匯報、總結發言幾個方面。通過小組內及小組間的充分交流、討論、決策等，提高學生的合作力，強化學生的團隊意識，實現教學與職業崗位的無縫對接。

（3）有利于教育教學改革：項目教學主要過程不是以教師講授為主。實踐教學過程也不是以教師計劃好的實踐步驟進行，而是將以學生自主學習、自主踐行、自主操為主要教學過程。“基于理實一體化的項目教學法”將有利于推動“以學生為本、以服務為宗旨”的職業教育教學過程與教育工作的改革。同時實施項目教學，教師不是學生具體學習過程的主導者。而是指導者、引導者與協導者，是項目內容和項目計劃的設計者，是動態教學的調控者、管理者。

本文研究以智慧城域網技術之GPON接入課程授課為例，結合理實一體化項目化模式探索地方性高校網絡資源建設與應用過程中存在的問題和提出解決問題的思路及方案；解決教學中教案問題導致教學質量和效果較差，影響教學效果的問題，并根據當下教學中存在的問題，提出解決問題的思路及方案；旨在改善教學效果，提升教師教學水平。本文以一堂課為例，介紹課程改革思路。

一、理實結合

教學根據每個章節的特點，通過相應的實例探討引出理論知識，在理論后專門通過實例進行操作講解，理論和實例穿插進行。教學案例實訓和實操通過2D和3D場景體現，工具包括虛擬仿真軟件、VR技術體驗等，針對性強，學生除了能身臨其境的體驗設備安裝、連接線纜外，還能在數據配置階段隨時驗證自己的成果，增加了學習和挑戰的樂趣。

二、做好智慧城域網平臺設計

智慧城域網技術課程的實施離不開先進的智慧城域網平臺的支撐，更加智能化、現代化的智慧城域網平臺也能更吸引學生的興趣和學習積極性，滿足更多教育方面的需求。

基于一定的微軟技術，區域性的校園業務平臺可以使用B/S模式，集辦公到教學、管理、學習、運營和維護于一體。既要實現多個系統間的信息的共享和互聯互通，又要盡量采用統一的規劃標注，盡可能地為學校、家長和學生提供更多的更加便捷的服務。例如：統一標準的身份認證、統一標準的桌面設計，甚至統一標準的數據信息和交互系統。各學校也能夠基于自身學校的實際情況和課程的具體要求進行個性化的版塊設置和調整。

如：在智慧城域網平臺可以實現網絡閱卷，網絡閱卷是以一定的計算機技術和掃描技術為依托的，既能實現客觀題的自閱，又能實現主觀題的線上評卷。這既可以大大減輕教師的閱卷壓力，又可以大大的提升閱卷教師的閱卷效率。教師足不出戶坐在辦公室就可以靈活地實現試卷的調閱。并且大量的試卷也可以以更高的安全性存儲在計算機的信息存儲系統，方便再次調閱和查看。

如：視頻服務功能。視頻服務功能可以包含平安校園視頻服務和視頻教育教學會議服務。在平安校園視頻服務功能中可以實現校園的視頻監控，學校可以依托于智慧城域網平臺建立屬于自己的校園安防系統。將大量的監控數據和信息存儲在系統當中，一旦發生緊急事件需要靈活調取可以隨時調取。視頻教育教學和會議服務功能可以把校園內部的不同地點任意一個教師的實時場景和語音互聯，給學生提供分享視覺和聽覺的空間，這種教育教學方式借助平臺就可以實現“面對面”的授課效果，并且這些音頻和視頻也是可以自動保存下來的。

三、交互式教學與團隊作戰相結合

交互式教學的本意是課堂上通過師生互動對話以及學生之間的互動對話來形成多向溝通，幫助學生理解新知識，同時激發學生之間的相互啟迪。老師會在課堂上精心準備一些問題，循序漸進引導學生思考。

交互式教學指的是在課程教學的過程當中更加注重教師與學生，學生與學生之間的互動，是學生課堂主體地位發揮的主要形式之一。也能真正地讓學生參與到課堂教學的活動中來，真正地發揮學生在課堂上的主觀能動性。例如：教師在進行正式的課程之前，可以提前精心準備一些與課程內容相關的互動話題，由一段視頻或者是一個事件切入，在引發學生興趣和思考的同時，向學生拋出一些開放式的問題，給學生更大的思維拓展和想象力發揮的空間，從而將學生的注意力集中到課程上來。在課程進行中，精心的設計一些小組合作式的探討性話題，讓學生在相互的交流和互動中逐漸地參與到課程當中來，逐漸的打開思路，從更多的維度理解課程知識，也通過學生之間的互動，拉近同學之間的關系，營造更加和諧輕松的課堂氛圍，以提升課堂的教學效率和質量。

團隊作戰在一定程度上是合作式教學的體現，合作式的教學方式更能夠集思廣益，拓展學生的思維，讓學生在互動和合作中“取隊友之優勢，補自身之不足”，能夠幫助學生更加清晰地認識自己，也能夠讓學生更加意識到團隊的力量和協作的力量。而合作意識和協作精神也是學生成長和發展的重要因素。

采用群狼戰術，從第一節課開始便將學生分成不同的小組，老師每次提出的問題由不同小組選出成員回答，對于回答正確的小組給予相應的評分獎勵，將每次課小組的匯總得分作為期末考試成績考核的一個權重，將個人的角色表現與團隊得失掛鉤，通過團隊競爭來調動個體積極性。

四、建構式教學設計

核心理念是從做中學，學生通過理論及案例實訓的學習進行實操訓練，利用已學知識來分析和解決實操中遇到的問題。由于沒有掌握所學的專業知識，很多學生畢業時甚至連一份像樣的畢業論文都拿不出，更別提面試時能否正確回答面試官的題目及展現技能了。學生求職困難重重，就業率低下。為了改變這一現象，很多老師已經在積極地探索新的教學方法，謀求在教案上下功夫。

我們以一組組課教學為例，分別從教與學兩個維度出發，通過多種策略在教師側和學生側針對性地發揮各自的作用，一方面通過教來引導學生學，另一方面反過來通過學的結果來提升教的水平，老師根據學生的現場反饋隨時調整教的策略，以達到事半功倍的效果。

教法：1.案例導入法：以工程場景或實例等引入課題，分析需具備的技能或知識點，引導學生在好奇心的驅動下主動去思考和尋找答案，而老師則在教學中給予針對性的點撥和講解。例如：2022年9月我國規模最大、用戶最多、應用最全的量子城域網——合肥量子城域網正式開通，這一城域網系統能夠為智慧醫療、智慧金融、智慧能源以及智慧交通等方面甚至更多場景提供更具安全性的量子接入服務。這是我國人工智能的前沿，也是我國科學信息技術創新的前沿。2.多媒體教學法：智慧城域網技術課程相比傳統的課程而言肯定是有更大的理解難度。傳統的教師“一言堂”式的授課方式是絕對不能夠滿足學生在智慧城域網技術方面的學習需求。并且，單一的講解或者圖片文字展示的形式也很難說明抽象的、復雜的

課程內容和技術特點。教材的大部分知識點都配有PPT課件，對于較重要的模塊還配有真人視頻講解，替代學生自己翻看枯燥文字內容的模式；學生除了可以上課時觀看外，也可以隨時在課余時間溫習；對于涉及流程或較為抽象概念的講解，則通過動畫的形式來表現，有助于加深學生的理解和記憶。3.仿真技術教學法：通常用來演示和講解實訓案例的操作步驟、執行實操任務、進行疑難點或抽象問題的講解、以及幫助學員體驗和認識實物設備等。仿真技術包括虛擬仿真軟件、虛擬現實VR技術體驗等。4.任務指派法：老師通過仿真軟件可以預設不同的條件下發給學生，由學生在規定的時間內完成實操任務，并對業務進行測試與驗證等。教師在進行具體的任務指派時，要考慮到一個重要的內容就是學生的知識水平和操作能力。必要情況下在任務指派的過程中要進行分層式的任務指派，也就是不同情況的學生以其基本的接受能力出發指定符合其接受程度的任務，以便學生能夠有更大的完成任務的機會，從任務完成上獲得一定的成績感和自信，從而有更大的勇氣和動力在相關課程方面的探究。5.討論問答法：老師拋出一個問題，由小組間搶答或在經以小組為單位的內部討論后由各組代表闡述本組的觀點，最后由老師進行匯總點評和講解；此法常用來活躍氣氛，吸引注意力和加深記憶等。有時還需根據知識模塊的特點、學生的狀態以及授課的時段等擇時運用，例如較難理解或記憶的知識點，或學生容易分心的時間段。6.翻轉課堂：翻轉課堂就是由學生自己首先完成對于課程的預習和了解，讓學生以“教師”的形式說說自身對于本堂課程主要內容的概括和理解，并向教師拋出自己在預習和了解相關內容的過程中所存在的疑問或者難題，由教師和學生通過探討和交流共同實現對于疑問或者難點的解決，在翻轉課堂的教學方法當中課堂不再是授課的主體而是教師和學生進行答疑、探究和合作的主要陣地，在該種教學方法當中，學生的主體地位和主觀能動性得到了更大程度的發揮，教師和學生也有了更多的互動和交流的機會，使彼此更加了解彼此，也更有助于教學效率和教學質量的提升。7.情境創設式教學方法：情境創設法是通過具體的情境再現或者是情境重設，讓學生有重新的參與和體驗的機會，讓學生在特定的情境當中，通過親自的參與和感受，而產生更強的心理認同感，從而能夠幫助學生加深對于教材知識的理解，情景創設式教學方法更加強調心理和情感上對于學生的觸動和輔助，更加注重學生情感的激發。例如：課上的一些榜樣示范、生動形象的語言示范、角色扮演、課內小游戲、知識互動、音樂或者視頻渲染甚至是真實的情景式場景布置等等都是寓教于樂的情境創設式教學內容，也對學生的課程理解和知識掌握有著非常重要的暗示和影響作用。

學法：1.自主探究法：學生通過課前預習后，使用手機掃描問卷星二維碼進入答題環節對自學效果進行即時測評，獲知自己的薄弱點和疑惑點，以便在課堂上有針對性地學習或提出疑問，直到真正掌握相關知識點。2分組討論法：以學生為中心，學生組合成幾個不同的小組，小組成員固定不變，由各小組成員群策群力對某一知識點進行探討、分析和總結，并由其代表匯報和分享本小組的觀點或結論等。3.實操法：學生在課堂上限定的時間內完成實操任務或在課后進行實操練習，并進行業務測試與驗證，檢測和提升自己的技能水平。

教學過程分為課前準備，課中導學，課后拓展。課程設計依托職教云線上平臺，學生課前學習后通過掃描問卷星二維碼自檢學習效果，課中老師指導學生利用VR技術體驗實物，通過案例引入原理，配以虛擬仿真軟件操作講解與練習，將理論與實物穿插結合，理論與現實案例應用相融合，有效避免了學生完成空洞的理論學習后面對實際應用時的不知所措。第一節課在對學生的課前學習情況進行總結、講解和答疑后，指導學生利用VR工具體驗PON設備，以幫助學生對PON設備有一個整體的認識，接著由老師以案例導入的方式引出PON基礎理論原理，講解過程中配以問答互動，激發學生想象力，講解完成后由小組互動討論并對所學知識進行總結和點評，最后引出下一節課的內容。第二節課主要是實訓中的GPON規劃部分的講解及實操練習，由學生在規定時間內根據所學完成實操任務，老師最后再進行點評和總結。

課前學生通過線上資源學習，對整個課堂上的內容有了一個基本的認識。老師通過分析學生線上反饋情況掌握學生知識薄弱點，針對性地調整教學側重點，提高課堂教學效率；課中老師實操演示講解及答疑，學生邊學邊練，理實結合；小組跨空間互動討論增強學生溝通和表達能力；課堂上采用仿真軟件實操講解，避免了空洞的授課形式，加深理解，增強動手能力。全程采用最新信息技術，以案例作為實訓內容進行講解，輔以實操練習，理實結合，促進理解與應用。本次研究將基于《智慧城域網技術與實戰》中相互關聯程度較高的多個章節，也是其中的核心課程之一的GPON接入技術，通過對該部分內容教學模式的改革探討，研究理實一體化的項目式教學在實際教學過程中的作用與意義。

本課程在教學上分為4個部分，通過將每部分劃分成案例導入+理論+實訓+實操四個環節，并針對重點章節特意安排了拓展實驗，以項目化教學的模式幫助學生鞏固相關知識和技能。通過對相關實訓資源的規劃設計、開發整理、實施總結，結合最終教學實施結果，整理得出理實一體化的項目式教學在我校乃至其他同類高校的信息技術類課程上的可實施性與有效性。建立科學的評價與考核體系：更加全面、綜合地評價學生的職業學習結果。

期望通過本次課題的實施與分析，為課程改革探尋一條全新的道路，使得人才培養方案可以切實落地，為市場提供需要的人才。結合線上與線下、虛擬與現實，真正實現翻轉課堂，使得學生成為學習的主人，充分調動學生的主觀能動性。讓學生對學習有興趣、有目標，有獲得感。通過歷史一體化的教學改革，提高高職教學的成效，切實提高學生的競爭力。尋求一種全新的授課模式，確保我校相關專業課程授課模式的先進性、高效性。通過全新的授課模式，實現以下改革目標：轉變辦學觀念：創新辦學思路，大力支持教科研部門推廣和實施“理實一體化”教學改革。為學校建立健全一整套實用有用的教學新模式。