網絡工程專業翻轉課堂教學模式研究

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了網絡工程專業翻轉課堂教學模式研究范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：翻轉課堂是一種先學后教的教學模式，為了保證翻轉課堂的教學效果，一方面要保證學生在課下的學習效果，這是課堂活動能順利進行的前提和基礎；另一方面對于網絡工程專業學生來說，其專業課具有實踐性強的特點，對課堂和課后的實踐有著更高的要求。我們首先分析了翻轉課堂在實施中遇到的問題，并提出了針對網絡工程專業的翻轉課堂教學模式，設計了與之相適應的云計算與移動學習相結合的教學平臺，并分析其主要功能模塊，為網絡工程專業課的教學改革提供參考。

關鍵詞：翻轉課堂；教學模型；云平臺；網絡工程專業課

1引言

2010年7月，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020）》通過審議，正式將教育信息化納入國家信息化發展整體戰略[1]。為了推進落實《綱要》中關于教育信息化的總體部署，2011年3月，教育部了《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》，要求教育信息化的發展要以教育理念創新為先導，以優質教育資源和信息化學習環境建設為基礎，以學習方式和教育模式創新為核心[2]。在政策支持的大背景下，我國教育改革與教育創新進行得如火如荼。從2010年至今，有關翻轉課堂、微課、移動學習等教學理念與方式的研究呈現出井噴之勢，研究不僅局限于理論研究，更有多所院校加入到翻轉課堂教學實踐中來，并在實踐中積極總結探索，形成適合本學科實際需求的教學模式[3-5]。目前，關于翻轉課堂的研究已經逐漸從理論研究走向教學實踐，其應用范圍從中小學走向高校。從知網上進行論文檢索發現，關于翻轉課堂的研究，是從2011年以后，在數量級呈現出較大的增長，但國內關于翻轉課堂無論是從理論研究，還是模式支持，或者實踐研究，相對于西方國家起步較晚，深度和廣度都略顯不足。針對某一特定學科，探究與其專業特點相適應的教學模式，使得翻轉課堂在應用過程中避免“水土不服”的現象，是我們亟待解決的問題。網絡工程專業具有很強的實踐性、工程性和實用性等特征[6]，學生必須通過不斷實踐來掌握網絡工程實施的方法和思維。而目前各高校對網絡工程專業課的教學方式基本是傳統的教學方式，教學計劃中雖由理論課與實踐課組成，但是理論課中強調基礎理論知識的講解，以“教師講”為主，實踐課以“學生做”為主，這種方式使理論和實踐相分離，學生不能及時地鞏固課堂知識，連貫性不強。我們針對網絡工程專業課的特點，提出了適合本專業的翻轉課堂教學模式，并對其支撐平臺進行設計。

2網絡工程專業實施翻轉課堂的可行性

傳統的教學過程包括兩個階段，一是教師作為主導者在課堂上通過講授完成知識傳遞，二是學生在課后通過作業、練習等活動完成知識內化。而翻轉課堂是指學生在課下根據自己的時間安排開展自主學習，實現知識傳遞，而課堂上通過互動交流、合作探究等形式，完成知識內化的過程。翻轉課堂與傳統的教學模式相比，學生可以根據自身情況，安排學習的時間和進度，學習的自主權交給自己，體現了學習過程中以學習者為中心，教師作為學習的指導者，這符合建構主義理論和自主學習理論；其次，基礎知識的學習要靠學生自己，從某種角度來說，提高了學生的學習能力。高等教育的一個重要的目標應該是學習能力的培養，學習習慣的養成。在嘗試翻轉課堂的教學實踐中，為了保證教學效果，我們不僅要考慮翻轉課堂應用的專業特征、課程特征，也要考慮各個學校的具體教學情況[7]。針對網絡工程專業具有實踐性及工程性的特征及一般高等院校學生的學習狀態，為了保證學習效果，在實施翻轉教學中會碰到如下幾個問題：

2.1如何保證學生的課下學習時間及效果

這是對于我國中小學引入翻轉課堂第一個要面臨的問題，他們白天在學校進行學習，晚上回家還要面臨一定的課后作業，如果再加入學習任務，無疑極大的加大了學生的學習壓力。而高校學生學習時間相對靈活，相對來說有較多的自由時間可供支配。學生充分利用這段時間進行自主學習，是翻轉課堂教學能順利進行的基礎。常寶英實證研究表明，大學生中有64.13%的學生能主動完成學習任務，22.43%的能被動完成學習任務，而13.53%要視情況而定[8]。為了保證盡量多的學生能順利完成課前學習任務及測試，一方面可以在教學平臺中對學生的學習路線、學習時間和學習行為進行監控，并將學生的學習過程納入到過程考核中，從而促進學生學習的主動性；其次，教師在錄制視頻資源時，基于學生注意力集中時間，充分考慮學生學習的便捷性，錄制的視頻以微視頻為主，主題鮮明，目標明確。學生在課下可以通過多種途徑進行學習，現在計算機類學生電腦持有率在100%，手機持有率在100%，因此學生可以根據自己的情況不限時空地通過電腦和手機終端進行學習、測試等，保證充分的課前學習。

2.2課堂上如何組織有效的教學活動

教育需要面對面的交流，需要思維的碰撞，教學不應該完全的依賴于課下的視頻學習和練習評測而本末倒置。如果說課下的學習是翻轉課堂的基礎，那么課堂學習這個知識內化階段就是翻轉課堂能順利進行的核心。要保證課堂教學效果，首先教師需要根據課前學生的學習情況進行總結歸納，重點突出講解本次教學目標的重難點和學生的疑點；其次，引入基于云計算的實踐平臺，對于本次教學目標進行分組式的項目式實踐，學生要在規定時間內完成相關任務，在“動手做”中完成知識的內化。在此過程中，教師可以跟蹤學生的實踐過程，也可以進行個性的指導，同時分組訓練提高學生的團隊協作能力。

2.3如何最大程度的提高學生的實踐動手能力

網絡工程專業的專業基礎課，如C語言程序設計、數據結構、計算機網絡，專業課如TCP/IP協議分析與應用、路由與交換技術、計算機網絡安全、網絡系統集成、網絡協議編程、Linux服務器管理與應用、無線與移動網技術等課程，都需要較多的實踐，在動手做的過程中加深對理論知識的理解，提高其實際操作能力。但目前在實踐類教學中存在有實驗資源不足、實驗形式單一、教師指導無法滿足學生需求、實驗效果難以檢測等問題[9]。在網絡工程專業翻轉課堂實施中，一方面可以在課堂上加大實踐環節的力度，其次搭建的云計算教學平臺，教師可以不斷完善教學資源案例庫和項目，課下學生可以根據需要進行項目實戰，提高自己的工程實踐能力。

2.4對于教學效果如何評價

目前有很多學校加入了翻轉課堂實踐的大軍，并且也給出比較樂觀的數據[10-12]，但這部分數據基本是以學生的考試成績為依據。但也有文獻數據表示，翻轉課堂中，學生的表現更加活躍，也更喜歡參加課堂討論，然而測驗后，發現是否采用翻轉教學方式對測驗成績影響不是太大[13]。所以在翻轉課堂實施中，需要建立一套基于過程的考核體系，一方面需要考慮到階段性的考核成績，如期中考試和期末考試成績，也要將學生課下的學習積極性和學習過程、課堂上的團隊合作能力、課堂實踐完成情況，課堂互動發言等環節納入到考核中，這也離不開完善的學習過程監控機制，或將學習監控機制進行可視化管理[14]。除此之外，采用翻轉課堂，對教師的能力和素養也提出了極大的挑戰[15]。翻轉課堂能否有效實施，教師占據著非常重要的地位。從課前高質量教學視頻的制作、問題的歸納總結，再到課上對課堂的組織掌控能力，都需要教師從各方面不斷學習提高。

3翻轉課堂教學模式的分析與設計

這些年，國內外學者們提出了不同的翻轉課堂教學模式，比較典型的有美國富蘭克林學院RobertTalvert教授總結出的翻轉課堂的系統結構模式，它將翻轉課堂分為課前與課中兩個階段：課前，學生通過觀看視頻和針對性的練習完成基礎知識的學習；課中，以解決疑難問題，完成知識內化為主。在我國比較典型的有張金磊等基于RobertTalvert教授的模型而構建的翻轉課堂教學模式[16]，也是將教學分為課前和課后兩個環節，簡單易行；還有鐘曉流構建的太極環式翻轉課堂模型[17]等。在教學過程中，學校和專業也應該根據自己學校及專業的培養目標和計劃，做出適合自己的教學模式，不能一味照搬。對于網絡工程專業的專業課來說，需要有較多的實踐過程以增強學生的動手能力，我們提出了針對網絡工程專業的翻轉課堂教學模型，這種教學模型中，強調教學平臺的作用、過程的考核及項目的實踐，整個教學過程都依托于教學平臺。

3.1課下學習

課前充分的學習是課堂活動能順利進行的前提，教師根據教學目標制定教學視頻、音頻、教學課件及參考資料，上傳到教學平臺中，學生在每個教學周期開始時，先查看本次的教學目標及問題，帶著問題觀看教學視頻。之后，完成針對教學目標留下的練習，完成測評，如果有疑問，將問題上傳到交流區，和老師在平臺上完成互動解惑。這部分內容作為一個教學周期的前半部分，不僅有明確的任務完成，還要有時間限制，學生必須在上課前24小時完成所有任務，以便給老師留有一定的時間進行歸納總結。課前的學習及評測是后面課堂內容教學順利進行的基礎，因此學生對系統的每次操作都會被記錄到教學平臺中，作為學生學習的監督和督促手段，這也是一直強調的，不能完全依賴學生的學習主動性。

3.2課上訓練知識內化

課堂上是老師和學生難得的面對面交流的時刻，必須珍惜這段時間，不僅完成知識的學習，更是老師傳道授業解惑的好時機。教師在課前根據課前對學生在平臺中提出的問題進行整理，并對課后練習錯的較多的部分進行總結，課堂上的第一個任務，就是完成知識難點的剖析及重點解析，幫助學生深入理解相關內容。在此基礎上，學生對這個教學周期中的教學內容已基本掌握。但根據金字塔理論，我們知道學生要真正地完成知識內化，尤其是網絡工程類專業課，非常有必要通過實踐將理論應用到實際項目中。所以課中的第二個階段是要求學生按組進行項目實踐，每次針對課程目標有一個難度適中的網絡實踐項目要求學生完成，在這個過程中要求組員幫助，有問題組間討論，也可以向老師提出疑問，學生在訓練過程中不斷思考，提高自己的理論水平及動手實踐能力。

4云計算教學平臺的設計

為了保證翻轉課堂的順利實施，達到良好的教學效果，離不開教學平臺的支持。構建云計算教學平臺就是利用科技顛覆“教”與“學”，是一種有效實施“翻轉課堂”的現代技術手段[18]。尤其對于網絡工程這種實踐性比較強的專業，更需要教學平臺的支持，國內已經有不少的先例，如武漢理工大學搭建的基于云計算的計算機類實驗教學平臺[19]，吉首大學搭建的云計算實訓平臺，使學生可以體驗企業工作氛圍，進行真實項目訓練，有效的提高了教學效果及辦學效益[20]。也有教師或者學者采用已有的教學平臺進行翻轉課堂教學實踐，如基于世界大學城云平臺的教學[21]，結合本校及本專業的需求，我們設計將云計算和移動學習相結合的教學平臺，其主要功能模塊有教學資源管理、實驗平臺、過程考核等。

4.1教學資源管理模塊

學生自主學習新知識的手段是多種多樣的，但經過在線調查，70%以上的同學更喜歡通過觀看視頻，因此教學資源管理首先要關注的就是教學視頻的與管理。隨著微視頻研究的深入與應用的逐漸普及，我們此系統的教學視頻在制作時將教學目標劃分為若干個知識點，每個視頻圍繞一個知識點展開，切中主題，目標明確，時間控制在10分鐘以內。其次是針對性的練習，我們將練習分為兩類，一類是針對知識點的練習，學生如果某個知識點掌握不是很好，可以重復觀看視頻進行學習；另一類是針對課程目標的綜合性練習，考察學生對多個知識點的綜合應用能力，這也避免了翻轉課堂中知識碎片化的風險。第三，對于網絡工程學生來說，要通過不斷地項目實踐來提高動手能力，因此項目庫的維護、源代碼的管理也非常重要。

4.2虛擬實驗平臺

云平臺不僅為學生提供了所需的各種學習資源，也提供了必要的實踐上機環境，學生通過網絡訪問平臺進行實驗，個人的試驗狀態及用時等信息會被記錄。

4.3過程考核模塊

如果學生自主學習能力較差，不能完成課前的視頻學習以及練習的評測，那么課中的相關環節便無法順利進行，因此，平臺中加入了過程考核環節，教師可以通過平臺查看學生觀看教學視頻的時間，練習的完成進度以及對錯等學習結果，進而了解學生的學習狀態，監控學生的學習過程，并把這部分納入到學生期末的成績考核中，通過這種方式來促進學生的自主學習。隨著移動設備的普及和移動學習研究的深入，除了云平臺，系統提供學習APP，使學生可以不限時空的去學習，平臺中除了實驗平臺，其它的功能都可以用APP實現。

5總結

云計算平臺上的教學視頻及教學資源都可以重復使用，因此教師的教學更有針對性，針對每批學生的特點進行重點和難點講解，不再局限于基礎知識的重復講解，提高了工作效率，增強了教學效果。我們的翻轉課堂教學模式的主要特征：（1）知識傳遞發生在課前，要求學生在課前完成基礎知識的學習，并完成針對性的練習；（2）通過實踐完成的知識內化發生在課中；（3）加強了實踐的力度，在課上教師布置針對此次課程目標的實踐任務，課下學生通過云平臺進行實踐，提高學生的動手能力；（4）提供了APP，方便了學生不限時空的學習；（5）考核評價貫穿整個教學過程，課前學生的學習過程和狀態都得到記錄，作為平時考核的參考，課上實踐過程也納入考核環節，從各個角度保證了學生學習的自主性。

作者：孫海霞 單位：安徽三聯學院