翻转课堂教学在光纤通信课程中的应用和实践

梁静

(贵州大学大数据与信息工程学院，贵州贵阳550025)

翻转课堂教学在光纤通信课程中的应用和实践

梁静

(贵州大学大数据与信息工程学院，贵州贵阳550025)

翻转式教学模式作为一种新的教学模式，被广泛应用于许多学科的多门课程中，并且得到了很多学生和教师的认可。文章在分析了光纤通信课程的特点以及翻转式教学的优点的基础上，将翻转式教学模式引入光纤通信的教学中，有选择地对适合的教学内容进行翻转式教学，设计合理的课程教学内容。课程的教学效果表明，该教学模式能激发学生的学习积极性，培养学生自主学习的能力，提高该课程的教学质量。

翻转式教学；光纤通信；课程；教学模式

随着移动通信技术的快速发展，移动网络已经渗透到人类社会生活的方方面面，人们的学习方式、生活方式和交流方式发生了巨大的变化。光纤通信是通信专业的一门专业限选课程，主要讲述了光纤的导光原理和光纤的传输特性、通信光源、光检测器的原理及基本特性以及由光纤和各种网元设备构成的光纤通信网络、各种光纤通信新技术和新系统等，使学生学习光纤通信领域的新成果和新技术，为培养成为信息类人才奠定基础。

为了适应网络社会下科技高速发展下社会对网络教育资源共享的需求，2007年，乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯两位高中化学老师带头尝试，开发了一种颠覆传统教学模式的翻转课堂式教学(Flipped Classroom)。翻转式学习，是让学生先自主学习，完成基础知识的学习，而课堂则变成了教师与学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识运用等，从而达到更好的教学效果[1]。这一学习方式的改革，极大地调动了学生的积极性，提高了学习效率。“翻转式课堂”与传统的课堂相比，改变了学生上课听课，下课完成作业和练习的教学方式，极大程度地提高了学生课堂的参与度[2]。

1 课程特点分析

光纤通信这门课程的授课对象是通信工程专业本科四年级学生，是建立在前三学年中开设的电磁场与微波技术、现代通信原理、电路技术分析等相关专业课程的基础上，所开设的对光纤通信的基本理论和关键技术及前沿技术的系统性介绍的专业课程。

1.1 课程内容覆盖面广，所涉及基础知识点多

《光纤通信》课程是一门多学科专业交叉渗透的综合课程，所涉及的理论专业知识较复杂且覆盖面较广，包括电磁场理论、电路分析基础及现代通信原理等，对于其中一些理论知识的学习距该课程开课时间较久，因此给本科生的学习和理解造成了较大的困难。并且随着现代科学技术的飞速发展和技术分类的不断细化，学生所应掌握专业知识的日益增多与课堂教学学时日益减少之间的矛盾日益突出，学生在整体学习能力水平和学习积极性上的参差不齐，使得教师必须在有限的教学学时上尽可能地满足学生对所学知识进一步扩宽和加深的需求。

1.2 该门课程另一个特点则是理论性和实践性结合较明显

课堂中教师往往授课方式单一，学生缺乏主动性；课堂互动也较少，师生交流不足。在学习一个实际的通信系统，只有理论是远远不够的。针对一些较难理解的概念和方法，教师如果只是在课堂上简单地把各种公式罗列出来，但由于时间限制和学生接受能力的参差不齐，往往学生学习效果不甚理想。

2 翻转式教学法的特点

教学分为知识传授和内化两个阶段，翻转课堂要求学生通过互联网去使用优质的教育资源，不再单纯的依赖授课老师去传授知识[3]。学生在课外通过互联网技术信息规划进度，自主学习，并对学习到的知识进行整理，并归纳出问题，同时，课堂上也能组织同学进行交流探讨，共同完成作业。而课堂和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。翻转课堂教学法则将传统教学中的两个阶段进行了转换。翻转式教学有如下特点：

2.1 网络教学视频丰富

大规模在线开放课程已充斥人们的生活，学生获取知识的方式也发生了变化。这些视频的共同特点就是短小精悍。每个视频针对一个特定的问题，有较强的针对性，视频的长度控制在学生注意力较能集中的时间范围内，这样符合学生的兴趣关注点；具有回放、暂停等功能，可以让学生通过业余的时间自主控住，有利于学生的自主学习。

2.2 重建学习流程

学生的学习过程由两个阶段组成：第一阶段是“信息传递”，是通过教师和学生、学生和学生之间的互动来实现的；第二阶段是“吸收内化”，是在课后由学生自己来完成的。传统教学中“吸收内化”阶段没有教师的指导、同学的帮助，常常会让学生感到挫败，丧失学习的动机和成就感。“翻转课堂”则对学生的学习过程进行了重构。“信息传递”是学生在课前自主进行的，老师通过任务布置，让学生有目的性的进行自学，并提出问题；“吸收内化”是在课堂上通过互动来完成的。

2.3 教师在课堂中有针对性的提问

通过学生对问题的回答反馈到学生遇到的学习困难，有针对性的解决学生所遇到的困难，给予有效辅导。同学之间的相互交流更有助于促进学生知识的吸收内化过程，从而得到深层次的知识，这样也使得学生对本课程的学习过程的积极性得到极大的调动。

3 翻转课堂在光纤通信课程中的应用

3.1 教学内容整合

在教学过程中，对课程的教学大纲中只需要了解的内容采用传统式教学，而对于课程中要求熟练掌握的内容则有选择性采用翻转式教学，比如第一章中射线方法分析光纤导光原理、阶跃折射率光纤的波动光学理论及光纤的损耗和色散特性相关内容；第二章中半导体激光器和调制原理相关内容；第三章中光电检测器原理及光接收机组成模块相关内容；第四章中数字光纤传输系统的性能指标、光纤放大器及应用的相关内容等均属于该门课程的需掌握的内容。内容的选取应以学生难以理解难以掌握的内容作为中心，即以学生为中心，站在学生的立场选取内容进行教学内容选取。

3.2 教学方式改进

翻转式教学方法的设计应实现两个目标：实现在有限的时间让学生学(自学)、问(提出问题)、答(老师解决问题)、评(教师总结点评)，让学生掌握重要的知识点；二是教学内容的选取必须着眼于培养学生的逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力[4]。在此基础上，光纤通信课程翻转式教学基本模型如图1所示，模型具有翻转课堂的基本特征，线上线下混合教学重构了学习流程，知识的传递由学生课前自主探究和建构，而知识的内化和应用在课堂中由学生在老师的指导下完成。

图1 翻转式教学的基本模型

学生在课前得到学习任务后，通过微视频学习知识，并网络在线平台进行反馈、交流，并将不懂的知识整理出来。该过程中学生可以自主安排学习时间，自己掌握学习的节奏，因此过程中学生实际上处于一种独立思考、自我探究的状态之下。教师通过在线平台掌握学生的学习行为并提供一定的线上学习指导。

3.3 课堂教学活动设计

在课堂教学环节则以问题为线索，针对所布置任务中学生提出的问题进行及时的整理与分析，主要由知识点回顾—答疑—讨论三个部分组成。其中，知识点回顾和答疑由教师主导完成，大约占到课时的50%左右，讨论部分主要由学生完成，教师可针对讨论内容进行引导，实现教师与学生、学生与学生之间平等多向互动，最终使得学生在课堂上得到更深的理解。在课程教学过程中，针对设置的翻转课堂课程教学内容，将翻转课堂教学方式与讨论式教学法相结合，具体实施步骤为[5]：

①将学生分为若干组(分组的人数主要根据实际情况调整)，每组选出一名组长。教师课前将授课视频分享给学生，并根据相应的授课知识点设计任务分发给各组；

②学生自行观看视频后，做好笔记，整理学习中的所遇到的问题；

③课堂上各组先分别进行讨论，组员间相互讨论所遇到的问题，教师旁听各组学生的讨论情况，针对学生遇到的难题给予指导；

④以组为单位上台总结，其他组同学提问，该组同学负责进行解答；

⑤教师总结课程知识点，点评各组在翻转式学习中的表现。

4 结束语

大学课程教学改革的目标是将封闭、灌输的知识课堂转变为开放的、互动的能力课堂，将传统式教学与翻转式教学穿插使用，这样不但可以锻炼学生的自主学习能力，还能够实现教师和学生的角色的互换，增强师生互动，提高了学生学习光纤通信课程的兴趣。同时翻转式教学中设计更多能激发学生思考的优质课堂问题和实践任务，落实对学习困难学生的更多指导和帮助。作为一种新的教学模式，还有许多问题值得我们在实践和探索中来解决。

[1]刘红艳.翻转式课堂在PLC课程教学中的应用[J].教育教学论坛,2017(20)：260-261.

[2]李天娇,郭苏琳.基于混合式学习理论的翻转式课堂构建研究[J].中国会议论文,2016：131-133.

[3]韩建平.C语言程序设计翻转课堂的研究与实践[J].杭州电子科技大学学报:社会科学版：2015,11(3)：70-74.

[4]潘正军,赵莲芬.渐进式场景应用法进行微课实验教学设计——以Java程序设计为例[J].电脑知识与技术,2014,10(06)： 1263-1265.

[5]刘紫燕,刘世美,梁静,杨平,张达敏.翻转课堂教学模式在移动通信双语教学中的应用[J].现代计算机,2017(2)：46-49.

[6]刘蕊,夏既胜,杨克诚.基于微课的翻转教学在专业课程中的实践与思考[J].高等理科教育,2016(5)：79-83.

Application and Practice of Flipped Classroom in Course of Optical Fiber Communication

LIANG Jing
(College of Big Data and Information Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

As a new teaching mode,the flipped classroom teaching mode,is widely used in many disciplines and course,and rec⁃ognized by many students and teachers.Based on the analysis of the courses characteristics of optical fiber communication and the advantages of flipped teaching,this paper introduces flipped classroom teaching mode into the teaching of optical fiber communi⁃cation,which selects the suitable teaching contents to flipped teaching and curriculum design reasonably.Our practice shows that flipped classroom model can help to enhance the students’learning initiative and cultivate students'ability to autonomic learning, and improve the effect of classroom teaching.

flipped teaching;optical fiber communication;course;teaching mode

G642.0

A

1009-3044(2017)21-0134-02

2017-06-12

贵州省本科教学工程项目(No.SJJG201505)。

梁静：(1977—)，女，硕士，讲师，主要研究方向为光纤通信系统及通信网技术。