线上线下融合模式下智慧课堂教学实践

2019-12-12汪彩梅李正茂

软件导刊 2019年11期

汪彩梅李正茂

摘要：随着信息化技术的发展，以教育信息化带动教育现代化成为高校教育教学改革与发展的必然趋势。结合信息与网络安全课程教学改革，借助超星平台及移动技术，采用线上信息技术与线下教学深度融合，进行了智慧课堂实践探索。实践证明，线上线下融合模式下的智慧课堂教学能有效提高教师教学效率，提升学生学习主动性，让师生切实感受到信息化教学带来的益处，有利于教育教学改革向纵深发展。

关键词：教育信息化;教学改革;线上线下融合模式;智慧课堂

0 引言

随着信息化时代的发展，网络基础设施安全与用户信息安全成为国家安全的战略基石。为适应网络安全需求，信息与网络安全成为很多高校计算机院系开设的核心专业课。笔者学校面向网络工程专业开设此课程，课程总体目标是在知识、能力、素质3个方面达到网络安全专业知识要求，目标是提高学生安全意识，熟悉计算机网络安全整体概念，掌握网络攻防技术原理、方法和工具，为将来从事网络架构师、网络安全工程师、网络安全分析师等工作打下基础。但该课程内容多、概念抽象[1]、学习难度较高，为取得良好的教学效果，教师都在尝试更新教学理念，探索新的教学方法[2-4]。

2016年国家教育部提出教育信息化十三五规划，指出将信息技术引入日常教学活动中，使信息技术对教育的革命性影响更进一步。各种信息化教学方法[5-9]层出不穷，如翻转课堂[10]、智慧课堂[11]等。其中智慧课堂是智能化技术与传统教学深度融合的产物[12]，代表未来课堂发展与变革方向。它通过移动终端等智能设备和互联网联系[13]，实现课前、课中、课后、课内、课外、线上、线下的全场景立体交互，实现了时间与空间的跨越。

在信息化教学环境下，结合课程特征及学校应用型办学定位，笔者将智慧课堂的教学理念引入到信息与网络安全课程教学改革中，有效地通过信息技术手段完成了线上线下融合的智慧课堂实践教学新模式。

1 课程教学改革必要性

随着信息技术的发展，传统教学模式下的信息与网络安全课程教学工作出现的瓶颈问题越来越明显[2-3]，归纳起来主要体现在：

（1）教学任务繁重。信息与网络安全课程内容多、概念抽象难懂、教师难教和学生难学是普遍存在的问题。教师难以对学生的学习效果全面及时掌握，学生学习任务能否完成也很难得到有效保证。

（2）学生所学知识落后。网络技术迅猛发展，网络攻击手段层出不穷，网络安全技术发展也日新月异，学生主要靠教材获取专业知识的方法弊端越来越明显。书本内容陈旧、学生视野狭窄，缺乏采用新知识、新技术解决学习、科研和生活实际问题的能力。

（3）缺乏教与学交流。传统课堂教学在时间、地点及合班教学人数等方面均受限制，教师注定只能采用满堂灌的教学模式，课堂讨论有限。师生与生生间沟通交流严重欠缺，不利于提高教学效果。

（4）与当前高校教学改革趋势不相适应。依托信息技术营造信息化教学环境，促进教学理念、教学模式和教学内容改革，推进信息技术在日常教学中深入、广泛地应用，适应信息时代对培养高素质人才需求，这是国家政策所向，也是发展的必然趋势。显然，与现代信息技术完全隔离的传统教学方式不能适应现代高校教学发展。

2 教学实践

针对传统教学中的瓶颈问题，笔者对课程进行了改革，依托超星学习通平台[14-15]，引入信息技术进课堂的教学新模式。教学中以教师和学生为主体开展教学，利用智慧课堂的数据分析、資源文件以及测试评价等功能实现线上线下融合模式下的智慧课堂教学实践。

2.1 学习通平台

随着教育部信息化教学改革的逐步推进，超星学习通已被高校广泛应用[16]。平台利用海量图书、期刊、视频、原创等资源，集知识管理、课程学习等为一体，为用户提供一站式学习与工作环境。无论是超星学习通电脑版还是手机APP软件，都为学生提供了学习、科研、交流等用途为一体的方便快捷的移动学习服务[17-19]。本课程依托超星学习通平台实现基于信息技术手段的教学模式转换。

2.2 智慧课堂教学组织模式

2.2.1 整体组织

信息与网络安全是网络工程专业的一门专业必修课，4 学分，总学时为56课时，该门课在网络工程专业人才培养中处于重要地位。课程目标是使学生在知识、能力、素质3个方面提升综合素养。

教学过程分课前、课中、课后3个部分。课前通过学生预习和问卷调查等手段，发现学生的弱点和难点;课中通过主题讨论、抢答、小组任务等形式开展有效互动;课后通过自主学习、做作业以及个性化的网络指导，为学生提供帮扶，形成完整的线上线下融合模式下的智慧课堂教学，教学整体组织如表1所示。

课程第一章为网络安全概述，希望学生对当前国内外网络安全形势有个初步了解，准确把握课程开设的意义以及在网络工程专业人才培养体系中的地位。为吸引学生对课程的关注，辅以丰富的课外素材帮助学生开阔视野，启发心智。

在网络 “2018年十大安全网络安全事件盘点”讲解中，让学生了解当下网络安全面临的严峻形势，引发对网络安全的重视;“2018年中国信息安全行业发展现状及发展趋势分析”，让学生进一步了解当前我国信息安全面临的局势和未来发展趋势;“中华人民共和国未来安全法”讲解，引发学生对网络安全的思考上升到法律层面，进一步提高学生对学习本门课程的重要性认识与理解;发布课件 PPT，借助学习通软件的互动功能控制课堂教学进度。

2.2.2 信息技术在智慧课堂中的应用

信息技术应用是智慧课堂的重要构成之一。在授课过程中，主要用到学习通签到、选人、抢答、测验、问卷、发布作业、讨论区发布题目等功能。

（1）签到。通过拍照、二维码或手势等方式，教师发起实时签到，监督学生出勤率。相比传统签到方式，本方式速度快，节省了课堂时间，避免教师读错学生名字的尴尬。

（2）选人、抢答。为了活跃课堂气氛，及时巩固对重点知识的理解与记忆，利用超星学习通的抢答、选人等功能，边讲边练，打破了传统上课点名提问的局限，学生在课堂上敢于表达自己的观点。该方法能督促学生听讲，随机进行监测;学生为了提高课程积分，参与度非常高。

（3）主题讨论。为有效调动学生的积极性，提升课堂专注力，可不定期发起主题讨论。学生对主题讨论兴趣很高，他们会在讨论区积极发表自己的观点与心得，有效提升了学习积极性。

（4）问卷调查。为了解学生对知识的掌握情况，教师会在课前发布一些问卷调查。教师会针对调查结果及时调整教学内容与手段。例如，在密码学基础部分，为降低学习难度采用了案例教学法，结合生活中的实例，通过浅显易懂的语言让学生掌握有关数据加密技术的基本概念及方法。

问卷调查这一手段使得教师能及时了解学情，调整教学措施，起到了良好的督学效果。

2.3 新模式教学特色与创新

借助超星学习通进行移动教学改革，对教师的课堂掌控和专业素养提出了新要求。新的教学模式特色与创新体现在以下几点：

（1）学生占主体地位。智慧课堂的实施使得学生在课前预习、课中与教师互动、课后完成主题讨论、作业等教学过程中永远是主体。

（2）教师起引导作用。教师采用混合教学模式，针对课程特点，精心完成课前、课中、课后各个环节的设计。信息与网络安全是一门应用性、综合性很强的课程，需要了解很多国内外信息与网络安全动态，掌握很多相关知识。新模式下丰富的网络资料提升了学生的学习效率。

（3）线上线下融合教学新模式。借助超星尔雅平台，多角度了解学生学习情况，根据学情及时调整教学手段。传统课堂很难保证学生的注意力自始至终被吸引。智慧课堂的实施，允许学生手机进课堂，手机端APP抢答、选人、主题讨论等功能的使用，使学生课堂积极性和投入度大大提高。学习平台上的各种督学功能也使教师能更好地掌握学习效果。

3 新模式教学效果分析

3.1 智慧课堂实施前后成绩对比

笔者学校2015级网工学生的信息与网络安全教学为传统课堂教学，2016级网工的信息与网络安全教学采用了智慧课堂模式。统计传统课堂与智慧课堂下学生的最高成绩、最低成绩、平均成绩以及80分以上信息，对两届4个班学生成绩进行对比，对比结果如表2所示。

实践证明，实施智慧课堂之后，各项成绩均有所上升，尤其是80分以上的学生所占比例大大高于传统课堂比例，智慧课堂实施后的教学成效显著。

3.2 教学效果分析

学习通总体上较好地满足了教师线上线下教学环节的掌控，在拓展学生视野的同时，有效调节了课堂节奏，提高了教学效率。主要体现在以下几个方面：

（1）效率提升。信息技术手段提高了教师工作效率，丰富的网络资料提升了学生学习效率。从访问量来看，章节访问量达到3 554 次，最高日访问量超过 483次，证明教师用心设计的各种线上环节基本上获得全员参与，学生对手机的使用回归到课堂教学本身。

（2）学生愿意接受移动教学模式。学生对课程教学的评价是检验教师教书育人能力的有效手段之一，不仅能有效评析教师课堂教学状况和优缺点，也是师生交流感情的一种方式。通过线上线下交流以及问卷调查等，发现大多数学生可以接受超星平台这种移动教学模式，尤其在资料分享模块得到的认可度非常高，普遍认为移动教学模式有利于《信息与网络安全》课程学习。

（3）学生自主学习意愿提高。通过后台数据分析得知，智慧课堂中混合教学法降低了学生的学习难度，案例分析法让学生认识到该课程对今后的生活及工作有很大帮助，进而提高了自主学习意愿。

4 结语

本文借助超星学习通软件完成了《信息与网络安全》线上线下智慧课堂探索。在传统课堂教学改革基础上，注重案例开发、平台建设等配套体系建设。线上线下智慧课堂教学模式作用显著：①线上线下融合教育模式在提升教师工作效率、提高学生学习效率的同时还极大增进了师生情感交流;②智慧课堂建设过程中探索出的案例分析法降低了学生学习难度，认识到本课程的重要性，提高了自主学习意愿;③本文的探索工作丰富了教学新理念，推动了教育教学改革工作的发展。

参考文献：

[1] 赵宏，王灵霞. 高校计算机网络安全课程教学改革与实践[J]. 兰州文理学院学报：自然科学版， 2015， 29（1）：59-63.

[2] 徐明，龙军. 基于MOOC理念的网络信息安全系列课程教学改革[J]. 高等教育研究学报， 2013， 36（3）：16-19.

[3] 范新民. 基于移动学习和翻转课堂深度融合的网络信息安全课程教学创新实践与探索[J]. 网络与信息安全学报， 2017（9）：61-66.

[4] 于泠. 基于手机微信的信息安全翻转实验课堂教学实践[J]. 实验技术与管理， 2016， 33（10）：156-160.

[5] 付晓丽. 近十年国内移动学习研究现状与趋势——基于共词分析的知识图谱研究[J]. 吕梁教育学院学报， 2018， 103（1）：34-37.

[6] 祝智庭，管珏琪，邱慧娴. 翻转课堂国内应用实践与反思[J]. 电化教育研究， 2015（6）：66-72.

[7] 张金磊，王颖，张宝辉. 翻转课堂教学模式研究[J]. 远程教育杂志， 2012， 30（4）：46-51.

[8] 陈怡. 基于混合学习的翻转课堂教学设计与应用研究[D]. 武汉：华中师范大学， 2014.

[9] 谭春兰. 基于蓝墨云班课的翻转课堂教学改革实践[J]. 物流工程与管理， 2016， 38（6）：219-220.

[10] 张萍，张文硕. 翻转课堂的理念、演变与有效性研究[J]. 教育学报， 2017（1）：74-77.

[11] 刘军. 智慧课堂：“互联网+”时代未来学校课堂发展新路向[J]. 中国电化教育， 2017（7）：14-19.