基于三维教学目标的智慧课堂教学模式研究与实践<br/>——以高职院校《交换与路由技术》课程为例

基于三维教学目标的智慧课堂教学模式研究与实践
——以高职院校《交换与路由技术》课程为例

2020-06-28张斌

宿州教育学院学报 2020年2期

张斌

（宿州职业技术学院计算机信息系安徽·宿州 234101）

一、研究背景

当前，信息化技术日新月异，以计算机、多媒体、云计算、大数据、人工智能、5G 网络通讯为代表的现代信息技术标志着信息化社会的到来，为了适应信息化社会提出的新需求，教育信息化成为国家教育事业发展的重要战略。2016 年6 月教育部印发《教育信息化“十三五”规划》通知,指出要完成教育信息化目标任务，全面深入推进“十三五”教育信息化工作[1]。2018 年4 月13 日，教育部正式发布《教育信息化2.0 行动计划》，强调加快教育现代化和教育强国建设，推进新时代教育信息化发展[2]。

2019 年2 月23 日，中共中央、国务院颁布了《中国教育现代化2035》文件[3]，文件要求推进教育现代化建设，实施智慧化教学，其中一条就提到要显著提升职业教育服务能力。

显而易见，国家战略层面已把现代信息技术视作教学改革发展不可或缺的推动力，高等职业教育务必要把握时代给予的机遇，勇于迎战，紧跟信息化的发展潮流，利用现代信息技术构建智慧教学的有效教学模式，提高人才培养质量，为实现教育强国添砖加瓦。

在传统课堂下，教师的教学过程主要是基于自身经验，可采用的教学手段非常有限，受制于时空维度的限制，教学活动只能在实体课堂中开展，师生之间缺乏充分的沟通。在互联网时代下，师生之间可以实现随时随地的沟通，结合云服务、大数据技术的分析和应用，完全可以实现先学后教、以学定教，这为智慧教学的实施提供了可能。

二、智慧课堂的概念及内涵

智慧课堂作为教育信息化的产物，在互联网、云计算、大数据等现代信息技术的支持下，它创设促进学生自主学习、合作探究、富有智慧的学习情境，提高教学过程中的教学数据采集分析、评价反馈、互动交流以及教学资源推送的能力，颠覆传统教学模式，将知识传授型课堂转换为开发学生智慧的新型课堂。

智慧课堂打破了时空的限制，实现了覆盖“课前、课中、课后”三个环节的全场景创新。在此种教学场景下，教师可以通过信息技术手段，便捷高效地开展学情分析，通过线上与线下的充分互动，不断地创建教学情境引导学生进行自主学习和思维拓展训练，有效地促进学生实现个性和智慧发展。

三、基于三维教学目标的智慧课堂教学模式的构建

（一）三维教学目标理论

三维教学目标是教育理论中一个新理念，它强调教育教学过程要达到知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的目标，三个目标相辅相成，是一个不可分割的整体。三维教学目标以知识与技能为抓手，采用以学习者为中心的教学过程，激发学习者的学习热情，提高自我价值认同，促进人的发展。

图1 三维教学目标示意图

表1 三维教学目标的内涵

因此，教师在教学设计过程中要提炼知识点，在知识呈现的方法和时序上做精确的调整，注重教学过程中学习者的主体地位，只有学习者通过主动参与知识建构，才能真正的激发学习热情，逐步完成对新知识的构建和能力的运用，不断地增强自信心，提升自我认同感，从而促进智慧的发展。

（二）智慧课堂的教学模式构建

三维教学目标对教学改革发展提供先进的理论指导，但具体实现要落实到实际教学过程中。在国内学者对智慧课堂相关研究的基础上，结合现有的教学环境，围绕促进学习智慧发展目标，构建基于三维教学目标的智慧课堂教学模式[4,5]，该教学模式采用“课前、课中、课后”三环节，图2 为基于三维教学目标的智慧课堂教学模式示意图。

图2 基于三维教学目标的智慧课堂教学模式

课前活动：授课教师依据教学目标、预估学生学习情况，开展学情分析，提炼教学重难点，将精心设计的微视频、教学课件、图片、文本等预学资源和预学检测内容发布到网络教学平台。授课教师通过平台实时关注全体学生的预学状态，及时提醒未参加的学生完成预学，解答学生的疑问，最后结合学生的预学进度和预学检测成绩，有针对性地改进教学设计。

课中活动：授课教师采用多种形式引入新教学内容，指导学生展示分享预学成果，适时和学生交流互动。授课教师创设新的情境，引导学生参加分组讨论和开展合作探究学习。在这个环节中，授课老师要对教学内容进行精讲，穿插提问、抢答等多种教学活动，对学生的学习过程和学习成果进行点评。

课后活动：授课教师依据教学目标和学生的课堂活动表现差异化推送课堂作业或者测验，并提供课外拓展内容，供学有余力的学生开拓视野，满足差异化学习需求。

四、基于三维教学目标的智慧课堂教学模式实践

（一）案例课程

《交换与路由技术》是计算机网络技术专业培养方案中的一门专业核心课程，课程教学安排在二年级的第一学期，每周4 课时。交换机和路由器是网络组建不可缺少的两种常用设备。在计算机网络专业开设该门课程，主要介绍交换机和路由器相关的基本理论和协议应用，以便在实际组建网络时能更好地使用设备。本课程的前置基础课程是《计算机网络基础》，学生需要扎实掌握《计算机网络基础》相关理论知识。《交换与路由技术》已经依托超星网络学习平台逐步实施智慧课堂教学，其前置课程《计算机网络基础》也实施了智慧课堂教学。

（二）依托平台

本课程的智慧课堂教学依托超星网络学习平台，该平台包含云平台和移动端“学习通”APP。两者的功能模块是一致的，提供了资料、作业、章节内容管理功能，可以发起直播、计时器、分组任务、评分、问卷、测验、主题讨论、抢答、选人、签到、投票等多种形式的教学活动，丰富了教学手段。手势、位置、二维码等多种形式的签到功能，还增添了教学活动的趣味性，这是传统教学手段所不具备的。

教师注册以后，可以选择两者之一建设在线课程，但是移动端不方便生产教学内容，因此，笔者选择在电脑端登录云平台设计在线课程，编辑课程的章节内容，导入对应的PPT 课件、教学微视频、图片、文本等多种教学资源，根据教学目标，设置任务点。学习通是基于微服务架构打造的方便教学移动端APP，克服电脑端的空间限制，拓展师生之间的互动维度。

在云平台和学习通APP 的无缝配合下，课堂教学突破了传统教学的时空限制，增进教师和学生间的交流互动。教学数据实时采集、数据分析、可视化呈现等功能为教学改进提供了依据，以学习者为中心的教学观得到体现。

（三）学情分析

基于三维教学目标的智慧课堂教学模式颠覆了传统课堂以教学为中心的教学模式，强调以学习者为中心，依托网络教学平台调动学习者主观能动性，促进学习者智慧发展。以学习者为中心的教学观认为学习者在已有的知识基础上建构新知识，学习者在创设情境的引导下，全身心投入到教学过程中，通过交流互动、合作探究等方式主动探索，构建新的知识体系。学习者达成学习目标的同时，能主观感受到可以自我控制学习过程的学习效果最好。因此，学习者的主体地位、学习热情、学习动机和需求以及最终的学习成果构成决定教学模式成功与否的关键因素。

以宿州职业技术学院为例，选取计算机网络181 班做学情分析。图3 所示为近三个学期该班级学习数据记录的数据分析。该班级的平均出勤率97.30%，成绩优良率为84.7%，补考率为6.67%，最多补考课程为1 门。该班级的《计算机网络基础》、《网页设计与制作技术》、《PHOTOSHOP 平面设计》、《ASP.NET 网站开发技术》已在超星网络教学平台开设在线课程。通过对超星网络学习平台历史记录数据的分析，该班级在线课程的参与度为100%，表明该班级整体的学习动机和学习需求较强，多数学生掌握互动交流、合作探究的学习方法，以上的案例分析为智慧课堂教学实施提供决策依据。

图3 学情分析

（四）课程分析

《交换与路由技术》课程的实践行很强，要求学生深入掌握基础理论后掌握举一反三的实践操作能力，因此，教学模式要打破以知识传授为主的传统课堂模式，从完成工作任务到职业能力培养的路径出发，制定职业能力培养目标，以工作任务为中心组织教学内容，让学生在完成创设情境项目过程中来建构专业理论知识，并发展职业能力，提升自我价值认同。

本课程主要采取 “项目+情境模块” 的教学方式，将课程内容划分为6 大项目，如表2 所示，每个项目由情境模块来完成，知识点以任务载体整合到模块中，避免隔离知识点之间的联系，从而适用于智慧课堂教学模式的教学实施。每个项目分为任务载体、情景模块、最终目标三个层次，表2 中给出各个情境模块，以情境模块配置静态路由为例，达成静态路由配置能力培养的最终目标。

表2 《交换与路由技术》课程内容

（五）教学环节

基于三维教学目标的智慧课堂教学模式教学实施体现为“课前、课中、课后”三环节的教学过程。下面以配置静态路由情境模块为例，实施具体教学活动。

1.课前环节

教师在课前仔细梳理情境模块承载的知识点，以微视频为主要任务点设计教学内容，将整合后的预学资源发布到超星网络教学平台。

学生在课前预学阶段通过教师发布的任务点进行自主学习，因此，教师不易设置内容过长的任务点，尤其要控制视频资源的长度，通过在教学视频中插入预学测验，不仅能让学生及时感知对知识点掌握情况，还能提高学生自主学习兴趣，从而保障预学效果。

静态路由配置的教学资源包括教学PPT、微视频、文本，任务点设置采用微视频和教学PPT，其中，视频任务点包含了解路由概念、路由器的分类、路由器内部组成、工作过程、和实现静态路由网络环境等四个微视频。

教师将设计好的任务点发布到超星网络学习平台，推送任务通知，学生即时在学习通APP 中收到推送通知，可以随时随地进行学习。针对部分移动端设备的尺寸过小问题，学生还可以在电脑端登录超星云平台进行学习。教师通过学习通APP 实时监测任务点整体完成进度，通过学情统计掌握每个学生的章节任务点进度和预学测验成果情况，精确跟踪每个学生的学习轨迹，实现对预学过程的精准督导。过程数据是学生预学成果评价基础，为教学设计的调整提供数据支撑。

2.课中环节

课中环节，教师首先根据预学成果，梳理学生在预学过程中普遍存在的问题，制定解决方案，对IP 路由选择、静态路由的工作原理进行精讲，然后借助案例完成演示。教师创设一个需要配置静态路由情境项目，组织学生分组讨论，合作探究静态路由的配置，实现网段之间通信。在此过程中，教师要给予及时指导，但不取代学生主体地位。最后，教师依据学习小组的完成情况进行点评，巩固学生对新知识的构建，提升学生对知识的运用能力，增强学习信心。

丰富多样的课堂活动增进师生、生生之间的互动，超星学习通APP 提供选人、投票、主题讨论、抢答、分组任务等教学活动，让师生耳目一行，增进了课堂教学的趣味性。

3.课后环节

静态路由的配置模块课后作业主要考核学生知识建构能力与运用情况，静态路由原理部分，通过设置单选题、判断题、多选题等客观题进行考核，题目紧紧围绕IP 地址概念和分类、IP 路由选择基础、静态路由工作原理等知识点进行设置。教师通过超星云平台和学习通APP 检测教学班作业完成情况，督促未完成的学生加快进度，通过查询个人完成详情，掌握每个学生的学习情况，实施个性化辅导。能力运用部分，教师设计情景项目，让学生在网络模拟器搭建网络环境，配置静态路由，实现跨网段通信。此外，教师推送课外拓展训练，设计如何提升静态路由的可靠性[6]，拔高学生的运用能力，满足学生差异化学习需求。

4.教学反思

著名教育家叶澜教授说过：“一个教师写一辈子教案不一定成为名师,如果一个教师坚持写三年教学反思可能成为名师。 ”[7这句话体现了教学反思的重要性，反思每次教学实施环节存在的问题，围绕促进学生智慧发展为目标，在教学设计、任务点设置、课堂互动、考核设计、课外拓展等方面改进优化。

（六）教学评价

传统课堂教学考核，主要采用平时和期末考试成绩折合计算的方式，尽管有教师尝试加入教学活动过程评价，但没法解决数据记录和分析难题。在智慧教学教学模式下，所有学习过程数据被记录教学平台中，依据学习状态数据，实现了过程性评价，更加全面反应学生真实学习过程和学习成果，教师根据每个学生的学习情况，精准实施差异化教学。