《交换原理与技术》实验课程线上线下教学模式探索*

黄红梅

武警工程大学信息工程学院 陕西 西安 710086

引言

教育信息化十年发展规划（2011—2020年）指出教育信息化的发展需要教育理念、学习方式、教育模式的创新。互联网技术的发展及移动终端的智能化给信息化教育教学提供了机遇，当前中国大学MOOC、学堂在线、智慧树等平台提供了大量优质的在线教学资源，学习者可在电脑或手机上随时随地进行学习，拓展了学习的空间，为个性化教学提供了支撑。越来越多的教育工作者开始借助网络平台进行线上线下相结合的教学模式的探索。线上线下混合式教学模式可改进传统教学中的不足，充分体现以学生为中心的教学思想，提高学生学习的主动性，增强学习兴趣，提升教学效果。下面以《交换原理与技术》实验课程为例，从教学内容设计、教学过程实施和教学评价制定三个方面进行了线上线下教学模式进行分析。

1 《交换原理与技术》实验课程教学现状

《交换原理与技术》是一门理论性与实践性都很强的课程，理论内容主要包括通信网中各种交换技术的原理、特点等，比较抽象，为此需在实验环节通过设备操作和网络设备仿真加强对理论知识的理解。实验内容包括程控交换设备的配置、网络线缆的制作、基于eNSP网络模拟软件的交换机的组网操作、路由器的相关配置等。通过设备操作锻炼了学生的动手能力，网络软件可模拟真实设备的配置操作，可通过抓捕数据包直观呈现数据传输的具体过程，使学生真实了解到信号交换的原理[1]。

在实验教学中，教师一般先进行课堂讲授，然后让学生进行设备操作或上机实验，这种教学模式主体是教师，学生基本是被动接受，教学内容很难根据学生的个性化需求进行灵活调整，学生的主动性没有充分调动起来，学生参与的积极性受到限制，自主性不强。《交换原理与技术》实验课程中采用的是网络设备仿真软件eNSP，它可对网络中的交换机、路由器进行软件仿真，支持大型网络模拟，可让用户在没有真实设备的条件下，呈现真实设备的操作。华为公司提供了免费的下载软件，互联网上有大量关于eNSP的教学视频，如何利用这些教学资源来服务于教学是必须考虑的问题。

为充分利用线上资源，满足学生个性化学习需求和锻炼学生自学能力，提高学生学习兴趣，提出线上线下混合式教学模式。

2 线上线下实验课程教学模式的实施策略

2.1 教学内容设计

教学内容设计是实现线上线下的有效结合的关键。线上教学可充分利用网络现有教学资源，目前网络上的教学资源众多，但质量参差不齐，需要教师筛选整合，选择质量高和针对性强的内容给学生推送，同时根据实际教学需要，自建线上教学资源。《交换原理与技术》每次课程的实验内容既相对独立又相互联系，在教学设计时我们将整个教学内容以知识点为单位，形成模块化的教学单元，每个教学单元包括引入，重难点分析，自主实验，小组讨论等环节，在每个模块的设置上注意前后模块单元之间的衔接，每一个实验的内容都会包含上一次实验部分内容，循环滚动式前进，越到后面实验内容越复杂，需要将以前学到的知识都串联起来才可以完成，这样避免学生对于知识点呈现零散的感觉，建立不起对课程整体的体系思维。线下的实验内容以模块化案例式教学方式为主，《交换原理与技术》实验课程有设备操作和软件仿真内容，对于设备操作，预先推送设备的类型、性能参数、功能等知识点，让学生自学完成，线下课堂上学生以小组为单位按课程要求对设备进行连接、配置。软件仿真内容，预先录制每次课程模块的知识点，以简单案例为例进行讲解，时间不超过10分钟，学生在课程之间完成自学，线下课堂先对视频内容进行简单总结，再在此基础上进行拓展，内容上进一步加深难度，对重难点知识详细分析讲解[2]。

2.2 教学过程实施

线上教学我们采用的是长江雨课堂，整个线上线下教学过程分为三个阶段实施，如图1所示。

图1 线上线下教学过程

第一阶段，线上学习。在每讲课程开始的前一天，我们通过雨课堂或其他在线教学平台发布学习内容，主要包括制作的PPT课件，课件内可插入视频，包括自制视频、幕课视频、网络中优酷、B站视频等。要求学生观看教学课件、视频学习资料，完成相应的测试题，不懂的问题可先记录下来，带着问题参与到线下课程的学习。每次线下课程完成后，还需要回到线上完成本讲的课后练习题。线上教学内容可根据学生的学习能力设置相应的等级，分为必学和选学，所有学生必学内容必须掌握，选学可根据自己的学习能力进行选择。线上学习的情况可通过后台数据进行监测，可查看到学生学习的时长，答题的正确程度等，为后续考核评价提供数据支持。

第二阶段，线下课程。在实施线下课程时，先将线上学习的知识点简要复习一遍，对线上学习存在的问题重点讲解，因为有的学生感觉自学后很容易就忘了，需要教师在课堂上再讲解一遍加深印象；接着讲解线下教学内容中的重点内容，将实验课程中的内容与实际的组网的需求进行对接，以案例式教学为主导，将线上学习的知识点，运用到具体实例中，在此基础上进一步让学生组建学习小组，实现网络方案设计，并对设备进行配置；分小组进行讨论，分享学习心得和实验经历；最后教师对整个课程实施过程进行总结，分析需要改进的地方，用于完善提高课程。

第三阶段，作业巩固。每堂课程完成后，线上会推送本次课对应的练习和线下实践题，线上练习主要以选择题和判断题为主，可发布在雨课堂或利用考试酷软件实现，线下实验作业主要以软件仿真为主，实验内容完成后可以拍照截图提交到雨课堂，作业反映了学员对课堂内容的掌握情况，针对问题进行辅导答疑。

2.3 教学评价制定

客观公正、全方位地对学员的学习质量进行评价能积极地推动学员学习的主动性。实验内容考核的重点是学员的动手能力，能独立完成方案设计和设备配置的能力。在进行在线上自主学习中，每个知识点设计相应的测试题，初步判断学员对该知识点的掌握情况，同时记录下学生的学习情况，线下的实验考核可给定相关条件，设置多个不同题目，学员现场抽签决定考题，在规定时间，完成考核内容，根据完成情况进行现场打分。考核贯穿学习始终，尽量做到充分全面地对每名学生进行准确的评价，最终实验课程的考核主要包括线上学习、线下课堂表现、实验操作、实验考核四个环节综合评定[3]。

3 线上线下混合式教学中遇到的问题

3.1 线上学习保障不够

线上学习的终端一般是电脑或手机，利用手机进行线上学习的学生占多数。学校对学生使用手机管理比较严格，学生只能在课余时间使用手机，学校目前没有提供免费Wifi供学生使用，大量的线上学习需要学员自己购买流量来实现，这对部分学生来说有困难。要顺利开展线上线下混合式教学，需要学校提供学员免费上网学习的条件。

3.2 自学能力参差不齐

学生自学能力差别较大，经调查表明，10%的学生对线上自学的知识点完全掌握，30%的学生对线上学习过的知识点理解不准确，需要线下课堂再重新讲解一遍，65%学生希望在线上教学中拓展一些新知识，新技术，比如IMS、光交换、5G通信技术、人工智能等。为此，在课堂教学中，针对线上学习存在的问题重点讲解，然后再开始线下课程内容的学习，将整体内容串接起来，实现线上线下的有效融合。在线上教学中每次课推送一些当前新的知识点，满足不同学生需求，提升学生知识的广度和深度[4]。

4 结束语

线上线下混合式教学以学生为中心，让学生成为主体，能充分调动学习的学习兴趣，实现个性化教学。课程组以《交换原理与技术》实验教学为例对线上线下教学模式进行了探索，从教学内容设计、教学过程实施、教学评价制定三个方面出发制定了线上线下实验课程教学的实施策略。通过线上线下混合式教学的实施，学生普遍感到学习不再被动接受，自身的参与和思考更深入，学习的积极性、主动性都增强了，相应的学习效果也得到了提升。针对每一次的教学对象在课程的实施中还需在实践中进行不断优化和完善。