“以学生为中心”的混合式教学改革探究与实践
——以“计算机网络”课程为例
2022-09-26张延红金冉董晨浙江万里学院
张延红 金冉 董晨 浙江万里学院
“以学习者为中心”的教学理念认为:所有学生都拥有潜在的求知向上的欲望和能力;学习是内驱性的活动,学习的过程是学生基于自身主观经验主动建构,经由认知、辨别、理解从而获得新知识的过程,也强调学习中教师支持性帮助的重要性。在以往的“以学生为中心”的教学实践中,由于受诸多因素限制,教学过程出现了教学主体认知出现偏差、学生主动性投入不够、教师教学与引导方法不当等问题。那么,如何强化“以学习者为中心”的教学实践,提升教学效率?笔者尝试通过“计算机网络”课程混合式教学展开实践与探索。
● 构建“以学生为中心”的育人体系,教学中心从“教”转为“学”
MIT最新研究成果表明,学生大脑活动状况在课堂上最不活跃,在实验、作业、思考甚至是做梦时最活跃。以学生为中心的教学不仅关注学生的专业知识学习,更注重提升学生的学习能力、解决问题能力、团队合作能力、资料搜索能力,要实现这一育人目标,就必须改变灌输式的教学方式,调整教师和学生的角色定位,让学生有更多机会进行自主学习,教师成为学生学习的辅助者和引导者。另外,需要给学生提供团队合作机会,在学习过程中给学生及时反馈以指导其进一步的学习。
目前,“计算机网络”课程采用线上线下混合式教学模式,充分利用线上丰富的优质课程资源,拓宽学生的知识面,增加学生知识宽度;线下课程以具体网络项目应用为载体,以问题引领加深知识理解的深度,引导学生运用知识解决实际网络工程应用问题,同时结合笔者所在学校MOODLE教学平台展开课程日常教学管理。
● “计算机网络”课程教学理念
“计算机网络”课程是根据网络相关职业岗位的用人需求,逆向分析、分解相应的网络技能要求、职业能力要求、素质要求、发展能力要求等细化的指标,形成课程的培养目标;同时引导学生理解网络体系结构、网络协议、网络互连等网络基础知识,能够形成网络分层与模块化的科学思想方法,用于理解网络系统的工作原理、分析复杂网络问题,具有简单IP网络的规划和设计、组建及TCP/IP应用部署基本能力,引领学生能够在课外文献阅读、自主学习、报告撰写、口头表达等职业能力素养方面有所提升,形成一定的独立思考能力并初步养成自主学习能力。以培养网络技能为核心,以实验项目为抓手,以项目任务来整合网络理论与实践,让学生在实验项目实践中建立理论与实验联系图谱,不断提升学生的就业能力与可持续发展能力。
● 实施混合式教学开展“以学习者为中心”教学实践
课程实施将线下课程资源建设与线上开放课程资源利用有机融合起来。利用线上中国大学MOOC国家精品课程资源“计算机网络”作为学生理论学习的主要平台,让学生学习基础网络知识,扩宽视野,在课程学术性和前瞻性方面得到熏陶。线下课程建设包括理论框架构建、实验项目训练、专题研讨提升三个环节,三个环节形成一个不断持续改进的闭环系统。
1.理论框架构建
计算机网络基础理论主要依托线上课程资源,由学生完成自主学习,课堂教学则主要梳理构建理论框架。计算机网络的知识脉络非常清晰,通过整合梳理可将计算机网络的知识模块整合为五大模块,对应五种基础网络技能(如上图)。
线上课程资源采用中国大学MOOC的国家精品课程“计算机网络”。课程在第三学期开设,线上课程资源作为学生学习计算机网络基础理论的主要阵地,线下课程作为学生加强网络实践能力的练兵场,根据线下课程进度,让学生提前一周时间学习线上课程资源相关内容,完成线上课程内容同步练习题。有了线上“计算机网络”精品课程的学习铺垫,课堂教学则少讲精讲,侧重学生易混肴的知识点,督促学生通过线上资源预习、专题研讨准备、课下资料消化吸收等逐步形成一定的自主学习能力。
教学方法以问题为导向,将每个知识模块归纳设计为若干问题,寻求答案的过程,就是构建知识框架的过程。为了避免纸上谈兵,通过理论实验一体化教学设计,在网络项目实验的过程中融合相关的理论知识内容,在实验过程中强化理论学习效果,让学生在做中明确为什么要这么做,进而能运用所学去解决更多的实际需求。
2.实验项目设计
实验项目的设计以华为HCNA认证内容为主线,从小实验项目到单元综合项目再到综合应用项目,递进式推进。组网实验由家庭网、企业网、校园网、综合网络项目组成,由浅入深,层层递进。每一单元实验项目对应专业培养目标的支撑点都有详细的分解。
实验教学方法:通过应用情境引入实验目的,详细分析项目实验的背景知识,通过教师演示或实验视频演示实验过程,学生分组做实验,在实验过程中,引导学生尝试自主解决或组内、组间协商解决,重点引导学生做好实验反思与总结。要求学生重视每一次的实验总结,不仅能使其反思自己遇到的问题,总结收获,真正做到“学而思”,并举一反三,解决更多的问题,还能逐步培养学生自主思考、分析问题、解决问题的能力。
实验项目设计从易到难、从基础实验到综合实验展开设计,网络应用背景从家庭网到企业网、校园网逐层组建,实验项目逐步进阶,使学生逐步掌握计算机组网技能。
3.研讨专题设计
研讨专题设计旨在引导学生在学习过程中做深度思考与提升,可以根据所学设计出系统的园区网,还能将网络知识与具体的实验现象结合起来,为实验结果找到理论根据,并能对网络从宏观认知、微观现象上升到网络专业层面去理解。
4.创新课程教学方式
课程教学采取线上与线下结合的混合式教学形式。线上课程满足学生课前知识预热和课后知识巩固,线下真实课堂主要采用项目式教学以培养学生实践能力为目标。课前要求学生阅读相关章节教材和指定资料,通过在线作业检测学习效果。课程结束后在线发布拓展学习内容的资料和讨论题,教师选择具有代表性、典型性的问题展开在线讨论交流。线下教学主要讲解课程重难点和核心知识点,通过开放探究式教学深化学生对计算机网络知识的认知深度,并能学会运用网络原理分析解决实际网络工程问题。“计算机网络”是一门实践性极强的课程,互联网的不断发展与完善为案例教学提供了鲜活的素材。课程教学以案例为抓手,引出课程知识点,组织学生结合自主学习的内容展开思维的碰撞。网络项目规划案例没有标准参考答案,讨论过程中师生之间、学生之间会有分歧,有争议。在观点交流与相互探讨中,学生的知识建构能力、批判性思维能力等多方面的能力得以养成或提升。
● 课程评价方式改革
课程在评价方式上采取过程性考核与期末考核相结合的形式,增加平时成绩比重,侧重过程性评价,从课程学习的参与情况、基础知识的掌握、网络工程项目实战等方面进行多重能力的展示,多维度评定学生成绩。
课程学习的参与情况主要通过线上视频学习时长、线上练习完成情况、线下课堂出勤率、课堂互动参与次数、实验项目完成情况、作业完成情况等反映。在以“学习者为中心”的混合式教学改革中,主要通过课堂研讨、网络工程项目实施、项目汇报、课程大作业完成情况等来考核学生学习能力和网络综合运用能力,这些环节能直接反映学生对课程知识的掌握与应用情况。在小组团队合作过程中,要求团队成员展开自评和互评,以便更充分地了解学生投入状况,避免个别学生“搭便车”的情况。教师全程与学生保持沟通反馈并进行指导,及时发现并解决问题。
结合课程学习,课程引入华为技术认证HCNA,将华为《HCNA网络技术实验指南》作为课程的实验指导书,同时辅以课程组编写的《计算机网络实验指导书》,将网络基础实验与网络技术认证实验内容融合起来,将职业认证证书、学科竞赛获奖纳入学分置换体系,增加学生职业素养发展评价。在课程的考核中,过程性评价占50%,其中线上课程学习、课堂作业、实验报告占30%,研讨、出勤占20%;期末考核占50%,其中大作业文档占20%,项目实现过程视频占30%。学生通过网络课程学习,近两年来也取得了不错的学科竞赛成绩。
● 结语
在“计算机网络”课程教学中,笔者坚持“以学习者为中心”的教学理念,运用线上与线下融合的混合式教学模式,使课程教学质量有了较为明显的改善。学生较以往主动学习增多、课程参与性增强。学生浏览网络资源的统计数据明显上升,课前预习、课外复习的学习习惯正逐步形成。通过加强互动式教学,学生的沟通演讲、信息搜索、批判性思维以及工程实践能力均有所提升。但教学过程中仍然存在一些问题,如学生对混合式教学的认同感较弱、学生的参与度提升不明显、课堂中师生的时间分配未能完全体现“以学习者为中心”等。因此,如何既能保证课程知识体系的完整性,又能有效启发学生进一步思考与创新性实践,还需不断地研究探索。