“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下課堂教學(xué)設(shè)計改革

李孟

摘要：在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，我們對“新工科”專業(yè)的課堂教學(xué)設(shè)計提出了更高的需求。本文以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)核心課程“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課堂教學(xué)設(shè)計為例，堅持物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學(xué)必須著眼于行業(yè)需求，以培養(yǎng)具有較強工程能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的復(fù)合型應(yīng)用人才為導(dǎo)向，將慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)常規(guī)課堂教學(xué)設(shè)計有機(jī)結(jié)合，相輔相成，綜合運用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，能有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，達(dá)到良好的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；慕課；微課；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2017）24-0096-04

● 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”模式已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的概念可理解為通過互聯(lián)網(wǎng)資源平臺與信息技術(shù)相結(jié)合，將傳統(tǒng)行業(yè)中的各行各業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合而在新領(lǐng)域中形成的一種新的形態(tài)。高等教育更要主動適應(yīng)信息化、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展形勢，加強信息化建設(shè)，走在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的前列。

2017年初，國務(wù)院印發(fā)的《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出：“拓展教育新形態(tài)，以教育信息化推動教育現(xiàn)代化，積極促進(jìn)信息技術(shù)與教育的融合創(chuàng)新發(fā)展，努力構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系，形成人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境。”由此可知，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，傳統(tǒng)的常規(guī)教學(xué)模式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足信息大爆炸時代對教育教學(xué)的要求，務(wù)必要將信息技術(shù)與教育教學(xué)過程高度有機(jī)融合，才能夠滿足新時代、新經(jīng)濟(jì)形式下對人才培養(yǎng)的需求。在這種時代背景下，“新工科”專業(yè)的課堂教學(xué)設(shè)計也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程不僅是物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心課程，還是其他信息科學(xué)領(lǐng)域?qū)I(yè)的熱門選修課。如何組織好這門課程的課堂教學(xué)，對培養(yǎng)適應(yīng)“工業(yè)4.0”背景下的新型復(fù)合型人才具有重要意義?，F(xiàn)有的課堂教學(xué)設(shè)計仍然存在諸多問題，如課程教學(xué)內(nèi)容更新不及時，教材陳舊；針對無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由涉及等一些較為抽象的概念，現(xiàn)有的教學(xué)方法不能將這種概念問題解釋清楚，只能概念性地講解，不能形成直觀的感官認(rèn)識；等等。因此，我們必須要對“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)設(shè)計進(jìn)行研究和探索，對現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行改革，以培養(yǎng)適合新經(jīng)濟(jì)、新時代的“新工科”人才。

● 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合

1.慕課

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中應(yīng)用最廣泛的為慕課（MOOC），它能打破教室的限制，讓知識為所有人共享。慕課的平臺供應(yīng)商從開始的Udacity、Coursera、edX三大國外公司發(fā)展到國內(nèi)的各種慕課平臺，如網(wǎng)易云課堂、清華大學(xué)學(xué)堂在線等。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，學(xué)生可以非常便捷地從網(wǎng)上找到國內(nèi)外眾多精品網(wǎng)絡(luò)在線課程，可以不出校門就在慕課平臺上學(xué)到其他高校的特色課程。

2.慕課的優(yōu)勢與劣勢

充分利用在線課程平臺，可以滿足學(xué)生個性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求。慕課有三個顯著特征：一是開放性。課程設(shè)置、學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及教學(xué)師資對所有用戶開放使用。二是實時性。視頻課程內(nèi)容的更新，學(xué)生學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)效果的反饋都能實時顯示。三是個性化。海量的網(wǎng)絡(luò)課程資源涉及不同學(xué)科的各個領(lǐng)域各個方面，學(xué)生可以根據(jù)自己的愛好與需求個性化地對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行篩選和甄別，同時，能夠根據(jù)自己的時間安排與興趣愛好決定學(xué)習(xí)過程的快慢程度。

慕課作為網(wǎng)絡(luò)課堂的主要載體，其特性遠(yuǎn)非傳統(tǒng)課堂所能及。但在教學(xué)過程中，一方面其主要的展示教學(xué)的方式是通過單一的視頻模式來呈現(xiàn)，學(xué)生長時間觀看視頻難免覺得枯燥，從而精神渙散；另一方面其海量的網(wǎng)絡(luò)課程資源容易讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變得隨意，使其難以把握該課程的課程目標(biāo)和課堂教學(xué)計劃中的教學(xué)目標(biāo)。

3.在線教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合的新模式

“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程主要介紹無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論、相關(guān)技術(shù)和主要應(yīng)用，其內(nèi)容涵蓋無線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與現(xiàn)狀、各層協(xié)議，無線通信基本原理及國內(nèi)外的發(fā)展趨勢。在教學(xué)過程中，首先，教師可以利用慕課讓學(xué)生對先修課程的相關(guān)章節(jié)和知識點進(jìn)行復(fù)習(xí)，在講到無線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與自組織網(wǎng)的區(qū)別時，讓其翻看慕課平臺上相關(guān)的“計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”教學(xué)視頻中的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、自組織網(wǎng)絡(luò)的特點等內(nèi)容，再以提問、討論的方式對他們觀看在線課程視頻進(jìn)行考核，同時也可以將其作為引入新教學(xué)內(nèi)容的方法，從而達(dá)到溫故知新的效果。其次，針對教學(xué)計劃中的重點、難點內(nèi)容，如無線傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點定位技術(shù)等，教師可以在傳統(tǒng)課堂講授的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生觀看和學(xué)習(xí)慕課平臺上相關(guān)內(nèi)容的視頻資源，這樣做一方面可以彌補課堂教學(xué)中學(xué)生對抽象概念理解不足的缺點，另一方面可以幫助學(xué)生消化與深化知識理解，特別是針對重難點知識的不同教學(xué)形式講解和學(xué)習(xí)，從而使其牢固掌握這類知識點，提高學(xué)習(xí)效率。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，采用在線教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合的模式，需要教師在傳統(tǒng)課堂教學(xué)過程中對課堂教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行把握和指引，這樣才能讓兩種教學(xué)模式進(jìn)行互補，達(dá)到相輔相成的效果。

● 微課課時與課堂課時相結(jié)合

1.微課

目前，以微視頻為主要形式的微課已成為慕課網(wǎng)絡(luò)平臺下的基本學(xué)習(xí)單元。微課的視頻時長一般在10分鐘左右，記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過程中，由一些知識重點、難點、疑點或某個教學(xué)環(huán)節(jié)而展開的教與學(xué)相關(guān)活動全過程。在教學(xué)內(nèi)容上也突出以多角度、多手段的應(yīng)用來展現(xiàn)知識內(nèi)容，從而形成對學(xué)生學(xué)習(xí)的多種形式刺激。

微課的核心組成部分跟慕課相類似，依舊是以課堂教學(xué)視頻為主，還包含與教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計、素材課件、教學(xué)反思等輔助性教學(xué)資源。微課旨在以一種特定的組織形式和呈現(xiàn)方式打造一個半結(jié)構(gòu)化、主題式的資源單元應(yīng)用“小領(lǐng)域”。由此可知，其模式與傳統(tǒng)的單一教學(xué)資源類型并不相同，它是在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上繼承和發(fā)展起來的新型教學(xué)資源。

然而，作為一種視頻教學(xué)類型，微課與慕課又有著很大的區(qū)別。首先，慕課的規(guī)模一般都比較大，現(xiàn)在已作為大規(guī)模的在線開放課程開展起來，而微課的規(guī)模相對較小，且現(xiàn)在還處于發(fā)展階段；其次，慕課的交互性較強，通常會有課堂測試和課后作業(yè)，并有相應(yīng)的論壇供學(xué)生交流討論，而微課會在視頻結(jié)束后布置作業(yè)，效果不甚理想；最后，慕課與大學(xué)合作后，學(xué)生可以在修完某門課程并通過相應(yīng)考試后得到證書，不僅如此，在校的大學(xué)生也可以借助在線課程平臺通過學(xué)習(xí)考核后獲得學(xué)分，而微課在學(xué)生觀看之后僅得到相應(yīng)的知識，并沒有證書或者學(xué)分。endprint

2.微課課時與課堂課時的有機(jī)結(jié)合

在教學(xué)計劃實施的過程中，教學(xué)課時的設(shè)置不僅要保證在一定時間內(nèi)完成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，還要保證在教學(xué)過程中維持學(xué)生的注意力，由此才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。在“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中，筆者采用微課課時與課堂課時有機(jī)結(jié)合的方法，對課堂教學(xué)計劃進(jìn)行改革。在課堂教學(xué)中使用微課，既能避免長時間播放網(wǎng)絡(luò)視頻資源而引起的學(xué)生注意力減損的狀況出現(xiàn)，又能避免視頻教學(xué)在課堂教學(xué)過程中“喧賓奪主”的情況出現(xiàn)。在教學(xué)過程中，使用微課講解一兩個知識點，相對應(yīng)一個課程體系一組微課就可以呈現(xiàn)較為完善的知識體系。同時，在課堂教學(xué)過程中，教師可以通過提問、分組討論及其他教學(xué)方法的改變來把控學(xué)生的注意力。

在教學(xué)過程中，較合適的是采用微課10分鐘與課堂教學(xué)35分鐘的模式進(jìn)行教學(xué)課時的分配，在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上加入微課，能起到“錦上添花”的作用。微課按課堂教學(xué)進(jìn)程可分為課前復(fù)習(xí)、新課導(dǎo)入、知識理解、練習(xí)鞏固及小結(jié)拓展。為了達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)計劃的任何階段都可以加入10分鐘的微課。例如，在“無線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)過程中，在講到無線傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點布局這一章內(nèi)容時，由于節(jié)點布局涉及的知識點多，學(xué)生難以進(jìn)行全面的把握，所以教師可以在本章知識講授完后用微課對內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)擴(kuò)展，由于對無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求不一樣，對其布局的方式也就大不相同。在要求無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的壽命最長時，就需要考慮到網(wǎng)絡(luò)的生存周期，即以降低整個系統(tǒng)的能耗為主要目標(biāo)；在要求覆蓋區(qū)域盡可能全面時，就要考慮節(jié)點布局的覆蓋面積和覆蓋率，同時要考慮節(jié)點的多跳；在考慮投入花費最少時，則要考慮節(jié)點數(shù)目最少的情況下保證無線傳感網(wǎng)絡(luò)的有效運行。

● 翻轉(zhuǎn)課堂與常規(guī)教學(xué)相結(jié)合

1.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新穎而有效的教學(xué)方法，它以學(xué)生為中心，強調(diào)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)，重點是學(xué)生在課下對基礎(chǔ)知識的自學(xué)，教師的課堂講授只是一種引導(dǎo)。在課堂上，學(xué)生要參與各種各樣的教學(xué)活動，而這些教學(xué)活動必須要在提前完成課程預(yù)習(xí)、作業(yè)等任務(wù)后才能參與。翻轉(zhuǎn)課堂能為學(xué)生在課上環(huán)節(jié)提供許多挑戰(zhàn)，從而迫使其課下必須學(xué)習(xí)各類知識，這種方法能夠有效增加學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和興趣，提高其綜合素質(zhì)，讓其對學(xué)科知識有更深刻的理解。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，翻轉(zhuǎn)課堂是利用互聯(lián)網(wǎng)資源、計算機(jī)技術(shù)來學(xué)習(xí)某一課程的基礎(chǔ)知識內(nèi)容，實現(xiàn)學(xué)生自主掌握學(xué)習(xí)的進(jìn)度。其理想化的狀態(tài)是教育學(xué)生充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，將計算機(jī)變成每位學(xué)生的私人教師，替代教師對課程的講授，從而節(jié)省出更多的課堂時間讓學(xué)生參與到其中，在課堂的互動中不只局限于知識的再次深化，而是應(yīng)用深化。

2.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)與常規(guī)教學(xué)相結(jié)合

作為一種新的教學(xué)方式，翻轉(zhuǎn)課堂也存在一些不足之處。首先，翻轉(zhuǎn)課堂的最終目的是通過學(xué)生課前學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，教師在課堂教學(xué)計劃中主要針對性地解決學(xué)生提出的問題，但并不是所有學(xué)生都喜歡這種挑戰(zhàn)或這種模式，他們習(xí)慣了傳授式的課堂教學(xué)流程，思維不夠靈活。其次，在翻轉(zhuǎn)課堂中，大多數(shù)學(xué)生參與到教學(xué)討論中，導(dǎo)致課堂紀(jì)律難以控制，這需要教師具有較強的管理能力。最后，教師設(shè)計的教學(xué)活動不容易覆蓋到教材的方方面面，且設(shè)計的教學(xué)任務(wù)需要難度適中，適合學(xué)生的水平能力，這增加了教師的備課難度。

因此，翻轉(zhuǎn)課堂需要與傳統(tǒng)的常規(guī)教學(xué)相結(jié)合，用合適的方法來解決問題。翻轉(zhuǎn)課堂與常規(guī)教學(xué)相結(jié)合需要注意以下四個方面的問題。

（1）強調(diào)以學(xué)生為中心

要考慮不同學(xué)生對課前基礎(chǔ)知識的掌握情況，在常規(guī)的課堂講授過程中要以學(xué)生為中心，教學(xué)過程要以將知識傳遞轉(zhuǎn)化為以學(xué)生應(yīng)用為主的知識為重要目標(biāo)來進(jìn)行。

（2）強調(diào)課前自主學(xué)習(xí)

在課前學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)平臺或其他途徑獲取資料，但這些資料一般是基礎(chǔ)性的知識內(nèi)容，要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識此類知識的高度概括性、濃縮性，以及對課堂中教學(xué)活動計劃的指向性。

（3）強調(diào)課堂教學(xué)采用多種方法

在課堂講解的過程中，首先要利用較短的時間對相關(guān)基礎(chǔ)知識進(jìn)行講解與概括，而課堂的主要教學(xué)環(huán)節(jié)還是應(yīng)放在教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行參與式學(xué)習(xí)的部分。其目的是加深學(xué)生對前期基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的理解程度，進(jìn)一步培養(yǎng)他們的實際應(yīng)用技能。

（4）教師對學(xué)生的個性化指導(dǎo)

在課堂講授和討論過程中，根據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)情況和參與學(xué)習(xí)程度，教師要掌握不同學(xué)生在課前基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中的具體學(xué)習(xí)程度，同時對于一些落后學(xué)生，要對其不能通過自主學(xué)習(xí)理解掌握的知識點進(jìn)行歸納和總結(jié)。然后根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展情況，有針對性地設(shè)計教學(xué)策略，開展個性化的輔導(dǎo)活動。

● 結(jié)束語

本文主要介紹了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合、微課課時與課堂課時相結(jié)合、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)與常規(guī)教學(xué)相結(jié)合三個方面的課堂教學(xué)設(shè)計改革。在課程教學(xué)過程中，我們只有注重慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)常規(guī)課堂教學(xué)相結(jié)合，才能使學(xué)生對本課程的理論、技術(shù)和應(yīng)用有充分的理解和認(rèn)識，從而為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)、社會發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

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