基于三階段的“虛擬化技術(shù)”課程教學(xué)改革與實踐

劉海燕，劉曉民，紀(jì)兆華，陳婷

（1.北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)院，北京 100018；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木建筑工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

0 引 言

近年來，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)逐漸應(yīng)用到課堂教學(xué)中，混合式教學(xué)在國內(nèi)外許多高校中蓬勃開展和廣泛應(yīng)用。為了提升混合式教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，很多學(xué)者在教學(xué)理論、教學(xué)模式，教學(xué)方法等方面對混合式教學(xué)進行了研究?；旌鲜浇虒W(xué)模式也應(yīng)用到了實際教學(xué)中，例如，文獻[4]針對無機及分析化學(xué)課程為例，提出了以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的三位一體的混合式教學(xué)方法；文獻[5]以高校的工業(yè)微生物學(xué)課程為例，基于超星泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，建立集網(wǎng)絡(luò)課堂和數(shù)字化資源為一體的智能教學(xué)體系；文獻[6]以“船舶鍋爐水位控制綜合實驗”課程教學(xué)為例，基于“翻轉(zhuǎn)課堂+雨課堂+MOOC”的教學(xué)模式，開展了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計、考核機制等方面的研究。這些研究成果不僅值得學(xué)習(xí)和借鑒，而且成為本文研究的理論基礎(chǔ)。

1 課程基本情況

“虛擬化技術(shù)”是云計算技術(shù)應(yīng)用專業(yè)核心課程，該課內(nèi)容包括服務(wù)器管理、網(wǎng)絡(luò)、存儲等方面的知識，范圍比較廣，理論知識難，學(xué)生不易理解；在實操過程中，軟件對硬件資源要求高，操作復(fù)雜，學(xué)生不易掌握。授課方式以教師為中心，教師講授為主，教學(xué)過程中學(xué)生參與度不高，課堂氣氛沉悶，課堂紀(jì)律差，缺少活力，學(xué)生主動思考問題的積極性不高，逐漸對該課程的學(xué)習(xí)失去興趣。在對學(xué)生考核方面，以考試分數(shù)為主，經(jīng)常出現(xiàn)“考前背”的情況，沒有達到對學(xué)生考核的目的。

針對上述“痛點”問題，教學(xué)團隊結(jié)合高職院校學(xué)生的學(xué)情實際，進行了教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及考核體系等環(huán)節(jié)的改革探索，以期能培養(yǎng)出理論與實踐并重、學(xué)習(xí)能力強、綜合素質(zhì)過硬的復(fù)合型應(yīng)用技術(shù)人才。

2 基于工作崗位重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容

為解決課程與實際工作崗位脫離的問題，課題組的教師通過調(diào)研北京地區(qū)的云計算企業(yè)，對虛擬化技術(shù)與應(yīng)用人才的崗位需求進行專業(yè)定位。在調(diào)研真實崗位的基礎(chǔ)上，提煉出虛擬化運維、云計算運維、虛擬化系統(tǒng)集成等典型工作崗位，依據(jù)《云計算技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》、課程教學(xué)目標(biāo)、職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將本課程內(nèi)容重構(gòu)為5個教學(xué)項目，如圖1所示。在每個項目中，又分成若干的子任務(wù)，圖2為項目四的任務(wù)分解圖。

圖1 “虛擬化技術(shù)”課程內(nèi)容設(shè)計

圖2 項目四的任務(wù)分解圖

在任務(wù)分解完成后，結(jié)合“1+”云計算平臺運維與開發(fā)職業(yè)技能等級證書、全國云計算技術(shù)與應(yīng)用職業(yè)技能大賽的內(nèi)容對每一子任務(wù)的內(nèi)容進行重構(gòu)，將“崗課賽證”落到實處，課程內(nèi)容動態(tài)變化。

3 開展混合式教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量

為了提高教學(xué)質(zhì)量，達到最佳的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，構(gòu)建了“教師主導(dǎo)—學(xué)生主體相結(jié)合”的混合式教學(xué)模式。該模式分為“三階段”。三階段分別為課前階段，課中階段和課后階段。在課前階段為線上學(xué)習(xí)，這部分主要是學(xué)生自學(xué)。在課中階段為線下學(xué)習(xí)，這部分主要是以教師的教授和學(xué)生完成任務(wù)為主。課后階段主要是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進行拓展學(xué)習(xí)，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)進行考核，學(xué)生對教師的教學(xué)進行評價。圖3為三階段混合式教學(xué)設(shè)計圖。

圖3 “三階段”混合教學(xué)課程設(shè)計框架圖

3.1 線上學(xué)習(xí)

線上學(xué)習(xí)是學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺通過觀看視頻、微課、PPT等，完成課前預(yù)習(xí)，完成教師給定的工作任務(wù)，通過虛擬仿真的方式完成一些基本的實驗。線上學(xué)習(xí)的主要目的一是讓學(xué)生對本節(jié)課的內(nèi)容做到“心中有數(shù)”，不懂的地方上課認真聽教師講解，在課上做到“有的放矢”；二是避免“滿堂灌”。學(xué)生已經(jīng)對基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)操作有了一定的認識，在課堂教學(xué)時，教師會針對學(xué)生存在的疑問重點講授，提高授課效率的同時還有空閑的時間鼓勵學(xué)生對一些重點問題進行資料查閱，提高學(xué)生的參與度，師生共同交流學(xué)習(xí)心得。

教師在進行課前準(zhǔn)備時，需擬定一個具體的課程實施方案，明確教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，制定教學(xué)計劃，明確教學(xué)手段和教學(xué)評價方式。同時，教師需建立有效的學(xué)習(xí)激勵機制，確保利用信息手段完成預(yù)習(xí)活動的可行性。

3.2 線下學(xué)習(xí)

在該階段融通多種互動式教學(xué)方法，采取“項目+工作任務(wù)”的實施模式。教師應(yīng)用視頻課件實施導(dǎo)入課程或者使用學(xué)生課前作品將課程導(dǎo)入并借助信息化手段，重點講解每個任務(wù)的重點與難點。為了鼓勵學(xué)生積極參與到課堂學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查找教師提出的問題并回答，同時，為了檢測學(xué)生對知識的吸收程度，通過網(wǎng)絡(luò)平臺上完成課堂理論測試。為了更好地將理論知識與實際生產(chǎn)聯(lián)系起來，采用項目小組的方式，在硬件的支撐下完成相對應(yīng)的實驗。教師也通過對學(xué)生完成實驗過程中出現(xiàn)的問題和理論測試的結(jié)果進行分析總結(jié)，對易錯問題進一步講解。通過這些方法，讓學(xué)生在課中階段將新知識弄懂，牢記于心，提升技能，完成教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)。

在課后階段，師生有效性評價，學(xué)生拓寬視野。在該階段，教師對教學(xué)過程、學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行考核并引導(dǎo)學(xué)生查閱資料、開拓視野、自主創(chuàng)新。學(xué)生在該階段需完成課后作業(yè)，完成相對應(yīng)的測試，完成課程評價并到國家資源庫網(wǎng)站查看更多的與課程內(nèi)容相關(guān)的資源，開拓視野，提升自主學(xué)習(xí)的能力。

4 可測性的考核評價機制

為了克服傳統(tǒng)學(xué)生評價弊端，對教學(xué)效果的評價更加公正、及時、全面，同時也使教師及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，客觀公正地反映出學(xué)生學(xué)習(xí)的狀況，提高教學(xué)效果，促進學(xué)生的學(xué)習(xí)，對混合教學(xué)模式的考試機制進行了探索，將過程性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合，構(gòu)建了具有可測性的考核評價方法并將結(jié)果應(yīng)用到教學(xué)實踐中。

該評價方法由過程性評價和總結(jié)性評價組成，其中過程性評價指標(biāo)占比為70%，總結(jié)性評價指標(biāo)占比為30%。將過程性評價和總結(jié)性評價結(jié)合起來可以從多方面、多視角去考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，突出學(xué)生的應(yīng)用能力考核。過程性評價主要由線上學(xué)習(xí)，線下學(xué)習(xí)和項目完成度組成，總結(jié)性評價由學(xué)生的期中和期末考試組成。表1為學(xué)生學(xué)習(xí)評價指標(biāo)組成表。

表1 學(xué)生學(xué)習(xí)評價指標(biāo)

該評價體系，能夠客觀、全面地評價了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生在知識、能力、素質(zhì)三個方面協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 教學(xué)實施與教學(xué)效果

在2016年，“虛擬化技術(shù)”依托北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院國家高職共享專業(yè)教學(xué)資源庫的項目完成了電子資源的建設(shè)工作，包括課演示課件、虛擬仿真、微課、視頻資源、電子圖片等。在2021年對課程的電子資源進行改造與升級。表2是“虛擬化技術(shù)”的課程資源數(shù)量表。

表2 “虛擬化技術(shù)”課程資源數(shù)量統(tǒng)計表

依托已建設(shè)完成的課程資源，“虛擬化技術(shù)”課程在超星泛雅網(wǎng)絡(luò)在線平臺、智慧職教平臺、學(xué)銀在線搭建了課程。線上課程按照新修訂的大綱進行設(shè)置，每個模塊包括授課的PPT、視頻、虛擬仿真、實驗指導(dǎo)書、對應(yīng)的課后作業(yè)與試題等內(nèi)容。線上課程已發(fā)放任務(wù)點78個，題庫包含178道習(xí)題，資料庫中包括35個操作視頻和40個微課，滿足了線上教學(xué)資源的要求。自2017年在智慧職教建課以來，已有3 600多人學(xué)習(xí)本課程，16所職業(yè)院校引用了本課程，互動量達到了188 989次。

5.1 教學(xué)實施

以項目四“服務(wù)器虛擬化的基本配置”任務(wù)一“vSphere存儲配置”為例，詳細介紹“三階段”混合式教學(xué)的教學(xué)設(shè)計以及具體的實施過程。

在課前階段，教師發(fā)布授課內(nèi)容“vSphere存儲配置的原理及應(yīng)用”，發(fā)布關(guān)于vSphere存儲配置的PPT、授課視頻、操作視頻、微課以及課前測試。學(xué)生在該階段，明確學(xué)習(xí)任務(wù)，完成線上學(xué)習(xí)并完成線上測試。教師根據(jù)線上測試的情況，調(diào)整教學(xué)計劃，比如，這節(jié)中，學(xué)生的理論測試中關(guān)于VMFS和RDM的考試題錯誤比較多，學(xué)生在實操模擬過程中，對于Openfiler網(wǎng)址的修改存在問題，因此，教師需要調(diào)整教學(xué)計劃，VMFS、RDM和Openfiler網(wǎng)址修改的方法作為翻轉(zhuǎn)課堂及討論。在課中階段，首先從常用的國內(nèi)外磁盤廠家導(dǎo)入，提升學(xué)生的興趣，詳細介紹vSphere存儲方式和原理，然后進行師生互換分組討論VMFS、RDM的工作原理，最后師生共同剖析VMFS和RDM的工作原理以及應(yīng)用，消化課前的難點。在課中階段，為讓學(xué)生深刻理解學(xué)到的理論知識，在虛擬機里進行iSCSI的存儲配置，著重講述Openfiler的網(wǎng)址修改方法，消除課前難點。在教學(xué)實施過程中，采用多種方式進行教學(xué)，包括課上實操指導(dǎo)、重點難點通過視頻進行講解以及通過騰訊會議進行直播等等，如圖4所示。在課后階段，教師對學(xué)生進行評價，同時，布置課后內(nèi)容，讓學(xué)生進行提升。

圖4 課中階段（課堂教學(xué)）采取的多種多樣的教學(xué)方式

5.2 教學(xué)效果

5.2.1 學(xué)習(xí)主動性提升達到項目學(xué)習(xí)目標(biāo)

任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式以及線上與線下相結(jié)合的教學(xué)方法，促進了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生課前自主完成教師布置的任務(wù)，課中積極參與各種線上線下活動，課后認真完成作業(yè)，在資源庫中查閱相關(guān)資料拓寬視野，觀看微課等生動形象的視頻，解決遇到的問題。通過論壇，能夠發(fā)表一些自己的見解。變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，任務(wù)完成度90%，優(yōu)秀率達80%以上，學(xué)習(xí)主動性提升，完成了學(xué)習(xí)目標(biāo)。圖5是學(xué)生的課堂表現(xiàn)統(tǒng)計。圖6是學(xué)生對教學(xué)效果的評價。同時，通過對453名學(xué)生對教學(xué)效果的問卷調(diào)查，52.76%的學(xué)生對線上與線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式比較認同，如圖7所示。

圖5 學(xué)生課堂表現(xiàn)統(tǒng)計

圖6 學(xué)生對課程的評價

圖7 教學(xué)效果調(diào)查結(jié)果

5.2.2 學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提升

通過課前預(yù)習(xí)等方法，促使學(xué)生去自主學(xué)習(xí)，多方面培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。通過對453名學(xué)生的問卷調(diào)查，有39.74%的學(xué)生認為混合式的教學(xué)模式大大提高了解決問題的能力，52.54%的學(xué)會認為自己解決問題的能力得到提高，如圖8所示。同時對實施混合教學(xué)模式班級和未實施混合教學(xué)模式班級的總評成績進行對比從圖9中，可以明顯看出，實施了混合式教學(xué)的班級成績優(yōu)于未實施混合式教學(xué)的班級。

圖8 學(xué)生解決問題的能力效果調(diào)查結(jié)果

圖9 混合式教學(xué)期末考核成績圖與未使用混合式教學(xué)期末考核成績圖對比

6 結(jié) 論

“虛擬化技術(shù)”課程已經(jīng)開設(shè)四年，根據(jù)崗位需求、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)重構(gòu)了教學(xué)內(nèi)容；為提高教學(xué)質(zhì)量，將信息技術(shù)引入課堂，開展了三階段“混合式”教學(xué)；為客觀、全面地評價了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果，采用了“過程性評價+形成性評價”相結(jié)合的方式。通過將形成的教學(xué)理論應(yīng)用于教學(xué)實踐，開展多種形式相結(jié)合的教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性得到了提高，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，達到了提高教學(xué)質(zhì)量的目的。