李孟

摘要：在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，我們對(duì)“新工科”專業(yè)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)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(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)”課堂教學(xué)設(shè)計(jì)為例，堅(jiān)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(qiáng)工程能力、實(shí)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(jì)有機(jī)結(jié)合，相輔相成，綜合運(yùn)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(dòng)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(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：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(gè)領(lǐng)域。“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念可理解為通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)資源平臺(tái)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(dòng)適應(yīng)信息化、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展形勢(shì)，加強(qiáng)信息化建設(shè)，走在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的前列。

2017年初，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)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(dòng)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(gè)性化、終身化的教育體系，形成人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境?！庇纱丝芍?，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(shí)代對(duì)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(guò)程高度有機(jī)融合，才能夠滿足新時(shí)代、新經(jīng)濟(jì)形式下對(duì)人才培養(yǎng)的需求。在這種時(shí)代背景下，“新工科”專業(yè)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

“無(wú)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(duì)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。現(xiàn)有的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)仍然存在諸多問(wèn)題，如課程教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí)，教材陳舊；針對(duì)無(wú)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(wèn)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(shí)；等等。因此，我們必須要對(duì)“無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和探索，對(duì)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(shí)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(shí)為所有人共享。慕課的平臺(tái)供應(yīng)商從開(kāi)始的Udacity、Coursera、edX三大國(guó)外公司發(fā)展到國(guó)內(nèi)的各種慕課平臺(tái)，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(guó)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(tái)上學(xué)到其他高校的特色課程。

2.慕課的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

充分利用在線課程平臺(tái)，可以滿足學(xué)生個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求。慕課有三個(gè)顯著特征：一是開(kāi)放性。課程設(shè)置、學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程及教學(xué)師資對(duì)所有用戶開(kāi)放使用。二是實(shí)時(shí)性。視頻課程內(nèi)容的更新，學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)、學(xué)習(xí)效果的反饋都能實(shí)時(shí)顯示。三是個(gè)性化。海量的網(wǎng)絡(luò)課程資源涉及不同學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)方面，學(xué)生可以根據(jù)自己的愛(ài)好與需求個(gè)性化地對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行篩選和甄別，同時(shí)，能夠根據(jù)自己的時(shí)間安排與興趣愛(ài)好決定學(xué)習(xí)過(guò)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(guò)程中，一方面其主要的展示教學(xué)的方式是通過(guò)單一的視頻模式來(lái)呈現(xiàn)，學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間觀看視頻難免覺(jué)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(guò)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(jì)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(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程主要介紹無(wú)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(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與現(xiàn)狀、各層協(xié)議，無(wú)線通信基本原理及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)。在教學(xué)過(guò)程中，首先，教師可以利用慕課讓學(xué)生對(duì)先修課程的相關(guān)章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，在講到無(wú)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(shí)，讓其翻看慕課平臺(tái)上相關(guān)的“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”教學(xué)視頻中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、自組織網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)等內(nèi)容，再以提問(wèn)、討論的方式對(duì)他們觀看在線課程視頻進(jìn)行考核，同時(shí)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(duì)教學(xué)計(jì)劃中的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，如無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)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(tái)上相關(guān)內(nèi)容的視頻資源，這樣做一方面可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)中學(xué)生對(duì)抽象概念理解不足的缺點(diǎn)，另一方面可以幫助學(xué)生消化與深化知識(shí)理解，特別是針對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)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(shí)點(diǎn)，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(guò)程中對(duì)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(bǔ)，達(dá)到相輔相成的效果。

● 微課課時(shí)與課堂課時(shí)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(tái)下的基本學(xué)習(xí)單元。微課的視頻時(shí)長(zhǎng)一般在10分鐘左右，記錄教師在課堂內(nèi)外教育教學(xué)過(guò)程中，由一些知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)或某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)而展開(kāi)的教與學(xué)相關(guān)活動(dòng)全過(guò)程。在教學(xué)內(nèi)容上也突出以多角度、多手段的應(yīng)用來(lái)展現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容，從而形成對(duì)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(jì)、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(gè)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(lái)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(kāi)放課程開(kāi)展起來(lái)，而微課的規(guī)模相對(duì)較小，且現(xiàn)在還處于發(fā)展階段；其次，慕課的交互性較強(qiáng)，通常會(huì)有課堂測(cè)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(huì)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(guò)相應(yīng)考試后得到證書(shū)，不僅如此，在校的大學(xué)生也可以借助在線課程平臺(tái)通過(guò)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(shí)，并沒(méi)有證書(shū)或者學(xué)分。endprint

2.微課課時(shí)與課堂課時(shí)的有機(jī)結(jié)合

在教學(xué)計(jì)劃實(shí)施的過(guò)程中，教學(xué)課時(shí)的設(shè)置不僅要保證在一定時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，還要保證在教學(xué)過(guò)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(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)中，筆者采用微課課時(shí)與課堂課時(shí)有機(jī)結(jié)合的方法，對(duì)課堂教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行改革。在課堂教學(xué)中使用微課，既能避免長(zhǎng)時(shí)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(guò)程中“喧賓奪主”的情況出現(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中，使用微課講解一兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，相對(duì)應(yīng)一個(gè)課程體系一組微課就可以呈現(xiàn)較為完善的知識(shí)體系。同時(shí)，在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師可以通過(guò)提問(wèn)、分組討論及其他教學(xué)方法的改變來(lái)把控學(xué)生的注意力。

在教學(xué)過(guò)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(shí)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(shí)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(jì)劃的任何階段都可以加入10分鐘的微課。例如，在“無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)過(guò)程中，在講到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)布局這一章內(nèi)容時(shí)，由于節(jié)點(diǎn)布局涉及的知識(shí)點(diǎn)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(shí)講授完后用微課對(duì)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)擴(kuò)展，由于對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求不一樣，對(duì)其布局的方式也就大不相同。在要求無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的壽命最長(zhǎng)時(shí)，就需要考慮到網(wǎng)絡(luò)的生存周期，即以降低整個(gè)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(shí)，就要考慮節(jié)點(diǎn)布局的覆蓋面積和覆蓋率，同時(shí)要考慮節(jié)點(diǎn)的多跳；在考慮投入花費(fèi)最少時(shí)，則要考慮節(jié)點(diǎn)數(shù)目最少的情況下保證無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的有效運(yùn)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(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)，重點(diǎn)是學(xué)生在課下對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)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(dòng)，而這些教學(xué)活動(dòng)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(shí)，這種方法能夠有效增加學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣，提高其綜合素質(zhì)，讓其對(duì)學(xué)科知識(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)學(xué)習(xí)某一課程的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容，實(shí)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(jì)算機(jī)變成每位學(xué)生的私人教師，替代教師對(duì)課程的講授，從而節(jié)省出更多的課堂時(shí)間讓學(xué)生參與到其中，在課堂的互動(dòng)中不只局限于知識(shí)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(guò)學(xué)生課前學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，教師在課堂教學(xué)計(jì)劃中主要針對(duì)性地解決學(xué)生提出的問(wèn)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(qiáng)的管理能力。最后，教師設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)不容易覆蓋到教材的方方面面，且設(shè)計(jì)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(lái)解決問(wèn)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(gè)方面的問(wèn)題。

（1）強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心

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

（2）強(qiáng)調(diào)課前自主學(xué)習(xí)

在課前學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)或其他途徑獲取資料，但這些資料一般是基礎(chǔ)性的知識(shí)內(nèi)容，要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)此類知識(shí)的高度概括性、濃縮性，以及對(duì)課堂中教學(xué)活動(dòng)計(jì)劃的指向性。

（3）強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)采用多種方法

在課堂講解的過(guò)程中，首先要利用較短的時(shí)間對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)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(duì)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(shí)際應(yīng)用技能。

（4）教師對(duì)學(xué)生的個(gè)性化指導(dǎo)

在課堂講授和討論過(guò)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(shí)對(duì)于一些落后學(xué)生，要對(duì)其不能通過(guò)自主學(xué)習(xí)理解掌握的知識(shí)點(diǎn)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(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)策略，開(kāi)展個(gè)性化的輔導(dǎo)活動(dòng)。

● 結(jié)束語(yǔ)

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(shí)與課堂課時(shí)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(gè)方面的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)改革。在課程教學(xué)過(guò)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(duì)本課程的理論、技術(shù)和應(yīng)用有充分的理解和認(rèn)識(shí)，從而為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)、社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

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