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基于在线学习平台的计算机网络教学方法研究与实践

来源:UC论文网2018-02-27 11:20

摘要:

  摘要:本文从教育信息化涵义及MOOC(幕课)的发展进行分析,提出了教育信息化的错误认知及传统教学方法带来的负面影响。然后从实际授课出发,结合《计算机网络》教学,利用多种新兴技术对教师备课、学生课前预习...

  摘要:本文从教育信息化涵义及MOOC(幕课)的发展进行分析,提出了教育信息化的错误认知及传统教学方法带来的负面影响。然后从实际授课出发,结合《计算机网络》教学,利用多种新兴技术对教师备课、学生课前预习、课后辅導等教学环节进行广泛的改革及实践。最后,总结了工作取得的成果,并对下一步工作进行了展望。


  关键词:教育信息化;幕课;个性化学习


  中图分类号:TP393-4文献标识码:A


  1引言(Introduction)


  萨尔曼·可汗最初为了帮助住在远处的亲人,将自己的教学影片放在网络上,受到广泛好评。后来,可汗创立了非营利教育组织——可汗学院,采用E-learning的学习方式[1],吸引了大批的学生。MOOC中文叫做幕课,是英文MASSIVEOPENONLINECOURSES的缩写,即大规模在线开放课程,短小视频加上配套习题,按照知识大纲等体系结构呈现出来的系列化的课程。经历MOOC发展元年之后,世界各地掀起了幕课建设热潮[2,3]。有名的开放在线课程主要有EDX、Coursera、Udacity。


  国内的清华学堂、中国大学MOOC、幕课网等相继上线。与此同时,百度传课、阿里淘课、腾讯课堂、51CTO学院、CSDN学院、网易云课堂、新浪公开课、华为、中兴等都建立了自己的教学平台。国内各种的教育类创业类公司更是数不胜数。另外,国外比较流行的较大规模的在线学习环境还有Sakai和Moodle[4,5]。


  2教育信息化的认知(Understandingofeducation


  informatization)


  2016年,教育部制定的《教育信息化“十三五”规划》[6]指出:教育信息化建设是国民经济和社会发展中迫切的需求,教育信息化建设具有重要的意义,具有广阔的应用前景。


  教育信息化是将教育相关的一切资源(计算/存储/网络),经信息化变换后,向教师、学生、家长提供教育应用的平台。教育信息化打破了传统的教育信息化边界,推出了全新的教育信息化概念,集教学、学习、娱乐、分享、互动于一体。随着软硬件等技术的发展,教育信息化是未来教育必不可少的一种模式。也就是说,教育信息化可实现系统互联、资源互通和应用互认。


  2.1教育信息化≠管理信息化


  一些地方花费了大量的人力、物力、财力,过度建设面向管理的教育信息化。它的大部分功能是学籍管理、排课管理、成绩管理等面向管理部门的系统。仅在深圳调研期间就发现,市/区/校管理模块高达130多个,比如设备管理、资产管理、后勤管理、宿舍管理、学校获奖管理、升学管理、双免管理、获奖管理、会议管理、比赛管理、职称管理、办学管理等等。


  2.2教育信息化≠学校网站信息化


  很多学校加快了信息化建设的步伐,但是只是着眼于各自学院的网站系统建设,只是传统意义上的CMS内容管理系统,内容大部分为通知公告、信息公开及教育动态等。用于教学的板块极少。现有的教务相关的成绩、排课、查询、毕业设计系统,偏教育管理范畴多些,教与学相关的教学功能相当少。


  2.3教育信息化≠投影+白板+PPT


  有些学校配套了高级的投影仪,使用了昂贵的交互白板系统。教师上课使用投影仪,事先做好的PPT会快捷地投放到幕布上,而且PPT可以方便地结合音频视频等素材,让教学内容更丰富。


  然而,从PPT使用情况的调研来看,现有教学中大部分的情况是:PPT仅仅是方便老师节约了板书时间,而不是引导教学。个别老师不重视与时俱进,PPT变成一次投入,终身使用的情况。PPT展示往往导致结果出现速度过快,让学生无法跟上思考,导致学生失去思考过程。不重视PPT互动式设计,长此以往,很难激发学生的兴趣,不利于教学方法创新。


  2.4教育信息化≠社交信息化


  随着智能手机的普及,越来越多的人们使用了社交媒体。刷朋友圈,更新日志、空间、留言板等成了每日必做的事情。但是,这些都是传统的社交功能,没有融合教学功能。发送通知不知道有没有通知到位,一大堆的“收到”“+1”霸屏。不断地向上翻阅信息的“爬楼”浪费了所有人的时间。群里收作业也是乱糟糟的,以前都是教师喊话统计谁还没交。腾讯于2015年11月,在Q群中集成了作业功能,只是便于作业的收集,缺乏教学功能的融入。


  2.5教育信息化≠翻转课堂


  翻转课堂是学生在课前完成在线的慕课学习,在课堂上参与师生间的深度讨论,通过互动来完成学习任务的一种形式。因为教学视频能暂停、重放,直到听懂看懂为止,这种教学方法可以帮助学习速度慢的学生,对学习能力较差的学生帮助很大。翻转课堂在教学方法上具备巨大的灵活性,真正实现了“分层教学”和“以学生为中心”的教学方法,让学生自主安排课程学习;每位学生都可以按照自己的速度来自主学习,巧妙地将网络在线学习与课堂面对面教学有机结合起来。


  3教学方法探索及实践(Explorationandpractice


  ofteachingmethods)


  随着计算机及移动互联网的飞速发展,我们要积极地思考新的教学方法,考虑将新技术运用到日常教学中的方式中,促进教学质量的提高。


  苹果创始人乔布斯生前提出[7]:“为什么计算机改变了几乎所有领域,却唯独对学校教育的影响小得令人吃惊?”计算机与网络日益广泛地应用于人们的工作与生活的方方面面,并在经济、军事、医疗等领域显著地提高了生产力,但是对教育信息化投入却没有多大的产出。


  作者从实际的教学工作出发,结合讲授的计算机网络课程,针对教师及学生用户两种角色,进行了广泛的部署及教学改革实践。


  3.1促进对整体预习效果的认识


  对于教师而言,通过将下节课要讲解的知识点,以在线答题的方式提前发布给学生,学生提交作业后系统自动统计各个知识点的得分情况。如图1所示,老师在还没讲课前,可以查询到完成情况、质量分析及学情诊断等各个指标。提前知道了学生的预习情况:比如平均的得分统计,大家的提交作业的时间分布,还有多少比例的学生没有提交作业,某学生得分情况,某知识点的正确率等情况,达到课前摸底的效果,从而进行更加有针对性的备课。通过这种方法,达到了促进教学质量提高的目的。学情诊断通过矩阵的方式显示每个学生每个题目的答题情况。方便教师进行横向/纵向等各种方式的对比。


  对于学生而言,他可以看到其他学生的预习情况。学生可以了解自己的答题所处的水平,了解自己的易错题是不是与大家一样,知道差距,知耻而后勇,学生自己就会补充自己的不足。


  3.2有效了解错题学生分布


  对于教师用户而言,个别预习效果较差的学生,通过他们答错题目的类别,可以知道他的哪些部分知识点薄弱。如图1序号16的学生,平常学习很好,成绩也很稳定,这次题目9、10、12、15、16得分明显比其他同学差。认真分析情况得知,是因为这几个题目偏动手能力考核,这个女生相关经验比较薄弱。课前就提醒她及时补充某某部分章节知识,可以进一步将相关的资料发送给她,或者提供学习的链接,告诉其该重新做哪些相关实验。这样在具体课堂授课时可以更好地面对大多数,大家的知识储备基本一般齐。


  3.3积极备课易错知识点


  对于个别知识点答对率较低的情况,如图1题目7和题目14,要多个方面准备素材,尝试用多个方法来阐述这个知识点,将来授课时从多个角度给学生阐明相关问题。另外,对于易错知识点及得分低的知识点,要思考横向、纵向的扩展,把这个知识点多准备一些题目来备用(用于课堂上的互动教学,发布题目时不用浪费组卷及录入题目的时间了)。


  换位思考,对于学生而言,如果学生某次错误很多,有很大挫败感。当他查阅了学情诊断,发现大家相关题目都答得不太理想,首先自己不会太气馁。然后会找办法把大家都不会的题目学得更明白,在伙伴中更有话语权,更有威信。


  3.4对尖子生的拔高策略


  对于一些学习好的学生,可以将这些学生组成一个兴趣小组,系统支持按照班级、按照个人、按照小组布置题目,如图2所示。通过一些拔高题目,按照小组布置作业的方式发给这些学生,以进一步提高。通过这种方式,尖子学生学起来比较有动力,也愿意挑战一些较难的题目,获得的提高很大。如果学生未解决某些拔高题目,那么他带着问题来听课,会从非预习的角度得到知识点的阐述,或者更系统地理解这个知识体系。学生也理解自己预习的薄弱之处,以便于更好地提高自己的学习能力。


  3.5學生自我主动学习的提高


  如图3所示,通过左下角作业用时的体现,学生答题有紧迫感,更加节约了时间。答题时间也可以设置成为倒计时显示。


  对于学生个人而言,学生带着问题去预习,被动接受知识转变为主动探索,在具体的操作中进行独立思考,促进了学习能力的培养。学生查阅大家的提交作业的时间分布,关注还有多少比例的学生没有提交作业等情况,知道自己处于什么地位。让每个学生都有一些独立的操控感,增强自我激励意识。


  3.1—3.5小节分析了有效的课前预习给教学环节带来的好处,教/学双方积极地准备,也给课中教学带来了很多益处,详见3.6、3.7和3.8小节的分析。


  3.6课中讲解知识点的有效取舍


  在课堂授课时,对于老师而言,对学生们都掌握的基本知识,比如图1中前5个题目,大家的得分都是100%,课堂上可以简单地讲解一下,这样不但可以节省珍贵的课堂学时,而且过多讲解学生都会的基本内容会让学生觉得枯燥无味。课堂中留下更多的时间进行重难点知识点的练习,就像翻转课堂模式一样,更多地进行讨论及互动,提高了学生们的分析问题、解决问题的能力。


  3.7课中互动教学参与度的提高


  传统课堂的教学场景是:课堂所反馈的主体(学生)数量有限。由于课堂时间的限制,老师所提问的学生数量是有限的。从而,个别学生的回答等课堂表现不能代表全体;反馈的内容不够全面,很难了解所有教学目标的达成情况;教师的“察言观色”常常是仅凭自己的经验和直觉得出的大致印象,无法形成确切的量化数据。


  如图4所示,在课堂授课时,教师通过互动答题的实时统计,可随时了解学生对各知识点的掌握情况,能为老师提供量化指标,检测当堂的教学效果。同时,由于隐去了具体学生的答题姓名/学号,也消除一些学生想发言但害怕答错被取笑,克服了他们害怕丢人的心理。


  对于学生而言,学生提交完互动答题后,才能看到这个问题平均的得分、大家答题时间等统计信息,方便了解其他同学完成的情况,了解自己所处的位置,知道自己的差距,也有助于在上课时提高注意力。


  在线的电子答题还有一个好处,教师可以方便地调阅以前的答题记录,或者上届的答题情况,方便找到好的答题作为个案参考,展示给学弟学妹,具有很好的激励效果。


  3.8缺勤及不积极学生的发现


  通过记录每个学生的回答情况,很方便地统计学生课堂的积极性、参与度等情况。有助于发现一些积极性不高、性格内向等不易被注意的学生。


  学生如果不参与答题,则无权查看如图4所示的答题分析,也无权参考图1所示的学情矩阵的完成情况、质量分析及学情诊断各个指标。参与答题、提交答案就可以看见大家的答题情况,这给不积极的学生一个激励,提高了这类学生的反馈能力。


  另外,参与/提交可以很好地解决考勤问题,教师再也不用浪费点名的课堂时间了。不参与/不提交累计到一定次数,就会有教师谈话、让班主任/辅导员知情等情况发生。


  3.9移动互联网技术用于教学及辅导


  教育信息化“十三五”规划提出“人人皆学、处处能学、时时可学”的发展目标,这要借由移动互联网技术的使用。由于移动互联网的普及,手机系统在教学平台发挥的作用越来越多。教师和学生在任何地方、任何时间都可以方便地使用成绩统计、时段统计、知识点统计、个人成绩分析等功能。手机用于计算机网络教学如图5所示。


  教师的批阅/答疑等教学行为、具体提交时间等字段都会如实地显示在系统中,对学生产生积极的影响。在学习记录和学习行为研究方面,取得了意想不到的效果。作者每天6点—7点早起批改作业,带动了一批学生早起的习惯;火车出差中的答疑、还有刚刚结课在下楼过程中对学生疑问的秒回,不但使学生的知识疑难点得到了及时的解答,更起到了身教重于言教的效果,极大地提高了学生自主学习的积极性。


  4结论(Conclusion)


  作者结合大量的教学实践,使用各种能够提高教学效果的方法,积极调动学生的学习积极性。积极使用教育信息化方法,为老师创造高效的教学环境,为学生提供方便、快捷、实时的自主学习体验。


  在信息化的今天,我们不应该停步于投影仪、电子白板等带来的便利,要研究教育信息化可以促进教学的各种有效手段。


  重视教育信息化的研究并在教学实践中积极应用,将有助于改善教学效果,提升学校的教学质量。不但可以提高教师的教育信息化技能,还可以带动周边高校的教育信息化建设,还能为有关部门制定教育信息化相关路线、方针、政策提供依据。有利于促进教育的均衡化、优质化发展,对推进教育事业的发展具有十分重要的意义。


  作者:韩来权等

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