現(xiàn)代交換原理實(shí)踐課程線上線下混合教學(xué)模式的研究

郭金翠，周群群

（中國地質(zhì)大學(xué)（武漢），湖北武漢430074）

關(guān)于大學(xué)課程教學(xué)方法的討論一直是一個(gè)熱門話題，其主旨是幫助學(xué)生們更有效率地學(xué)習(xí)，理解并且運(yùn)用專業(yè)及非專業(yè)知識(shí)[1]。這些方法的討論主要是圍繞著：1）如何讓學(xué)生對(duì)課程更加感興趣。興趣往往是深入研究的最大動(dòng)力，如何讓一門相對(duì)枯燥無味的課程變得有意思、符合大學(xué)生們的興趣話題，這是一門學(xué)問。2）如何將理論與實(shí)踐相結(jié)合。對(duì)于大多數(shù)工科課程來說，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活工作中，往往比紙上談兵要符合現(xiàn)代社會(huì)的需求。所以很多課程的設(shè)計(jì)都會(huì)加入實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐活動(dòng)來培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合起來[2]。3）如何更加高效地將更多相關(guān)知識(shí)在課程時(shí)間內(nèi)傳授給學(xué)生。每一門課程所分配的時(shí)間都是一定的，學(xué)生的精力也是有限的，所以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率是對(duì)于在有限時(shí)間內(nèi)將課程知識(shí)盡可能全面且不跳躍地傳達(dá)給學(xué)生們的關(guān)鍵[3]。

2020 年春季學(xué)期，教育部下發(fā)了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，在“停課不停學(xué)”的背景下，將教學(xué)體系中傳統(tǒng)的教室內(nèi)授課改變?yōu)檫h(yuǎn)程教學(xué)，這給學(xué)生與老師的互動(dòng)以及老師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的觀察都帶來了難度。[4-5]更重要的是很多課程尤其是實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程需要一些硬件設(shè)備的支持，這就使得很多實(shí)踐課程需要調(diào)整課程設(shè)計(jì)或者找到其他方法來完成。

1 社交隔離所帶來的影響及挑戰(zhàn)

2020 年上半年社交隔離期間，學(xué)生居家通過網(wǎng)課的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，這無疑給傳統(tǒng)的教學(xué)方法帶來了影響和挑戰(zhàn)[6]。老師和學(xué)生之間的互動(dòng)以及黑板演示的難度有所增加，但很多軟件平臺(tái)如騰訊視頻會(huì)議、QQ 群視頻、學(xué)習(xí)通等軟件可以實(shí)現(xiàn)多人交流、分享屏幕、上傳文件、簽名等。

然而社交隔離給實(shí)踐課程所帶來的挑戰(zhàn)難度是很高的。許多實(shí)踐課程需要一些硬件設(shè)施，而給每位居家的學(xué)生配備這些硬件條件是不現(xiàn)實(shí)的，這使得在社交隔離期間實(shí)踐課程的開展變得十分困難[7]。針對(duì)這一問題，主要的三個(gè)解決方案是：縮短原實(shí)踐課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)，著重于軟件編程部分的設(shè)計(jì)，學(xué)生編寫軟件的部分完成后與理論結(jié)果相校對(duì)，硬件部分留到學(xué)生返校之后進(jìn)行；用虛擬模擬器來取代硬件設(shè)備的部分，可以用軟件模擬器來取代硬件設(shè)備的使用，同時(shí)達(dá)到測(cè)試校對(duì)的目的，這一方案的缺點(diǎn)是并非所有硬件設(shè)備都有模擬器；利用遠(yuǎn)程控制軟件控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生通過遠(yuǎn)程控制方式進(jìn)行代碼編寫、輸入數(shù)據(jù)操作，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的工作人員配合學(xué)生進(jìn)行硬件設(shè)備的連接，因此原實(shí)踐課程的內(nèi)容不需要改變。

2 實(shí)踐課程線上線下混合教學(xué)案例

2.1 可行性

以W 大學(xué)現(xiàn)代交換原理實(shí)踐課程為案例，這是針對(duì)專業(yè)教學(xué)的實(shí)習(xí)課程，其主旨是幫助學(xué)生更好地理解電話交換設(shè)備如何完成兩個(gè)終端之間信息的傳遞。實(shí)踐課程內(nèi)容由兩部分組成：軟件部分即通過專用人機(jī)語言編寫語音信息交換過程中所需要的數(shù)據(jù)模塊，該數(shù)據(jù)模塊再通過特定的關(guān)于交換機(jī)設(shè)備控制的電腦軟件（e- Bridge 教學(xué)軟件）輸入到交換機(jī)設(shè)備中；硬件部分則需要連接設(shè)備上不同的模塊結(jié)構(gòu)來完成信號(hào)的接入。完成這兩部分即完成了交換機(jī)系統(tǒng)的組裝，即兩個(gè)信號(hào)終端（手機(jī)移動(dòng)終端或者固定電話終端）之間可以進(jìn)行通訊交流。所以測(cè)試驗(yàn)收部分是查看實(shí)驗(yàn)室內(nèi)規(guī)定的兩個(gè)信號(hào)終端是否可以進(jìn)行信息交換。

向日葵遠(yuǎn)程控制是一款提供遠(yuǎn)程控制服務(wù)的軟件，支持主流操作系統(tǒng)Windows、Linux、Mac、Android、iOS 跨平臺(tái)協(xié)同操作，在任何可連入互聯(lián)網(wǎng)的地點(diǎn)，都可以輕松訪問和控制安裝了向日葵遠(yuǎn)程控制客戶端的設(shè)備。W 大學(xué)無線校園網(wǎng)覆蓋整個(gè)實(shí)驗(yàn)室大樓，學(xué)生都具有校園網(wǎng)賬號(hào)，向日葵遠(yuǎn)程控制軟件能夠支持實(shí)驗(yàn)室Win7 環(huán)境，因此這些條件可以滿足開設(shè)線上實(shí)踐教學(xué)。

對(duì)于軟件部分的實(shí)現(xiàn)，學(xué)生居家將自己的個(gè)人電腦通過向日葵遠(yuǎn)程控制軟件連接到實(shí)驗(yàn)室中分配給自己的電腦上，這樣學(xué)生可以遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)室的電腦進(jìn)行代碼編寫和數(shù)據(jù)傳輸。而對(duì)于硬件部分的實(shí)現(xiàn)，指導(dǎo)老師在實(shí)驗(yàn)室按照學(xué)生的指示完成具體的物理連接操作即可。

2.2 實(shí)施過程

指導(dǎo)老師提前在實(shí)驗(yàn)室各臺(tái)電腦上安裝好無線網(wǎng)卡和向日葵遠(yuǎn)程控制軟件，利用學(xué)生校園網(wǎng)賬號(hào)連接校園網(wǎng)，登錄向日葵軟件，然后告知每個(gè)學(xué)生連接向日葵軟件的控制識(shí)別碼及其驗(yàn)證碼，這樣每個(gè)學(xué)生固定遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)室的一臺(tái)電腦，并在所控制的電腦上進(jìn)行代碼編寫。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)室物理設(shè)備，指導(dǎo)老師提前進(jìn)行視頻錄制并將視頻和實(shí)習(xí)大綱、實(shí)習(xí)指導(dǎo)書文本通過已建立的課程QQ 群分享給學(xué)生們。介紹物理設(shè)備時(shí)通過QQ 群視頻進(jìn)行直播講解，實(shí)驗(yàn)原理部分通過QQ 群視頻的屏幕分享、白板進(jìn)行在線講解。對(duì)于難點(diǎn)、重點(diǎn)部分除視頻直播外還拍照標(biāo)注以便學(xué)生更好地理解和掌握。學(xué)生有什么問題直接QQ 聯(lián)系指導(dǎo)老師，老師在線一對(duì)一地與同學(xué)交流，老師也可以通過QQ 群語音通信與同學(xué)們共同討論交流共性問題。

驗(yàn)收階段：學(xué)生通過向日葵遠(yuǎn)程控制軟件將編寫好的代碼傳送到交換機(jī)設(shè)備，然后指導(dǎo)老師按照學(xué)生提供的信息進(jìn)行硬件之間的連接及對(duì)電話終端的實(shí)際操作來驗(yàn)收該學(xué)生的完成情況，學(xué)生也可在其控制的電腦上或通過QQ 視頻看到驗(yàn)收結(jié)果。

2.3 考核評(píng)價(jià)

考核評(píng)價(jià)內(nèi)容包括 “平時(shí)50%+PPT 匯報(bào)20%+報(bào)告30%”。平時(shí)：主要考察學(xué)生平時(shí)實(shí)習(xí)態(tài)度，提出問題、解決問題的能力，出現(xiàn)錯(cuò)誤是否耐心查找、分析，以及實(shí)習(xí)完成情況；PPT 匯報(bào)：考核分?jǐn)?shù)取決于每位同學(xué)通過QQ 群視頻匯報(bào)所做的實(shí)習(xí)任務(wù)情況，考察學(xué)生的表述演講能力；實(shí)習(xí)報(bào)告：按照?qǐng)?bào)告格式要求撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告，考察學(xué)生的邏輯表述以及書面報(bào)告能力。

2.4 改進(jìn)方法

上述案例保留了原實(shí)踐課程內(nèi)容的完整性，也解決了硬件設(shè)備的控制問題，指導(dǎo)老師與學(xué)生一對(duì)一交流時(shí)間變長(zhǎng)，所以可以更好地了解以及測(cè)試每個(gè)學(xué)生對(duì)理論以及實(shí)際應(yīng)用知識(shí)的理解程度，更好地幫助每一位學(xué)生。不足之處是學(xué)生親身體驗(yàn)不足，對(duì)物理設(shè)備全面的感知度不夠。改進(jìn)方法：對(duì)于硬件連接以及驗(yàn)收環(huán)節(jié)，主要的時(shí)間消耗在指導(dǎo)老師需要跟每一位學(xué)生電話或者視頻連線來實(shí)時(shí)進(jìn)行硬件模塊之間的連接，但因?yàn)橛布O(shè)備是固定的，這一部分的展示可以通過學(xué)生在硬件設(shè)備的照片或示意圖上標(biāo)示出連接方法并發(fā)給指導(dǎo)老師來縮短硬件連接過程的交流時(shí)間，從而提高課程效率；對(duì)于軟件編寫的部分，由于整個(gè)部分是學(xué)生在自己的個(gè)人電腦上完成，指導(dǎo)老師無法確定學(xué)生是否獨(dú)立完成以及對(duì)知識(shí)的理解情況，所以可以添加一個(gè)分階段考核環(huán)節(jié)，讓學(xué)生以視頻或者文字的形式表達(dá)他們對(duì)于各個(gè)階段實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解、想法以及分析。

3 結(jié)語

線上線下混合教學(xué)給教育資源和教學(xué)方法帶來了很大的影響和挑戰(zhàn)，文章重點(diǎn)分析了實(shí)踐課程線上線下實(shí)施運(yùn)行的難點(diǎn)以及解決方案。文章介紹了實(shí)施遠(yuǎn)程控制方法的案例，保留了原實(shí)踐課程內(nèi)容的完整性，也解決了硬件設(shè)備的控制問題。