毕业论文

混合式教学在计算机网络课程中的应用研究

作者:论文空间  栏目:计算机论文     更新时间:2019-09-12 16:03   浏览

 
  摘要:随着互联网信息技术的快速发展和教育信息化的不断推进,混合式教学逐渐成为一种新的教学模式,混合式教学是把信息技术融合到教学过程当中的一种新的教学方法,他可以把传统班级授课的优势和互联网个性化学习的优点结合到一起,既发挥了老师在教学过程当中的引导以及监督作用,也促进了学生学习的积极主动性,提高了学生课程参与程度,极大的开发了学生的创造性,所以混合式教学方法逐渐在教学过程当中得到普遍应用。开展混合式教学方法主要是可以能够充分利用课堂资源以及网络资源在教师讲课的基础上充分发挥学生主观能动性,实现学生自主学习的目标。
  关键词:混合式教学;计算机网络课程;应用研究;
  1. 引 言
  随着信息技术的出现,在全球范围内掀起了一轮信息革命,信息技术迅速应用到了各行各业,不仅改变了人们的生产方式,对人们的生活方式也有很明显的改变。此外,信息技术在教育行业得到了大量的应用,给传统教育带来了新的发展方向。在这样种情况下,传统的教师在上面讲,学生在下面听的填鸭式教育模式已经不能满足时代的发展需要,在这样的背景下,混合式教学应运而生。混合式教学以信息技术为基础,综合了教学过程当中的各种要素,把信息技术应用到了传统教学过程当中,对传统教学进行了改造升级,提高了教学效果和教学质量,获得了教师和学生的一致好评。教育信息化是教育行业在互联网环境下发展的必然趋势,信息技术一定会给传统教育教学模式带来变革,这种变化不仅仅是教学方式的改变,更是教学思维以及思想观念的转变[1]。国家也越来越重视信息技术在教育行业的应用,提出了教育信息化的发展战略,并明确指出教育信息化对于我国教学模式改革以及创新人才的培养都具有重要意义,也是我国教育行业紧跟时代发展潮流的重要保证[2]。
  1.1 研究背景及意义
  混合式教学(Blended-Learning)作为一种新型的教学形式,它指教育研究者从“教”的层面来研究混合式学习中“教”与“学”的关系。 在国内,有关混合式教学的研究始于21世纪初。北师大何克抗教授于2003年12月首次提出了混合式学习的概念,并由此引发了教育界关于混合式教学的高度关注和研究,何教授认为“混合式教学”其实是传统教学和 E-learning 二者优势的结合,在进一步理解为在教学过程,强调教师主导地位的同时更要突出学生在“教”与“学”的主体地位,此举在教育界引起了一场变革;黄荣怀教授认为混合式学习是教师在合适的时间,利用合适的技术与手段,向学生传授知识,以此达到优化教学的效果;李克东教授指出混合式教学是传统的面对面教学和在信息技术下发展的在线教学的有效整合,教师在教学过程当中可以充分的利用信息技术丰富课堂教学内容,提升教学效果,保证教学质量。
  1.2研究内容与方法
  本研究从理论知识和教学实践两方面入手,首先研究了计算机网络课程教学过程当中存在的一些问题,然后利用MOOC构建了一个学习系统,这个学习系统可以和计算机网络课程结合起来,实现互联网加课堂的混合式教学效果,最终达到利用现代信息技术对传统教学模式和教学方法进行改造升级,从而提高混合式学习课堂的教学效果的目的。本研究的具体工作主要从以下三个方面进行:
  1、理论知识梳理。
  随着信息技术的发展以及信息技术在教育行业的普遍应用,混合式教学方法早就已经出现,因此相关方面的研究也非常多,研究成果和研究著作也非常丰富。所以本研究首先对相关研究学者在混合式教学应用方面的研究著作以及研究成果进行了一个分析总结,然后在此基础上进行下一步研究。
  2、本文采用样本分析法,将计算机网络这门课程作为本文研究的样本,然后在研究过程中利用访谈法,问卷调查法等多种研究方法对计算机网络课程教学现状进行一个全面的了解,通过收集整理数据,发现计算机网络课程教学过程当中存在的一些不足之处,然后根据文献调查结果以及课程教学实际提出有针对性的意见和建议。
  3、教学实施结果的分析与总结。
  为了检验在MOOC平台下开展混合式教学的教学效果,在计算机网络这门课程混合式教学过程当中进行全程跟踪记录,然后对记录的数据结果进行统计分析,然后用数据证明使用混合式教学方法确实可以提高教学效果,促进学生主观能动性以及提高学生对于计算机网络的学习兴趣。
  1.3混合式教学研究现状
  1) 国外研究现状
  随着信息技术的出现,尤其是上个世纪中后期互联网技术飞速发展,信息技术的终端设备大量出现,国外很多大型企业,比如说微软公司,苹果公司,IBM公司等都开始在传统培训方式的基础上采用互联网远程教学的形式对员工进行培训,从这时候开始,混合式教学这一概念出现并得到认可,然后再教育培训领域迅速普及。在21世纪初期,引发了研究学者对混合式教学的研究热情,混合式教学的定义,内涵以及具体方法等等都得以确认。从二零零七年开始,每年都会有关于混合教学的国际会议,促进混合教学模式的国际交流,实现混合教学改革不断发展[3]。
  从目前的情况来看,国外主要有四种混合式教学方法:第一种教学模式是循环模式,该模式主要针对的是小学阶段,学生们在课堂面对面学习、课下网络指引学习,通过这两种不同的学习方法实现交替学习,从而达到混合式教学的目的。第二种教学模式是流动模式教学法,该模式在高中阶段的运用比较普遍。学生们可以通过在线课程完成学习任务,进行作业辅导,也可以自主选择自己学习的场所;第三种教学模式是自我调节模式,该模式能够很好的弥补学生在学校课程中的缺失,通过选择学习额外的在线课程,使自己学业更加完善,能够非常顺利的获得学位证书;第四种模式是增强虚拟模式,主要用于不能参加面对面教学的学生,该模式可以通过在线课程独立学习。
  想要对国外关于混合式教学的研究现状有一个全面的了解,并希望掌握当前最新的关于混合式教学的研究成果,就需要对混合式教学进行文献调研。因此本文作者在学术搜索引擎上对相关内容进行了检索,近10年的研究结果就已经超过了10万条,通过对这些研究结果进行分析可知,进行混合式教学的学者大多来自于高校机构,其次是科研院所,最后是企事业单位。从时间上来看,近几年来混合式教学的研究成果越来越多。结果表明有关混合式教学的研究在国外已经达到有深度思考的水平。
  2) 国内研究现状
  在中国,从2003年开始,北京师范大学的教授就对混合式学习方法进行了全面系统的研究,该大学的何教授认为,混合式学习是在传统学习的基础上通过引入信息技术,提升了教学效果。在这个过程当中,老师充分发挥引导和监督的主要作用,学生在老师的引导下,充分发挥自己的主观能动性,积极参与课堂教学,提升了对于学习的主动参与度与学习兴趣。
  就现在的情况来说,国内方面对于混合式教学的研究主要是针对学校教育开展的。混合式学习方法在国内学校应用越来越多,很多高校在混合式研究方面都做出了一些尝试,推出了一些混合式学习课程,除了高校之外,新东方等培训机构也开始采用混合式学习方法进行教学活动[5]。
  经过二十多年的发展,混合教学在国内外的概念已经经历了技术应用,技术集成和“网络教育”的几个阶段。自2009年以来的十年间,CSSCI来源期刊发表了594篇带有“混合式教学”的期刊文章。从所涉及的文献总数和期刊数量来看,“混合式教学”已经开始在中国主流教育研究期刊上蓬勃发展,并且在国内已经成为一个收到格外关注的问题。
  2. MOOC 模式下混合式教学方式的探索与研究
  2.1相关概念
  (一) 传统教学
  传统教学,以教师为主导组织教学,以教师讲授学生倾听的形式开展。传统教学,较为严谨,在教师深入研究教学内容的情况下,将知识传递给学生,内容上很详尽。但是,一节课的时间是有限的,所以教师在一节课的教学上能讲授的内容也有限,而且学生也不能100%把老师讲的内容全部吸收。
 
  (二) MOOC
  MOOC是Massive、Open、Online、Course四个词的缩写,被我国引入后翻译为“慕课”,他的意思就是大规模的网络在线课程,而且这些课程都是免费向网络用户开放的,任何人都可以登录慕课网站进行学习。它的内容是由那些具有分享精神的课程创作者和制作者将课程内容免费发布到网上的,这个平台通过互联网技术以及信息技术开发了一整套课程管理系统,借助互联网的便携性免费向公众开放网络课程,以其工具资源多元化、课程易于使用、课程受众面广课程参与自主性等众多特点,给学习者提供了优质的学习平台。
  (三) 混合式教学
  混合式教学的理论是建立在协作主义和认知理论等众多学习理论的基础上,综合成立的一种新型教学理论。混合式教学提倡教师在传统课堂学习的基础上引入信息技术,把在线学习结合到传统课堂学习中来,充分发挥线上学习和线下学习的优势,共同提高课程学习效果,混合式教学的核心内容就是让学生通过利用信息技术和网络手段在学习过程当中增加更多的趣味性和系统性,是一种新型的教学尝试。
  2.2理论基础
  一、 建构主义学习理论
  构建主义理论很早就已经有了,随着我国信息技术的发展和互联网技术的普遍应用,构建主义逐渐得到了人们的重视,构建主义的观点是学习过程当中要保证学习效果不能依靠教师进行填鸭式的教学,而是需要学生通过一定的教学情境,通过构建一定的意义去主动学习。混合式学习模式提倡的利用互联网技术提供的在线平台进行自发式学习的教学特点是一样的。
  二、 人本主义学习理论
  顾名思义,人本主义学习理论非常重视学习者的主观能动性,提倡学习者自发进行学习,最大程度的激发学习者的经验和创造潜能,人本主义学习理论认为,学习可以全面发展学生的完整人格,另一方面,这种理论又能够保证学习者的个人价值观得到最大程度上的保留,另外该种学习理论非常注重学生自我意识,提倡学生在学习过程中要实现自我价值和自我目标,实际上每个人的学习能力是不一样的,而且由于教育背景,以及兴趣爱好等其他方面的不同,导致每个人的个性存在很大的差异,所以为了保证很好的教育效果,教师就要根据每个学生的性格特点决定教学方式,要在充分尊重学生个性的基础上提高学生的学习积极性,实现学生自我价值。
  三、 掌握学习理论
  掌握学习理论是上个世纪在美国诞生的一种教学理论,这种理论的立足点是强调所有人都能够学习,而且每个人都可以按照学校的教学要求完成学习任务。基于MOOC平台的混合式教学给传统的教学模式带来了巨大的改变,混合式教学方法可以充分发挥MOOC课堂相对于传统教学的优势,扩大学校知名度,共享优质的学习资源,这对于混合教学具有非常重大的意义。
  3. 基于 MOOC的《计算机网络》混合式教学设计
  混合式教学就是把传统的课堂教学和MOOC在线学习结合起来,给学生创造学习情境,让学生可以用讨论的办法自发的进行学习,如下图所示,教师要发挥好引导和监督作用,指导和引入学生进行新知识的学习与探索,帮助学生了解教学内容。
  《计算机网络》课程在大学里是计算机专业,软件工程专业以及物联网专业必选课程,同时也是信息专业与通信专业的选修课程。这一课程的开展有利培养计算机领域的专业人才,所以这门课程在教学设计当中占有重要地位[6]。随着时代的发展,信息技术在持续进步,互联网技术也在不断发展,这些技术在教育领域得到了大量应用,极大的推进了教育行业的发展,对于整个社会的发展也起到了巨大的推动作用。所以很多高校的很多专业都开设了这门课程,并且把它当做必修课来对待。由此可见,计算机网络这门课程已经得到了很多高校的重视。
  3.2 基于 MOOC《计算机网络》课程的特点
  本研究以MOOC在线教育平台为基础,对该平台上计算机网络课程的特点进行了分析,主要分析内容包括以下几个部分:
  (1)课程介绍区
  由于中国很多高校都开设了计算机网络这门课程,所以在中国大学MOOC平台上搜索这门课程可以看到很多个版本。每个版本都有对应的课程介绍以及教学大纲,通过查看课程介绍,学习者可以对课程的大致内容有一个初步的了解。
  (2)公告区
  为了方便教师在教学过程当中及时和学生进行沟通,或者是通知学生一些教学内容的改动以及作业信息,考试信息等,MOOC教学平台为计算机网络课程开辟了公告区,学生可以在公告区看到老师发布的通知,比如说老师发布的课程改动,作业信息,考试信息等等。
  MOOC在线教育平台上的计算机网络课程还专门设置了考试区,并且有相应的评分标准。但是目前还没有有效的手段,可以对学生在线考试进行监督,所以在线考试的成绩权威性不足,除此之外,计算机网络课程教学内容还设置了一部分实验内容,但是实验内容并不能在线上完成,这也是线上教育平台的不足之处。所以为了达到最好的教学效果,需要把MOOC在线教育和传统教学结合起来,优势互补,这样才能呈现最好的教学效果。
  4. 基于 MOOC的《计算机网络》课程教学内容设计
  在MOOC在线教育平台上进行的计算机网络课程,教学内容主要有计算机网络的发展,网络应用,网络安全等内容。
  4.1 基于 MOOC的《计算机网络》课程教学环境设计
  教学环境对于最终的教学效果有重要的影响,在教学环境方面,本研究主要从软件教学环境,硬件教学环境两方面进行设计。
  本研究设计的硬件设施主要有,现代化多媒体教室,教室内配备高清投影仪,为学生提供高性能计算机,在教室内接入互联网,方便在线教学,通过这些硬件设施保障混合教学模式下的计算机网络课程教学。
  本研究涉及的软件支持包括多媒体播放软件,微软公司的win7操作系统,QQ即时通讯软件,office办公软件等,软件还包括各种网络在线课程以及网络教学资源,此外还有MOOC在线交易平台的IP地址,通过这些软件为混合教学模式下计算机网络课程教学提供支持。
  1.课前教学内容设计
  课前教学内容主要是在MOOC在线教育平台上进行的,教学内容主要分为5个部分:
  (1)对互联网进行简要介绍,讲解互联网的基本概念以及发展历史;(2)这一部分讲解互联网的核心内容,比如说P2P方式等等;(3)这一部分讲述互联网技术中的电路交换系统;(4)这一部分讲述计算机网络类型,让学生学会区分,wan,lan和pan等;(5)这一部分主要讲述计算机网络的性能,介绍一些生活中经常用到的网络概念,比如说网络带宽,网络延迟等等。
  2.课中教学内容设计
  在计算机网络这门课程的教学过程当中,教学形式主要以讨论和师生互动为主,所以这方面的教学内容应该设置一些问题,老师用提问的方式引导学生思考,促进学生相互交流,也可以让学生分小组进行讨论,提高学生对于教学内容的理解,促进相互之间的进步。
  3.课后教学内容设计
  学生在课后主要是对课程学习过程中学到的内容进行总结和复习,学生可以把自己总结的内容和对学习内容的思考放到讨论区供学生和老师讨论。
  4.2 基于 MOOC的《计算机网络》课程翻转课堂的应用总结
  通过以上研究分析可知,混合式教学过程当中可以把MOOC线上教学平台和传统教学模式结合起来,把课前教学内容以及课后教学内容放到MOOC线上教学平台供学生学习,这样一方面可以帮助学生找到学习方向,另一方面还可以提高学生自主学习能力,激发学生对于计算机网络的学习兴趣,通过课后和同学与老师之间的交流,还可以增强学生的沟通表达能力,从而全面提升教学效果。
  1) 混合式教学实践的优点
  相对于传统教学方法,混合式教学无论是教学理念还是教学方法上,都有了很大的进步,在传统的教学方法过程中,教师在教学过程中占据主导地位,学生只能被动接受,对于课堂教学活动的参与程度较低,混合式教学模式对此作出了巨大改变,以学生为中心,把学生放到教学活动中的主要位置,积极调动学生积极性,自发的学习课堂教学内容,教师在这方面要做到的事做好引导和监督作用,帮助学生理解教学内容促进学生对于知识的理解。
  另一方面,通过分析我们发现,混合式教学效果非常理想,达到了预期的研究目的。通过混合式教学学生不仅对计算机网络基础知识有了很深的了解,还大大增加了实践能力,学生在自学过程中培养了自己的主观能动性,锻炼了自己查找资料,获取知识的能力,改变了学习态度,增强了学生和老师之间的交流,同时培养了学生思维辩证能力,合作交流能力,团队协作能力以及终身学习的能力。
  2) 混合式教学实践的不足
  混合教学虽然有许多优点,但是由于各种原因,导致现在混合式教学方法还存在许多需要改进的地方,主要表现在以下几个方面:
  第一,MOOC在线学习难度太大,课程辍学率非常高,很大比例上的学员都无法完成所注册课程的学习。原因之一是学生需要很多的时间和认知精力付出,交作业、做测试、做项目、评价、大量的阅读和听课,这对于全日制的学生来说,都是难以完成的。二是缺乏即时反馈和学习支持。
  第二,师资力量不足。MOOC课程投入很大,为MOOC课堂正常运作,教学作为主讲教师,需要制作微课、建设在线学习资源,还要和学生进行线上互动,解答学生的问题,监督学生的学习进度,除此之外,主讲教师还要考虑到学生课前预习课后复习的内容。在这一过程当中,教师的工作量非常大,导致教师很难有精力仔细查看每一个学生的需求,也就不能针对每一个学生制定针对性较强的教学内容,所以导致学生不能迅速得到老师的反馈,影响了学生进一步学习。
  第三,MOOC教学设计简单,模式比较单一。很难满足高等教育中许多学科和不同类型课程的具体要求。
  5. 总结与展望
  本研究首先对混合式教学相关文献和研究结果进行了研究。然后对计算机网络这门课程的当前教学现状进行了全面的了解,通过比较传统教学和MOOC在线教学的特点,说明了计算机网络课程在教学上运用MOOC的混合教学模式的意义,在此基础上,推出了基于传统教学和MOOC在线教学平台的混合学习框架。把MOOC在线教学和传统教学结合起来形成的混合式教学模式,当前已经在高校当中被广泛采用,这对于我国高等教育无异于是一场教学革命,这种教学模式不仅对老师提出了新的要求,对于学生的要求也有了新的变化,在这种教学模式下老师要改变以往课堂的主导地位,老师要充分发挥引导和监督作用,帮助学生理解教学内容,学生要充分发挥自己的主观能动性,积极的通过自学的方式加强对于教学内容的理解。
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