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新工科背景下“SPOC+”混合教学模式的实验教学

时间:2024-05-04

夏清 李振军 陈祺

摘要:文章从研究背景、教学现状分析了以《Linux服务器运维》为代表的课程改革的必要性,结合SPOC的特征,设计实践了一套混合式教学模式,符合学生学习规律,试运行证明,该模式能够将理论与实践的完美协同,有助于教学任务的实施,能全面反映学生的学习过程,科学评估学生学习效果和课程效果,有效支撑高职院校的云计算专业课程的优化与提升。

关键词:SPOC+;微课;教学模式

中图分类号:G434      文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2022)18-0151-04

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

2021年召开的全国职业教育大会提出“促进教育链、人才链与产业链、创新链有效衔接”,深圳技师学院结合地区产业人才需求,积极推进教学改革,将SPOC混合型教学模式逐步引入课堂教学,促进了教学主体转变、提升了学生综合素养。本文以《Linux服务器运维》课程为例,阐述了经实验检验行之有效的“SPOC+”教学模式,讨论了高职教育紧跟时代发展的可能性。

1 研究背景

1.1 Linux在产业链的应用现状

随着“智大云物”新一代信息技术的迅猛发展,Linux系统由于其开源性、多用户、良好的可移植性等优点得到了广泛应用:Linux操作系统可安装在各种计算机硬件设备中,如超算服務器、视频游戏控制、平板、手机,在虚拟化、Web服务器、DHCP服务器、Docker、安全防护、Github等常见应用开发场景中比比皆是。因此在IT行业,Linux的服务器搭建与运维成为运维人才的必备技能之一。

1.2  《Linux服务器运维》课程的重要地位

《Linux服务器运维》课程是云计算、通信网络等专业的第三学期基础核心课,前导课程是《计算机网络》、《Linux基础》《Windows Server 服务器搭建》等,因此学生对于Linux界面和基本使用并不陌生。本门课教学中,教师要着力于如何提高学生的岗位实际动手能力、学生学习兴趣,培养求知精神。教学过程中,应参照企业实际服务器运维要求,创造对应的实验环境,而且要结合学情不断摸索优化更有效的教学模式。

2 Linux服务器运维课程教学现状

2.1 学生有畏难情绪,辅助资源少

学生已经具备了计算机网络基础的基本技能,对于TCP/IP、网络连接、Linux基本命令的工作原理和操作环节有一定基础。但是由于相比最熟悉的图形化界面的操作系统Windows,Linux多为字符型操作,需要记忆的命令和参数较多,造成本能的抵触心理。特别是大部分学生对英语不熟练,看不懂系统的错误提示,不会自我修正,在实操环节处处碰壁,又不能直接在互联网上找答案。所以,一旦前面章节的实操跟不上,很多学生就会止步于此。

调查结果显示:

1) 只有不到一半的同学对于本课程好奇,需要老师加强引导,启发兴趣;

2) 但是也有将近70%的同学还能沿袭原来的学习习惯,能说服自我按照课程要求完成学习任务;

3) 作为二年级的学生,已经对于职业教学模式较为熟悉,因此57%的学生可以主动想办法解决问题,不再坐等老师“填鸭式”教育;

4) 学生的持续学习注意力时间不长。微课的理论内容控制在5~10分钟以内;实操部分控制时长为20分钟;

5) 大部分同学有意愿参与小组讨论,且愿意边看微课边实操,甚至有一半以上同学对微课产生了依赖习惯。

2.2 教学手段单一

该课程的常见教学方式是老师先讲理论,再讲操作,最后展示效果。教师在讲解时候往往是一次性讲解,特别是经验丰富的教师更加快速熟练,一气呵成,没有任何差错。但是由于服务器配置的实验往往环境参数配置复杂,步骤繁多,学生在搭建环境时,时常遇到命令参数混淆、忘记配置步骤、网络搭建失败等问题,使学生在操作命令行的服务器实验望而却步。

一般学生已经学过1~2遍的IP地址配错、挂载错误、Yum安装失败、防火墙问题、文件权限排错,很多教材默认学生已经掌握该技能。但是做一次成功的实验之前至少会遇到4~5次失败,教师备课有大量的时间在网上问专家、找答案、查资料。所以相比教师,学生的实操时间只是老师实操时间的1/5,而且一旦有错,都是英文提示,这些困难对于初学者很难轻而易举解决。

3 SPOC+教学模式的实践

混合式教学模式是一种教学理念:要求综合地运用各种有效的教学方式、技术和手段,以提高教学效果,加深学生对知识的理解掌握与实践[1]。SPOC是继MOOC之后出现的一种线下+线上的混合教学模式,SPOC的特点是Small和Private[2]。

深圳技师学院的教师大部分具有企业实践经验,结合自身实践与学习经验,深刻体会到:所有的实操型技能必须经过“学习-模仿-纠错-重复-理解-总结-传授”的螺旋式上升过程,才能真正掌握并运用。职业学校的学生普遍喜欢实操环节,而不愿意主动思考与理论学习,学生喜欢被动吸收而缺乏对新知识的主动探索精神。通过SPOC+的混合式教学模式,紧扣“课前-课中-课后”三个环节的实践特点,充分利用学生碎片化时间,课前兴趣提升与前导知识复习,课中实地教学与SPOC模式结合,教师带领学生突破重难点、学生对照纠错、学生自我小结提升,课后发挥学生主动性,探讨前沿发展与实践新技术。从而在教学目标上,教师实现了“讲”与“导”,学生做到了“学”与“思”。

在上述SPOC教学中,如果仅仅依靠传统Office软件,是相当费力的。这就需要灵活使用现代教学软件。如Bandicam做微课录制、问卷星做调研统计分析、慕课做总结、腾讯文档做群编辑等。

“SPOC+”教学模式既照顾了教师的教学进度要求,也满足了不同层次学生的学习要求,更拓展了学习的范畴与视野。以《Linux服务器运维》为例,课本教学集中于C/S模式的服务器搭建,但是实际上,近5年来,中小企业由于人工成本的激增,传统的服务器搭建不能完全适应企业需求。图2、图3是2021年6月发布的两家深圳市中小企业运维工程师岗位需求,无一例外,都要求一专多能。

1)课前准备

为了“SPOC+”课堂的顺利实施,课前要做好充分准备。在开课前两周,我们为每个教学班级建立了QQ群,在上面发布了MOOC教学指引,例如运维工程师的岗位要求(https://www.zhihu.com/question/23665108/answer/431476913),往届师兄的运维岗位工作现状,行业招聘要求、运维工程师所需技能树状图等等。老师介绍给新生“SPOC+”如何开课,推荐参考书、相关知识点视频及文献查新方法,同时,告诉学生如何定期完成项目任务,这样,在开始学习之前,学生对于本门课的定位和意义有向往与好奇,坚定了学习信念,学生更能关注行业新知。

2)课中实施

笔者分别在连续2个学年对于通信网络专业及云计算专业实施了“SPOC+”模式的课程教学。以2017级课程为例,授课对象合计84人,由于我系对于学有余力的学生有俱乐部免听机制,因此除了首末两次课所有同学都参与,真正全程参与的学生人数不超过72人。“SPOC+”的课程教学包含“实地+SPOC学习、难点突破、SPOC+反馈总结”三个环节。

3)实地+SPOC学习

前1/3时间内主要进行案例需求讲解与演示,使用传统的教学手段效果为佳,但是要注意教师在课程内容安排上,要把完整的内容拆分为5-10分钟几个小环节,这也是在如今碎片化信息对学生注意力的破坏造成的客观现象,教學要顺应这些影响,允许学生有思考喘息的时间。

1/3时间教师边播放MOOC边强调重难点,学生可以随时打断提问。学生自己看视频,往往是忽略重难点,或者直接看效果,但是MOOC中会有本项目重难点、如何排错、第二种解决方案、本项目的应用推广等内容。最初,笔者发现直接给学生下发微课,学生囫囵吞枣,效果并不好,后面改为带领点拨学生学微课的方式。当然制作微课,加大了老师工作量。

余下1/3时间学生在课堂上边看视频边实操,进行专项练习。在教学实践中,学生往往是边看边做,基础不牢的学生甚至还需要翻看前面的MOOC,这恰恰证明了“SPOC+”教学模式的重要性。这对于MOOC的课程提出更高的要求:尽可能覆盖所需知识点,某些微课可能要重复出现在多门课程中;MOOC课程时长可以是20~30分钟,教师以有趣的动画方式加强重难点指引、极少量的问题检测理论学习情况、设置实操项目故障排查、演示多种方案、拍摄本项目与实践中的结合案例;理论以动画为主,强调声光现象,实操以真实的视频图片为主,一镜到底,强调真实性。图4是QQ群的微课课程。

4)“SPOC+微课”解决难点突破

“SPOC+微课”成为难点突破的有力手段。学生可以有目的反复学习实操前期的基础缺失,不需要依赖于教师,同时培养了学习自主性。微课的“随学、随练、随思考”的方式,是目前最有效的方式。由于教师已经强调过微课的精彩之处,所以只要是真心想学的学生,绝对有能力也能坚持完成跟随微课学习并记录重难点。

当然,学生还是会遇到问题无法解决。教师要求学生将所有遇到的困难记录在幕布等思维记录软件,便于教师后期汇总,统一讲解。

以SMB这一项目为例,列举的难点很有代表性,如表2所示。

5)“SPOC+”反馈总结

从上述数据可以看出,学生在3、4、7三点属于薄弱环节,教师在下一轮教学中,应加强训练,增加相应内容的微课便于学生提前预习。该环节切记避免教师一言堂,小结课前预习环节和课中实操环节的问题,以Xmind等思维导图软件操作。例如Linux的服务器配置常见三部曲“安装-改配置-验证”,当落实到应用服务SMB时,学生结合课堂所学,在线编辑补充conf文件存放路径、文件夹可读可写权限、用户组与用户权限、仅共享和除某人外共享、访问方式的区别、家目录和共享目录的区别等,最终生成鱼骨图。通过上述环节,最终遗留的只剩余该技术新应用的问题,这些都留给课后学习环节,教师可以提供丰富的学习资料,由学生去探索。

学生可以欣喜地发现,几十页的内容最后浓缩于一张图,真正实现“书从厚到薄”,极大提升了学生的学习成就感。

在教学过程中,教师要注意利用多种实训资源,比如EduCoder平台。除了其他MOOC网兼有的教学资源推送、视频、动画、互动、测试、答疑、成绩统计,其优势主要在于提供了真实的开发环境,在线支持编码、编译、运行、部署、测试等全部开发过程,不依赖于机房配置;且整个学生的实践过程都被记录,教师可以掌握学生开发过程中所遇到的问题[3]。

6)课后学习

常见的课后学习方式如课后测试、问卷调查以5~10题为佳,深圳技师学院在教学中特别强调“工学一体”的学习思路,师生虽不在课堂,但学无止境。以SMB项目为例,课内大家很好地完成了服务器搭建,但是现在中小企业采取的云上应用如何实现呢?以阿里云为例,SMB是云控制台的一个重要存储网关(Cloud Storage Gateway:简称CSG)是一款可以部署在用户本地数据中心和阿里云上的网关产品。对学生的拓展新知的要求就是要学会以阿里云对象存储(OSS)为后端存储,为云上和云下应用提供业界标准的文件服务(NFS和SMB)和块存储服务(iSCSI)。

因此,学有余力的同学完成前沿知识应用、虚拟化部署是可行的。鼓励这样的优秀学生分享发布其视频,为今后的简历助力。

4 “SPOC+”教学模式的实施与评价

近年学生对于“SPOC+”教学模式的满意度有明显上升,笔者在4个班发放了160份问卷,收回137份,收回有效率85.6%,教学资源和课堂组织的满意度最高,达到93%以上,64%的学生非常认可该模式,认为可以巩固知识、激发兴趣、锻炼主动性、拓展视野,并且有86%的同学建议其他实操课程都采取这种教学方式,甚至有的同学写到“*老师备课充分,微课帮助大,我希望今后所有专业课都一直由她教”。“*老师是我的学习榜样,通过本课程学习,我对网络运维工程师产生兴趣,下一步要学习Ansible自动化部署”(该任课老师RHCSA满分,RHCE283/300分)。该教学模式教师始终密切关注跟进学生的学习吸收状态,且课程针对真实的企业需求,经过多届实践及用人单位反馈,本专业其他课程也逐渐改为“SPOC+”模式。

5 小结

专业组教师一直努力围绕“职业教育需要根据人力市场形势、产业形式进行及时调整”的培养要求,不断优化教书育人途径,提升职业工匠的动手思考双技能。“SPOC+”教学模式突破了教室的边界,激发了教师的教学创意,培养了学生的学习热情,但是在实践中还是有以下问题要改进:(1)“SPOC+”要求学生课后有电子设备与网络,教师要非常熟悉使用问卷星、Bandicam、QQ会议、Xmind、幕布等应用软件,在某些不发达地区不能盲目推广;(2)占用了学生的课前与课后时间,对于部分学生而言,要改掉被动学习的习惯不是一朝一夕,甚至他们短视地认为这种方式烦琐,教师没有人工讲课40分钟就是偷懒不负责;(3)教师的备课压力大,精力占用多。一次成功的“SPOC+”课程是全组老师设计、统筹、落实的结果,比如熟悉应用软件、编教材、录微课、建群、上传、做调研、问卷分析、讨论区答疑、指导学生录课、发布上传视频、反馈修改第二轮改进,都是在课堂之外,第一轮备课的工作量是传统教学的10倍以上,且大部分工作量都是义務劳动,既不能评职称也不能算工作量,因此如果不是出于职业的热爱,无法坚持也无法推广。

2020年1月,世界经济论坛提出了教育4.0全球框架,强调了个性化学习的重要性,随着混合教学模式的实践,要根据不同学习者的学习风格、认知图谱和认知能力等,推荐适切性的服务。比如:学习课题和路径推荐、智能化问题辅导、精准学习内容推送,从而为个性化学习提供有效支持[4]。

与传统教学相比,混合教学具有很强的复杂性、不确定性与非线性特点[5],对环境与实施者提出了更高的要求。在条件成熟的专业群要以促进就业为基本点,推广实践新教学模式,真正做到“产教融合、工学结合、知行合一”,全面提高受教育者的素质。

参考文献:

[1] 林睦纲,赵辉煌,陈坚祯,等.项目驱动下的网络编程课程混合式教学[J].计算机教育,2021(1):158-162.

[2] 李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术,2016,26(9):18-24.

[3] 夏旭,漆华妹.基于EduCoder平台的高职程序设计类专业课程改革分析[J].无线互联科技,2019,16(10):69-73,93.

[4] 李凤英,龙紫阳.从自适应学习推荐到自适应学习牵引模型——“智能+”教育时代自适应学习研究取向[J].远程教育杂志,2020,38(6):22-31.

[5] 朱雪梅.混合式教学--未来学校教学组织的新模式[N].中国教育报,2019-6-6.

【通联编辑:唐一东】

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