互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽的教學(xué)實踐

王權(quán)海， 劉 飚， 劉 同， 陳金鷹

(成都理工大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610059)

0 引 言

長期以來，教育與學(xué)習(xí)主要以對教材內(nèi)容的學(xué)習(xí)和掌握來進行[1]，這種教學(xué)方式的優(yōu)點是全國不同地域、不同學(xué)校，只要是相同專業(yè)，都有統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容可參照。但在我國中西部地區(qū)的本科教育中，師資力量和生源水平相較于985、211大學(xué)等重點高校存在較大差距。而在目前教育配套經(jīng)費有限的狀況下，基礎(chǔ)條件難以在短時間內(nèi)快速改變，如何實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的均衡發(fā)展，一直是教育界研究和探索的問題。近年來，快速普及的互聯(lián)網(wǎng)為此提供了契機，自2015年3月李克強總理首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動計劃以來[2],“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下傳統(tǒng)高等教育如何發(fā)展成為社會關(guān)注的熱點之一[3-7]。據(jù)全國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心公布的第39次全國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)計報告顯示，截至2016年12月，我國網(wǎng)民規(guī)模達7.31億，互聯(lián)網(wǎng)普及率達53.2%。在此背景下，國內(nèi)許多高校都在探索將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)教學(xué)的新思路，并在某些領(lǐng)域取得了成效[8-11]。此外，將互聯(lián)網(wǎng)與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)結(jié)合起來也是值得探討的話題[12]。為此，進行了互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽教學(xué)模式的探索。實踐中以教材編寫為切入點，通過精品課程的建設(shè)，備課考試網(wǎng)站網(wǎng)上課程建設(shè)，利用阿里云網(wǎng)絡(luò)資源開設(shè)云課堂，再通過指導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽的能力培養(yǎng)，使學(xué)生全方位吸收知識、消化知識、凝練知識、鞏固知識。

1 互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽教學(xué)模式實踐內(nèi)容

1.1 基礎(chǔ)知識+教師科研成果的教材建設(shè)實踐

在課程建設(shè)中，選取了在通信與電子技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛、但卻比較難學(xué)、難懂、難掌握的DSP技術(shù)及應(yīng)用課程的教學(xué)為試驗對象，使其成果能夠具有一定的代表性和推廣性。實施方法是先從教材入手，編寫一部易學(xué)、易懂、易用的適合中西部地區(qū)師資力量和生源基礎(chǔ)相對較弱特點的教材。教材編寫中注重將教師的科研工作融入其中，使教材緊貼現(xiàn)實。

1.2 利用互聯(lián)網(wǎng)延伸和深化課堂的教學(xué)實踐

在教學(xué)方法上，開拓了利用互聯(lián)網(wǎng)+教材的課堂內(nèi)外結(jié)合的延伸教學(xué)模式，實現(xiàn)教學(xué)方法的雙向教與學(xué)互動。在以DSP技術(shù)及應(yīng)用課程的教學(xué)為對象的試驗中，根據(jù)對互聯(lián)網(wǎng)資源應(yīng)用范圍和場合的不同，組織了3種方式的網(wǎng)絡(luò)資源來為師生提供差異化的教學(xué)服務(wù)。

(1) 開發(fā)了精品課程網(wǎng)上教學(xué)資源。充分利用本校精品課程平臺資源，在“DSP技術(shù)及應(yīng)用”被確定為精品課程基礎(chǔ)上，組織設(shè)計了DSP技術(shù)及應(yīng)用精品課程網(wǎng)站。

(2) 開發(fā)了云課堂教學(xué)資源。利用本系和阿里云的網(wǎng)絡(luò)資源和設(shè)備，組織開發(fā)了云課堂教學(xué)資源。師生可通過云課堂網(wǎng)站進行課程建設(shè)的統(tǒng)一管理和資源共享：教師可以登錄并創(chuàng)建課程、安排作業(yè)、安排線上實驗、測驗、考試等；學(xué)生可以登錄后查看課程，完成作業(yè)并提交作業(yè)。

(3) 開發(fā)備課考試網(wǎng)站教學(xué)資源。在機械工業(yè)出版社的備課考試網(wǎng)站建立了DSP技術(shù)及應(yīng)用網(wǎng)上課程。經(jīng)注冊認可的國內(nèi)高校師生可從該網(wǎng)站閱讀教材和下載相關(guān)課件，利用所提供的試題庫進行學(xué)習(xí)和自我測試。

3種網(wǎng)上資源的區(qū)別和任務(wù)在于：備課考試網(wǎng)站主要針對全國范圍內(nèi)的師生教學(xué)，校精品課程網(wǎng)站適用于本校范圍內(nèi)的師生教學(xué)、云課堂資源主要用于本系師生完成具體日常教學(xué)任務(wù)。在2016年的本科教學(xué)中，首次實現(xiàn)每個學(xué)生一個賬戶上網(wǎng)練習(xí)和測試。

1.3 以競賽和創(chuàng)新帶動學(xué)生能力提高的實踐

針對當前學(xué)生中普遍存在的不愿動手做實驗、做設(shè)計所導(dǎo)致的動手能力欠缺問題，開設(shè)了通信工程專業(yè)綜合實訓(xùn)、電裝實習(xí)、通信電路綜合課程設(shè)計等實踐課程，以此加大實踐教學(xué)課程的力度，同時在教材建設(shè)和內(nèi)容建設(shè)中將教師科研工作中應(yīng)用到的知識和方法，編寫進通信電路綜合設(shè)計指導(dǎo)書校內(nèi)教材，制作PPT，并通過云課堂向?qū)W生提供。在學(xué)生掌握基本技能基礎(chǔ)上，引導(dǎo)和組織學(xué)生自己進行電路設(shè)計和程序編寫，完成創(chuàng)新作品。鼓勵學(xué)生以作品參加各種類型和級別的競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動，讓學(xué)生在創(chuàng)新中提高技能，增加才智，培養(yǎng)興趣。

1.4 教師隊伍培養(yǎng)實踐

互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽教學(xué)模式的課程建設(shè)中，包含了教材編寫、網(wǎng)站內(nèi)容制作、指導(dǎo)學(xué)生參加競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等能力提高環(huán)節(jié)，要求全體教師根據(jù)自身特點參加，分工合作，相互學(xué)習(xí)和補充，從而使教師在課程建設(shè)和指導(dǎo)學(xué)生動手實踐過程中得到鍛煉。

1.5 教學(xué)成果的可復(fù)制應(yīng)用實踐

互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽教學(xué)模式的實踐與探索，一個重要特點是成果的可復(fù)制和擴張性。尤其是以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)延伸課堂教學(xué)，教師科研成果融入教材，教學(xué)的雙向互動學(xué)習(xí)，以競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)促進學(xué)生動手能力培養(yǎng)的教學(xué)模式，可推廣到其他課程的教學(xué)中，并可加以內(nèi)容和形式的補充與完善。

2 互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽教學(xué)實踐的創(chuàng)新

在理論創(chuàng)新方面，①探索了眼耳共用的學(xué)習(xí)方式，將教師課堂講課，學(xué)生用耳聽吸收知識，與課堂外學(xué)生看書和網(wǎng)上學(xué)習(xí)用眼吸收知識相結(jié)合，眼耳共用可加深知識對人腦的刺激；②探索了創(chuàng)新作品制作的手動學(xué)習(xí)方式，通過指導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、競賽的動手學(xué)習(xí)，提高靈活運用知識能力，使學(xué)生全方位吸收知識、消化知識、凝練知識、鞏固知識。

在實踐創(chuàng)新方面，①探索了將科研成果融入教學(xué)的思路，將最新成果編入教材，融入教材，發(fā)展了理論，擴大了應(yīng)用，增添了活力，豐富了教學(xué)，激發(fā)了創(chuàng)新，提高了學(xué)生興趣，改善了學(xué)習(xí)效果，改變了過去科研成果只是發(fā)論文、結(jié)題、獲獎的過程；②探索了互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽延伸課堂的創(chuàng)新，實現(xiàn)課堂教學(xué)、自學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，通過建立網(wǎng)站、云課堂、課件、試題庫、論壇等，為學(xué)生提供一個更為寬松和豐富的自學(xué)和檢測學(xué)習(xí)效果的平臺，使學(xué)習(xí)效果更為直觀、更加可控。改變上課老師滿堂灌，學(xué)生被動聽，下課沒人管的單向教學(xué)模式。

上述實踐在提高本校學(xué)生質(zhì)量的同時，也為西部或邊遠地區(qū)或師資力量相對較弱地區(qū)的師生提供了共享教學(xué)資源、提高教學(xué)質(zhì)量的平臺。

3 教學(xué)實踐的推廣應(yīng)用效果

3.1 編寫教材的推廣應(yīng)用效果

融入有科研成果的教材更接地氣、更有活力、更易讀懂、更受歡迎。例如《DSP技術(shù)及應(yīng)用》兩個版本累計印刷14次，37 041冊,累計銷售34 300冊，累計銷售金額達到989 700元。如果考慮有30%的學(xué)生使用高年級用過的舊書，國內(nèi)使用該書的學(xué)生人數(shù)達44 000多人。據(jù)出版社初步統(tǒng)計，使用和下載該書的國內(nèi)高校有50多所。以該書為引領(lǐng)和示范編寫的其他教材也頗受讀者青睞，包括2013年9月出版的《通信導(dǎo)論》，已經(jīng)2次印刷，總數(shù)4 500冊，銷售3 397冊；2015年3月出版的《FPGA技術(shù)及應(yīng)用》印數(shù)3 000冊，銷售1 479冊；《網(wǎng)絡(luò)編程與分層協(xié)議設(shè)計(基于Linux平臺實現(xiàn))》印刷數(shù)為4 000冊。

3.2 互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽的課程內(nèi)容應(yīng)用效果

良好的教材內(nèi)容，配合教學(xué)網(wǎng)站資源，使國內(nèi)中西部高校都能共享教改成果。例如建設(shè)的《DSP技術(shù)及應(yīng)用》備課考試網(wǎng)站，據(jù)出版社2016年8月網(wǎng)上提供的數(shù)據(jù)，在不到半年的時間中，已有國內(nèi)92位老師使用了該網(wǎng)站并下載相關(guān)內(nèi)容。另據(jù)出版社2017年1月30日提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：《DSP技術(shù)及應(yīng)用》兩個版本總計被瀏覽1974次，下載591次；《通信導(dǎo)論》被瀏覽368次，被下載69次；《FPGA技術(shù)及應(yīng)用》瀏覽336次，下載38次。上面數(shù)據(jù)可見，融入教師科研成果的教材，受到了國內(nèi)眾多高校師生的普遍認可和接受，尤其是中西部師資力量薄弱和生源水平相對較低的地區(qū)。這對推動其他課程的教改起到了積極的引領(lǐng)和示范作用。

此外，自主開發(fā)的云課堂教學(xué)資源，提供了教學(xué)MOOC[13-14]、討論區(qū)、在線答疑、試題庫、wiki協(xié)作、問卷調(diào)查、互動評價、程序教學(xué)、在線測驗、實驗輔助[15]，分組實習(xí)等功能。該網(wǎng)站在校內(nèi)使用2年之后，順利遷移到阿里云公網(wǎng)上，學(xué)生用戶數(shù)量已達1 000以上，人均每學(xué)期訪問次數(shù)在20次以上。目前在線課程已達19門。

3.3 對師生水平提高和就業(yè)所帶來的應(yīng)用效果

互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽教學(xué)模式的探索與實踐過程，也是師生得到鍛煉和水平提高的成長過程。從學(xué)校學(xué)生培養(yǎng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看：2013～2016年，全校從7 000多篇畢業(yè)論文中評選十佳優(yōu)秀畢業(yè)論文、百篇優(yōu)秀論文，本專業(yè)學(xué)生都榜上有名，達5人。2013～2016本專業(yè)學(xué)生申請專利4項，參加省部級以上各類競賽獲獎17項，發(fā)表論文11篇，主持國家級、省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目4項，以及多項校級創(chuàng)新項目，本科就業(yè)率逐年上升，分別為90%、93.7%、96.7%、100%。

從教師成果統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看：2013～2016年本系教師申請專利7項，主持各類科研和教改項目8項，發(fā)表各類科研和教改文章50多篇，其中SCIE、EI檢索3篇。參加各種類競賽或評比且獲獎3項。其中《DSP技術(shù)及應(yīng)用》教材獲2016年校教學(xué)教改成果一等獎。

4 結(jié) 語

互聯(lián)網(wǎng)+教材+競賽教學(xué)模式的實踐，增加了教與學(xué)的雙向互動機會，打造了學(xué)生自學(xué)的課外平臺，延伸了課堂時間和學(xué)習(xí)環(huán)境，較好地扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)教學(xué)中教師獨占講壇、學(xué)生單向聽課、課后互不往來的局面。由于教材與網(wǎng)上資源皆為可共享資源，因而所建設(shè)的課程體系，可被師資力量和生源水平相對較弱的學(xué)校，通過上網(wǎng)和獲取的教材直接采用，實現(xiàn)各學(xué)校對同一課程教學(xué)水平的整體提高。此外，將教材與網(wǎng)站的融合并不需要太多的經(jīng)費投入，因而對經(jīng)濟欠發(fā)達的中西部地區(qū)，成果可被普遍接受，課程建設(shè)內(nèi)容可擴充，實施方法可復(fù)制。