基于SPOC的光纖通信系統翻轉課堂教學改革

張春梅 沈建華 齊麗娜

摘 要 基于南京郵電大學通信與信息工程學院開展的SPOC課程光纖通信系統線上與線下相結合的混合教學模式，簡單闡述SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂教學改革研究的意義，深入討論開展SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂教學改革的基本思路，指出具體實踐中存在的問題。針對這些問題，給出相應的解決辦法。

關鍵詞 SPOC；翻轉課堂；光纖通信系統；教學改革；MOOC

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）06-0101-03

Educational Reform of Optical Fiber Communication System in Flipped Classroom based on SPOC//ZHANG Chunmei， SHEN Jianhua， QI Lina

Abstract In this paper， we investigate the significance of educational

reform of Optical Fiber Communication System in the flipped class-

room based on SPOC， which was carried out in the College of Tele-communications and Information Engineering， Nanjing University of Posts and Telecommunications. We discussed the basic procedure of how to implement the educational reform of Optical Fiber Commu-

nication System in the flipped classroom based on SPOC， pointed out the problems existed in this educational reform， and given the corresponding solutions.

Key words SPOC； flipped classroom； optical fiber communication system； educational reform； MOOC

1 前言

近年來，全球范圍內的高等教育改革深受網絡信息技術發展的影響，各高校內部的課程建設、教學方法、教學理念等均面臨新的機遇和挑戰。MOOC（Massive Open Online

Course，大規模開放性在線課程）模式的出現為在線教育改革打開一個新的突破口。MOOC模式固有的大規模性、無先修條件性、開放性、免費性等優勢，是推動其快速發展的主要動力。但是實踐表明，MOOC模式存在注冊率高而通過率低、學生知識結構與水平參差不齊、知識產權保護不當等問題[1]。

為了克服MOOC模式中存在的問題，一種新興的在線教育模式SPOC（Small Private Online Course，小規模限制型在線課程）被提出。針對在校學生和在線學習者，SPOC模式通常分為兩類[2]：一類是采取實體課堂教學和在線教學相結合的混合模式，采用MOOC講座視頻實施翻轉課堂教學；一類是通過設定合適的申請條件，從申請者中選取出一定規模的學習者納入SPOC課程。與MOOC模式相比，SPOC模式更適合大學校園內的教學改革，其成本較低，并且能夠用來創造收益；結合翻轉課堂，教師的指導作用和學生的主體作用均可以得到加強；能夠給學生提供深入完整的學習體驗，極大提高學生的參與度[1]。因此，SPOC模式在全世界高校范圍內受到越來越多的關注。

1966年，英籍華裔科學家高錕提出可以利用光纖進行通信的理論，自此，光纖通信進入飛速發展時期。光纖通信有很多突出的優點，如頻帶很寬、傳輸容量很大、中繼距離很長、抗電磁干擾性能好、原材料豐富等，正是因為這些優點，光纖通信在全世界范圍內得到廣泛應用。作為20世紀最偉大的技術發明之一，光纖通信技術是互聯網、無線通信、物聯網、大數據、云計算、機器學習、虛擬現實等幾乎所有網絡業務和應用的根基。

光纖通信系統課程是電子信息類專業重要的專業（核心）課程之一，通常包括理論教學和實踐教學。理論教學主要涵蓋光纖結構及傳輸機理、光源和光發送機、光檢測器和光接收機、無源光器件、光放大器、波分復用系統、光纖通信系統性能分析和基本設計方法等內容。實踐教學是對光纖通信系統課程理論教學的重要補充，是增強教學效果的重要支撐。將理論教學與實踐教學相結合，可以使得一些復雜抽象的基本概念變得簡單形象，從而有助于加深學生對基本概念的理解。

對于實踐教學，基于SPOC的光纖通信系統翻轉課堂教學與傳統的光纖通信系統課程的實踐教學方式相同，都需要學生在系統掌握相關理論的前提下，深入實驗室對實際的器件進行操作[3]。因此，本文不討論基于SPOC的“纖通信系統翻轉課堂教學的實踐環節。

光纖通信系統課程涉及的知識面寬、數學公式繁多、內容抽象，給該課程的教學帶來很大挑戰。教師既要在有限的課時時間內講授盡可能多的知識章節，又要保質保量使學生切實理解和掌握相關的內容，并能夠應用到具體的實踐中。

鑒于光纖通信技術的重要性和光纖通信系統課程的特殊性，為了應對上述教學挑戰，筆者在南京郵電大學開展基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂教學改革。實踐結果表明，基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂教學融合了線上和線下兩種教學模式，豐富了教學內容和教學形式，提高了學生的自主學習能力和思維創新能力，增強了教師的教學熱情和指導作用，促進了師生之間的知識互動與情感交流。

2 基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂教學改革的基本思路

結合在南京郵電大學開展的基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂教學案例，筆者總結出如下教學改革的基本思路。

根據SPOC模式的翻轉課堂的教學特點，調整光纖通信系統教學大綱 基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂采用的是在線視頻教學和實體課堂教學相結合的混合教學模式，學生需要預先通過在線視頻資源對光纖通信系統課程涉及的核心知識點有效地進行自主學習，并將在學習過程中遇到的疑點與難點記錄下來；然后在實體課堂的教學環節，教師對學生遇到的疑點和難點有針對性地進行答疑解惑。這一系列的教學活動決定了基于SPOC的光纖通信系統翻轉課堂的教學大綱必然不同于傳統的教學大綱，因此，教師需要在教學內容、教學要求、學時分配等方面進行合理調整。

制作SPOC光纖通信系統課程在線資源，建設SPOC平臺 在線資源主要包括在線視頻資源、單元測試題庫、作業習題庫、在線討論主題等。針對基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂的特點，結合上述調整的教學大綱，教師就可以建立相應的教學內容知識單元體系，通過將知識內容進行合理碎片化，以光纖通信系統中的基本知識點為單位進行拍攝，利用南京郵電大學已有的視頻拍攝設備，制作相應的在線教學SPOC視頻資源。

另外，根據光纖通信系統課程的特點，主講教師需要編寫相關的教學文檔、教學課件、單元測試題庫、作業習題庫、在線討論主題等資源，以便學生能夠充分利用在線資源進行自主有效學習。筆者利用江蘇省在線課程中心（http：//

jiangsu.icourses.cn/）搭建一個實用的SPOC平臺，通過該平臺上傳課程在線資源，并設置合理的申請條件，建立一套有效的注冊機制，充分保障該課程的線上教學質量。

根據SPOC模式的翻轉課堂的教學特點，設置合理的課堂教學方式 基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂既需要學生在線進行有效的自主學習，又需要教師在實體課堂中進行針對性教學，二者相輔相成，缺一不可。綜合考慮學生的在線測試結果、在線討論主題的研討情況和學生們通過各種方式（郵件、電話、微信、QQ、線上留言等）給出的反饋意見，教師需要在實體課堂中與學生進行多種互動交流，如講授、答疑、一對一指導等。特別地，對于某些典型問題，可以讓學生分組研討給出討論結果；另外，教師也可以提出一些開放性問題，以便充分調動學生研討的積極性、思考的主動性。

根據SPOC模式的翻轉課堂的教學特點，設置多元化的考核方式 與傳統光纖通信系統課程的考核方式相比，基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂需要更加多元化的考核方式。教師應該綜合考慮學生的線上線下學習表現、在線單元測驗結果、在線討論的積極性、實體課堂教學過程中參與的主動性、小組討論問題的正確性、課后完成作業的質量效果等因素，設置合理的分數比例，盡量使學生在線上與線下教學活動中的所有表現都能夠得到全面充分的考核。

根據SPOC模式的翻轉課堂的教學特點，拍攝光纖通信系統課程的開課預告片 與傳統光纖通信系統課程的開課方式不同，基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂可以制作更加豐富多樣化的開課預告片。在開課預告片中，主講教師對光纖通信系統課程進行簡單介紹，包括該課程的學習內容、考核方式、利用的學習平臺等。然后，主講教師可以利用微信、微博、QQ等平臺轉發推廣，使廣大師生能夠充分了解光纖通信系統這門課程，對該課程產生興趣，并加入該課程的學習之中。

3 基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂實踐中存在的問題和相應的解決方法

筆者在南京郵電大學通信與信息工程學院開展了一學期的基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂，毫無疑問，基于SPOC模式的翻轉課堂為光纖通信系統課程的教學改革帶來巨大好處，教師和學生在該課程的學習中進行了充分的交流與合作，切實加強了學生對課程相關知識點的理解和掌握，提高了線上線下學習的積極主動性和效率。但是，筆者發現在該課程的實施過程中也存在一些問題。針對這些問題，筆者提出相應的解決方法。

1）線上教學過程中，偶爾存在網絡卡頓、播放視頻資源不流暢的現象。對這種情況，雖然可以通過讓學生在網絡流暢的時候進行在線學習，或者下載視頻資源的方式得到解決，但是作為線上教學過程中存在的問題，仍然需要引起必要的重視。

2）線下課堂教學中，偶爾存在討論題目難度相對較大的情況，導致學生討論的積極性和主動性有所降低。針對這種情況，教師可以結合具體的情況設置難度適中的討論題目予以有效解決。此外，教師可以考慮將難度相對較大的題目留作課后作業，以便學生有更充分的時間查閱相關的文獻資料之后再進行解答。

3）實體課堂中存在分組討論時極少數學生參與度不高的現象。針對這種現象，教師可以對參與度不高的學生采取引導式提問的方式，提高其在討論時的積極性。另外，實踐表明，在每次進行實體課堂教學時對學生采取隨機分組的形式，使參與度較低的學生每次處于不同的分組，這樣可以由同組的其他學生帶動其討論問題的參與度，有效提高其討論問題的積極性。

4 結語

基于SPOC模式的光纖通信系統翻轉課堂改變了傳統光纖通信系統課程的教學模式。筆者在南京郵電大學通信與信息工程學院開展基于SPOC的光纖通信系統翻轉課堂的實踐表明，學生的自主學習能力和思維創新能力均得到明顯提高，教師的教學熱情和指導作用得到有效增強，師生之間的知識互動與情感交流得到深刻促進。雖然在該課程實施過程中存在一些小問題，但是通過高校、教師和學生三方共同探索，不斷嘗試新方法、提出新思路，相信基于SPOC的光纖通信系統翻轉課堂教學改革一定會取得更大進展。

參考文獻

[1]唐友福，叢蕊，雷娜，等.SPOC背景下工程力學課程教學改革研究[J].內江科技，2016（9）：77-78.

[2]康葉欽.在線教育的“后MOOC時代”：SPOC解析[J].清華大學教育研究，2014（1）：85-93.

[3]曹雪，李新營.《光纖通信》課程教學內容與方法的改革[J].甘肅聯合大學學報：自然科學版，2010（1）：118-121.