基于三階段的“虛擬化技術”課程教學改革與實踐

劉海燕，劉曉民，紀兆華，陳婷

（1.北京信息職業技術學院 產業互聯網學院，北京 100018；2.內蒙古農業大學 水利與土木建筑工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018）

0 引 言

近年來，隨著云計算、大數據、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術逐漸應用到課堂教學中，混合式教學在國內外許多高校中蓬勃開展和廣泛應用。為了提升混合式教學的教學質量，很多學者在教學理論、教學模式，教學方法等方面對混合式教學進行了研究。混合式教學模式也應用到了實際教學中，例如，文獻[4]針對無機及分析化學課程為例，提出了以學生為中心，教師為主導的三位一體的混合式教學方法；文獻[5]以高校的工業微生物學課程為例，基于超星泛雅網絡教學平臺，建立集網絡課堂和數字化資源為一體的智能教學體系；文獻[6]以“船舶鍋爐水位控制綜合實驗”課程教學為例，基于“翻轉課堂+雨課堂+MOOC”的教學模式，開展了教學內容、教學設計、考核機制等方面的研究。這些研究成果不僅值得學習和借鑒，而且成為本文研究的理論基礎。

1 課程基本情況

“虛擬化技術”是云計算技術應用專業核心課程，該課內容包括服務器管理、網絡、存儲等方面的知識，范圍比較廣，理論知識難，學生不易理解；在實操過程中，軟件對硬件資源要求高，操作復雜，學生不易掌握。授課方式以教師為中心，教師講授為主，教學過程中學生參與度不高，課堂氣氛沉悶，課堂紀律差，缺少活力，學生主動思考問題的積極性不高，逐漸對該課程的學習失去興趣。在對學生考核方面，以考試分數為主，經常出現“考前背”的情況，沒有達到對學生考核的目的。

針對上述“痛點”問題，教學團隊結合高職院校學生的學情實際，進行了教學內容、教學模式及考核體系等環節的改革探索，以期能培養出理論與實踐并重、學習能力強、綜合素質過硬的復合型應用技術人才。

2 基于工作崗位重構教學內容

為解決課程與實際工作崗位脫離的問題，課題組的教師通過調研北京地區的云計算企業，對虛擬化技術與應用人才的崗位需求進行專業定位。在調研真實崗位的基礎上，提煉出虛擬化運維、云計算運維、虛擬化系統集成等典型工作崗位，依據《云計算技術與應用專業標準》、課程教學目標、職業標準將本課程內容重構為5個教學項目，如圖1所示。在每個項目中，又分成若干的子任務，圖2為項目四的任務分解圖。

圖1 “虛擬化技術”課程內容設計

圖2 項目四的任務分解圖

在任務分解完成后，結合“1+”云計算平臺運維與開發職業技能等級證書、全國云計算技術與應用職業技能大賽的內容對每一子任務的內容進行重構，將“崗課賽證”落到實處，課程內容動態變化。

3 開展混合式教學提高教學質量

為了提高教學質量，達到最佳的教學效果，培養學生解決問題的能力，構建了“教師主導—學生主體相結合”的混合式教學模式。該模式分為“三階段”。三階段分別為課前階段，課中階段和課后階段。在課前階段為線上學習，這部分主要是學生自學。在課中階段為線下學習，這部分主要是以教師的教授和學生完成任務為主。課后階段主要是學生在教師的引導下進行拓展學習，教師對學生的學習進行考核，學生對教師的教學進行評價。圖3為三階段混合式教學設計圖。

圖3 “三階段”混合教學課程設計框架圖

3.1 線上學習

線上學習是學生利用網絡平臺通過觀看視頻、微課、PPT等，完成課前預習，完成教師給定的工作任務，通過虛擬仿真的方式完成一些基本的實驗。線上學習的主要目的一是讓學生對本節課的內容做到“心中有數”，不懂的地方上課認真聽教師講解，在課上做到“有的放矢”；二是避免“滿堂灌”。學生已經對基礎知識和基礎操作有了一定的認識，在課堂教學時，教師會針對學生存在的疑問重點講授，提高授課效率的同時還有空閑的時間鼓勵學生對一些重點問題進行資料查閱，提高學生的參與度，師生共同交流學習心得。

教師在進行課前準備時，需擬定一個具體的課程實施方案，明確教學目標及教學內容，制定教學計劃，明確教學手段和教學評價方式。同時，教師需建立有效的學習激勵機制，確保利用信息手段完成預習活動的可行性。

3.2 線下學習

在該階段融通多種互動式教學方法，采取“項目+工作任務”的實施模式。教師應用視頻課件實施導入課程或者使用學生課前作品將課程導入并借助信息化手段，重點講解每個任務的重點與難點。為了鼓勵學生積極參與到課堂學習中，讓學生通過網絡查找教師提出的問題并回答，同時，為了檢測學生對知識的吸收程度，通過網絡平臺上完成課堂理論測試。為了更好地將理論知識與實際生產聯系起來，采用項目小組的方式，在硬件的支撐下完成相對應的實驗。教師也通過對學生完成實驗過程中出現的問題和理論測試的結果進行分析總結，對易錯問題進一步講解。通過這些方法，讓學生在課中階段將新知識弄懂，牢記于心，提升技能，完成教學培養目標。

在課后階段，師生有效性評價，學生拓寬視野。在該階段，教師對教學過程、學生的學習效果進行考核并引導學生查閱資料、開拓視野、自主創新。學生在該階段需完成課后作業，完成相對應的測試，完成課程評價并到國家資源庫網站查看更多的與課程內容相關的資源，開拓視野，提升自主學習的能力。

4 可測性的考核評價機制

為了克服傳統學生評價弊端，對教學效果的評價更加公正、及時、全面，同時也使教師及時了解學生的學習情況，客觀公正地反映出學生學習的狀況，提高教學效果，促進學生的學習，對混合教學模式的考試機制進行了探索，將過程性評價和總結性評價相結合，構建了具有可測性的考核評價方法并將結果應用到教學實踐中。

該評價方法由過程性評價和總結性評價組成，其中過程性評價指標占比為70%，總結性評價指標占比為30%。將過程性評價和總結性評價結合起來可以從多方面、多視角去考察學生的學習情況，突出學生的應用能力考核。過程性評價主要由線上學習，線下學習和項目完成度組成，總結性評價由學生的期中和期末考試組成。表1為學生學習評價指標組成表。

表1 學生學習評價指標

該評價體系，能夠客觀、全面地評價了學生的學習態度和學習效果，使學生在知識、能力、素質三個方面協調發展。

5 教學實施與教學效果

在2016年，“虛擬化技術”依托北京信息職業技術學院國家高職共享專業教學資源庫的項目完成了電子資源的建設工作，包括課演示課件、虛擬仿真、微課、視頻資源、電子圖片等。在2021年對課程的電子資源進行改造與升級。表2是“虛擬化技術”的課程資源數量表。

表2 “虛擬化技術”課程資源數量統計表

依托已建設完成的課程資源，“虛擬化技術”課程在超星泛雅網絡在線平臺、智慧職教平臺、學銀在線搭建了課程。線上課程按照新修訂的大綱進行設置，每個模塊包括授課的PPT、視頻、虛擬仿真、實驗指導書、對應的課后作業與試題等內容。線上課程已發放任務點78個，題庫包含178道習題，資料庫中包括35個操作視頻和40個微課，滿足了線上教學資源的要求。自2017年在智慧職教建課以來，已有3 600多人學習本課程，16所職業院校引用了本課程，互動量達到了188 989次。

5.1 教學實施

以項目四“服務器虛擬化的基本配置”任務一“vSphere存儲配置”為例，詳細介紹“三階段”混合式教學的教學設計以及具體的實施過程。

在課前階段，教師發布授課內容“vSphere存儲配置的原理及應用”，發布關于vSphere存儲配置的PPT、授課視頻、操作視頻、微課以及課前測試。學生在該階段，明確學習任務，完成線上學習并完成線上測試。教師根據線上測試的情況，調整教學計劃，比如，這節中，學生的理論測試中關于VMFS和RDM的考試題錯誤比較多，學生在實操模擬過程中，對于Openfiler網址的修改存在問題，因此，教師需要調整教學計劃，VMFS、RDM和Openfiler網址修改的方法作為翻轉課堂及討論。在課中階段，首先從常用的國內外磁盤廠家導入，提升學生的興趣，詳細介紹vSphere存儲方式和原理，然后進行師生互換分組討論VMFS、RDM的工作原理，最后師生共同剖析VMFS和RDM的工作原理以及應用，消化課前的難點。在課中階段，為讓學生深刻理解學到的理論知識，在虛擬機里進行iSCSI的存儲配置，著重講述Openfiler的網址修改方法，消除課前難點。在教學實施過程中，采用多種方式進行教學，包括課上實操指導、重點難點通過視頻進行講解以及通過騰訊會議進行直播等等，如圖4所示。在課后階段，教師對學生進行評價，同時，布置課后內容，讓學生進行提升。

圖4 課中階段（課堂教學）采取的多種多樣的教學方式

5.2 教學效果

5.2.1 學習主動性提升達到項目學習目標

任務驅動的教學模式以及線上與線下相結合的教學方法，促進了學生學習的興趣。學生課前自主完成教師布置的任務，課中積極參與各種線上線下活動，課后認真完成作業，在資源庫中查閱相關資料拓寬視野，觀看微課等生動形象的視頻，解決遇到的問題。通過論壇，能夠發表一些自己的見解。變“要我學”為“我要學”，任務完成度90%，優秀率達80%以上，學習主動性提升，完成了學習目標。圖5是學生的課堂表現統計。圖6是學生對教學效果的評價。同時，通過對453名學生對教學效果的問卷調查，52.76%的學生對線上與線下相結合的混合式教學模式比較認同，如圖7所示。

圖5 學生課堂表現統計

圖6 學生對課程的評價

圖7 教學效果調查結果

5.2.2 學生的學習能力得到提升

通過課前預習等方法，促使學生去自主學習，多方面培養學生自主學習的能力。通過對453名學生的問卷調查，有39.74%的學生認為混合式的教學模式大大提高了解決問題的能力，52.54%的學會認為自己解決問題的能力得到提高，如圖8所示。同時對實施混合教學模式班級和未實施混合教學模式班級的總評成績進行對比從圖9中，可以明顯看出，實施了混合式教學的班級成績優于未實施混合式教學的班級。

圖8 學生解決問題的能力效果調查結果

圖9 混合式教學期末考核成績圖與未使用混合式教學期末考核成績圖對比

6 結 論

“虛擬化技術”課程已經開設四年，根據崗位需求、專業標準重構了教學內容；為提高教學質量，將信息技術引入課堂，開展了三階段“混合式”教學；為客觀、全面地評價了學生的學習態度和學習效果，采用了“過程性評價+形成性評價”相結合的方式。通過將形成的教學理論應用于教學實踐，開展多種形式相結合的教學，學生學習的積極性和主動性得到了提高，培養了學生的學習能力，達到了提高教學質量的目的。