基于SPOC的光纤通信系统翻转课堂教学改革

张春梅 沈建华 齐丽娜

摘 要 基于南京邮电大学通信与信息工程学院开展的SPOC课程光纤通信系统线上与线下相结合的混合教学模式，简单阐述SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂教学改革研究的意义，深入讨论开展SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂教学改革的基本思路，指出具体实践中存在的问题。针对这些问题，给出相应的解决办法。

关键词 SPOC；翻转课堂；光纤通信系统；教学改革；MOOC

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：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

近年来，全球范围内的高等教育改革深受网络信息技术发展的影响，各高校内部的课程建设、教学方法、教学理念等均面临新的机遇和挑战。MOOC（Massive Open Online

Course，大规模开放性在线课程）模式的出现为在线教育改革打开一个新的突破口。MOOC模式固有的大规模性、无先修条件性、开放性、免费性等优势，是推动其快速发展的主要动力。但是实践表明，MOOC模式存在注册率高而通过率低、学生知识结构与水平参差不齐、知识产权保护不当等问题[1]。

为了克服MOOC模式中存在的问题，一种新兴的在线教育模式SPOC（Small Private Online Course，小规模限制型在线课程）被提出。针对在校学生和在线学习者，SPOC模式通常分为两类[2]：一类是采取实体课堂教学和在线教学相结合的混合模式，采用MOOC讲座视频实施翻转课堂教学；一类是通过设定合适的申请条件，从申请者中选取出一定规模的学习者纳入SPOC课程。与MOOC模式相比，SPOC模式更适合大学校园内的教学改革，其成本较低，并且能够用来创造收益；结合翻转课堂，教师的指导作用和学生的主体作用均可以得到加强；能够给学生提供深入完整的學习体验，极大提高学生的参与度[1]。因此，SPOC模式在全世界高校范围内受到越来越多的关注。

1966年，英籍华裔科学家高锟提出可以利用光纤进行通信的理论，自此，光纤通信进入飞速发展时期。光纤通信有很多突出的优点，如频带很宽、传输容量很大、中继距离很长、抗电磁干扰性能好、原材料丰富等，正是因为这些优点，光纤通信在全世界范围内得到广泛应用。作为20世纪最伟大的技术发明之一，光纤通信技术是互联网、无线通信、物联网、大数据、云计算、机器学习、虚拟现实等几乎所有网络业务和应用的根基。

光纤通信系统课程是电子信息类专业重要的专业（核心）课程之一，通常包括理论教学和实践教学。理论教学主要涵盖光纤结构及传输机理、光源和光发送机、光检测器和光接收机、无源光器件、光放大器、波分复用系统、光纤通信系统性能分析和基本设计方法等内容。实践教学是对光纤通信系统课程理论教学的重要补充，是增强教学效果的重要支撑。将理论教学与实践教学相结合，可以使得一些复杂抽象的基本概念变得简单形象，从而有助于加深学生对基本概念的理解。

对于实践教学，基于SPOC的光纤通信系统翻转课堂教学与传统的光纤通信系统课程的实践教学方式相同，都需要学生在系统掌握相关理论的前提下，深入实验室对实际的器件进行操作[3]。因此，本文不讨论基于SPOC的“纤通信系统翻转课堂教学的实践环节。

光纤通信系统课程涉及的知识面宽、数学公式繁多、内容抽象，给该课程的教学带来很大挑战。教师既要在有限的课时时间内讲授尽可能多的知识章节，又要保质保量使学生切实理解和掌握相关的内容，并能够应用到具体的实践中。

鉴于光纤通信技术的重要性和光纤通信系统课程的特殊性，为了应对上述教学挑战，笔者在南京邮电大学开展基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂教学改革。实践结果表明，基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂教学融合了线上和线下两种教学模式，丰富了教学内容和教学形式，提高了学生的自主学习能力和思维创新能力，增强了教师的教学热情和指导作用，促进了师生之间的知识互动与情感交流。

2 基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂教学改革的基本思路

结合在南京邮电大学开展的基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂教学案例，笔者总结出如下教学改革的基本思路。

根据SPOC模式的翻转课堂的教学特点，调整光纤通信系统教学大纲 基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂采用的是在线视频教学和实体课堂教学相结合的混合教学模式，学生需要预先通过在线视频资源对光纤通信系统课程涉及的核心知识点有效地进行自主学习，并将在学习过程中遇到的疑点与难点记录下来；然后在实体课堂的教学环节，教师对学生遇到的疑点和难点有针对性地进行答疑解惑。这一系列的教学活动决定了基于SPOC的光纤通信系统翻转课堂的教学大纲必然不同于传统的教学大纲，因此，教师需要在教学内容、教学要求、学时分配等方面进行合理调整。

制作SPOC光纤通信系统课程在线资源，建设SPOC平台 在线资源主要包括在线视频资源、单元测试题库、作业习题库、在线讨论主题等。针对基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂的特点，结合上述调整的教学大纲，教师就可以建立相应的教学内容知识单元体系，通过将知识内容进行合理碎片化，以光纤通信系统中的基本知识点为单位进行拍摄，利用南京邮电大学已有的视频拍摄设备，制作相应的在线教学SPOC视频资源。

另外，根据光纤通信系统课程的特点，主讲教师需要编写相关的教学文档、教学课件、单元测试题库、作业习题库、在线讨论主题等资源，以便学生能够充分利用在线资源进行自主有效学习。笔者利用江苏省在线课程中心（http：//

jiangsu.icourses.cn/）搭建一个实用的SPOC平台，通过该平台上传课程在线资源，并设置合理的申请条件，建立一套有效的注册机制，充分保障该课程的线上教学质量。

根据SPOC模式的翻转课堂的教学特点，设置合理的课堂教学方式 基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂既需要学生在线进行有效的自主学习，又需要教师在实体课堂中进行针对性教学，二者相辅相成，缺一不可。综合考虑学生的在线测试结果、在线讨论主题的研讨情况和学生们通过各种方式（邮件、电话、微信、QQ、线上留言等）给出的反馈意见，教師需要在实体课堂中与学生进行多种互动交流，如讲授、答疑、一对一指导等。特别地，对于某些典型问题，可以让学生分组研讨给出讨论结果；另外，教师也可以提出一些开放性问题，以便充分调动学生研讨的积极性、思考的主动性。

根据SPOC模式的翻转课堂的教学特点，设置多元化的考核方式 与传统光纤通信系统课程的考核方式相比，基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂需要更加多元化的考核方式。教师应该综合考虑学生的线上线下学习表现、在线单元测验结果、在线讨论的积极性、实体课堂教学过程中参与的主动性、小组讨论问题的正确性、课后完成作业的质量效果等因素，设置合理的分数比例，尽量使学生在线上与线下教学活动中的所有表现都能够得到全面充分的考核。

根据SPOC模式的翻转课堂的教学特点，拍摄光纤通信系统课程的开课预告片 与传统光纤通信系统课程的开课方式不同，基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂可以制作更加丰富多样化的开课预告片。在开课预告片中，主讲教师对光纤通信系统课程进行简单介绍，包括该课程的学习内容、考核方式、利用的学习平台等。然后，主讲教师可以利用微信、微博、QQ等平台转发推广，使广大师生能够充分了解光纤通信系统这门课程，对该课程产生兴趣，并加入该课程的学习之中。

3 基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂实践中存在的问题和相应的解决方法

笔者在南京邮电大学通信与信息工程学院开展了一学期的基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂，毫无疑问，基于SPOC模式的翻转课堂为光纤通信系统课程的教学改革带来巨大好处，教师和学生在该课程的学习中进行了充分的交流与合作，切实加强了学生对课程相关知识点的理解和掌握，提高了线上线下学习的积极主动性和效率。但是，笔者发现在该课程的实施过程中也存在一些问题。针对这些问题，笔者提出相应的解决方法。

1）线上教学过程中，偶尔存在网络卡顿、播放视频资源不流畅的现象。对这种情况，虽然可以通过让学生在网络流畅的时候进行在线学习，或者下载视频资源的方式得到解决，但是作为线上教学过程中存在的问题，仍然需要引起必要的重视。

2）线下课堂教学中，偶尔存在讨论题目难度相对较大的情况，导致学生讨论的积极性和主动性有所降低。针对这种情况，教师可以结合具体的情况设置难度适中的讨论题目予以有效解决。此外，教师可以考虑将难度相对较大的题目留作课后作业，以便学生有更充分的时间查阅相关的文献资料之后再进行解答。

3）实体课堂中存在分组讨论时极少数学生参与度不高的现象。针对这种现象，教师可以对参与度不高的学生采取引导式提问的方式，提高其在讨论时的积极性。另外，实践表明，在每次进行实体课堂教学时对学生采取随机分组的形式，使参与度较低的学生每次处于不同的分组，这样可以由同组的其他学生带动其讨论问题的参与度，有效提高其讨论问题的积极性。

4 结语

基于SPOC模式的光纤通信系统翻转课堂改变了传统光纤通信系统课程的教学模式。笔者在南京邮电大学通信与信息工程学院开展基于SPOC的光纤通信系统翻转课堂的实践表明，学生的自主学习能力和思维创新能力均得到明显提高，教师的教学热情和指导作用得到有效增强，师生之间的知识互动与情感交流得到深刻促进。虽然在该课程实施过程中存在一些小问题，但是通过高校、教师和学生三方共同探索，不断尝试新方法、提出新思路，相信基于SPOC的光纤通信系统翻转课堂教学改革一定会取得更大进展。

参考文献

[1]唐友福，丛蕊，雷娜，等.SPOC背景下工程力学课程教学改革研究[J].内江科技，2016（9）：77-78.

[2]康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”：SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014（1）：85-93.

[3]曹雪，李新营.《光纤通信》课程教学内容与方法的改革[J].甘肃联合大学学报：自然科学版，2010（1）：118-121.