基于三阶段的“虚拟化技术”课程教学改革与实践

刘海燕，刘晓民，纪兆华，陈婷

（1.北京信息职业技术学院 产业互联网学院，北京 100018；2.内蒙古农业大学 水利与土木建筑工程学院，内蒙古 呼和浩特 010018）

0 引 言

近年来，随着云计算、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术逐渐应用到课堂教学中，混合式教学在国内外许多高校中蓬勃开展和广泛应用。为了提升混合式教学的教学质量，很多学者在教学理论、教学模式，教学方法等方面对混合式教学进行了研究。混合式教学模式也应用到了实际教学中，例如，文献[4]针对无机及分析化学课程为例，提出了以学生为中心，教师为主导的三位一体的混合式教学方法；文献[5]以高校的工业微生物学课程为例，基于超星泛雅网络教学平台，建立集网络课堂和数字化资源为一体的智能教学体系；文献[6]以“船舶锅炉水位控制综合实验”课程教学为例，基于“翻转课堂+雨课堂+MOOC”的教学模式，开展了教学内容、教学设计、考核机制等方面的研究。这些研究成果不仅值得学习和借鉴，而且成为本文研究的理论基础。

1 课程基本情况

“虚拟化技术”是云计算技术应用专业核心课程，该课内容包括服务器管理、网络、存储等方面的知识，范围比较广，理论知识难，学生不易理解；在实操过程中，软件对硬件资源要求高，操作复杂，学生不易掌握。授课方式以教师为中心，教师讲授为主，教学过程中学生参与度不高，课堂气氛沉闷，课堂纪律差，缺少活力，学生主动思考问题的积极性不高，逐渐对该课程的学习失去兴趣。在对学生考核方面，以考试分数为主，经常出现“考前背”的情况，没有达到对学生考核的目的。

针对上述“痛点”问题，教学团队结合高职院校学生的学情实际，进行了教学内容、教学模式及考核体系等环节的改革探索，以期能培养出理论与实践并重、学习能力强、综合素质过硬的复合型应用技术人才。

2 基于工作岗位重构教学内容

为解决课程与实际工作岗位脱离的问题，课题组的教师通过调研北京地区的云计算企业，对虚拟化技术与应用人才的岗位需求进行专业定位。在调研真实岗位的基础上，提炼出虚拟化运维、云计算运维、虚拟化系统集成等典型工作岗位，依据《云计算技术与应用专业标准》、课程教学目标、职业标准将本课程内容重构为5个教学项目，如图1所示。在每个项目中，又分成若干的子任务，图2为项目四的任务分解图。

图1 “虚拟化技术”课程内容设计

图2 项目四的任务分解图

在任务分解完成后，结合“1+”云计算平台运维与开发职业技能等级证书、全国云计算技术与应用职业技能大赛的内容对每一子任务的内容进行重构，将“岗课赛证”落到实处，课程内容动态变化。

3 开展混合式教学提高教学质量

为了提高教学质量，达到最佳的教学效果，培养学生解决问题的能力，构建了“教师主导—学生主体相结合”的混合式教学模式。该模式分为“三阶段”。三阶段分别为课前阶段，课中阶段和课后阶段。在课前阶段为线上学习，这部分主要是学生自学。在课中阶段为线下学习，这部分主要是以教师的教授和学生完成任务为主。课后阶段主要是学生在教师的引导下进行拓展学习，教师对学生的学习进行考核，学生对教师的教学进行评价。图3为三阶段混合式教学设计图。

图3 “三阶段”混合教学课程设计框架图

3.1 线上学习

线上学习是学生利用网络平台通过观看视频、微课、PPT等，完成课前预习，完成教师给定的工作任务，通过虚拟仿真的方式完成一些基本的实验。线上学习的主要目的一是让学生对本节课的内容做到“心中有数”，不懂的地方上课认真听教师讲解，在课上做到“有的放矢”；二是避免“满堂灌”。学生已经对基础知识和基础操作有了一定的认识，在课堂教学时，教师会针对学生存在的疑问重点讲授，提高授课效率的同时还有空闲的时间鼓励学生对一些重点问题进行资料查阅，提高学生的参与度，师生共同交流学习心得。

教师在进行课前准备时，需拟定一个具体的课程实施方案，明确教学目标及教学内容，制定教学计划，明确教学手段和教学评价方式。同时，教师需建立有效的学习激励机制，确保利用信息手段完成预习活动的可行性。

3.2 线下学习

在该阶段融通多种互动式教学方法，采取“项目+工作任务”的实施模式。教师应用视频课件实施导入课程或者使用学生课前作品将课程导入并借助信息化手段，重点讲解每个任务的重点与难点。为了鼓励学生积极参与到课堂学习中，让学生通过网络查找教师提出的问题并回答，同时，为了检测学生对知识的吸收程度，通过网络平台上完成课堂理论测试。为了更好地将理论知识与实际生产联系起来，采用项目小组的方式，在硬件的支撑下完成相对应的实验。教师也通过对学生完成实验过程中出现的问题和理论测试的结果进行分析总结，对易错问题进一步讲解。通过这些方法，让学生在课中阶段将新知识弄懂，牢记于心，提升技能，完成教学培养目标。

在课后阶段，师生有效性评价，学生拓宽视野。在该阶段，教师对教学过程、学生的学习效果进行考核并引导学生查阅资料、开拓视野、自主创新。学生在该阶段需完成课后作业，完成相对应的测试，完成课程评价并到国家资源库网站查看更多的与课程内容相关的资源，开拓视野，提升自主学习的能力。

4 可测性的考核评价机制

为了克服传统学生评价弊端，对教学效果的评价更加公正、及时、全面，同时也使教师及时了解学生的学习情况，客观公正地反映出学生学习的状况，提高教学效果，促进学生的学习，对混合教学模式的考试机制进行了探索，将过程性评价和总结性评价相结合，构建了具有可测性的考核评价方法并将结果应用到教学实践中。

该评价方法由过程性评价和总结性评价组成，其中过程性评价指标占比为70%，总结性评价指标占比为30%。将过程性评价和总结性评价结合起来可以从多方面、多视角去考察学生的学习情况，突出学生的应用能力考核。过程性评价主要由线上学习，线下学习和项目完成度组成，总结性评价由学生的期中和期末考试组成。表1为学生学习评价指标组成表。

表1 学生学习评价指标

该评价体系，能够客观、全面地评价了学生的学习态度和学习效果，使学生在知识、能力、素质三个方面协调发展。

5 教学实施与教学效果

在2016年，“虚拟化技术”依托北京信息职业技术学院国家高职共享专业教学资源库的项目完成了电子资源的建设工作，包括课演示课件、虚拟仿真、微课、视频资源、电子图片等。在2021年对课程的电子资源进行改造与升级。表2是“虚拟化技术”的课程资源数量表。

表2 “虚拟化技术”课程资源数量统计表

依托已建设完成的课程资源，“虚拟化技术”课程在超星泛雅网络在线平台、智慧职教平台、学银在线搭建了课程。线上课程按照新修订的大纲进行设置，每个模块包括授课的PPT、视频、虚拟仿真、实验指导书、对应的课后作业与试题等内容。线上课程已发放任务点78个，题库包含178道习题，资料库中包括35个操作视频和40个微课，满足了线上教学资源的要求。自2017年在智慧职教建课以来，已有3 600多人学习本课程，16所职业院校引用了本课程，互动量达到了188 989次。

5.1 教学实施

以项目四“服务器虚拟化的基本配置”任务一“vSphere存储配置”为例，详细介绍“三阶段”混合式教学的教学设计以及具体的实施过程。

在课前阶段，教师发布授课内容“vSphere存储配置的原理及应用”，发布关于vSphere存储配置的PPT、授课视频、操作视频、微课以及课前测试。学生在该阶段，明确学习任务，完成线上学习并完成线上测试。教师根据线上测试的情况，调整教学计划，比如，这节中，学生的理论测试中关于VMFS和RDM的考试题错误比较多，学生在实操模拟过程中，对于Openfiler网址的修改存在问题，因此，教师需要调整教学计划，VMFS、RDM和Openfiler网址修改的方法作为翻转课堂及讨论。在课中阶段，首先从常用的国内外磁盘厂家导入，提升学生的兴趣，详细介绍vSphere存储方式和原理，然后进行师生互换分组讨论VMFS、RDM的工作原理，最后师生共同剖析VMFS和RDM的工作原理以及应用，消化课前的难点。在课中阶段，为让学生深刻理解学到的理论知识，在虚拟机里进行iSCSI的存储配置，着重讲述Openfiler的网址修改方法，消除课前难点。在教学实施过程中，采用多种方式进行教学，包括课上实操指导、重点难点通过视频进行讲解以及通过腾讯会议进行直播等等，如图4所示。在课后阶段，教师对学生进行评价，同时，布置课后内容，让学生进行提升。

图4 课中阶段（课堂教学）采取的多种多样的教学方式

5.2 教学效果

5.2.1 学习主动性提升达到项目学习目标

任务驱动的教学模式以及线上与线下相结合的教学方法，促进了学生学习的兴趣。学生课前自主完成教师布置的任务，课中积极参与各种线上线下活动，课后认真完成作业，在资源库中查阅相关资料拓宽视野，观看微课等生动形象的视频，解决遇到的问题。通过论坛，能够发表一些自己的见解。变“要我学”为“我要学”，任务完成度90%，优秀率达80%以上，学习主动性提升，完成了学习目标。图5是学生的课堂表现统计。图6是学生对教学效果的评价。同时，通过对453名学生对教学效果的问卷调查，52.76%的学生对线上与线下相结合的混合式教学模式比较认同，如图7所示。

图5 学生课堂表现统计

图6 学生对课程的评价

图7 教学效果调查结果

5.2.2 学生的学习能力得到提升

通过课前预习等方法，促使学生去自主学习，多方面培养学生自主学习的能力。通过对453名学生的问卷调查，有39.74%的学生认为混合式的教学模式大大提高了解决问题的能力，52.54%的学会认为自己解决问题的能力得到提高，如图8所示。同时对实施混合教学模式班级和未实施混合教学模式班级的总评成绩进行对比从图9中，可以明显看出，实施了混合式教学的班级成绩优于未实施混合式教学的班级。

图8 学生解决问题的能力效果调查结果

图9 混合式教学期末考核成绩图与未使用混合式教学期末考核成绩图对比

6 结 论

“虚拟化技术”课程已经开设四年，根据岗位需求、专业标准重构了教学内容；为提高教学质量，将信息技术引入课堂，开展了三阶段“混合式”教学；为客观、全面地评价了学生的学习态度和学习效果，采用了“过程性评价+形成性评价”相结合的方式。通过将形成的教学理论应用于教学实践，开展多种形式相结合的教学，学生学习的积极性和主动性得到了提高，培养了学生的学习能力，达到了提高教学质量的目的。