刘馨 秦玉娟 刘扬

[摘 要] 以中兴通讯与兰州工业学院共同推进ICT产教融合项目为背景，校企双方共同建设“数据通信技术”课程，提出基于CDIO理念的线上线下混合式教学改革方案。通过企业项目任务重构教学内容、设计基于BOPPPS模型和雨课堂的教学方式等措施，抓好以学生为中心的课前准备、课中教学、课后巩固三个环节的教学设计，同时加强虚拟仿真和现场实操相结合的实践教学设计，激发学生的学习兴趣，提高学生的工程实践能力和创新能力，从而获得更好的教学效果。

[关键词] 校企协同模式;课程改革;CDIO理念;BOPPPS模型

[基金项目] 2020年度兰州工业学院校级创新创业教育改革项目“基于ICT产教融合的‘数据通信技术应用型课程改革与实践”（LGYCXJG-20-08）;2020年度甘肃省一流本科课程“数据通信技术”（117）;2020年度兰州工业学院一流本科课程建设项目“数据通信技术”（4）

[作者简介] 刘 馨（1983—），女，甘肃兰州人，硕士，兰州工业学院电子信息工程学院副教授，主要从事通信与电子信息研究;秦玉娟（1980—），女，黑龙江绥化人，硕士，兰州工业学院电子信息工程学院副教授，主要从事无线通信研究;刘 扬（1986—），男，甘肃兰州人，学士，北京华晟经世信息技术有限公司高级工程师，主要从事嵌入式系统研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）20-0105-04    [收稿日期] 2021-02-20

随着现代信息技术的迅速发展，高校教学改革正在如火如荼进行中，特别是在后疫情时代，如何寻求有效教学，实现“互联网+”“线上线下混合式教学”，促进学生有效学习，是目前需要思考的问题[1]。当前混合式教学中，一方面存在教学资源建设单一、教学缺乏交互、课堂教学与在线教学融合不足、缺乏系统的混合式教学设计和评价机制等问题;另一方面，应用型本科院校学生自学能力不足、学习积极性不高、学习效果难以保证等问题日益明显[2]。

针对以上问题，笔者利用中兴通讯ICT产教融合項目组与兰州工业学院电子信息工程学院共同推进协同育人项目的契机，将校企合作模式引入“数据通信技术”课程，以国际工程教育改革CDIO理念为基础，设计基于BOPPPS模型和雨课堂的教学模式，有效提高教学质量，提升学生的工程实践能力和创新能力。

一、相关概念

（一）CDIO理念

CDIO工程教育理念是美国MIT及瑞典皇家工学院等4所大学提出的以构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）、运作（Operate）为周期的新型工程教育模式。该模式以学生为核心，让学生自主参与到每个项目环节中，使学生在项目实施过程中培养实践创新能力、团队协作能力和自主学习能力[3]。

（二）BOPPPS模型

BOPPPS教学模型是近年来被北美众多高校推崇的教学模型，它是一种强调学生全方位参与互动和反馈交流的新型教学模式[4]。该模型将教学过程分为六个单元：导入（Bridge-in）、学习目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-assessment）和总结（Summary）[5]。通过对六个单元的教学组织和设计，提高学生的参与度，还可以帮助教师分析教学过程。

（三）智慧教学工具

智能教学工具是实现BOPPPS教学模型的开发平台，目前已有很多，如云班课、雨课堂、智慧树等。其中，雨课堂是学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发的一款基于微信和PPT的智慧教学工具[6]。通过雨课堂，教师在教学过程中推送教学资源、实时互动、单元测试等内容，帮助教师量化了解学生的学习效果，把握学生的学习轨迹，实现教与学的有效融合[7]。

综上所述，随着当前教育信息化的迅速发展，智慧教学工具和创新教学模式的融合应用是高等教育改革的主要方向。因此，在校企协同育人的背景下，本文以“数据通信技术”课程为例，采用CDIO理念，进行了基于雨课堂和BOPPPS模型的教学设计和改革实践，分析和讨论了在教学内容、教学环境、教学设计三个维度上的改革探索。

二、基于CDIO理念的线上线下混合教学模式设计

（一）CDIO理念下重构教学内容

“数据通信技术”是一门实践性很强的课程，依托中兴通讯ICT校企合作项目，由校企双方共同讨论设计教学内容，依据工程应用能力、社会需求、职业资格认证、学科竞赛、素质目标的要求，选取真实企业项目，采用CDIO理念将教学内容整合为5个项目，包括数据通信网络规划、构建小规模园区网、构建可扩展的企业网、构建安全的企业网、高性能网络维护。

（二）教学环境和资源的准备

1.搭建教、学、做一体化的教学环境。本课程根据5个项目内容要求，采用“理论+实践”一体化教学方式，即根据每个项目的教学目标，采用边讲边练的模式，ICT产教融合实验室全网覆盖，学生分组完成项目内容。

2.共享线上线下教学资源。本课程线上教学以ICT产教融合项目的线上经世优学平台和雨课堂为主，在线上教学平台建课，上传课程教学大纲、课件、视频、教学案例、素材资源、试题、作业等资料，并设置相应的任务点，同步发送给班级学生。线下以一体化实验室为主，在线下课堂教学过程中，教师在eNSP模拟仿真软件或真实设备上讲解知识要点并演示，学生分组练习，在实践过程中发现问题，教师辅导答疑，并根据个性化需求进行实践拓展。根据教学目标优化教学内容，将线上、线下、课前、课中和课后教学相互融合，全面提升学生的学习主动性。

（三）混合式教学设计

“数据通信技术”课程在教学设计中以BOPPPS为模型，雨课堂为“器”，设计了集课前预习、课堂学习、课后复习于一体的有效教学模式，突出教学互动与学生的全方位参与。以BOPPPS为模型的教学模式如图1所示。

在教学设计中，教师将本节课的课前预习雨课件推送给学生。该课件包括与本节课相关的图片、视频、概述、重难点等内容，让学生了解相关知识背景和学习目标，完成相关内容的预习，同时在前测环节设计课前预习雨试卷，检验学生的预习效果并及时返回学生;上课时，教师重点改革课堂教学雨课件，围绕教学内容和预习情况将知识点进一步细化，通过雨课件与学生开展互动参与式学习，边讲边练习，同时配合翻转课堂，完成项目任务点;后测环节，针对重点掌握的内容设计课后雨试卷，实时检测学生的理解和掌握程度;总结环节，通过思维导图、知识点总结、拓展试题等手段，帮助学生系统化回顾教学内容，同时进行习题训练和拓展性的案例练习。综上可见，基于BOPPPS模型和雨课堂的“数据通信技术”教学模式，不仅对学生的课下学习给出指导性要求，学生还可根据自己的情况自由安排学习时间，不影响课下的其他安排。

2019—2020学年春季学期，基于雨课堂和BOPPPS模型的教学模式在“数据通信技术”课程中进行了应用实践。以下是教学内容项目4任务10中的一个案例。某企业内网中的主机（192.168.1.2/24）需要访问Internet公网中的某一主机（202.10.1.23/24），但公网主机不能访问内网中的所有主机（192.168.1.0/24网段中的某一主机）。这是一个实际网络建设中关于网络地址转换NAT技术的仿真案例。通过这个案例，可让学生了解私有地址和公有地址的不同，直观地理解为什么使用NAT、NAT用在什么地方、如何配置NAT，进而拓展学生对类似案例的应用。结合“数据通信技术”课程特点，以NAT配置为例展示BOPPPS模型的教学过程，具体设计如图2所示。

1.课前预习：包括导言、目标和前测三部分，均通过“雨课堂+经世优学平台”完成。导言和学习目标的雨课件、资源在课前2天发布，前测预习雨试卷在课前1天发布。

导言采用提出问题的方式引出课程主题，通过发布学习资料和视频，让学生明确学习意图;学习目标是对本课程中的概念、应用和能力提出可量化的要求，从而使学生明确本节课需要掌握哪些知识点，做到心中有数;前测采用雨课堂试卷来完成，设计了4道选择题和1道主观题进行课前调查。4道选择题以基本概念为主，如以下哪些是静态路由和动态路由的不同点？主观题，如：请根据导言中的问题设计网络拓扑结构。前测试卷要求学生限时完成，教师可以了解学生对本课程的认知情况，调整第二天的重点讲解内容。

2.课堂教学：采用参与学习为主的方式。首先是教师精讲本节课相关知识点;其次是翻转课堂，根据课前预习中的问题和设计的网络拓扑，分组进行仿真实验;最后，小组汇报结果，并进行教师、小组、个人三方评价。采用雨课堂记录学生互动情况，用eNSP仿真软件或真实设备实现导言中问题的网络搭建和实现，翻转课堂上通过案例配置加深对知识的理解，通过分组锻炼学生的合作協同能力和表达能力。

3.课后复习：包括后测和总结两部分。采用“雨课堂+思维拓扑图”完成该过程，后测雨试卷和总结资源在课后1～2天发给学生。总结部分，教师以思维导图的方式整合本节课的知识要点，同时延伸思考引出下节课的内容，而学生要梳理出仿真实验的过程、出现的问题及解决办法。布置课后作业，分享相关工程案例拓展知识面，然后根据学习目标设计后测试卷，要求学生在限定时间内完成。通过后测雨试卷，评估学生对原理和方法的掌握情况，为后续内容的开展做铺垫。例如在雨试卷中设计“网络地址转换与网络安全”这一拓展性题目，由学生课后调研分析后形成报告，使学生在理解网络地址转换作用的基础上，分析网络地址转换与网络安全之间的关系，引导学生自觉维护网络安全和社会秩序。

三、结语

基于CDIO工程教育理念的教学法，有效地解决了“数据通信技术”课程建设中学校与企业、教材内容与职业需求、教学过程与工程应用之间的相互融合问题，能够有效提高学生的实践能力和专业技能。同时，本课程采用线上线下混合式教学模式，经世优学平台提供线上资源，以雨课堂为“器”设计基于BOPPPS模型的教学结构，形成教师主导活动和学生参与活动的方式，达成“以能力培养为核心”的教学目标，从而不断完善课程的教与学。

参考文献

[1]曹海艳，孙跃东，罗尧成，等.“以学生为中心”的高校混合式教学课程学习设计思考[J].高等工程教育研究， 2021（1）：187-192.

[2]戴永辉，徐波，陈海建.人工智能对混合式教学的促进及生态链构建[J].现代远程教育研究，2018（2）：24-30.

[3]李岚，杜佳，张晓雨，等.基于CDIO理念的应用型课程混合式教学改革与研究——以《动态Web技术》课程为例[J]. 兰州文理学院学报（自然科学版），2021，35（1）：119-128.

[4]董桂伟，赵国群，管延锦，等.基于雨课堂和BOPPPS模型的有效教学模式探索——以“材料物理化学”课程为例[J].高等工程教育研究，2020（5）：176-182.

[5]朱世敏，盛娟，王岩，等.基于移动学习的BOPPPS对分课堂教学研究与实践[J].工业和信息化教育，2021（1）：67-71.

[6]付秀伟，吕春兰，付莉，等.智能教学环境下BOPPPS模式在自动化专业课程中的应用[J].吉林化工学院学报，2020，37（12）：13-17.

[7]洪锦泉.基于雨课堂的翻转课堂模式教学改革——以

《理论力学》课程教学为例[J].黑河学院学报，2020（2）：115-

117.

Exploration of Mixed Teaching of Applied Courses under the School-Enterprise Integration Model： Taking the Course of Data Communication Technology as an Example

LIU Xin1， QIN Yu-juan1， LIU Yang2

（1. Department of Electronic and Information Engineering， Lanzhou Institute of Technology， Lanzhou， Gansu 730050， China; 2. Beijing Huasheng Jingshi Information Technology Co. Ltd.， Beijing 101100， China）

Abstract： This paper is based on the ZTE and Lanzhou Institute of Technology jointly promoting the ICT industry-education integration project. According to jointly building Data Communication Technology course by both schools and enterprises， the plan of the online and offline hybrid teaching reform can be proposed， which is based on the concept of CDIO. It can improve students' engineering practice and innovation ability by restructuring teaching content through enterprise project tasks， designing a teaching method based on BOPPPS model and Rain Classroom. Also it can stimulate students learning interest by paying attention to the student-centered teaching design of pre-class preparation， in-class teaching and after-class consolidation and the practical design that combines virtual simulation and on-site practical operation， so as to obtain better teaching effect.

Key words： school-enterprise collaboration mode; curriculum reform; CDIO concept; BOPPPS model