基于双师教学模式的信息系统组建实验探索

中图分类号：G434文献标识码：A论文编号：1674-2117（2025）09—0039-04

信息科技实验教学需求与双师教学模式的契合

信息科技课程强调实践与创新，在信息科技教学中开设实验课是培养学生解决实际问题能力和提升学生信息素养的重要途径。然而，当前信息科技实验教学面临着如下现实挑战：其一，实验项目与真实问题脱节，难以激发学生的实践能力与创新思维；其二，在课时不足的现状下，在传统教学模式中，学生可接受的个性化指导欠缺，一位教师难以兼顾不同层次学生的实践需求。

双师课堂是一种创新的教学模式，因研究对象和场所不同，其定义与模式也有所差别。本文中的“双师教学”是指由两位教师协同教学，通过师师互动、师生互动等多种互动方式来创设良好的教学情境，激发学生的学习积极性，以此提高教学效率的一种教学活动形式。双师教学模式能够为学生提供丰富的学习资源和有效的学习指导，这与信息科技实验课的教学需求相契合。因此，笔者在《组建远程监控信息系统》实验课中尝试采用双师教学模式，指导学生设计组建远程监控系统，进而探索双师教学模式在信息科技实验课中的应用。

“组建远程监控系统”实验设计与实施

1.实验内容

《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》和《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》都指出，要利用信息技术实验室创设真实的问题情境，为学生提供从信息系统设计规划到软硬件操作的实践体验机会，提高学生利用信息系统解决问题的能力。依据此项内容要求，本实验引导学生根据实际情况规划设计、组建测试远程监控系统，借助数字化工具交流远程监控系统的应用，进而理解控制系统、远程监控等相关概念，掌握远程控制机制，培养学生利用远程监控系统解决实际问题的能力，并提升其信息社会责任感。

2.实验目标

中学生正处于逻辑思维能力快速发展的阶段，具备较强的问题分析能力和动手实验能力。随着监控技术的广泛应用，学生对远程监控系统的应用领域有了一定的了解，并且在物联网、信息系统、数据安全等方面也有了一定的知识储备，这为他们学习“组建远程监控系统”奠定了良好的基础。在教学过程中还需要充分关注个体差异，设计分层次的教学活动，确保每位学生都能在本节课中获得有效的学习体验和能力提升。

信息科技实验课的实验目标制订应紧密结合课程标准、学科核心素养以及学生的实际情况，同时突出实验课的实践性和创新性。笔者通过对课程标准中教学内容和学业要求的分析，结合学情制订了本节课的实验目的： ① 体验远程监控系统的设计规划过程，知道常用的软硬件及其功能。 ② 理解远程监控系统等概念，掌握远程控制机制。 ③ 提高利用信息系统解决问题的能力。实验的重点是：学习两种远程监控系统方案及其组建方式；理解远程监控系统的工作原理。实验的难点是：远程监控系统的功能测试。

3.教学策略

本次实验以双师教学模式为核心，结合任务驱动与小组合作等策略，为学生营造富有挑战性和创新性的学习环境。主讲教师和实验助教分别引领学生学习两种不同的远程监控系统实验方案，学生在多媒体网络环境中，依托学习资源，自主探究完成任务，充分体现了学生的主体地位。两位教师扮演活动组织者的角色，在实验过程中分工明确、协同合作，组织并指导学生完成活动。学生能够同时接触到两种不同的实验思路和方法，拓宽了学习与解决问题的视野。

基于两种实验方案，本次实验准备的硬件设备和软件工具有：无线网络摄像机、平板电脑、旧手机等具备摄像头的移动终端；一机体、远程监控软件。

4.教学过程

基于以上分析，笔者结合教学流程构建了“组建远程监控系统实验的双师教学模式”，如图1所示。

① 实验问题情境。通过向学生展示远程监控系统的应用案例，创设真实的问题情境，引出实验课题“组建远程监控系统”。

设计意图：基于生活中的真实案例创设问题情境，引起学习兴趣，激发学生思考，建立利用远程监控系统乃至信息系统解决生活问题的意识。

② 实验设计方案。主讲教师提出问题“远程监控系统需要哪些硬件和软件”，进而引导学生提出方案一“智能摄像头监控系统”，该方案以无线网络摄像机为核心，结合远程监控软件，实现基本功能。实验助教提出问题“如果没有专业摄像头，如何组建系统”，引出方案二“改造摄像头监控系统”，该方案利用平板电脑、旧手机等移动终端，通过软件配置实现监控功能，强调资源再利用与创新思维。

分组要求：在确定实验方案后，根据现有设备数量合理设置分组（本实验指定4个小组执行方案一，2个小组执行方案二），教师组织学生分工并填写分工表，确保每位学生都有明确的角色与任务。

设计意图：以问题为导向，启发学生思考远程监控系统的组成，从环保和资源再利用角度引导学生探讨改造方案，提出两种实验思路。设计分工表旨在培养学生的团队合作能力与责任意识，从而提升实验效率。

③ 实验探究，实验活动结构如

图2所示。

活动1 实验准备。

活动要求：根据方案说明和分工查看设备性能并填写实验报告（如表1）。

设计意图：学生初步了解实验设备的基本功能与性能参数，为后续操作奠定基础。同时，培养学生养成细致观察、准确记录的科学探究习惯。

活动2- 组建系统实验。

活动要求：根据方案说明和小组分工组建系统并填写实验报告（如表2）。

展示要求：要求学生说明选择方案、实验设备、组建步骤及实验记录。

设计意图：在活动1和活动2成果展示环节，教师利用一机体投屏功能，辅助学生清晰呈现各自小组的实验成果，促进两个方案小组相互了解对方的设备与组建过程。在学生展示时，教师着重指出“这些参数是影响数据采集质量的关键因素”，并引导学生对比分析两组设备的差异，总结其特点。

活动3 测试功能实验。

活动要求：结合方案说明测试系统并填写实验报告（如表3）。

为完成功能测试，本次实验购买了专业的远程监控软件的账号，这样学生就能够体验较多的功能。考虑到学生能力的差异，笔者规定了必做和选做测试，明确了测试指标，降低了功能测试难度，化解了教学难点。

展示要求：学生按图示（如下页图3要求在部署好的实验区域内进行数据采集与控制，并说明选择方案、功能演示及实验记录。

在实验环境部署时，可将采集端与控制端分别置于相邻的两间实验室。这种空间分离但网络联通的布局，既能模拟真实监控场景，又便于教师分组指导。

设计意图：教师引导学生发现“摄像头的可视角度是通过云台实现的”，帮助学生理解设备功能的具体实现机制，深化对技术原理的认识。教师列举双向通话等常用功能及应用场景，向学生传达“技术设计应从需求出发”的理念，培养学生以用户需求为导向的思维。学生通过使用希沃白板的投屏功能完成展示，潜移默化地提升了运用数字化工具解决问题的能力，增强了数字化学习与创新能力。

活动4- 实验探究原理。

活动要求：结合实验过程完成素养提升练习，理解实验原理。

设计意图：通过实验操作与实践探索，引导学生在亲身体验中深化对远程监控系统及其远程控制机制等核心原理的理解与领悟，促进理论知识与实践技能的有机融合，提升学生运用所学知识解决实际问题的能力。

④ 实验总结评价。

教师引入“安全与隐私”这一话题，引导学生以客观、理性的态度看待问题。同时，激励学生保持持续学习的热情，培养创新精神和改造社会的能力，为未来的成长奠定坚实的基础。

遵循“教-学-评”一致性的教学理念，除了通过课堂展示点评等过程性评价以及自评量表来评估学生的学习效果外，本课还设计了一个开放性作业，要求学生结合实际问题，选择合适的方案组建一套远程监控系统，并分享使用过程中遇到的问题和感受，感知信息技术对社会发展的影响。

双师课堂的内涵非常广泛，除了本节课的双师形式之外，线上线下合作的异地双师模式能够实现跨区域合作与资源共享，有效解决资源分配不均衡的问题。当然，双师教学模式并非适用于所有教学场景，但在技术复杂度高、需要多维度指导或学生能力差异显著的项目中，采用双师教学模式能显著提升教学效率。要想在实验课程中实现教学效率的提升，建议重点关注以下实施策略： ① 明确教师分工。除了本实验中两位教师分别引领学习一种实验方案外，还可从教学活动的角度进行分工。主讲教师负责讲解实验的理论知识和操作步骤，引导学生理解实验原理和方法；实验助教负责实验过程中的具体指导，帮助学生解决实际操作中遇到的问题，确保实验顺利进行。 ② 增强课堂互动。在实验过程中，充分利用一机体等多媒体教学工具，增强课堂的互动性，激发学生的学习兴趣。③ 提供个性化指导。教师应提供丰富的学习资源，包括教学视频、文档、案例等，满足不同学生的学习需求。 ④ 及时评价反馈。在实验过程中，教师应及时发现并解决学生遇到的问题，确保实验的顺利进行。

参考文献：

[1也勇，闫慧聪，穆萍．“双师教学”：一种促进基础教育优质资源均衡发展的新模态[J].数字教育，2020，6（01）：15-20

[2]中华人民共和国教育部.普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.[3中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.e

苍山点题

《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》和《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》都强调了实验教学。实验教学成为实施新课程教学的重要手段，通过实验教学能有效突破以往技术应用的单纯操作、算法编程的单纯语法等偏重知识与操作的学习的效率瓶颈，转向利用实验进行技术应用创新设计、利用人工智能生成算法代码来解决问题等核心素养的教育新样态。本期解码，即是通过高中信息技术基于硬件的设计创新实验和义教信息科技基于人工智能模型训练的问题解决实验，共同探讨实验教学的新范式。