微課程建設(shè)的裝備需求與實現(xiàn)方案

■吳靖 夏斌

微課程建設(shè)的裝備需求與實現(xiàn)方案

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10.3969/j.issn.1671-489X.2012.32.045

作者：吳靖，教育碩士，江蘇省常州市教育裝備與勤工儉學(xué)管理中心副主任；夏斌，高教碩士，常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院助教。

1 微課程的概念和特點

“微課程”（Micro lecture），最早是由美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級教學(xué)設(shè)計師、學(xué)院在線服務(wù)經(jīng)理戴維·彭羅斯（David Penrose）于2008年秋首創(chuàng)的，是指運(yùn)用建構(gòu)主義方法形成的、以在線學(xué)習(xí)或移動學(xué)習(xí)為目的的實際教學(xué)內(nèi)容[1]。國內(nèi)學(xué)者胡鐵生認(rèn)為微課程是指按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實踐要求，以教學(xué)視頻為主要載體，反映教師在課堂教學(xué)過程中針對某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展教與學(xué)活動的各種教學(xué)資源有機(jī)組合[2]。黎家厚教授認(rèn)為“微課程”時間應(yīng)該在10分鐘以內(nèi)，有明確的教學(xué)目標(biāo)，內(nèi)容短小，集中說明一個問題。與目前各校現(xiàn)行設(shè)置的長期課程相比，微課程具有如下典型特點。

1.1 目標(biāo)明確、主題突出

微課程主要是為了解決課堂教學(xué)中某個學(xué)科知識點，或是反映課堂某個教學(xué)主題的學(xué)與教活動。主要用于學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)。與傳統(tǒng)課堂上需要完成眾多復(fù)雜教學(xué)目標(biāo)而言，學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確、主題更加突出、內(nèi)容更加精練。

1.2 短小精悍、視頻為主

微課程的主要資源是視頻教學(xué)片斷。根據(jù)視覺駐留規(guī)律和中小學(xué)生的認(rèn)知特點，視頻片段一般控制在8～10分鐘。與傳統(tǒng)的45分鐘課堂相比，資源容量較小、時間緊湊、短小精悍。

1.3 依托網(wǎng)絡(luò)、使用方便

微課程的視頻格式一般為支持網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髅襟w格式，學(xué)習(xí)資源包一般以文本、圖片為主，便于網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)。學(xué)生可以利用電腦和各類手持設(shè)備在線觀看微視頻片段、查閱學(xué)習(xí)課件，實現(xiàn)遠(yuǎn)程個性化學(xué)習(xí)。

2 微課程建設(shè)的意義

2.1 提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境

微課程最主要的目的是滿足學(xué)生個性化需求，提供適應(yīng)性學(xué)習(xí)環(huán)境。依托信息化平臺優(yōu)勢，微課程能實現(xiàn)根據(jù)每位學(xué)生的基礎(chǔ)和認(rèn)知特點，尋找最近發(fā)展區(qū)，推送不同微課程視頻和資源，提供不同的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)過程。

2.2 促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變

我國中長期教育改革和發(fā)展綱要指出：信息技術(shù)將對教育產(chǎn)生革命性影響。基于微課程的先學(xué)后教、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、滿10分進(jìn)級，被國外學(xué)者稱為“顛倒的課堂”是學(xué)習(xí)方式變革的一種嘗試。

2.3 提升教師課程開發(fā)能力

課程開發(fā)意識和能力是新課程對教師提出的要求。微課程賦予了教師課程開發(fā)的權(quán)利和可能性。教師可以結(jié)合學(xué)科內(nèi)容特點、教材的自我理解、學(xué)生興趣進(jìn)行統(tǒng)籌考慮后參與開發(fā)，以此激發(fā)教師主體意識，為微課程注入鮮明的個性特征。

3 微課程建設(shè)的裝備需求

3.1 教學(xué)視頻質(zhì)量和帶寬要求

視頻畫面要適合手持移動小屏幕的特點。多采用中景、近景和特寫等小景別畫面，多使用固定鏡頭，保障視頻質(zhì)量。提供給學(xué)生的視頻可通過多種網(wǎng)絡(luò)瀏覽器和通用的流媒體播放器播放，并有不同選擇方案。如果是臺式或筆記本電腦，分辨率不低于720×576、碼流128 kbps～2 Mbps、幀速≥25 FPS。音頻采樣率44.1 K、比特率64～320、音畫同步＜100 MS。如果是移動手持設(shè)備分辨率為一般都不低于480×800，平板設(shè)備的分辨率一般為1024×768。

3.2 微課程網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)平臺要求

能夠支持學(xué)生遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)。學(xué)生能遠(yuǎn)程點播視頻、查閱資源，完成學(xué)習(xí)測評。平臺能根據(jù)學(xué)生測評情況，自動推送不同微課程視頻，提供不同的學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)過程。教師能對教學(xué)資源進(jìn)行編制，完成視頻等資源的上傳、發(fā)布和點播。能及時查看學(xué)習(xí)軌跡，了解學(xué)習(xí)情況，提高后期指導(dǎo)的針對性。平臺安全穩(wěn)定性能要好，確保24小時在線暢通運(yùn)行。

3.3 學(xué)習(xí)環(huán)境要求

微課程支持學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和移動學(xué)習(xí)，因此對帶寬要求不高，廣泛支持手機(jī)等設(shè)備的2G網(wǎng)絡(luò)即可適應(yīng)在低帶寬的情況下流暢運(yùn)行。

4 微課程建設(shè)的裝備實現(xiàn)方案

4.1 視頻制作方案

視頻教學(xué)片斷是微課程的重要組成部分，因此制作適合微課程的視頻是基礎(chǔ)。在設(shè)備的選擇上可以根據(jù)學(xué)校和區(qū)域的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)現(xiàn)狀分層配置。筆者通過實踐提出三種類型的方案供選擇。

1）簡易型。①基本配置：數(shù)碼攝像機(jī)（或網(wǎng)絡(luò)攝像頭）1個，多媒體電腦1臺（液晶顯示器），演示型課件1套。視頻編輯軟件1套。②功能簡述：授課教師利用PPT等軟件自備功能對課件的內(nèi)容進(jìn)行講解、展示和注釋。數(shù)碼攝像機(jī)對著教師或多媒體電腦的液晶顯示屏進(jìn)行拍攝。拍攝結(jié)束后將視頻進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換和標(biāo)簽索引，形成流媒體格式視頻資源。③優(yōu)劣分析和適用范圍：此方案的優(yōu)勢是設(shè)備構(gòu)成成本很低，攝制操作簡便。缺點是后期視頻剪輯要用專業(yè)軟件編輯，音視頻質(zhì)量較低。此方案適合學(xué)科教師自制視頻片斷。

2）標(biāo)準(zhǔn)型。①基本配置：多媒體電腦1臺，手寫板或交互白板1塊，麥克風(fēng)1個。交互型課件1套，錄屏軟件1套。視頻編輯軟件1套。②功能簡述：將交互白板（或手寫板）與電腦連接，操作交互型課件，利用交互白板自帶攝錄軟件或?qū)I(yè)錄屏軟件，對教師授課內(nèi)容進(jìn)行流媒體格式采集，生成微課程視頻。這種視頻采集方式只采集教師的聲音和電腦播放的內(nèi)容，教師本人不出現(xiàn)在視頻中。③優(yōu)劣分析和適用范圍：此方案優(yōu)勢是設(shè)備配置成本適中，操作簡單。缺點是對教師教育技術(shù)能力要求較高，后期視頻剪輯要用專業(yè)軟件編輯。此方案適合以學(xué)校為單位組建的建設(shè)團(tuán)隊。由學(xué)科教師負(fù)責(zé)教學(xué)設(shè)計，由信息技術(shù)教師負(fù)責(zé)設(shè)備的配置、環(huán)境調(diào)試和技術(shù)支持。

3）全自動錄播型。①基本配置：主要包括全自動錄播核心設(shè)備1套（含網(wǎng)絡(luò)直錄播工作站、智能導(dǎo)播控制主機(jī)、錄播系統(tǒng)及平臺軟件、板書定位控制器）；音頻處理系統(tǒng)1套（吊麥話筒、數(shù)控音頻矩陣或數(shù)字調(diào)音臺）；定位跟蹤系統(tǒng)（教師跟蹤系統(tǒng)、學(xué)生定位系統(tǒng)）；攝像機(jī)系統(tǒng)（教師跟蹤攝像機(jī)、學(xué)生跟蹤攝像機(jī)、板書攝像機(jī)）；常態(tài)化操作控制系統(tǒng)（自動控制主機(jī)、時序電源）；多媒體等其它設(shè)備。②功能簡述：全自動錄播系統(tǒng)能實現(xiàn)在沒有技術(shù)人員介入的情況下，實時記錄課堂教學(xué)過程中的教師、學(xué)生、板書、多媒體教學(xué)信號等教學(xué)實景畫面。并能智能切換教師、學(xué)生、板書、多媒體教學(xué)等畫面，有效記錄整個教學(xué)過程的關(guān)鍵信息。最終生成流媒體格式的視頻文件。③優(yōu)劣分析和適用范圍：此方案優(yōu)勢是對教師的教育技術(shù)能力要求水平不高，智能錄播、使用方便。缺點是設(shè)備配置成本很高，需要專業(yè)的技術(shù)公司建設(shè)全自動錄播教室。此方式適合以學(xué)校或以區(qū)域為單位組建微課程建設(shè)核心組。由教研員和學(xué)科教師共同進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，由教育裝備中心、專業(yè)公司建設(shè)全自動錄播教室，由信息技術(shù)教師和專業(yè)技術(shù)人員提供技術(shù)支持。

4.2 微課程學(xué)習(xí)平臺建設(shè)方案

由于微課程學(xué)習(xí)平臺軟硬件配置復(fù)雜，因此需要以區(qū)域為單位進(jìn)行頂層設(shè)計，與專業(yè)公司合作開發(fā)。

1）硬件方案。根據(jù)平臺資源存儲量和后續(xù)利用擴(kuò)充量，硬件系統(tǒng)一般由企業(yè)級服務(wù)器和工作站組成的服務(wù)器群機(jī)組成。路由器、交換機(jī)和不間斷電源按需配置。安裝防火墻與外部隔離，過濾不良信息。

2）技術(shù)實現(xiàn)。服務(wù)器端可以采用微軟、Unix平臺搭建學(xué)習(xí)平臺，建議采用J2EE技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，使其具有廣泛的跨平臺的特性。數(shù)據(jù)庫管理平臺建議采用SQL或免費開源的MySQL作為支撐。在資源的推送上，采用Agent技術(shù)實現(xiàn)。Agent技術(shù)是一個具有自適應(yīng)性和智能性的軟件實體，能夠通過感知自身和環(huán)境中的信息，能代表用戶或其他程序，自主采取行動，以主動服務(wù)的方式完成預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)或任務(wù)[3]。在智能學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中，利用張際平教授提出的LPSS技術(shù)[4]。建立答案庫，對學(xué)生提問的文本自動分析，理解問題并給出答案。答案庫應(yīng)該是開放的，經(jīng)解答的新問題應(yīng)可以方便地被擴(kuò)充進(jìn)來。

4.3 學(xué)習(xí)環(huán)境技術(shù)實現(xiàn)方案

1）上網(wǎng)方式：最普遍的是ADSL接入方式，這是電信為普通家庭用戶提供的上網(wǎng)方式。優(yōu)點是利用現(xiàn)有的電話線接入，節(jié)省費用。目前常用的是光纖接入方式，局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體的接入方式。優(yōu)點是傳輸容量大、傳輸質(zhì)量好、損耗小。另外一種是3G無線網(wǎng)絡(luò)接入方式，利用3G手機(jī)或是無線上網(wǎng)卡，都可以方便地連接入網(wǎng)。優(yōu)點是安裝便捷，隨時上網(wǎng)。

2）硬件設(shè)備：臺式電腦（或筆記本電腦）、Pad、智能手機(jī)等手持學(xué)習(xí)設(shè)備；上網(wǎng)需要的路由器、網(wǎng)卡等。

3）軟件環(huán)境：普通電腦需要安裝Windows、Unix等操作系統(tǒng)。手持移動學(xué)習(xí)設(shè)備，需要有蘋果、安卓等操作系統(tǒng)。此外還需要安裝包、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺客戶端和視頻播放軟件。

[1]關(guān)中客.微課程[J].中國信息技術(shù)教育,2011(17):14.

[2]胡鐵生.“微課”：區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢[J].電化教育研究,2011(10):61-65.

[3]張光,孔令富.基于移動代理的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)模型構(gòu)建[J].湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報,2012(2):15-17.

[4]高丹丹.基于事例推理(CBR)的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)[J].電化教育研究,2004(12):61-64.

1 常州市教育裝備與勤工儉學(xué)管理中心；2 常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院）