融合PBL的微課在《計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)》課程的應(yīng)用研究

熊旺平 周嫻 潘澤強(qiáng) 黃益群

摘要：首先探討微課教學(xué)思維在高等教育發(fā)展的背景與目前的理論研究現(xiàn)狀，分析微課在教育目標(biāo)分類程序教學(xué)的理論基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件課程《計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)》為對(duì)象，結(jié)合本文提出的融合PBL教學(xué)方法的微課設(shè)計(jì)模式，研究微課的通用設(shè)計(jì)模式，包括需求分析、設(shè)計(jì)與之適合微課程的微視頻等，結(jié)合實(shí)際工作，提出適應(yīng)微課程的社會(huì)性的學(xué)習(xí)支持服務(wù)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：微課、PBL、教學(xué)改革、計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

1. 引言

微課概念的最初是由美國(guó)北愛荷華大學(xué)的60秒課程發(fā)展過來的，出發(fā)點(diǎn)是讓希望通過這種教學(xué)模式讓非專業(yè)人士在研究其它學(xué)科領(lǐng)域需要化學(xué)知識(shí)的時(shí)候，也可以隨時(shí)學(xué)習(xí)化學(xué)方面的知識(shí)。正式概念出現(xiàn)是美國(guó)新墨西哥州圣胡安學(xué)院David Penrose 2008年提出的。Penrose教授認(rèn)為在有足夠討論和課后練習(xí)的前提下，短小精悍的知識(shí)脈沖模式也可以與傳統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間課堂授課有著一樣的效果。他也設(shè)計(jì)了微課程建設(shè)的五個(gè)層次。這五層次作為自然科學(xué)知識(shí)挖掘的框架，也成為挖掘知識(shí)的一種形式，訓(xùn)練學(xué)習(xí)者按照所需知識(shí)查找對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。

到了2010年，Van Gray教授與Blaine McCormick教授制作了十二節(jié)微課的必修課，課程內(nèi)容是與可口可樂值得學(xué)習(xí)有關(guān)的。每節(jié)微課包含介紹各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的詳細(xì)內(nèi)容、核心概念和小結(jié)，后續(xù)部分帶有對(duì)應(yīng)的練習(xí)及一些學(xué)習(xí)活動(dòng)，供學(xué)生能夠自發(fā)討論學(xué)習(xí)。

在國(guó)內(nèi)外，作為新出現(xiàn)的事物，在對(duì)微課概念的定義方面，稱得上是百花齊放。國(guó)內(nèi)不同教育領(lǐng)域的研究人員積極探索，對(duì)設(shè)計(jì)微課、微課的應(yīng)用和具體效果都展開了充分的研究與實(shí)踐，產(chǎn)生了對(duì)微課的不同理解及思考，并不斷反思與總結(jié)，讓微課能夠在實(shí)踐中得以探索與發(fā)展。其中胡鐵生老師提出微課具有“主題突出、短小精悍、資源多樣、易于擴(kuò)充”等屬性，并針對(duì)區(qū)域性特點(diǎn)歸納了開發(fā)微課資源共享庫(kù)的步驟和途徑。華南師范大學(xué)焦建利教授2011年整理了國(guó)內(nèi)外對(duì)微課理念的理解，指出作為一種新的嘗試元素，微課改革了面對(duì)面教學(xué)及在線學(xué)習(xí)，但認(rèn)為微課對(duì)所有課程都不是通用的，國(guó)內(nèi)認(rèn)識(shí)微課還有很多盲區(qū)和問題，需要在后續(xù)的實(shí)踐中進(jìn)一步認(rèn)證。另外，李玉平老師所提出的微課的“關(guān)注小現(xiàn)象、開發(fā)小策略、積累小故事”等“三小”研究也為微課發(fā)展指明了思路。

2. 微課理念基于教育目標(biāo)分類理論的理論基礎(chǔ)

從微課界定范圍的角度來觀察，微課是有明顯的目的及指向性，是根據(jù)實(shí)踐教學(xué)要求及新課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，教師也不能隨意設(shè)定，在教育目標(biāo)上限制的要求，包含課程目標(biāo)、學(xué)科教育目標(biāo)、教育總目標(biāo)等方面，這些目標(biāo)主要依照“布盧姆的教育目標(biāo)分類”理論來區(qū)分的。辛普森、布盧姆等人把教育目標(biāo)分為情感領(lǐng)域、動(dòng)作技能領(lǐng)域及認(rèn)知領(lǐng)域等三大領(lǐng)域，把認(rèn)知與知識(shí)從簡(jiǎn)到雜、低到高設(shè)定了不同級(jí)別的目標(biāo)，明確應(yīng)該掌握的程度。

不過教學(xué)與知識(shí)內(nèi)容是微課設(shè)計(jì)的核心部分，所以在微課的設(shè)計(jì)中教育目標(biāo)就顯得尤為重要，教師可以通過布盧姆的教育目標(biāo)分類法，更準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)教學(xué)意義、教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)，掌控所教知識(shí)點(diǎn)在整課程的位置，從層次與要求的不同角度出發(fā)設(shè)計(jì)微課，對(duì)教學(xué)人員明確課程總體目標(biāo)、微課應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)的融合有實(shí)踐指導(dǎo)意義。

3. 融合PBL的微課教學(xué)思路

課堂教學(xué)是藝術(shù)性的工作，很多時(shí)候要“留白”給學(xué)習(xí)人員設(shè)計(jì)思考的空間。根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)考慮開放式教學(xué)，詳細(xì)闡述教學(xué)重難點(diǎn)，留給學(xué)習(xí)人員自學(xué)或復(fù)習(xí)多課程交叉重復(fù)的部分，并提出門檻低點(diǎn)的綜合設(shè)計(jì)性習(xí)題，著重提升學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、聯(lián)想思維及自學(xué)能力，啟發(fā)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性思維。PBL（Problem-Based Learning，簡(jiǎn)稱PBL）是一種基于提出問題、探討問題及解決問題的教學(xué)方法，也稱作問題式學(xué)習(xí)。優(yōu)勢(shì)在于能夠訓(xùn)練學(xué)習(xí)人員的獨(dú)立思維，提高學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)綜合、靈活運(yùn)用的技巧，化被動(dòng)型轉(zhuǎn)為主動(dòng)式學(xué)習(xí)，激發(fā)創(chuàng)新思想。

《計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程。該課程是廣泛應(yīng)用的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，本科生和研究生畢業(yè)后，在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)及硬件等知識(shí)也主要來源于該課程，是一門影響力廣、受益面大的重要專業(yè)課程。在實(shí)驗(yàn)條件不足及教學(xué)課時(shí)減少的情況下，怎樣使學(xué)生實(shí)現(xiàn)“學(xué)有所獲、學(xué)有所得”，是我們從事本課程的教師主要思考的問題，在過去幾年的實(shí)踐教學(xué)中暴露出若干問題：（1）教學(xué)內(nèi)容陳舊和計(jì)算機(jī)發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)相沖突；（2）最新出版教材內(nèi)容和教學(xué)內(nèi)容更新相沖突；（3）投入巨大的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件和教學(xué)實(shí)際內(nèi)容相沖突；（4）逐漸成熟的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容需要更新相沖突；（5）教學(xué)使用的設(shè)備和學(xué)生工作面對(duì)的設(shè)備相沖突。嘗試采用融合PBL的微課來解決這些矛盾，是搞好這門課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。

我們預(yù)設(shè)《計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)》課程的微課建設(shè)應(yīng)該達(dá)到三個(gè)層次的要求：第一個(gè)層次是擴(kuò)大微課受眾的人群，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)使更多的學(xué)習(xí)者能夠共享優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源；第二個(gè)層次是改單向的課堂灌輸模式為雙向互動(dòng)教學(xué)，通過網(wǎng)上來實(shí)現(xiàn)師生交流包含答疑及咨詢等；第三個(gè)層次促進(jìn)《計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)改革，直指學(xué)生能力提高的目標(biāo)。

按照此思路，《計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)》課程的微課建設(shè)方案應(yīng)由微視頻為中心，融合PBL為基礎(chǔ)整合多方面的教學(xué)資源。設(shè)定除了現(xiàn)存的“微視頻”及相應(yīng)配套的“微課件”、“微練習(xí)”、“微教案”外，還會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)者的留言評(píng)論（微點(diǎn)評(píng)）、教師的微反思和用戶學(xué)習(xí)后的反饋意見等（微反饋），甚至能協(xié)助教師完善等擴(kuò)展性、生成性資源，包含更新陳舊的視頻、教案、課件等資源。

我們對(duì)微課的應(yīng)用改革不是簡(jiǎn)單地組織把《計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)》教學(xué)視頻放到線上，更多想實(shí)現(xiàn)的是線下和線上教育結(jié)合起來的混合式教學(xué)模式改革，引入微課絕不是對(duì)現(xiàn)有課堂教學(xué)的搬家，希望能成為傳統(tǒng)課堂教學(xué)的有力補(bǔ)充和完善。

對(duì)微課在本課程的教改效果，首先是密切監(jiān)控實(shí)施情況，掌握學(xué)習(xí)人員對(duì)教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用、學(xué)習(xí)資源、教學(xué)媒體、教學(xué)設(shè)計(jì)等認(rèn)識(shí)的進(jìn)度，量化指標(biāo)分析微課對(duì)提高課程教學(xué)的作用，盡量能得出詳細(xì)數(shù)據(jù)，避免主觀臆斷。其次走訪兄弟院校、召開師生座談會(huì)，積極聽取教學(xué)同行和學(xué)習(xí)人員的意見，通過制定和發(fā)放調(diào)查問卷，分析大家的意見和問題，修正前期工作不足。

4. 結(jié)束語

現(xiàn)在教改政策的大力支持和專業(yè)課程改革本能需求，微課教學(xué)已經(jīng)開始融入到了高校正常的教學(xué)活動(dòng)。本文通過引入微課教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)PBL教學(xué)，改變《計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)》現(xiàn)有的課堂教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)接受到主動(dòng)去思考，從死板記憶到按計(jì)算機(jī)原理分析記憶。學(xué)生們理解的透、學(xué)習(xí)積極性高及掌握的好是提升教學(xué)質(zhì)量的根本。當(dāng)然在實(shí)證研究，我們也發(fā)現(xiàn)目前高校微課教學(xué)暴露的問題：微課實(shí)踐的教師對(duì)微課的部分認(rèn)識(shí)還比較模糊；欠缺有效的師生互動(dòng)及生生互動(dòng)的模式；現(xiàn)在的微課教學(xué)資源還需要進(jìn)一步完善；要成分考慮微課在學(xué)科間的差異性。

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