高級語言程序設計課程群的微課程設計與研究*

◆黨向盈 喬良才

高級語言程序設計課程群的微課程設計與研究*

◆黨向盈 喬良才

針對高校很多課程知識單元之間具有很強的相關性的特點，以及數(shù)字化技術的新興力量的發(fā)展，提出面向數(shù)字化云平臺高級語言程序設計課程群的微課程的設計模式。

高級語言程序設計；課程群；云平臺技術；AOV關系網

10.3969 /j.issn.1671-489X.2016.02.069

1 引言

現(xiàn)在云服務技術不斷發(fā)展，為互聯(lián)網共享交互提供新模式。微課程是近年來新興的一種教學資源類型，以其“短”“小”“精”“活”的特性，有效地解決了學習量大的問題。微課程在國外的發(fā)展比較早，美國圣胡安學院的戴維·彭羅斯設計出把知識內容在一分鐘之內進行傳授，該設計為微課程的發(fā)展奠定了堅實的基礎。國外比較有代表性的微課程是可汗學院[1]，得到許多網絡學習者的支持和喜愛。微課程在國內的應用比較晚，最先提出這個概念的是廣東的胡鐵生老師[2]。張一春對微課建設的研究與思考[3]，焦建利對微課及其應用與影響的研究[4]，闡述了微課發(fā)展的必要性及重要性。

現(xiàn)在很多關于微課程的研究或實踐，大部分只是針對一門課程設計微課程，然而高校計算機或軟件專業(yè)方向的課程，課程之間具有前驅后繼的關聯(lián)，如果能夠根據(jù)這些課程群的知識單元，建立微課程群的拓撲學習序列，并借助云平臺技術，進行相關知識單元序列的推送方式教學，更利于學生自主學習，提高學習效率。

2 基于課程群知識單元的微課程設計

微課程的設計，不僅可以建立本門課程的微課程體系，還可以與其他相關課程的微課程資源產生知識鏈接。首先，凝練課程群中的各課程重要知識單元，建立各課程知識單元之間的AOV關系網[5]，生成知識單元拓撲序列；其次，建立課程知識單元資源庫；最后，進行微課程群的設計與實施。

構建基于AOV關系網的課程群知識單元拓撲結構因為高級語言程序設計課程是計算機及其相關專業(yè)開設的必修課，有很多后續(xù)課程與其相關，在進行課程設置時可以建立以高級語言程序設計課程為核心，并結合與其聯(lián)系緊密的其他課程，構建高級語言程序設計課程群。該課程群課程可以包括高級語言程序設計C、C++、JAVA（C1），離散數(shù)學（C2），數(shù)據(jù)結構（C3），操作系統(tǒng)（C4），算法設計與分析（C5）等課程。

這些課程之前的關系可以用有向圖更清楚地表示，如圖1所示：圖中頂點表示課程，有向邊（弧）表示先決條件。這種用頂點表示活動，用弧表示活動間的優(yōu)先關系的有向圖稱為頂點表示活動的AOV關系網（Activity On Vertex Network）。因此，對圖1所有頂點進行拓撲排序，可以得到如下有序序列：

C1，C2，C3，C4，C5

當然還有其他序列方式。

圖1 高級程序設計課程群AOV關系網

現(xiàn)實情況，學生在學習課程C5時，僅根據(jù)圖1的課程群AOV關系網是遠遠不夠的，課程內包含的知識單元才是課程之間的真正聯(lián)系。所以，可以借鑒課程群AOV關系網設計思想，設計這些課程群之間知識單元的AOV關系網，從而建立微課程群的知識單元拓撲序列。為了建立知識單元AOV關系網，首先，建立微課程知識單元目標，因為知識單元粒度不大，目標也不宜復雜，每節(jié)微課程的目標應該少而精；其次，建立知識單元資源，考慮到微課程里的知識單元不同于教材單元，需要梳理目標和知識單元資源的關系，其中不僅要有知識單元資源的體量、難度上的考慮，也要考慮到是否需要設置成獨立的知識單元，是否需要補充額外的知識單元；最后，建立知識單元AOV關系網，生成課程之間知識單元拓撲序列。

圖2為高級語言程序設計課程群知識單元之間的AOV關系網，設課程C1共有n1個知識單元，C1k1表示課程C1的第k1個知識單元。類似的，課程C2、C3、C4、C5也采用這種方式對知識單元進行表示。圖中的有向邊表示兩個知識單元之間的前驅和后續(xù)關系。可以根據(jù)課程群知識單元的AOV關系網，并按照一定的算法[6]，生成一系列課程群知識單元拓撲序列，比如如下有序序列：

C11，C22，C3k1，C4k4，C51

圖2 課程群知識單元AOV關系網

微課程知識單元資源的設計雖然當前高級語言程序課程已經有較多的課程資源，但這些資源尚不能完全適應課程群資源的需求，因此要根據(jù)已有研究成果，挖掘出適合于課程群的微課程知識單元資源。設計一節(jié)微課程的核心資源是講解知識單元內容，對核心資源提供的是支持性資源，同時核心資源和支持性資源需要通過接口來與外部的微課程和其他資源產生關聯(lián)。

微課程選取的知識單元內容一般要求指向明確、主題突出、相對完整。它以教學視頻片段為主線，“統(tǒng)整”教學設計（包括教案或學案）、多媒體教學素材和課件、教師課后的教學反思、練習測試、學生的反饋及學科專家的點評等相關教學支持資源，構成一個主題鮮明、結構緊湊、類型多樣的“主題單元資源包”，營造一個真實的“微教學資源環(huán)境”。

微課程實施實施微課程時，具體包括：

1）提煉校本微課程；

2）錄制視頻，課程微型教學視頻是微課程的核心；

3）課程發(fā)布，通過數(shù)字化技術平臺進行課程的發(fā)布；

4）課程實施。

3 基于數(shù)字化云平臺高校微課程的建設

新興的云技術能夠實現(xiàn)微課程資源的同時，也可以是師生交互的平臺。借助數(shù)字化技術優(yōu)勢，利用云平臺新技術[6]，與微課程設計開發(fā)配套使用。可以將開發(fā)的基于知識單元的微課程掛放在云端，學生可以通過跨平臺的云客戶端，利用“碎片化時間”，隨時隨地訪問云端課程資源，還可以通過云平臺提交學習作業(yè)、提出學習疑惑，進行教師評價；教師可以在云端作為資源創(chuàng)建者和組織者，將精心準備的微課程及相關資源進行結構梳理、內容維護，方便學習者進行知識建構。

技術方面，在軟件工程的設計原則和開發(fā)方法的指導下，利用.NET框架、C#語言和SQL Server數(shù)據(jù)庫等技術開發(fā)基于微課程的系統(tǒng)。平臺開發(fā)者負責平臺運行維護、版本更新、完善功能。

4 結語

面向數(shù)字化云平臺的高級語言程序設計課程群之間知識單元微課程的設計，依托課程群之間知識單元的內在聯(lián)系，構建知識單元拓撲序列，并借助數(shù)字化云平臺技術，給學生更加合理科學的自主學習環(huán)境。基于AOV關系網的課程群知識單元拓撲結構，打破一門課程學習的局限性，更好地融合各課程之間的相關知識單元，建立知識單元學習序列，給予學生自主學習的指導，更好地發(fā)揮課程群的整合效應。進一步研究還需要考慮學生的專業(yè)特點及其他相關課程群情況，從而更好地完善高校課程的微課程設計模式。

[1]王星磊,喬愛玲.美國可汗學院對我國網絡教育的啟示:以高校教師網絡培訓為例[J].軟件導刊,2013(5):161-163.

[2]胡鐵生,黃明燕,李民.我國微課發(fā)展的三個階段及其啟示[J].遠程教育雜志,2013(5):36-42.

[3]張一春.微課建設研究與思考[J].中國教育網絡,2013(10):28-31.

[4]焦建利.微課及其應用與影響[J].中小學信息技術教育,2013(4):13-14.

[5]嚴蔚敏,吳偉民.數(shù)據(jù)結構:C語言版[M].北京:清華大學出版社,2012.

[6]趙毅.面向數(shù)字化學習環(huán)境的高校微課程設計與應用研究[D].武漢:華中師范大學,2014:14-25.

G642.4

B

1671-489X(2016)02-0069-02

*項目來源：江蘇省現(xiàn)代教育技術研究課題（基金編號：2015-R-41565）；江蘇省徐州工程學院高等教育教學研究課題（YGJ1530，YGJ1531）。

作者：黨向盈，徐州工程學院信電學院副教授，博士在讀，研究方向為計算機教育與研究；喬良才，徐州工程學院信電學院（221000）。