微課在C語言公共課中的應用

黃麗韶

摘要：針對C語言公共課教學面臨的問題，以一個知識點（遞歸函數）教學為案例，展示了微課的完整應用。從學生的角度去設計和制作微課，體現了以學生為本的教學思想，在一定程度上解決了傳統C語言公共課學生缺乏興趣、注意力不集中、學習效果差等問題。針對非計算機專業學生學習C語言較困難的現象，微課從貼近生活的實例尋找解決問題的方法。在制作微視頻時，將教師講課和課件屏幕分開制作，通過摳頻再合成，解決了現有微視頻中教師和課件不能同時清晰顯示的問題。

關鍵詞：微課；C語言；教學改革

DOIDOI：10.11907/rjdk.161014

中圖分類號：G433

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2016）005-0221-02

0 引言

微課是信息技術與學科教學融合的產物，也是近幾年教學改革的熱門話題。隨著高校微課教學比賽、中國微課大賽等賽事活動的開展，微課迅速升溫。

中文“微課”一詞在2011年10月由廣東省佛山市教育局胡鐵生[1]提出，他定義的微課是：按照新課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為主要載體，記錄教師在課堂教學中針對某個知識點或教學環節所需各種教學資源的有機結合體。

在近幾年國內的一些學術期刊中，對微課內涵的探討主要有3種典型觀點：①微講座（Micro-lecture），即微課是一種教學視頻資源。2008年秋，出現了一種只有一分鐘的“微講座”，由戴維·彭羅斯[2]（David Penrose）首次提出。戴維·彭羅斯被稱為美國新墨西哥州圣胡安學院的“一分鐘教授”，他認為，一分鐘講座將產生與傳統的長時間授課相同的效果；②微課程（Micro-lesson或Mini-course），即微課是以微視頻為中心的資源包。每一個微視頻圍繞一個知識點展開，與第一種微課不同的是，微課程為了支撐整個學習過程，必須有測驗、作業和討論。將教學包上傳到網上，學生可以隨時隨地上網觀看視頻，自主學習并進行單元測驗；③微課教學（Micro-teaching），即微課是一種微型的教學活動。主要包括兩種形態：微課形式教學和微課資源教學。以英國納皮爾大學T. P. Kee教授為代表的微課，由學生進行一分鐘演講。微課資源教學，主要是教師播放相關的微視頻輔助講解，闡述教學中的知識點、重點和難點[3]。本文討論的微課主要是指第二種。

微課是一種創新性教育形式，具備形式多樣、主題突出、短小精趣等特點。微課的形式多樣，主要是指微課視頻的制作方式多樣，有軟件合成式，還有較為流行的攝制型、錄屏型以及混合式；主題突出體現在一個微課只圍繞一個知識點展開，主題明確；微課的教學視頻一般為5-15分鐘。微課以其“短、小、精、趣”的特征，迎合了時代的要求和大眾的心理[4]。

1 C語言公共課教學存在的問題

以筆者學校開設的C語言公共課為例，教學中面臨的主要問題有：①對于非計算機專業的學生來說，程序設計很枯燥，普遍的感受是計算機語言離自己的現實生活較遠，沒有學習的興趣；②C語言公共課課時較少，教師為了完成教學任務，往往滿堂灌，學生難以成為學習的主體；③C語言程序設計知識點較為抽象、連貫性強，一旦前一個知識點沒有掌握，后面的知識點就很難理解，學生會產生厭學情緒。

C語言微課教學中的問題有：①舉例知識擴展較廣，不太適合非計算機專業的學生學習；②C語言微課視頻，有的只有課件錄屏，沒有教師形象，即使有教師，由于光線原因，教師形象和課件屏幕不能同時清晰顯示。

2 微課在C語言公共課中的實施

微課不能單純地將傳統課堂教學實錄切片加工成短視頻，應該在受限的時長內，重新組織教學信息，精心進行教學設計。要研究授課對象，對教材作知識點劃分。本文將以C語言程序設計公共課中的一個知識點（遞歸函數）教學為案例，闡述微課教學的設計與應用。

2.1 微課教學目標設定

《C語言程序設計》是面向非計算機專業理工類學生的公共基礎課，教學目的是掌握程序設計的思路與基本方法，利用程序來解決專業或學習生活中的一些基本問題，培養學生的計算思維能力[5]。針對C語言公共課學生為非計算機專業的特殊性，本微課定位遞歸函數的教學目標為：認識遞歸現象，領悟遞歸現象的本質，能針對簡答問題寫出算法和遞歸程序。

2.2 微課教學內容選取

C語言公共課的教學內容前后聯系緊密。針對每個章節選取的知識點必須清晰且具備連貫性。選取的知識點可以是關鍵概念、難點突破或題型精講等。本文選取的遞歸函數知識地位突出，教學難度較大，先修知識是函數的嵌套，因此它既是關鍵概念，又是函數嵌套中的難點突破。

2.3 微課教學內容處理

微課教學內容確定后，就可根據微課時長進行內容加工和微處理，時長控制在15分鐘。

片頭：遞歸函數。

導入方式眾多，可以開門見山、提出一個疑問或與生活息息相關的現象或復習回顧等方式。無論采取什么方法，都必須吸引學生的注意力，能切入知識點。本文針對遞歸函數的導入設計是基于“程序來源于生活，映射生活，作用于生活”，所以從生活中找到遞歸的現象引入，能更好地提高學生的學習興趣。本文設計的遞歸實例為鏡子中的鏡子、畫中的畫等德羅斯特效應。

正文知識點的講授，要求線索清晰、語言精煉，并結合一定的手勢和表情。在微課的講授中，盡量圍繞一條線索展開，并且該條線索應該能夠覆蓋本次微課的知識點，能體現教學的重點和難點。在講授重點內容時，要求解釋準、精、簡，論據充分。本文設計的遞歸函數微課圍繞漢諾塔游戲這一線索進行，師生共玩3個盤的漢諾塔游戲，逐步總結出游戲的規律。具體步驟如下：

（1）進行以下3個步驟：①將A塔上的n-1個盤子借助C移至B上；②將A上剩下的一個盤子移至C上；③將B上n-1個盤子借助A移至C上。

（2）引導學生發現第①步和第③步是同一個問題，都是將n-1個盤子借助一個空塔移動到另一個塔上，該操作用一個遞歸函數hanoi（）來實現。

（3）引出遞歸的相關概念。若是10個盤子，需移動1 023次，若是64個盤子，需移動約1 844億億次，按每次耗時1ms計算，完成64個盤子的移動需60萬年！如此復雜操作的遞歸函數代碼竟然不到10行，由此引出遞歸的概念、遞歸的條件和遞歸的兩個要素。

（4）從生活中選取一個遞歸現象，引導學生判斷是否符合遞歸條件，是否具備遞歸的兩個要素。設計選取的實例為經典的“你幾歲？”問題。先建立年齡遞歸模型，編寫對應的遞歸函數。

（5）在上述問題的解決過程中引導學生自主發現難點。在遞歸調用的操作過程中，形參和變量的取值容易混淆，是難點所在，只要牢牢把握遞歸就是嵌套這一本質就不容易出錯。接下來播放遞歸調用的操作過程動畫。整個演示過程清晰、明了，不會產生任何混淆。

課程小結部分要求快捷，起到提綱挈領的作用，加深對所學內容的印象。本文遞歸函數的課程小結借助了圖靈獎獲得者Niklaus Wirth的話——利用遞歸解決問題，允許用戶用有限的語句描述無限的對象，從而讓程序代碼變得精簡，提高編程效率。

課后練習部分，讓學生解決有趣的分書遞歸問題。

2.4 微課教學媒體設計

微課視頻的媒體呈現形式多樣，設計步驟如下：

（1）準備好素材，制作好PPT課件。PPT的制作盡量少用文字，因為文字表達的效果有限，文字的表達不如表格，表格不如圖像，圖像不如動畫，在PPT中盡量使用后者。

（2）將講授過程錄像。一般是教師講課的同時進行錄像，這種方式的優點是教師講課很自然，缺點是由于光線原因，教師的形象和課件屏幕不清晰。針對上述問題，將教師講課和課件演示分開錄制，后期再進行合成。教師講課直接對著攝像頭，講課過程中沒有學生。課件演示的錄屏軟件選擇Camtasia Studio。在錄制過程中一邊錄像，一邊配合鼠標的移動和課件進行切換。教師講課時主光一個、側光兩個，拍攝的時候還在主機位提供專用提詞器，場景布置如圖1所示。

（3）將教師講課的錄像和課件演示的錄屏合成。講課錄制好以后，將教師的形象從視頻中摳出來，摳頻工具有Adobe After Effects。將錄屏和錄像合成，使用軟件Adobe Premiere。后期合成后，教師形象和課件屏幕畫面都非常清晰。

（4）為合成的視頻添加字幕。外掛字幕編輯軟件很多，本文選擇SrtEdit。本微課通過視頻+文字+圖片+動畫，全面深入地表達知識點。

2.5 微課教學資源設計

微課教學資源除了上述的微視頻外，還包括教案、課件、過關測試及答案、學習資料及素材、作業及答案、評分標準，甚至還包括教師的教學反思等，所有這些都圍繞一個知識點，構成一個主題鮮明的微課教學資源包。本文設計的遞歸函數教學資源主要包括：課件PPT和過關測試。過關測試主要是客觀題，以選擇和填空的形式出現。在微課視頻制作完畢后，將所有教學資源一并上傳。

3 結語

本文以遞歸函數為例，對微課應用于C語言公共課教學進行了探討。制作的微視頻從生活中的德羅斯特效應、遞歸故事等現象出發，拉近了程序設計與學生之間的距離，利用師生共玩“漢諾塔”游戲來獲得感性認識，激發學生的學習興趣；通過問題“你幾歲？”來具體講解遞歸函數的分析、設計、執行過程；對于遞歸函數調用執行過程不容易把握這一難點，精心制作動畫，巧妙展示程序控制的流程轉向等；總結時用圖靈獎獲得者Niklaus Wirth的話給出遞歸的本質。整個微課設計合理，達到了該知識點教學目的。

參考文獻：

[1]胡鐵生.區域教育信息資源發展的新趨勢[J].電化教育研究，2011 （10）：61-65.

[2]黃建軍，郭紹青.論微課程的設計與開發[J].現代教育技術，2013 （5）：31-35.

[3]教育部全國高校教師網絡培訓中心.中國高校微課研究報告[EB/OL].[2014-07-10].http：//weike.enetedu.com/report/.

[4]魯慶.微課在程序設計課程中的應用[J].柳州職業技術學院學報，2014 （6）：71-72.

[5]唐大仕.“遞歸算法”微課教學設計——以“文科計算機基礎（下）”為例[J].計算機教育，2013 （17）：5-7.

（責任編輯：杜能鋼）