實驗型微課的開發與應用*

夏麗

（南京信息工程大學 大氣科學與環境氣象國家級實驗教學示范中心，江蘇 南京210044）

實驗型微課的開發與應用*

夏麗

（南京信息工程大學 大氣科學與環境氣象國家級實驗教學示范中心，江蘇 南京210044）

微課教學是信息化過程中探索和創新的一種教學模式，實驗型微課是其中重要類別之一。從生動形象性、滿足需求性、避免重復性等角度，說明了實驗型微課對實驗類課程有重要特殊意義。以高校氣象專業實驗課程《系留氣艇探測實驗方法》為例，總結了實驗型微課的制作方法和設計要點，強調了微課腳本的設計和后期編輯的重要性，并說明微課制作具有創作性。同時分析了微課應用中存在的問題及相應的解決建議。通過實驗類課程教學模式的縱向對比，認為微課是真實實驗教學的一個有效的補充教學方式。

微課；實驗類課程；高校；設計制作；應用價值

隨著互聯網的普及和移動終端的產品的更新換代，云資源時代已然到來?！秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中明確提出：信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視[1]。在這樣信息爆炸資源共享的時代背景下，知識的授予和傳播方式在悄然的發生著變革。而“微課”正是在教育信息化發展過程中教育者們在教學方式方法上探索和創新的產物。

當前，國外的典型微課程有可汗學院（Khan Academy）和TED視頻課程，這些資源在網絡上廣為流傳，具有不錯的特色和影響力。在我國，“微課”一詞由廣東省佛山教育局胡鐵生于2011年率先提出[2]，隨著對微課的深入研究和反復實踐，微課的含義也經歷著修改和完善。胡鐵生于2013年指出：微課是指以微小教學視頻為主要載體，針對某個知識點或教學環節而設計開發的一種情景化、支持多種學習方式的新型在線網絡視頻課程[3]。2012年教育部全國高校教師培訓中心舉辦了首屆全國高校微課教學比賽，不少優秀作品脫穎而出。近年來隨著微課建設浪潮的興起，教育研究者們對微課的特征、內涵、發展趨勢的研究較多，如，微課的本體特征有：主題明確突出、內容短小精悍、資源豐富多樣和結構相對獨立；微課的主要類型有：講授型、解題型、答疑型、實驗型、自主探究型[4]；微課的內涵正沿著“微型資源構成—微型教學活動—微型網絡課程”的軌跡發展變化[5]，等等。在微課的類型劃分中，實驗型微課是指針對特定的學科中典型實驗進行設計、操作與演示的視頻，具有較強交互性[6]。不少教育者們研究了微課的制作開發，但只在比較籠統的層面，很少深入各種類別，針對實驗類課程的微課制作的特殊意義、制作方法及應用價值更是鮮有討論。

所以，本文將以高校氣象專業實驗課程《系留氣艇探測實驗方法》為例，來討論實驗型微課的特殊意義、制作要點和應用價值及高校實驗教學方式的對比。

一、微課對實驗類課程的特殊意義

對于實驗類課程而言，非常注重培養學生的動手操作能力。首先，相比于傳統意義上只在教室中用圖片加文字的幻燈片式的教學方式，微課可以提供實物顯示和真人示范的畫面及解說，無疑能夠生動地讓學生領會實驗目的和原理，更加形象清晰地展示實驗操作步驟和要領[7]，達到一目了然的教學效果。

其次，傳統實驗教學通常是在講解實驗原理和方法之后，將學生分為若干組進行動手操作。但高校中有部分實驗存在高成本、高風險、高污染等特性，或者具有時間和地點的限制性。在常規教學中，無法滿足每位學生參與實踐的需求，而實驗型微課卻可以讓學生直觀地補上這一課。實驗型微課正是從學習者的需求角度出發，使學習者產生觀看的動力，從而使微課學習成為日常學習中的一個重要組成部分。

再者，目前絕大多數微課存在利用率不高的問題，僅有16%的教師在自己課堂教學中主動應用微課[8]。部分原因是微課中展現的內容只是課堂內容的翻版。而特殊實驗的微課視頻是實際場景的展現，避免了與課堂理論內容重復的尷尬。

同時實驗型微課又具有普通微課的短小精悍、高度開放和資源共享等普遍優點，有利于其傳播成為有效的教學方式。以上幾點說明微課在實驗類課程教學中發揮著不可替代的作用，具有必要性。

二、實驗型微課的制作

以高校氣象專業實驗課程《系留氣艇探測實驗方法》為例，微課的制作過程一般主要有：選擇主題、內容設計、材料準備、后期編輯[9]。下面將闡述實驗型微課的制作要點及注意事項。

1.選擇主題

通常教師選擇主題時主要基于自己所任教的課程，選取其中一個完整的項目作為備選主題。結合課程特點，考慮因素有以下幾點：系留氣艇探測方法是高空大氣探測中使用比較廣泛的一種，很有學習的必要性。但每次實驗都有較高的成本消耗，比如使用大量氮氣。其次，實驗具有特殊的條件限制，比如風速過高的情況下不能實施，以免損壞設備。所以，以這個實驗為主題的微課視頻，滿足了學生的學習需求，同時也為教師的教學起到輔助作用。

2.內容設計

在確定了主題之后，需要將其細化拆分為一個個小知識點，并根據之間的邏輯關系用一條主線將這些小知識點串聯起來。通常一個實驗實習課需要包含實驗目的、實習內容（儀器組成和原理、實驗方法及步驟、注意事項）和實驗數據處理等幾方面內容。針對微課的“微”的特點，有時單個微課很難囊括全部的內容，可以選取其中幾個部分，其他部分可以另作一期。在知識點的編排上，需要符合學生的認知規律，要引入有趣，逐步推進，層次分明，適當總結[6]。課程設計可采用“任務驅動，問題導向，反饋互動”的原則。

對內容的設計最終體現在腳本的撰寫，微課的腳本就相當于一部電影的劇本,是微課設計的關鍵步驟。另一方面，腳本也對應著后期制作中的字幕材料，所以需要詳細準備。首先是開場，這部分需要在短時間內吸引住學生的注意力，激發學生的好奇心和求知欲，好的開始是成功的一半。其次是內容的過渡銜接，開場與知識點的銜接跨度不能太大，知識點之間的過渡要有邏輯性，由易到難，抽絲剝繭，層層遞進，逐步解決問題。最后是收尾，除了歸納小結、強調重點、與學生互動等等，還可以結合實際生活做適當延伸，起到畫龍點睛的作用。

3.視頻制作

視頻制作的方法有很多，主要為以下四種微課視頻的制作方式：一是視頻拍攝式，可采用專業攝像機、家用式DV或者手機等工具；二是屏幕內錄式，常用的軟件有Camtasia studio、Screencast、屏幕錄像專家等；三是由軟件合成類微課，如由PowerPoint、Flash等軟件錄制或編輯合成；四是由運用以上二種或多種方式混合制作成的微課視頻。根據問卷調查發現，其中63.38%的微課制作者選擇將這幾種方式混合使用，居高校微課制作方式之首[4]。

對于實驗實習類的課程而言，需要有實物展示和操作演示，因此主要采用錄制式。通過攝像機、智能手機等外部設備，對實驗儀器、操作步驟和學習過程等真實場景進行攝制。攝錄過程應注重視頻的質量和效果，因為攝制效果直接關系到微課視頻的觀賞性，要保證聲音清晰和畫面流暢[10]，因此應該根據條件盡可能選擇配置高些的拍攝設備。拍攝場地一般根據拍攝內容的實際需要和拍攝條件來確定，可以選擇實驗或實訓室、虛擬演播室、錄播課室、室外等。拍攝畫面中，老師可以選擇“出鏡”或者“不出鏡”。如果出鏡，要求教師衣著大方，教態莊重，舉止自然，語言清晰流利，在講重點難點時，需要配合音調，合理手勢。有調查顯示，40%的學生認為在視頻中教師形象的出現是比較重要的[11]，說明授課教師的個人魅力展示也是保持學生興趣的重要部分。

4.后期編輯與優化

后期編輯內容一般包含錄制視頻的剪輯，聲音的處理，添加片頭片尾和字幕以及背景音樂等等。據調查發現，52.18%的教師認為微課視頻的后期編輯加工技術難度大[4]，因為關于視頻制作技術和方法是教師們平時很少接觸到的部分。實際上，網絡上現有的相應軟件很多，比如：繪聲繪影、QQ影音、Cooledit、Sony Vegas、Camtasia_Studio等。教師們只要稍加學習和嘗試，就能掌握這些技術，可以通過自己的創意設計個性化的視頻。另一方面，隨著全國微課比賽的激勵和微課教學形式的普及，越來越多的中期攝制和后期編輯是與專業團隊合作完成的。專業團隊可以提供專業的拍攝設備及攝制人員，有的還有專業的演播室等。這些資源可以與授課教師隊伍進行整合，使微課攝制專業化，各盡所長，使微課的可觀性和專業性大大增強[12]。

對實驗型的課程來說，后期制作尤為重要，特別對于戶外實驗過程拍攝，在缺乏專業攝制技能的情況下，很難同時滿足對圖像的要求。對于解說旁白的聲音，力求清晰流暢，一般需要進行降噪處理，或者采用較好的錄音器單獨錄音，在編輯中與畫面合并輸出。對需要強調的重點，應該在視頻畫面中做適當的標注或提示。

微課視頻中字幕是必要的，可以幫助學生理解內容。對于高校的授課視頻，除了確保學生能夠理解之外，還要進一步考慮到國際化問題，字幕最好是中英雙語。一方面，對實驗型的課程而言，很多高端精密儀器都是進口的，對應的是英文說明書。采用中英雙語的字幕，有助于學生實驗儀器類的知識的擴展和融會貫通。另一方面，畢竟在教育全球化的背景下，高校對學生培養需要提升到國際層面，對學生將來的進一步深造做鋪墊。

5.微課制作具有創作性

在創作過程中，教師角色更像是一名導演。從編制劇本，情景設計，橋段過渡，以及對每個細節效果的把握，同時心中期許著視頻播出后能夠“大賣”。或許正是這個原因，許許多多年輕教師為之吸引，使得參與者以對應的知識點為基礎，發揮各自的創新力和想象力，過一把當導演的“癮”。此外，錄制過程非常需要耐心，錄制過程中難免一句話或某個片段出錯，這就需要授課老師不厭其煩的重復好多遍。類似于演員因為某些動作表演做不到位，需要“咔”很多次。在后期編輯優化中，需要花費不少精力去實現創意。從整個過程中體現出的是老師們對教學的一份熱情和熱愛。

三、微課應用中面臨的問題

在這個抓眼球的時代，酷炫的形式無疑可以迅速吸引住學生的注意力。然而形式只是個載體，內容才是教學本質。從舉辦2012年首屆全國高校微課教學比賽以來，微課視頻在設計和制作的水準上都有很大的提升。我們需要避免進入“形式大于內容”的怪圈。追求視聽效果的同時，重點應該放在知識點的編排設計上[13]，巧妙的教學設計是保持高人氣的根本，否則，微課教學就成了視頻特效的比拼，而不是知識內容的傳播。

在資源云共享移動學習的時代，讓學生利用零碎的時間進行自主學習是微課的意義之一。在眾多微課中，與其建設很多個離散的“高大上”的微課視頻，不如將微課進行系列化，專題化[4]，讓學生從單純地欣賞一個個不太相關的視頻轉為系統地自主學習一整套的知識。微課資源的系列化專題化，本身也將成為吸引學生或相關興趣學習者進行自主學習的原因，從而提升了微課資源的利用率。

目前微課平臺設計和應用仍處于探索建設階段，相比微課理論研究和課程模式設計開發研究較為不足，僅占8%和5%[7]；國外這樣的平臺建設相對成熟，比如可汗學院、TED、iTunesU、Wratch Know Learn 等。而國內微課平臺建設相對滯后，現有使用比較多的平臺，如中國微課網、網易公開課等，還有處于探索和改善階段的如騰訊課堂，此外，有些視頻網站如優酷、愛奇藝等，也包含了不少類似微課的系列專題，但需要將其課程化，專業化，歸類化，形成教學氛圍。

四、實驗教學的縱向發展

傳統實驗教學模式是安排學生在固定時間根據實驗教材按部就班完成固定的實驗。往往受實驗室管理和運作制度的限制，存在著教學內容單一，理論和實踐不同步，學生缺乏興趣等問題。這樣的傳統方式已經不能滿足高校實驗教學的需求。

隨著教育信息化改革的深入，實驗教學中引入各類信息化手段。微課即屬于演示實驗的一種，學生可以通過網絡平臺隨時隨地了解實驗過程和相關知識，具有資源共享性。微課“微”的特征可以將難度大的綜合性實驗分塊和簡化，讓學生更容易接受和鞏固知識。目前大多微課設計在教學互動性方面，采用的有問答式和操練式[14]，即與現場學生的問答，或者讓學生自行操練一遍。對微課的使用者而言，微課在實驗類課程的互動性方面略顯不足，需要與其他系統或工具聯合應用。依托于某些平臺，如國外應用較廣的Moodle學習管理系統[15]等，可以實現在線答疑、評測反饋、小組協作等功能。但是Moodle不能單獨使用于實驗教學中，只能作為輔助，與傳統實驗教學混合使用[16]。

在高校教學信息化建設的道路上，實驗教學改革的方向是虛擬仿真實驗教學。虛擬仿真實驗教學除了構建高度仿真的實驗環境和對象，滿足教學需求之外，更重要的是具備一項不可替代的功能，即在涉及高?；驑O端的環境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓練等情況下，提供可靠、安全和經濟的實驗項目[17]。通過計算機虛擬仿真技術,在仿真平臺上模擬各個實驗環節，比其他實驗信息化手段更“真實”，虛實結合的教學形式能有效地增強學生的實踐能力[18]。

國家級虛擬仿真實驗中心的建設已經全面展開，但虛擬仿真平臺的建設耗費的經費比較大，并且制作的技術要求相對較高[19]，離普通教師和學習者有一定的距離。在現階段，微課是比較平易近人，簡單易行的教學模式和學習方式，有著廣泛參與的基礎，是真實實驗教學的一個必要的有效的補充教學方式。

[1]中國高校微課研究報告[R].http://weike.enete-du.com/report/news/pdf_0001.html.2014.

[2]胡鐵生.“微課”: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.

[3]胡鐵生.我國微課發展的三個階段及其啟示[J].遠程教育雜志,2013,(4):36-42.

[4]梁莎.微課制作流程的摸索及意義——以3ds-Max課程為例[J].信息技術與信息化,2015,(03):21-22.

[5]胡鐵生,周曉清.高校微課建設的現狀分析與發展對策研究[J].現代教育技術,2014,02:05-09.

[6]胡鐵生.中小學微課建設與應用難點問題透析[J].中小學信息技術教育,2013,(04):15-18.

[7]鐘紹春,張琢.微課設計和應用的關鍵問題思考[J].中國電化教育,2014,(12):85-88.

[8]胡鐵生,黃明燕,李民.我國微課發展的三個階段及其啟示[J].遠程教育雜志,2013,(4):36-42.

[9]楊嫻.高職護理英語微課的設計與制作——以《外籍病人入院登記表》為例[J].中國醫學教育技術,2015,(01):23-26.

[10]梁厚圣.微課的攝錄與后期制作探究 [J].學理論,2014,(21):71-173.

[11]周賢波.基于學習者角度的微課建設策略研究[J].中國電化教育,2015,(04):81-84+90.

[12]楊紅業.微課視頻如何讓學習者駐足——基于全國首屆高校微課比賽攝制的思考[J].中國教育技術裝備,2013,(24):48-49.

[13]王蕾,李俊.微課在教育領域的研究:回顧與反思——基于內容分析視角的現狀和趨勢分析[J].現代教育技術,2015,(06):83-88.

[14]徐小利.全新思維視域下高校微課程的設計與開發——基于首屆全國高校微課比賽優秀作品的內容分析[J].軟件導刊(教育技術),2014,(03):57-60.

[15]秦 健,杜曉輝,馬紅亮.Moodle學習管理平臺交互性的實證分析[J].中國電化教育，2011(289):86—90.

[16]潘山青,王琴,淺談Moodle在高校實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理,2009,26.

[17]李平,毛昌杰,徐進.開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設 提高高校實驗教學信息化水平[J].實驗室研究與探索，Vol.32 No.1 Nov.2013.

[18]李亮亮，趙玉珍，李正操等.材料科學與工程虛擬仿真實驗教學中心的建設 [J].實驗技術與管理,2014,31(2):5-8.

[19]陳 萍,周會超,周 虛.構建虛擬仿真實驗平臺,探索創新人才培養模式[J].實驗技術與管理,2011,28(3).

（編輯：郭桂真）

G434

A

1673-8454（2017）14-0034-04

2016年大氣科學與環境氣象實驗實習教材建設項目“Methods and Practical Guide of Automatic Surface Weather Observation”（SXJC2016A204）、2014年南京信息工程大學大氣科學與環境氣象實驗實習教材建設項目 “大氣探測實習講義及題庫”（SYJC2014B02）和南京信息工程大學教改項目（N1885013236）。