程序設計類微課設計與應用探討

舒華 廣州大學機械與電氣工程學院

課程建設是教學改革的核心，教學改革不能僅僅停留在固有的教學模式上，也應與時俱進。互聯網的發展，移動終端的應用，為教學帶來了技術的革新和發展契機，隨之學習方式也呈現出多樣化、簡單化、碎片化、可視化、趣味化等特點。為了適應知識經濟和信息化社會對高等專業人才培養的要求，在本科教育教學過程中應用現代信息技術，已經成為當前高校教育改革的一種必然趨勢“。微課”就是在這樣的背景下出現并逐漸興起，利用移動互聯技術結合移動微課學習，運用移動微互動、移動問卷調查等，可建造一個教學成果顯著、高效、學生喜歡的移動微課堂。微課可應用于教學改革、課程體系建設、課題申報、學生在線學習、在線培訓、教學成果展示等多種教學場景，已成為在線學習的一種新形式。

微課的特點是能簡潔明了的幫助學生掌握簡單的概念和原理，但微課也并不是萬能的。微課教學模式并非適用于所有課程教學內容，例如對于需要大量理解、推算及具有復雜概念內容的課程，微課的應用就不一定能取得較好效果。計算機程序設計類課程教學的特點是教學內容相對側重于簡單的概念和原理，注重案例實踐。因此，這種能在短時間內幫助學生提煉出核心概念、展示更多操作案例的微課教學形式，非常適合程序設計類課程教學[1]。

1 微課制作與應用存在問題

微課程是網絡時代的新型教育資源，滿足了學生的個性化學習需求，給教師的專業成長帶來了發展契機。但目前微課的設計和應用中也存在一些待解決問題：

（1）微課資源的開發仍然處于小作坊制作階段，分專業、成系列的推出微課尚顯不足。若想做到有質有量的推出微課，這就必然要改變微課的開發方式。

（2）微課短小精悍，通常只有5-10分鐘。雖然時間短但也是一次完整的課程，具備引入、告知、操練等教學步驟。目前很多的微課只是教師的課堂實錄，缺乏對微課進行有效教學設計。

（3）微課制作技術有一定難度。微課主要是以動畫，音視頻等方式呈現的一種課堂教學形式，需要借助信息技術加以實現。信息技術應用往往涉及計算機操作技術與一些軟件的使用，如會聲會影、Adobe Premiere，Autodesk 3DS Max，Macromedia Flash等，對于非計算機專業的教師確實具有一定難度。如果采取攝像的形式，還需要進行剪輯與后期制作，難度會更大。

（4）在微課應用方面，高等院校微課教學存在著以下幾個問題：絕大多數高校目前還沒有建立微課平臺，或者建立了微課平臺但功能不健全，缺乏教學互動功能，也沒有配套的練習以及評估等在線支持。絕大多數高校的老師只是簡單的發布微課，學生在課后通過視頻的點播、察看以及下載來使用微課，并沒有把微課真正的貫穿到課程教學中來，沒有起到輔助教學的作用。微課平臺缺乏互動機制，從而使得學生與老師，學生與學生間缺乏交流渠道[2,3]。

2 可視化程序設計微課的規劃和設計

2.1 微課的規劃

在微課規劃前先要進行課程分析，根據可視化程序設計的課程教學大綱、課程標準、專業培養目標的要求，分析教學形式和學習資源的合理利用，歸納出課程所有的重點和難點，還要根據課程的教學思路對微課進行總體規劃。本課程分為理論與實驗兩大部分，理論部分內容又可分為初級、中級和高級三個層次。微課按照可視化程序設計課程要求設計思路，結合微課在該課程教學的前、中、后的具體應用進行規劃，具體如表1。

表1 可視化程序設計微課規劃

2.2 微課的系統結構

微課系統是一個完整的基于互聯網的WEB系統，通過對微課應用平臺現狀分析，結合課程學習內容和使用用戶的需求分析，確定系統由微課學習、微課展示、微課管理三大功能模塊組成，具體功能模塊如圖1所示[4]。

圖1 微課系統功能模塊圖

2.2.1微課學習模塊

微課學習模塊為學生提供一個以微視頻為中心的自主學習環境，是本系統的核心功能。該模塊以圖文形式展示課程的章節列表，提供圖、文、視頻等多模式的學習形式。為了進一步促進微課學習，該模塊包括了師生答疑和投票問卷功能，教師和學生可就課程問題進行答疑、交流，并可用投票問卷的形式對課程的學習效果進行反饋。

2.2.2 課程展示模塊

課程展示模塊用于展示課程的基本信息及相關教學資源，包括課程介紹、課程動態、課程建設等子模塊。同時該模塊為學習者提供大量的、豐富的微資源，主要有微視頻、微教案、微課件、微練習、微工具等。教師可通過推薦一些與其學習內容相關的學習資源、學習工具和學習技巧，提升學生學習興趣，促進對自學內容的深入掌握。

2.2.3 微課管理模塊

管理模塊用于管理員對整個微課系統的管理和維護，以保障微課學習順利進行，幫助學生更好的完成學習任務。該模塊包括欄目管理、內容管理、用戶管理、資源管理、交互管理等子模塊。通過對管理模塊的設置，教師可推薦重點內容在微課首頁進行展示。

2.3 微課系統的實現

微課系統主界面采用“三分屏”界面布局，包括三個區域：標題區、內容區和導航區，其主界面、學習界面、互動界面和導航界面分別如圖2（a）（b）（c）（d）所示。為了保證微課系統的科學性、易用性及移植性，該系統采用現階段相對主流的配置技術：系統整體采用B/S結構，系統的硬件環境采用PC Server機型，系統的軟件環境采用Windows 2008 Server r2、IIS7.0、.NET Framework 4.0及SQL Server 2008，涉及的核心技術包括.NET技術、AJAX技術、FLV流媒體技術等[5,6]。

圖2 可視化程序微課界面

2.4 微視頻的制作

微課本質是課程的一種形式，因而教學設計是必不可少的環節。通過教學設計，教師明確微課教學的目標，充實微課視頻的內容，同時采用適合高等院校學生的教學方法，在具體的教學策略方面也要注重對應用技能以及能力的培養。微課視頻每段時長不超過10分鐘，采用工作過程的模式來進行教學。先設定教學情境，布置項目，再按工作流程分解工作任務，完全以學生為主完成任務，教師進行補充說明及指導。

可視化程序設計課程主要講解程序設計及應用相關內容。需要學生了解程序語言基礎，包括基本語法、結構、算法等；掌握常用控件的使用方法、結構化程序設計方法，能夠應用數組、過程等結構來解決實際問題；掌握人機交互的事件處理技術、多窗體程序的編寫和調試技術等。課程中不僅要掌握理論知識還涉及大量的實踐操作，所以在制作微課視頻時必須運用多種技術方法相結合。

（1）PPT法：將課程中涉及到的理論知識、教學步驟及重點難點概述等用PPT的形式制作成知識型微視頻。首先利用Microsoft Office 2003 以上版本制作完成PPT，該PPT 根據教學需要可以插入音樂、圖片、動畫、音視頻等內容。然后，設計 PPT自動播放功能，轉換成為視頻格式（.wmv格式）。

（2）錄屏法：可視化程序設計課程中的軟件實操教學內容采用錄制屏幕的方法，把教師在電腦上實操演示的情況記錄下來，制作成應用型微視頻供學生學習使用。首先下載安裝錄屏軟件，如錄屏大師、屏幕錄屏專家等。然后啟動軟件、戴上耳麥開始講解并同步操作。 結束后，將錄屏文件轉換為.flv格式。

（3）剪輯法：此法主要是對視頻教學錄像等進行修改完善形成新的微課教學資源。可以利用會聲會影等軟件進行視頻切片加工、重組、整合和二次開發等，以完善成為新的微視頻。

3 微課的應用

可視化程序設計微課主要是用來輔助課程的日常課堂教學，實現對常規教學的補充和優化。為了提高課程的效率、效果以及增強課程的靈活性，微課可以全程貫穿該門課程的課前、課中以及課后三個環節并發揮作用，其教學模式如圖3所示[7]。

（1）課前：優化備課環節，激發學生的學習興趣。教師根據學生已有的知識基礎和新知識所需的銜接知識點設計制作成知識型微課，讓學生在課前預習，引發學生思考，引導學生做好課前知識準備。教師可以根據課前預習時學生在互動平臺的提出的問題進行教學調整。

（2）課中：通過在線學習與移動學習，學生已經初步完成了可視化程序設計基礎理論知識的學習。隨后在課堂教學中引入應用型微視頻，學生對程序設計操作中出現的基本問題可以從微課視頻中尋找答案，教師主要是指導學生進行項目實踐、協助解決項目制作過程中重點問題。想辦法引導學生進行交流探討、進行設計分析。

（3）課后：由于課堂教學時間的有限性，程序設計實操耗費時間長，大部分學生無法在課堂教學時間內完成整個教學項目的訓練工作，必須在課后繼續進行項目訓練。此時，學生既可通過觀看微課平臺中各類教學視頻來幫助自己獨立解決項目訓練過程中遇到的問題，也可以通過互動平臺和教師、同學進行問題交流與解答，進一步完成知識內化的學習過程。

圖3 基于微課的教學模式

4 結束語

基于微課教學模式的教學改革對提升學生學習興趣、提高教學質量、培養專業人才具有重要推動作用。從近兩年的教學改革的實施情況來看，學生的積極性、主動性明顯提升，理論水平、實踐能力逐步增強，綜合素質不斷提高，微課教學的有效性初現。但教學改革實踐是一個長期的過程，真正推行微課教學還有很多問題有待解決，因為教師和學生對信息技術的駕馭能力、學生的自主學習習慣以及傳統的教學理念等很多因素都在影響著微課的教學效果，如何更好的發揮微課教學的優勢，還需要更多的來自實際教學的實踐成果。

[1]梁樂明,曹俏俏,張寶輝.微課程設計模式研究-基于國內外微課程的對比分析[J].開放教育研究, 2013,19(1):65-72.

[2]李巧芳,楊文美.我國微課程研究現狀及發展趨勢分析[J].中國教育技術裝備, 2013, 30(10):12-14.

[3]張一用,錢楊義.國內外“微課”資源建設與應用進展[J].遠程教育雜志, 2014, 6:26-33.

[4]周艷,李育澤,徐義東. 基于MOOC理念的微課資源網站設計[J].現代教育技術,2014, 24:113-118.

[5]季益龍,張閃閃,趙俞凌.基于微課程的自主學習系統設計與實現[J].中國教育信息化, 2015, 21:88-91.

[6]盧立建, 林睿.FLV流媒體技術在教學中應用初探[J].中國醫學教育技術, 2008, 22:388-390.

[7]張金磊,王穎,張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志,2012,(4):46-51.