微課在C語(yǔ)言公共課中的應(yīng)用

黃麗韶

摘要：針對(duì)C語(yǔ)言公共課教學(xué)面臨的問(wèn)題，以一個(gè)知識(shí)點(diǎn)（遞歸函數(shù)）教學(xué)為案例，展示了微課的完整應(yīng)用。從學(xué)生的角度去設(shè)計(jì)和制作微課，體現(xiàn)了以學(xué)生為本的教學(xué)思想，在一定程度上解決了傳統(tǒng)C語(yǔ)言公共課學(xué)生缺乏興趣、注意力不集中、學(xué)習(xí)效果差等問(wèn)題。針對(duì)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)C語(yǔ)言較困難的現(xiàn)象，微課從貼近生活的實(shí)例尋找解決問(wèn)題的方法。在制作微視頻時(shí)，將教師講課和課件屏幕分開(kāi)制作，通過(guò)摳頻再合成，解決了現(xiàn)有微視頻中教師和課件不能同時(shí)清晰顯示的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：微課；C語(yǔ)言；教學(xué)改革

DOIDOI：10.11907/rjdk.161014

中圖分類(lèi)號(hào)：G433

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7800（2016）005-0221-02

0 引言

微課是信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合的產(chǎn)物，也是近幾年教學(xué)改革的熱門(mén)話題。隨著高校微課教學(xué)比賽、中國(guó)微課大賽等賽事活動(dòng)的開(kāi)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(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，以教學(xué)視頻為主要載體，記錄教師在課堂教學(xué)中針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)所需各種教學(xué)資源的有機(jī)結(jié)合體。

在近幾年國(guó)內(nèi)的一些學(xué)術(shù)期刊中，對(duì)微課內(nèi)涵的探討主要有3種典型觀點(diǎn)：①微講座（Micro-lecture），即微課是一種教學(xué)視頻資源。2008年秋，出現(xiàn)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(chēng)為美國(guó)新墨西哥州圣胡安學(xué)院的“一分鐘教授”，他認(rèn)為，一分鐘講座將產(chǎn)生與傳統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)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(gè)微視頻圍繞一個(gè)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)，與第一種微課不同的是，微課程為了支撐整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，必須有測(cè)驗(yàn)、作業(yè)和討論。將教學(xué)包上傳到網(wǎng)上，學(xué)生可以隨時(shí)隨地上網(wǎng)觀看視頻，自主學(xué)習(xí)并進(jìn)行單元測(cè)驗(yàn)；③微課教學(xué)（Micro-teaching），即微課是一種微型的教學(xué)活動(dòng)。主要包括兩種形態(tài)：微課形式教學(xué)和微課資源教學(xué)。以英國(guó)納皮爾大學(xué)T. P. Kee教授為代表的微課，由學(xué)生進(jìn)行一分鐘演講。微課資源教學(xué)，主要是教師播放相關(guān)的微視頻輔助講解，闡述教學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)[3]。本文討論的微課主要是指第二種。

微課是一種創(chuàng)新性教育形式，具備形式多樣、主題突出、短小精趣等特點(diǎn)。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(xiàn)在一個(gè)微課只圍繞一個(gè)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)，主題明確；微課的教學(xué)視頻一般為5-15分鐘。微課以其“短、小、精、趣”的特征，迎合了時(shí)代的要求和大眾的心理[4]。

1 C語(yǔ)言公共課教學(xué)存在的問(wèn)題

以筆者學(xué)校開(kāi)設(shè)的C語(yǔ)言公共課為例，教學(xué)中面臨的主要問(wèn)題有：①對(duì)于非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，程序設(shè)計(jì)很枯燥，普遍的感受是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言離自己的現(xiàn)實(shí)生活較遠(yuǎn)，沒(méi)有學(xué)習(xí)的興趣；②C語(yǔ)言公共課課時(shí)較少，教師為了完成教學(xué)任務(wù)，往往滿堂灌，學(xué)生難以成為學(xué)習(xí)的主體；③C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)較為抽象、連貫性強(qiáng)，一旦前一個(gè)知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有掌握，后面的知識(shí)點(diǎn)就很難理解，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

C語(yǔ)言微課教學(xué)中的問(wèn)題有：①舉例知識(shí)擴(kuò)展較廣，不太適合非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)；②C語(yǔ)言微課視頻，有的只有課件錄屏，沒(méi)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(shí)清晰顯示。

2 微課在C語(yǔ)言公共課中的實(shí)施

微課不能單純地將傳統(tǒng)課堂教學(xué)實(shí)錄切片加工成短視頻，應(yīng)該在受限的時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，重新組織教學(xué)信息，精心進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。要研究授課對(duì)象，對(duì)教材作知識(shí)點(diǎn)劃分。本文將以C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)公共課中的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)（遞歸函數(shù)）教學(xué)為案例，闡述微課教學(xué)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

2.1 微課教學(xué)目標(biāo)設(shè)定

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是面向非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)理工類(lèi)學(xué)生的公共基礎(chǔ)課，教學(xué)目的是掌握程序設(shè)計(jì)的思路與基本方法，利用程序來(lái)解決專(zhuān)業(yè)或?qū)W習(xí)生活中的一些基本問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力[5]。針對(duì)C語(yǔ)言公共課學(xué)生為非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的特殊性，本微課定位遞歸函數(shù)的教學(xué)目標(biāo)為：認(rèn)識(shí)遞歸現(xiàn)象，領(lǐng)悟遞歸現(xiàn)象的本質(zhì)，能針對(duì)簡(jiǎn)答問(wèn)題寫(xiě)出算法和遞歸程序。

2.2 微課教學(xué)內(nèi)容選取

C語(yǔ)言公共課的教學(xué)內(nèi)容前后聯(lián)系緊密。針對(duì)每個(gè)章節(jié)選取的知識(shí)點(diǎn)必須清晰且具備連貫性。選取的知識(shí)點(diǎn)可以是關(guān)鍵概念、難點(diǎn)突破或題型精講等。本文選取的遞歸函數(shù)知識(shí)地位突出，教學(xué)難度較大，先修知識(shí)是函數(shù)的嵌套，因此它既是關(guān)鍵概念，又是函數(shù)嵌套中的難點(diǎn)突破。

2.3 微課教學(xué)內(nèi)容處理

微課教學(xué)內(nèi)容確定后，就可根據(jù)微課時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行內(nèi)容加工和微處理，時(shí)長(zhǎng)控制在15分鐘。

片頭：遞歸函數(shù)。

導(dǎo)入方式眾多，可以開(kāi)門(mén)見(jiàn)山、提出一個(gè)疑問(wèn)或與生活息息相關(guān)的現(xiàn)象或復(fù)習(xí)回顧等方式。無(wú)論采取什么方法，都必須吸引學(xué)生的注意力，能切入知識(shí)點(diǎn)。本文針對(duì)遞歸函數(shù)的導(dǎo)入設(shè)計(jì)是基于“程序來(lái)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(xiàn)象引入，能更好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本文設(shè)計(jì)的遞歸實(shí)例為鏡子中的鏡子、畫(huà)中的畫(huà)等德羅斯特效應(yīng)。

正文知識(shí)點(diǎn)的講授，要求線索清晰、語(yǔ)言精煉，并結(jié)合一定的手勢(shì)和表情。在微課的講授中，盡量圍繞一條線索展開(kāi)，并且該條線索應(yīng)該能夠覆蓋本次微課的知識(shí)點(diǎn)，能體現(xiàn)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在講授重點(diǎn)內(nèi)容時(shí)，要求解釋準(zhǔn)、精、簡(jiǎn)，論據(jù)充分。本文設(shè)計(jì)的遞歸函數(shù)微課圍繞漢諾塔游戲這一線索進(jìn)行，師生共玩3個(gè)盤(pán)的漢諾塔游戲，逐步總結(jié)出游戲的規(guī)律。具體步驟如下：

（1）進(jìn)行以下3個(gè)步驟：①將A塔上的n-1個(gè)盤(pán)子借助C移至B上；②將A上剩下的一個(gè)盤(pán)子移至C上；③將B上n-1個(gè)盤(pán)子借助A移至C上。

（2）引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)第①步和第③步是同一個(gè)問(wèn)題，都是將n-1個(gè)盤(pán)子借助一個(gè)空塔移動(dòng)到另一個(gè)塔上，該操作用一個(gè)遞歸函數(shù)hanoi（）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（3）引出遞歸的相關(guān)概念。若是10個(gè)盤(pán)子，需移動(dòng)1 023次，若是64個(gè)盤(pán)子，需移動(dòng)約1 844億億次，按每次耗時(shí)1ms計(jì)算，完成64個(gè)盤(pán)子的移動(dòng)需60萬(wàn)年！如此復(fù)雜操作的遞歸函數(shù)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(gè)要素。

（4）從生活中選取一個(gè)遞歸現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生判斷是否符合遞歸條件，是否具備遞歸的兩個(gè)要素。設(shè)計(jì)選取的實(shí)例為經(jīng)典的“你幾歲？”問(wèn)題。先建立年齡遞歸模型，編寫(xiě)對(duì)應(yīng)的遞歸函數(shù)。

（5）在上述問(wèn)題的解決過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)難點(diǎn)。在遞歸調(diào)用的操作過(guò)程中，形參和變量的取值容易混淆，是難點(diǎn)所在，只要牢牢把握遞歸就是嵌套這一本質(zhì)就不容易出錯(cuò)。接下來(lái)播放遞歸調(diào)用的操作過(guò)程動(dòng)畫(huà)。整個(gè)演示過(guò)程清晰、明了，不會(huì)產(chǎn)生任何混淆。

課程小結(jié)部分要求快捷，起到提綱挈領(lǐng)的作用，加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的印象。本文遞歸函數(shù)的課程小結(jié)借助了圖靈獎(jiǎng)獲得者Niklaus Wirth的話——利用遞歸解決問(wèn)題，允許用戶用有限的語(yǔ)句描述無(wú)限的對(duì)象，從而讓程序代碼變得精簡(jiǎn)，提高編程效率。

課后練習(xí)部分，讓學(xué)生解決有趣的分書(shū)遞歸問(wèn)題。

2.4 微課教學(xué)媒體設(shè)計(jì)

微課視頻的媒體呈現(xiàn)形式多樣，設(shè)計(jì)步驟如下：

（1）準(zhǔn)備好素材，制作好PPT課件。PPT的制作盡量少用文字，因?yàn)槲淖直磉_(dá)的效果有限，文字的表達(dá)不如表格，表格不如圖像，圖像不如動(dòng)畫(huà)，在PPT中盡量使用后者。

（2）將講授過(guò)程錄像。一般是教師講課的同時(shí)進(jìn)行錄像，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是教師講課很自然，缺點(diǎn)是由于光線原因，教師的形象和課件屏幕不清晰。針對(duì)上述問(wèn)題，將教師講課和課件演示分開(kāi)錄制，后期再進(jìn)行合成。教師講課直接對(duì)著攝像頭，講課過(guò)程中沒(méi)有學(xué)生。課件演示的錄屏軟件選擇Camtasia Studio。在錄制過(guò)程中一邊錄像，一邊配合鼠標(biāo)的移動(dòng)和課件進(jìn)行切換。教師講課時(shí)主光一個(gè)、側(cè)光兩個(gè)，拍攝的時(shí)候還在主機(jī)位提供專(zhuān)用提詞器，場(chǎng)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(lái)，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(huà)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(guò)視頻+文字+圖片+動(dòng)畫(huà)，全面深入地表達(dá)知識(shí)點(diǎn)。

2.5 微課教學(xué)資源設(shè)計(jì)

微課教學(xué)資源除了上述的微視頻外，還包括教案、課件、過(guò)關(guān)測(cè)試及答案、學(xué)習(xí)資料及素材、作業(yè)及答案、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，甚至還包括教師的教學(xué)反思等，所有這些都圍繞一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)主題鮮明的微課教學(xué)資源包。本文設(shè)計(jì)的遞歸函數(shù)教學(xué)資源主要包括：課件PPT和過(guò)關(guān)測(cè)試。過(guò)關(guān)測(cè)試主要是客觀題，以選擇和填空的形式出現(xiàn)。在微課視頻制作完畢后，將所有教學(xué)資源一并上傳。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以遞歸函數(shù)為例，對(duì)微課應(yīng)用于C語(yǔ)言公共課教學(xué)進(jìn)行了探討。制作的微視頻從生活中的德羅斯特效應(yīng)、遞歸故事等現(xiàn)象出發(fā)，拉近了程序設(shè)計(jì)與學(xué)生之間的距離，利用師生共玩“漢諾塔”游戲來(lái)獲得感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過(guò)問(wèn)題“你幾歲？”來(lái)具體講解遞歸函數(shù)的分析、設(shè)計(jì)、執(zhí)行過(guò)程；對(duì)于遞歸函數(shù)調(diào)用執(zhí)行過(guò)程不容易把握這一難點(diǎn)，精心制作動(dòng)畫(huà)，巧妙展示程序控制的流程轉(zhuǎn)向等；總結(jié)時(shí)用圖靈獎(jiǎng)獲得者Niklaus Wirth的話給出遞歸的本質(zhì)。整個(gè)微課設(shè)計(jì)合理，達(dá)到了該知識(shí)點(diǎn)教學(xué)目的。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：杜能鋼）