計算機類專業課程的微課教材建設與應用探索

姜桂洪 孫福振 蘇晶 張冬梅

【摘 要】教材建設是高等教育的基礎要素和必備資源，相關計算機技術的專業課程的微課版教材建設是目前智能手機功能擴展的一種探索，也是改善學生自主學習環境、提高課堂教學信息密度的新實踐。根據與計算機技術相關的專業課程的特點，本文在此提出進行微課版教材建設的一種模式機制，并在微課教材建設和使用的實踐基礎上，探討了使用微課教材對課堂教學設計的影響。

【關鍵詞】微課;立體化教材;教學設計;教學團隊

中圖分類號： G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）19-0130-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.058

Base on Computer Class Professional Course，Microlecture Teaching Material Construction and Exploration

JIANG Gui-hong SUN Fu-zhen SU Jing ZHANG Dong-mei

（School of Computer，Shandong University of Technology，Zibo Shandong 255049，China）

【Abstract】Construction of teaching material is the foundation elements of the higher education and the necessary resources，and related computer technology professional course micro lecture teaching material construction is an exploration of the intelligent mobile phone function extension，and improve the students' autonomous learning environment， improve the classroom teaching information density of new practice.According to the characteristics of professional courses related to computer technology，this paper put forward in micro lecture version of a mechanism model of teaching material construction，and on the basis of the practice construction and use of micro lecture teaching material， discusses the use micro lecture teaching material impact on classroom teaching design.

【Key words】Micro lecture;Stereoscopic teaching materials;Teaching design;Teaching team

0 引言

計算機類專業除了包括計算機科學與技術、軟件工程、物聯網工程、信息安全等常見專業外，數據科學與大數據技術、智能科學與技術等時尚專業也于近年來雨后春筍般的發展起來。計算機專業的學生所要學習的不僅是會使用和開發軟件，還要學習和研究如何更好地開發適合人工智能和大數據技術的計算機系統。微課教材的開發和必要的網絡資源建設是支撐和達到這樣一個能力目標的基礎。

微課版教材是實現教學過程精細化管理的新探索。學生可以利用手機掃描紙質教材印刷的二維碼來瀏覽微視頻，從中獲取學習資源，并進行知識系統的自我構建。其優勢在于可以改變學生的自主學習環境，提高學生學習的興趣，加深學生對相關知識單元的掌握程度。這也對教師的自我知識更新和課堂教學設計提出了更高的要求。

1 微課版教材開發建設的基本過程

微課版教材實際上是紙質教材和出版社微視頻資源管理系統平臺的融合。此前的立體化教材建設基本是以紙質教材為基礎，依托現代教育技術，融合PPT課件、電子教案、習題答案、實驗指導、模擬試題等多種形態的媒體網絡教學資源，以實現多種教學服務為目標的配套教學資源的集合，而支持這些網絡資源的平臺可以是出版社的網站，也可以是高校自己架構的教學平臺。教材建設團隊和微視頻制作是建設高質量的微課教材的必要條件。

1.1 微課教材編寫團隊的建設要求

高等院校的專業建設基礎是教學團隊，建設一支授課技能水平高、專業知識豐富、學術造詣深、富有創新精神、協作能力強的專業隊伍是教材建設可持續發展的保障。教材編寫團隊成員要體現出教學閱歷互補、專業方向多樣化、領域知識水平高、協作能力強等幾方面特征，這也是一個高水平教學團隊的基本特征。教材編著團隊采用任務驅動模式定期研討和分析課程教學過程中存在的問題，可以針對微課教材建設的特點進行交流，并提出相關建議和對策。同時，微視頻的制作還要求團隊主要成員具有嫻熟的視頻錄制和剪輯技術。

1.2 微課版教材建設的基本過程

教材編著之前，首先需要主要成員在估計教材的讀者群、規劃領域知識邊界、配置教材建設的資源、預計使用本教材要達到的能力目標等幾個先期問題達成較為統一的認識;其次是分解課程領域內的知識點，規劃出教材的三級目錄;然后利用目錄結構和預計篇幅從邏輯上檢查教材涵蓋的內容，以教學大綱為依據檢查其是否與相關專業中的前導、后續課程的知識結構協調一致。

在具體的內容描述和剪裁過程中，首先要在保留基本知識、基本操作的基礎上，針對學生的認知水平闡述經典的、核心的內容;既要讓學生能夠高效的構建每一門課程的知識體系，又要了解本課程相關的云計算、大數據技術、人工智能應用等前沿內容。其次，要重視教材與前導課程和后續課程的銜接和協調，教材內容的廣度和深度要適應人才培養層次和課程類型的要求，教材中融入難度合適、數量適當的科學與技術問題，作為基本內容的進一步拓展，體現出以學生為主體的教學思想觀念。再次，還要針對各個知識點在體系結構中的重要程度，編寫例題、習題、實驗和擴展閱讀材料等去幫助學生掌握和理解這些知識點的概念或操作，并從中選出需要進一步進行可視化方法介紹的知識單元，去做錄制微視頻的準備。圖1所示的就是建設微課版教材的基本過程。

教材編寫的過程中，教學團隊需要制度化的反復研討章節內容、視頻內容和教材各章節的篇幅剪裁等，及時納入計算機發展過程中的高水平成果。團隊主要成員對編寫過程中出現的問題進行討論和定奪，關注不能按時完成任務的成員的編寫情況，可以適當的加以幫助或進行協調再分工，防止出現編寫進度出現瓶頸現象。對于實驗項目則要根據學生的年級、層次、專業要求和課程進度等幾方面設計實驗目的和實驗內容，實驗方面的教材章節也要從演示、驗證、設計和綜合等幾個方面去實現課程的實驗目標。

2 微課教材建設模式的探索

許多高校教師，尤其是計算機科學與技術等專業的教師在傳統的立體化教材的網絡資源建設過程中，已經在網站建設、動畫制作、視頻錄制與剪輯等方面受到了很好的技能訓練。這是近年來微課教材建設和發展速度較快的重要基礎。

2.1 微視頻與主教材的內容融合

微課版教材是出版時提供訪問微視頻的二維碼的紙質教材。如圖2所示，主教材是立體化教材建設的核心，與之相關的網絡資源，如微視頻，也應在內容描述、操作步驟等方面體現出針對讀者知識水平、專業教學大綱（課程標準）要求及課程難點與重點的內在聯系。

與主教材配套的輔導書、課程標準、PPT課件、習題答案、模擬試題、實驗指導等資源，可以幫助老師在教學過程中實現因材施教的“個性化教學”目標。這些資源采用不同的編寫方式，把教材的精華從各個角度呈現給教師和學生，既有重復、強調，又有交叉和補充，相互配合，形成一個針對立體化教學資源的有機整體。教師和學生未必需要把每一部分都花時間去讀說聽寫，只要自己通過模擬試題的練習和測試，達到一定的水平即可。

微視頻資源是為了讓學生更清晰地講解工具軟件的使用方法、重點概念、基本操作、典型例題、試驗演示等知識點，并提供進一步深入理解某些重要教學內容的可視化方法。

2.2 制作微視頻的基本要求

微課視頻的內容表達要因應學生的知識水平和教育背景的不同而呈現相應的差異，針對不同學生群體做出適當的差異講解。制作教師需要在教學觀念、授課技能以及知識等層面都要進行必要的探索。微視頻是微課的主要載體，無論是軟件還是硬件的課程，都可以針對常用工具軟件的使用、重點概念、難以理解推導、典型例題、重點實驗演示等而設計開發的一種情景化、支持多種學習方式的新型在線微視頻。

微視頻的內容選擇是教材建設的特色和關鍵，如果將原先講課視頻分解若干一系列片段，那就失去了微課建材建設的目標和特色。應該在應用新視頻技術的基礎上，實現將“精選內容，注重操作，啟發創新，擴展視野”的思想融入微視頻的錄制過程中，充分吸收新概念和新技術，妥善處理傳統內容繼承與學科前沿技術內容引進的關系，重點是和大數據、人工智能、物聯網技術等相關的內容。

2.3 計算機類專業課程微視頻的素材選擇

微課制作的過程需要在教師精心準備的基礎上，可以針對不同層次、不同年級、不同專業方向的學生反復斟酌教學內容以及教學設計。通過請益相關專家學者的意見，做成若干較為完善的典型范例，大家在此基礎上進行大批量的錄制。

微視頻內容設計都是圍繞知識單元、教學活動或某一教學環節而開展的。具體到與計算機相關的專業課程來說，每一門課程的微視頻內容的素材選擇就顯得十分重要。表1就是針對不同學習階段、不同課程屬性中選擇了C語言、計算機組成原理、軟件工程和SQL Server數據庫4門具有代表性的課程，并提供了微視頻錄制單元素材的選擇范例。

3 使用微課版教材對課堂教學的影響

教材建設主要是為教學服務的，課堂教學設計十分重要。即使是使用同一套教材，不同的課程、不同層次的學生需要使用有差異的方法和過程去表達教學信息，這樣才容易達到預期的教學目標。

針對目前高校計算機等相關專業課程，在新技術內容不斷增加的狀況下，教學團隊能夠對某些特定微視頻教學內容進行集中研究，從而不斷提高團隊的專業水平、協調能力以及教學水平。使用微課教材進行教學，課堂節奏的把握成為首要問題。如果課堂教學課時變少，就更需要精心準備和精煉教學語言，既能夠完全能夠展現出知識點核心內容，又要求教師在備課以及講授的過程當中不斷進行一些課堂教學形式的探究，充分展現微課應用的優勢，確保每一個課堂都可以達到理想的教學目標。

學生根據微視頻進行自主學習，不但能夠根據自己學習的節奏學習，而且能夠根據自身的薄弱環節反復觀看，一定程度上提高學生的自主學習能力，現將此課堂教學策略的示意圖整理如圖3所示。

對于選用微課教材的課程，教師首先要提前對學生提出每一次上課的預習任務，讓學生了解本次課需要達到的目標或效果，針對重點內容觀看微視頻，然后可以通過微信群、QQ群或其他在線平臺獲取學生提出的問題。教師進行課堂設計，通過課堂講授、提問、練習和總結等多種交流方式，力爭讓大多數學生達到預期目標。對于個別有問題的學生，可以通過在線方式加強輔導。每次課結束前，要提出下一次課的任務。除此之外，還要定期進行教學研討，通過交流對某些教學單元的教學課堂設計進行方法的探索。

針對一些專業理論較強的課程，如計算機組成原理、編譯原理等課程，授課內容與任職崗位的實際工作需求聯系、融合不夠緊密，教學案例很難突出目前的大數據、云計算、區塊鏈等內容的實用性，與著眼于解決任職崗位需要的宗旨有較大差距。這就需要教師花費更多的時間、精力和資源讓學生重視起來，把課程的知識單元與目前的崗位需求的聯系做更深入的了解。

4 結語

微課教材克服以往教材的單一閱讀形式，并能夠為教學提供多元的解決方案，促進了優秀教學資源的有機整合與合理運用。能夠幫助學生建構真正意義上的自主學習環境，發揮在線共享資源的優勢，是改變課堂教學的師生互動協作模式的新探索，具有一定的教學應用和推廣價值。

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