微課在《試驗設計與統計分析》課程中的應用①

胡曉蘋 李 武 林 雪 王 露

（海南大學食品科學與工程學院 海南?？?570228）

隨著云計算、物聯網、移動互聯網的大發展，新一輪IT 變革已經到來，不僅人們的日常生活發生著快速的變化，教學方式也在不斷更新，近年來中國高等教育的慕課、微課迎來了快速發展。2013年共有4個全國性微課大賽先后舉辦，這一年堪稱“中國微課元年”［1］，自此，微課成為了中國教育信息化的新熱點。

1 微課簡介

1.1 微課的定義

1993 年美國北愛荷華大學LeRoy A. McGrew教授就提出了60 秒有機化學課，在2008 年微課程（Micro-lecture）這一概念由美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師David Penrose 正式提出，并應用于在線課程［2］。國內于2011 年由佛山市教育局信息中心教師胡鐵山最先提出微課這一概念［3］，所以微課是以短小精悍的微型流媒體教學視頻為主要載體，針對某一知識點或教學環節精心設計開發的一種情景化、趣味性、可視化的數字化學習資源包［4］。微課又稱為“微課程”，以微視頻為核心，并包括與之配套的微練習及微點評等支持性、擴展性資源，從而形成的一個交互式教學環境。

近年來，微課在中小學教育中得到了廣泛應用，并且有許多媒體報道了微課帶動區域教育信息化的成功案例，如揚州市教育局打造的揚州微課微信平臺，涵蓋了從小學知識點到高三試題講解，甚至還擁有學前教育和職業教育的大量微課［5］。隨著2013 年教育部全國高校教師網絡培訓中心舉辦的首屆全國高校微課教學比賽的開展，微課也成為了我國高等教育信息化的新熱點。

1.2 微課的特點

微課必需滿足“短、小、精、悍”的特點?！岸獭敝附虒W視頻的時長要控制在較短的時間段內，最好控制在7～10 min；“小”指教學內容即主題要小，一個視頻只講一個知識點；“精”指教學內容是經過精選的、精彩的；“悍”指這個視頻具備應用面廣、功能強大等特點。

1.3 微課的制作

目前，微視頻的制作主要有3 種方式：外拍式、內錄式和軟件合成式。“外拍式”是借助攝像機、數碼相機、智能手機，甚至是攝像頭等外部視頻拍攝設備等來拍攝傳統課堂授課過程或是拍攝慕課錄制教室的授課過程；“內錄式”即在一個安靜的空間利用電腦自裝的各種錄屏軟件，針對屏幕上展示的內容（課件PPT 及各種軟件的使用）及同步講解進行錄制；“軟件合成式”是通過flash等軟件制作動畫視頻或將PPT轉化為視頻文件等。

2 微課在《試驗設計與統計分析》課程中的應用

2.1 《試驗設計與統計分析》課程特點

食品學科本科教育的《試驗設計與統計分析》課程是為了培養食品科學與工程專業及食品質量與安全專業本科生在進行科學試驗時掌握正確的設計試驗、收集數據及處理數據的方法，能熟練使用相關軟件進行試驗設計及數據分析，為順利完成本科畢業設計及為未來研究生階段的科學研究奠定基礎。但是，一方面由于本課程對統計學基礎要求較高；另一方面，由于課時有限，相關軟件的操作方法在常規課堂講授中難于實現等原因，學生雖然非常重視該課程，但是他們對于相關理論及軟件使用技能的掌握均不理想。

2.2 《試驗設計與統計分析》課程的微課開發

由于本課程具有一定難度，采用傳統課堂教學一節課45 min 只講授理論知識，非?？菰铮虒W效果不佳；此外，課堂教學也很難對相關軟件的使用方法進行詳細講解，而這兩者又是本課程的重點、難點。因此，2020 年海南大學在傳統教學的基礎上采用了微課的輔助教學方式，作為傳統課堂的補充，實踐中將每節微課控制在7～10 min，將內容化整為零，只針對某一個知識難點或重點進行講解并演示其對應的軟件操作。學生可以利用碎片化時間進行學習，有效地解決了他們很難長時間集中精力學習難度較大知識點的問題；另外，由于微視頻可以反復播放，學生可以一邊觀看微視頻一邊自己同步操作軟件，從而對于相應軟件的學習更加得心應手。

以“方差分析”的微課為例，分析微課在《試驗設計與統計分析》課程中的應用情況。該微課是在課堂教學已完成了顯著性差異分析（t-test）的基礎上制作，在講授原理時，教師主要引導學生自主思考如果采用顯著性差異分析的方法應如何解決單因素多個不同水平的差異問題，從而闡明方差分析和顯著性差異分析的區別。微視頻制作采用了內錄式，時長10 min，前6 min 采用PPT講解方差分析的基本原理及其與顯著性差異分析之間的關系；后4 min 為演示軟件SPSS Statistics 23 版來解決某一具體方差分析問題（單因素方差分析，ANOVA）的實際操作過程，并對軟件中每個參數的設置及運算結果進行解讀。在微課開發中，除了微視頻這一核心內容外，還搭配了相應的微練習和微點評，微視頻結尾安排了兩道方差分析的練習題，要求學生在自主學習完微視頻后，自己動手使用SPSS 軟件來做分析，并對結果進行解讀；批閱完練習題后，在微點評環節，教師對練習題進行一定的講評、答疑。

3 《試驗設計與統計分析》課程微課教學效果

筆者講授《試驗設計與統計分析》已有近十年經驗，多年來學生普遍反映，他們非常重視該課程的學習，但是常常苦于該課程難度較大，對數學基礎要求較高，隨著課程越往后推進越來越失去學習的興趣和信心。因此，多年來從考試的成績來看兩極分化較嚴重，課程平均分較低。而學生普遍反映，知道在本科畢業設計及研究生的科學研究階段，響應面試驗設計的常用軟件如De‐sign Expert 和數據分析的常用軟件如SPSS 等的正確使用及對軟件運算結果的正確解讀及其重要。從2020 學年第一學期開始課題組實施了微課輔助教學模式的改革，參與的學生普遍反映通過微課的學習，知識點的學習較透徹，尤其是軟件的使用方法掌握得較好。學生學習的主動性普遍較高，對于看一次無法深入理解的知識點，通過筆記本電腦、平板或手機等不同的移動終端隨時隨地利用碎片化時間反復觀看，對于軟件的操作會一步一步跟隨微視頻學習。學生反映由于每個視頻只有一個知識點并且可以反復觀看，更有信心可以充分掌握這個知識點，不會像傳統課堂，一次課需要接收的內容太多、理論性太強而失去學習的興趣。通過課后的練習題完成情況及考試情況來看，目前開發的《試驗設計與統計分析》微課獲得了良好的教學效果。

隨著云計算、物聯網、移動互聯網的大發展，微課、慕課這些新型教學方式由于不受時間、地點的限制，無疑給傳統教學方式提供了良好的補充。未來，課題組應如何開發質量優異的微課來滿足學生對知識的有效吸收是值得深入研究探討的問題，也是中國教育發展進程中面臨的挑戰。