微课程建设的装备需求与实现方案

■吴靖 夏斌

微课程建设的装备需求与实现方案

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10.3969/j.issn.1671-489X.2012.32.045

作者：吴靖，教育硕士，江苏省常州市教育装备与勤工俭学管理中心副主任；夏斌，高教硕士，常州纺织服装职业技术学院助教。

1 微课程的概念和特点

“微课程”（Micro lecture），最早是由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理戴维·彭罗斯（David Penrose）于2008年秋首创的，是指运用建构主义方法形成的、以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容[1]。国内学者胡铁生认为微课程是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合[2]。黎家厚教授认为“微课程”时间应该在10分钟以内，有明确的教学目标，内容短小，集中说明一个问题。与目前各校现行设置的长期课程相比，微课程具有如下典型特点。

1.1 目标明确、主题突出

微课程主要是为了解决课堂教学中某个学科知识点，或是反映课堂某个教学主题的学与教活动。主要用于学生课前预习、课后复习。与传统课堂上需要完成众多复杂教学目标而言，学习目标更加明确、主题更加突出、内容更加精练。

1.2 短小精悍、视频为主

微课程的主要资源是视频教学片断。根据视觉驻留规律和中小学生的认知特点，视频片段一般控制在8～10分钟。与传统的45分钟课堂相比，资源容量较小、时间紧凑、短小精悍。

1.3 依托网络、使用方便

微课程的视频格式一般为支持网络传输的流媒体格式，学习资源包一般以文本、图片为主，便于网络呈现。学生可以利用电脑和各类手持设备在线观看微视频片段、查阅学习课件，实现远程个性化学习。

2 微课程建设的意义

2.1 提供自适应学习环境

微课程最主要的目的是满足学生个性化需求，提供适应性学习环境。依托信息化平台优势，微课程能实现根据每位学生的基础和认知特点，寻找最近发展区，推送不同微课程视频和资源，提供不同的学习策略和学习过程。

2.2 促进学生学习方式的改变

我国中长期教育改革和发展纲要指出：信息技术将对教育产生革命性影响。基于微课程的先学后教、远程学习、满10分进级，被国外学者称为“颠倒的课堂”是学习方式变革的一种尝试。

2.3 提升教师课程开发能力

课程开发意识和能力是新课程对教师提出的要求。微课程赋予了教师课程开发的权利和可能性。教师可以结合学科内容特点、教材的自我理解、学生兴趣进行统筹考虑后参与开发，以此激发教师主体意识，为微课程注入鲜明的个性特征。

3 微课程建设的装备需求

3.1 教学视频质量和带宽要求

视频画面要适合手持移动小屏幕的特点。多采用中景、近景和特写等小景别画面，多使用固定镜头，保障视频质量。提供给学生的视频可通过多种网络浏览器和通用的流媒体播放器播放，并有不同选择方案。如果是台式或笔记本电脑，分辨率不低于720×576、码流128 kbps～2 Mbps、帧速≥25 FPS。音频采样率44.1 K、比特率64～320、音画同步＜100 MS。如果是移动手持设备分辨率为一般都不低于480×800，平板设备的分辨率一般为1024×768。

3.2 微课程网络化学习平台要求

能够支持学生远程学习。学生能远程点播视频、查阅资源，完成学习测评。平台能根据学生测评情况，自动推送不同微课程视频，提供不同的学习策略和学习过程。教师能对教学资源进行编制，完成视频等资源的上传、发布和点播。能及时查看学习轨迹，了解学习情况，提高后期指导的针对性。平台安全稳定性能要好，确保24小时在线畅通运行。

3.3 学习环境要求

微课程支持学生网络学习和移动学习，因此对带宽要求不高，广泛支持手机等设备的2G网络即可适应在低带宽的情况下流畅运行。

4 微课程建设的装备实现方案

4.1 视频制作方案

视频教学片断是微课程的重要组成部分，因此制作适合微课程的视频是基础。在设备的选择上可以根据学校和区域的经济和技术现状分层配置。笔者通过实践提出三种类型的方案供选择。

1）简易型。①基本配置：数码摄像机（或网络摄像头）1个，多媒体电脑1台（液晶显示器），演示型课件1套。视频编辑软件1套。②功能简述：授课教师利用PPT等软件自备功能对课件的内容进行讲解、展示和注释。数码摄像机对着教师或多媒体电脑的液晶显示屏进行拍摄。拍摄结束后将视频进行格式转换和标签索引，形成流媒体格式视频资源。③优劣分析和适用范围：此方案的优势是设备构成成本很低，摄制操作简便。缺点是后期视频剪辑要用专业软件编辑，音视频质量较低。此方案适合学科教师自制视频片断。

2）标准型。①基本配置：多媒体电脑1台，手写板或交互白板1块，麦克风1个。交互型课件1套，录屏软件1套。视频编辑软件1套。②功能简述：将交互白板（或手写板）与电脑连接，操作交互型课件，利用交互白板自带摄录软件或专业录屏软件，对教师授课内容进行流媒体格式采集，生成微课程视频。这种视频采集方式只采集教师的声音和电脑播放的内容，教师本人不出现在视频中。③优劣分析和适用范围：此方案优势是设备配置成本适中，操作简单。缺点是对教师教育技术能力要求较高，后期视频剪辑要用专业软件编辑。此方案适合以学校为单位组建的建设团队。由学科教师负责教学设计，由信息技术教师负责设备的配置、环境调试和技术支持。

3）全自动录播型。①基本配置：主要包括全自动录播核心设备1套（含网络直录播工作站、智能导播控制主机、录播系统及平台软件、板书定位控制器）；音频处理系统1套（吊麦话筒、数控音频矩阵或数字调音台）；定位跟踪系统（教师跟踪系统、学生定位系统）；摄像机系统（教师跟踪摄像机、学生跟踪摄像机、板书摄像机）；常态化操作控制系统（自动控制主机、时序电源）；多媒体等其它设备。②功能简述：全自动录播系统能实现在没有技术人员介入的情况下，实时记录课堂教学过程中的教师、学生、板书、多媒体教学信号等教学实景画面。并能智能切换教师、学生、板书、多媒体教学等画面，有效记录整个教学过程的关键信息。最终生成流媒体格式的视频文件。③优劣分析和适用范围：此方案优势是对教师的教育技术能力要求水平不高，智能录播、使用方便。缺点是设备配置成本很高，需要专业的技术公司建设全自动录播教室。此方式适合以学校或以区域为单位组建微课程建设核心组。由教研员和学科教师共同进行教学设计，由教育装备中心、专业公司建设全自动录播教室，由信息技术教师和专业技术人员提供技术支持。

4.2 微课程学习平台建设方案

由于微课程学习平台软硬件配置复杂，因此需要以区域为单位进行顶层设计，与专业公司合作开发。

1）硬件方案。根据平台资源存储量和后续利用扩充量，硬件系统一般由企业级服务器和工作站组成的服务器群机组成。路由器、交换机和不间断电源按需配置。安装防火墙与外部隔离，过滤不良信息。

2）技术实现。服务器端可以采用微软、Unix平台搭建学习平台，建议采用J2EE技术进行开发，使其具有广泛的跨平台的特性。数据库管理平台建议采用SQL或免费开源的MySQL作为支撑。在资源的推送上，采用Agent技术实现。Agent技术是一个具有自适应性和智能性的软件实体，能够通过感知自身和环境中的信息，能代表用户或其他程序，自主采取行动，以主动服务的方式完成预先设定的目标或任务[3]。在智能学习支持系统中，利用张际平教授提出的LPSS技术[4]。建立答案库，对学生提问的文本自动分析，理解问题并给出答案。答案库应该是开放的，经解答的新问题应可以方便地被扩充进来。

4.3 学习环境技术实现方案

1）上网方式：最普遍的是ADSL接入方式，这是电信为普通家庭用户提供的上网方式。优点是利用现有的电话线接入，节省费用。目前常用的是光纤接入方式，局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体的接入方式。优点是传输容量大、传输质量好、损耗小。另外一种是3G无线网络接入方式，利用3G手机或是无线上网卡，都可以方便地连接入网。优点是安装便捷，随时上网。

2）硬件设备：台式电脑（或笔记本电脑）、Pad、智能手机等手持学习设备；上网需要的路由器、网卡等。

3）软件环境：普通电脑需要安装Windows、Unix等操作系统。手持移动学习设备，需要有苹果、安卓等操作系统。此外还需要安装包、网络学习平台客户端和视频播放软件。

[1]关中客.微课程[J].中国信息技术教育,2011(17):14.

[2]胡铁生.“微课”：区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10):61-65.

[3]张光,孔令富.基于移动代理的远程学习支持系统模型构建[J].湖北广播电视大学学报,2012(2):15-17.

[4]高丹丹.基于事例推理(CBR)的学习支持系统[J].电化教育研究,2004(12):61-64.

1 常州市教育装备与勤工俭学管理中心；2 常州纺织服装职业技术学院）