教学媒体“微型化”演变中的教学设计

张 力，卞亚红，杨 璐，刘蒸蔚

第二军医大学教育技术中心，上海 200433

教学媒体是指在传播知识、技能和情感的过程中，储存和传递教学信息的载体和工具［1］。而数字教学媒体则是以计算机为核心处理和运用的教学媒体(该文中的教学媒体均指数字教学媒体)。随着上网移动设备应用的快速普及和由此带来的移动学习的推广，各种以“微”字命名的数字媒体迅速传播，如微博、微电影、微视频、微小说，以及与学习紧密相关的微课程、微课件、微学习、微报告等。与此同时，用于学习的教学媒体也越来越趋向“微型化”的演变。这里的“微型化”不是标准术语，也不仅仅是表示教学媒体的显示尺寸，而是对其特征的概括性形容。“微型化”教学媒体特征主要包括:持续时间短、表达的知识点少、节奏快、表现手法简洁、数据量少以及采用简单有效的技术等。

以往传统课堂的教学设计在很大程度上已经不适用于“微型化”教学媒体，客观地从实用角度来讨论“微型化”教学媒体的设计非常必要。

1 各种学习环境对“微型化”教学媒体的需求

随着信息化教学的深入开展，教学媒体在课堂教学、网络学习、移动学习以及学术传播中广泛应用。由于技术的发展和应用环境的变化，这些使用教学媒体的教学需求也已发生很大变化，越来越需要“微型化”媒体的支持。

1.1 课堂教学对“微型化”教学媒体的需求

在目前采用信息化教学的课堂上，教学媒体多采用PPT和其他演示型课件，知识点的分布节奏明显与以往传统教学不同。在第一届和第二届总后信息化教学竞赛中［2-3］，根据对20节不同专业的课堂教学统计，平均每张PPT的维持时间是41.37 s，使用的视频平均每段为33.25 s，动画平均每段为22.87 s。

在第二军医大学2010年-2011年A级教师评审中［4］，根据对22门各类课程课堂教学的统计，平均每张PPT的维持时间是48.12 s。由此可见，在目前信息化课堂教学的条件下，教师已较少使用板书、教具、模型和整部的电视教材等传统教学媒体，课堂教学的节奏明显加快。为了适应更快的课堂教学节奏，相应的知识点已更为细化，并用更简洁和有效的教学媒体来表达。

1.2 网络学习对“微型化”教学媒体的需求

网络学习是目前重要的学习模式之一，由于其学习特点和教学资源的传播特征要求教学媒体更易于在网络上传播。“世界网络”是专门进行在线网速测试的网站［5］，通过采用“世界网络”测试网络教育资源网站的下载速率和反应时间，其中在国内根据地理位置任意抽取了分布在全国各地的10门国家精品课程进行测试，最快的是浙江经贸职业技术学院的《基础会计》(服务器在杭州)，其下载速度是13281.25 Kbps;最慢的是哈尔滨职业技术学院的《机床电器及升级改造》(服务器在哈尔滨)，其下载速度是128.55 Kbps，这10门国家精品课程的平均下载速度是2911.09 Kbps。由此可见，访问国内教育资源的网速有很大的差异，总体网速远未达到理想状态。

而对于国际网络教育资源，根据地理位置任意抽取了分布在世界各地的10个国际网络教育资源的网站，测试其反应速度(从浏览器发起连接到网站服务器发出响应的时间差)，最快的是日本大阪大学(服务器在日本东京)，其网站反应速度是0.07 s;最慢的是印度班加罗尔管理学院(服务器在印度新德里)，其网站反应速度是1.01 s。这10个国际网络教育资源的平均网站反应速度是0.469 s，其差异也很大。虽然这仅是在第二军医大学的网络接入条件下所做的简单测试，但由于互联网上教育资源的分布条件不同，在网络学习时浏览这些教育资源仍呈现了很大的下载速度差异。

另外，通过对第二军医大学726名学生使用网络课程的时间统计，在16:30-17:30和19:00-22:30时间段集中使用网络资源的现象较为明显，这更容易形成网络带宽时间性瓶颈。由此可见，大数据量的教学媒体文件在网络大量并发下载时更为不便，为了使教学媒体更适应网络教学的特点和技术要求，对知识点进行分解和采用相应的教学设计是十分必要的。

1.3 移动学习对“微型化”教学媒体的需求

根据《2010-2011年中国手机市场研究年度报告》，中国手机市场销量保持了持续增长，智能手机成为市场关注焦点，用户关注比例再创新高［6］。市场研究机构IDC发布的《中国平板电脑市场调研报告》显示，2011年第二季度中国多媒体平板设备市场总出货量达到139万台，比2011年第一季度增长了63%［7］。而这些智能手机和平板电脑在移动过程中最常用的上网技术的实际网速是:GPRS 20-40 kbps、CDMA 1.x 20-40 kbps、EDGE 50-100 kbps、3G 200-300 kbps和WiFi 4 Mbps［8］。由此可见，除3G 和 WiFi以外，移动上网的网速还处在较低水平。而3G的普及率还不高，其信号质量在各地区的差异也较大;WiFi则依赖于无线接入点，目前只有在城市中心区域和重要公共服务区域才有较好的无线接入点覆盖。除此以外，绝大多数智能手机的显示屏幕在4.3英寸以下，针对较小屏幕设计的教学媒体也是其“微型化”的重要原因。

随着智能手机、平板电脑和笔记本电脑等移动设备迅速普及，移动学习的硬件基础和技术条件都已成熟，因此对适应移动设备网络传播速度的教学媒体的需求更为迫切，相应的教学媒体的“微型化”设计也就成为开展移动学习的必要环节。

1.4 学术传播对“微型化”教学媒体的需求

学术传播是学者在学术报告、学术答辩等学术活动中基于演讲表述和媒体表达所进行的学术信息交流［9］。在目前信息技术支持下的学术传播中，教学媒体对信息的交流起到了很大的作用。

学术报告通常都具有明确的主题，但不同于课堂的复习前期知识、循序渐进、反复讲解知识点、重点刺激记忆和总结归纳等讲授方法，而是单刀直入，迅速吸引听众的注意力。根据对第二军医大学《大师论坛》中6个国内和国际著名学者的学术报告统计［10］，平均每张PPT的维持时间是1.31 min。因此，节奏明快、传意明确、媒体简洁就成了目前学术报告中教学媒体应用的倾向。

而在各类基金项目申请、研究课题结题、发明专利鉴定和晋升职称述职等学术答辩中的主题陈述中，由于陈述时间短(大多为5-10 min)、分类项目多、关联转折大，更是需要采用简单明了、喻意明确、清晰易懂的传播媒体使评委专家们尽快理解陈述人表达的主题和相关细节。

同样，近年来学术传播中采用的教学媒体出现的急剧“微型化”倾向，也表明了学术传播对“微型化”教学媒体的大量需求。

从以上的情况可以看到，“微型化”教学媒体不仅仅是移动学习的需求，在许多教学和传播活动中都出现了对“微型化”教学媒体的各种需求。这种需求是促进教学媒体“微型化”演变的重要动因，而真正实现教学媒体“微型化”的有效措施则是相应的教学设计。

2 “微型化”教学媒体的设计原则与方法

随着教学媒体“微型化”趋势的发展，相应教学设计也必须适应其特性，使教学媒体在教学活动中发挥更好的传播作用。而在进行有效的教学设计时要注意其中的各要素:用各种形式的工具有效地表达设计的教学内容;通过各种途径获得设计的教学内容的效果反馈;能开发具有适当技术难度、使用各种软件制作的教学媒体;应能使教学设计不断适应教学环境的变化［11］。

2.1 分解知识点

知识点是教学媒体传播知识的基本单元，但按传统教学节奏和媒体特征要求分析的知识点并不完全适合“微型化”演变中的教学媒体来表达。因此，充分合理地分解知识点就成为设计“微型化”教学媒体基础，其基本示意如图1所示。

图1 知识点分解示意图

由于“微型化”教学媒体在教学或学习中表达节奏快、持续时间短，因此要求知识点应尽可能的独立，即与相关知识的关系尽量松散，使之有利于在“微型化”教学媒体中表达。

分解在原有教学媒体中表达的知识点，通常可采用以下几种方法:

●信息加工分析法:分析在完成待分解知识点教学目标的过程中，学习者所要经历的心理活动，从中获得最为核心和独立的知识。可用流程图或步骤罗列辅助完成信息加工分析。

●层级分析法:将待分解知识点的复杂问题分解成各个组成因素，再将这些组成因素按支配关系分解形成递阶层次结构，最终获得底层的知识。可用层级依赖关系图辅助完成层级分析。

●归类分析法:确定待分解知识点的主要类别，把需要学习的知识归纳成若干方面，从而确定相应知识涉及的范围。可通过组合图示(分层，或分簇)或者列提纲辅助完成归类分析。

●图解分析法:用直观形式揭示待分解知识点的要素及其相互联系，常用于对认知学习内容知识点的分析。分析时采用图表或符号简明扼要、提纲挈领地从内容和逻辑上高度概括学习的知识。

经过分解的知识点，其内容更为精简和独立，信息量少而精，进一步满足了“微型化”教学媒体的表达要求并体现了其特征。

2.2 确定表现形式

“微型化”教学媒体所应用的环境和时机具有随意使用多、持续时间短、周边干扰强等特点，因此确定所采用的表现形式对“微型化”教学媒体的传播有效性具有很大的影响。因此，在确定知识内容的表现形式时，应遵循下列原则:

●激发学习兴趣和维持注意力:采用直截了当的表现方式可使学习者在最短的时间内理解“微型化”教学媒体所表达的内容，由此尽快激发学习者的学习兴趣，并尽可能地避免周围环境产生的干扰。简洁明确的表现方式也有利于维持学习者的注意力，而繁复冗长的表现方式则不易使学习者在节奏快、干扰多的环境中集中精力。

●突出内容主题且精简知识量:应使学习者在选择知识内容时就已经预知其主题。教学媒体也应尽快展开要表达的知识点，避免不必要的知识铺垫，以适应快节奏的学习环境。而自动播放的“微型化”教学媒体(视频、动画等)的持续时间也应在数分钟内为宜，在完全表达了知识点的前提下，也尽可能地减少数据量。

●简化表现方法并使主线清晰:由于知识点经过分解后的知识内容更加独立和精简，“微型化”教学媒体在表达知识点时应采用突出、切入、直叙、直问等快节奏表现手法，避免暗示、隐喻、插叙、探讨或深度推理等传统教学中较为拖沓的表现手法。“微型化”教学媒体应给学习者提供明确清晰的学习思路，使他们尽快获得知识并得以巩固。

2.3 选择和设计媒体

由于“微型化”教学媒体具有维持时间短、节奏快、传递知识量精简和大多需要通过无线网络获得等特征，因此合理地选择媒体形式、正确地表现知识内容、恰当地采用实现技术是“微型化”教学媒体设计的关键环节。表1概括了“微型化”教学媒体设计的特点。

“微型化”教学媒体与传统教学媒体设计很大不同在于，首先“微型化”教学媒体需要根据终端显示设备上的不同显示单元来设计教学媒体所适应的显示属性，这些显示单元通常是显示分辨率和位置固定的“屏”、可垂直和水平滚动的“页”、显示动画视频类的“窗”和发布小信息量记录的“条”;其次在考虑媒体设计的实现技术时，其产生的最终数据应具有更高的兼容性，因为目前即使在同一类显示终端设备中都有多种不同的系统平台;最后要非常注意对形成文件的数据量进行控制，使其适应相应数据的传输环境。

表1 “微型化”教学媒体设计的特点

3 实例分析

3.1 “微型化”教学媒体设计实例

该例教学媒体是以计算机二维动画表达的疟原虫裂殖子入侵红细胞的过程，其初始画面如图2所示，在手机上播放的情况如图3所示。

图2 实例动画初始画面

图3 实例动画在手机上播放

①内容主题:裂殖子入侵红细胞过程

②知识点:裂殖子入侵红细胞

③媒体形式:计算机二维动画

④采用技术:Flash

⑤文件格式:原始发布格式swf;视频格式mpeg2(视频光盘发布和存档);wmv(流媒体应用);mp4(移动设备应用)

⑥持续时间:32 s

⑦窗口尺寸:原始动画窗口720×576;视频窗口720×576;流媒体应用窗口640×480;移动设备窗口320×240;

⑧数据量:采用swf时172KB(Flash的压缩率:图像jpeg 80%，声音mp316kbps，单声道)

⑨教学设计要点:

●画面景别采用近景和特写，有景别变化时一律采用切换。

●整个画面中只用一个疟原虫裂殖子和一个红细胞表达入侵过程。

●裂殖子和红细胞形态用Flash的图形工具按医学模式图要求绘制，相关比例以清晰可见细节为准。入侵过程中释放物质以不断变化大小的渐变圆形表达。

●裂殖子和红细胞位置移动、角度变化和物质释放均以Flash中的补间动画技术实现。

●解说词配音时与动画画面严格同步。

⑩应用方式:

●视频教材:将动画编辑到视频教材相应的位置，最后压缩为mpeg2格式并刻制为DVD视频光盘。该动画已应用于人民卫生出版社出版的电视教材《疟原虫》中，并获得全国教育影视优秀作品大赛特等奖。

●网络教学:将动画转换为wmv格式的流式视频，通过网络课程系统上传至服务器并配置到相应课程中，用户通过上网在网络课程中浏览学习。

●课堂应用:直接将swf格式的动画以控件形式插入到教师的PPT中，在课堂授课中播放。

●移动学习:将动画按移动设备显示窗口尺寸转换成mp4格式，通过计算机以网页链接方式上传到Web服务器，移动设备通过浏览器以http协议下载后播放;也可以用计算机将mp4格式的动画上传至互联网视频服务网站(如优酷等)，在移动设备上安装视频服务网站的客户端程序，通过客户端程序联网播放动画。

3.2 设计实例分析

在上述示例动画的设计中，由于采用Flash的图形工具按医学模式图形式绘制了表达对象，使其易于采用Flash的补间动画实现设计的动作，这样不仅画面清晰，而且具有很小的数据量。动画的景别都采用了特写，有景别变化处也采用直接切换，使整段动画的节奏明快简洁。动画的标题直接说明了内容中的知识点，动画画面与解说的配合也非常恰当，没有由此产生时间上的拖沓。

该段动画具有相对独立的知识点，使得它能在独立播放、插入PPT、编入视频、插入网页等多种环境中使用。因此，配合适当的媒体文件格式和播放窗口尺寸，该段动画可在多种播放硬件上正常播放，由此体现了“微型化”教学媒体的特征和优势。

4 总结

当学习环境和学习方法向“微型化”不断演变时，教学媒体的教学设计也应适应这一变化，以往较为单一的在教室和实验室计算机上使用的教学媒体的教学设计方法已不能完全满足现在的学习需求。

通过合理分解知识点，选择适当的媒体技术，并根据表达的内容进行有针对性的设计，使教学媒体“微型化”，以适应各种学习环境的需求，对知识点的表达更为有效。“微型化”教学媒体的设计还在不断发展，医学教育领域的“微型化”学习也还未大量开展，这也就要求我们不断地探索其中的规律，掌握相适应的技术与方法，以更有效地提高教与学的效率。

［1］李龙.教学过程设计［M］.呼和浩特:内蒙古人民出版社，2001:206

［2］总后勤部.第一届信息化教学竞赛录像［Z］.北京:总后勤部军训局，2008

［3］总后勤部.第二届信息化教学竞赛录像［Z］.北京:总后勤部军训局，2010

［4］第二军医大学教务处.A级教师电子幻灯展示［EB/OL］.http://192.168.128.221/mta/VirClass/VMGate.aspx?ClassroomID=362，2011

［5］张力.提高校园网教育资源有效性的应用研究［J］.外语电化教学，2004，(5):56-60

［6］华强电子网.2010-2011年中国手机市场研究年度报告［EB/OL］.http://www.hqew.com/info-184120.html，2011

［7］IDC.中国平板电脑市场调研报告［EB/OL］.http://www.chinadaily.com.cn/micro-reading/tech/2011-09-29/content_3928823.html，2011

［8］百度文库.无线上网［EB/OL］.http://wenku.baidu.com/view/054493cfa1c7aa00b52acb39.html，2011

［9］烟玉明.学术传播［M］.上海:第二军医大学出版社，2001:1

［10］第二军医大学科研部.大师论坛［EB/OL］.http://192.168.128.221/mta/VirClass/VMGate.aspx?ClassroomID=66，2011

［11］Wagner E.In Search of the Secret Handshakes of ID［J］.The J of Applied Instru Design，2011，1(1):35-37