南洋学堂“微课程”设计与实现

文 / 余建波 郑益慧

(作者单位为上海交通大学教务处综合办公室)

上海交通大学自2006年建设课程中心以来，通过在线教育平台的实施培养教师的信息化素养与视频课程建设的基础，到了2011年上海交通大学启动了高质高清视频课程建设，并为此推出了在线教育平台“南洋学堂”，通过南洋学堂实施“微课程”与“翻转课堂”，面向校内推广与实施。

建设背景

伴随着MOOC课程平台的建设与风行，随之带来的不仅是高等教育的革新，更是教育者与被教育者的革新。“翻转课堂”让学生有了更多的机会走上讲台，使亦学亦师成为可能。微课让更多的社会学习者在等公交坐地铁的时间内可以快速学习一个“知识点”并通过社交媒体与“同学”交流。而“微课程”与“翻转课堂”也称高校内部的改革热点，传统的知识传授课程模式逐步向“知识探究”模式转变。

上海交通大学紧跟世界的脉搏，2006年推出了国内首个课程中心，通过课程中心的实施培养学生与老师的信息化素养，提高在线课程的建设与平台的广泛应用。到2010年，课程中心访问量突破1000万，课程数量突破700门，越来越多的老师和同学通过“课程中心”讨论。2011年，为进一步深化在线课程平台的应用，上海交通大学通过985三期投入建设经费200万建设高质高清视频课程及南洋学堂平台建设，面向高质高清的视频课程及大规模的通识核心课程、基础课程、学科基础课及部分专业课，并将校内高水平的通识讲座摄制为高清视频发布在南洋学堂上共享。南洋学堂的课程深受学生的欢迎，通过与中学课程资源交换，上海交通大学推出了系列中学讲堂拓展本校的人才培养试验区。南洋学堂自2013年4月16日正式发布以来已建设高质高清视频课程200余体系，重组教学内容，因此需要教师将教学内容烂熟于胸，能够信手拈来，有高度的知识驾驭能力；

2．能否谙熟教学技巧。怎样在很短的时间内将知识讲解清楚，这需要教师有非常娴熟的教学技巧，能够熟练运用各种教学工具与方法，掌握教学过程中的每一个环节；

3．能否变革教学模式。在教学实践中使用微课，需要变革原有的教学模式，比如采取翻转课堂等方式，这样才能充分发挥微课的作用。因此教师要有变革教学的勇气，愿意开展教学改革；

4．能否了解学生需求。微课是以学生为主体的、体现学生学习需求的。因此教师需要换位思考，充分理解和思考学生学习过程中的各种问题与需要；

5．能否追求教书育人。微课可以将点滴的教育思想和处世为人的原则潜移默化地传播给学生，可以起到传统课堂说教达不到的效果。因此教师在微课传递知识的同时，要尽量融入育人和文化内涵。

因此，要迎接这些挑战，教师必须学习先进教育的理念、提升学科专业的水平、强调以生为本的思想、掌握信息技术的手段。同时，还要做到有认识、有胆识、有知识和有共识。

管理者的“五个对策”

作为学校的管理者，在推进微课建设时应该注重五个方面：

1．研究制定政策机制。要在学校中建立一些相关的鼓励、奖励措施，要将微课的建设纳入到课程建设体系中去，要在教师的各类评聘中建立关联机制；

2．认真选拔培育课程。不要忽视一般课程和年轻教师，他们往往会出彩。要大力挖掘和培育微课程，并给予足够的支持与鼓励；

3．大力开展微课培训。许多教师对何为微课、如何制作微课还是非常陌生。学校要大力开展相关的培训，让教师们迅速掌握微课制作的方法与技术；

4．组建技术支持队伍。可以由现代教育技术中心、信息中心等技术部门组建一个相对稳定的技术支持团队，对教师进行技术指导和帮助制作；

5．注重宣传推广应用。学校要将制作微课、推广微课、应用微课作为一个重要的活动，加强微课的实践与应用和优秀微课在全校的推广。

微课离我们既近又远，既陌生又熟悉。如何对待和使用微课，仍需我们在实践中不断摸索和总结。门。为了进一步应用视频开展“微课程”与“翻转课堂”的试验与推广，上海交通大学制定了一系列的改革措施推进基于在线教育的教学改革项目，由教师自主申请，学校协助建设与实施。

图1 同学在《性与健康》课堂中积极参与辩论与“实践”

微课程设计与实施

微课在学术上存在着不同的定义，现今热议的微课程（Micro-lecture）概念是2008年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David Penrose提出的。其最基本的五个步骤为：

1. 基于课程的核心概念列出课程地图；

2. 为核心概念提供15~30秒的课程介绍和总结；

3. 录制1~3分钟的课程视频；

4. 设计能够指导学生阅读或探索的课后任务，帮助学生学习课程材料的内容；

5. 将教学视频与课程任务上传到课程管理系统。

微课程将提供一个知识挖掘的平台，并告诉学生如何根据学习所需搜索相应的资源；允许学生对自己的学习有更多的主动权，自主地挖掘所需的知识点、有针对性地开展学习； 并且这种主题集中的微课程能够有效地节约学习时间。

上海交通大学自2006年实施课程中心以来就有不少课程通过微课程的教学模式取得成效，尤其是《情景模拟教学在大学生“性与健康”课程中的运用》中介绍的课程《性与健康》，该课程最早尝试网络教学平台并发布微视频、微电影以帮助学生更好地学习课程。在此分析《性与健康》基于课程中心实施的微课程教学设计与课程实施。

《性与健康》是一门内容敏感且极具创新的通识课程，在课程开设之初教师面临着学生羞于选课、难于发言、无女生选课等尴尬局面。面临这些问题，课程负责老师陈斌教授通过在线平台实施的“微课程”教育方案：教学方法包括课堂讲解、分组讨论、情景模拟、课程网站互动等。以教师讲授“意外怀孕”这一话题为例（图1）：

1. 主题场景设定：在校女大学生遇到“意外怀孕”如何解决？

2. 编写剧本及角色分配：选择班级同学“扮演”大学情侣；

3. 编写微电影微视频: 拍摄一段微视频交代背景及经过，并向学生提问，如何解决？

4. 情景模拟表演：课堂上围绕着几个话题展开辩论，“大学生性生活”、“避孕”、“堕胎”等；

5. 评分：这些话题在课堂中进行辩论以后由教师负责引导，让学生正确认识“大学生性生活”、更多地承担社会责任，了解性与健康的基础知识；

6. 总结：所有学生在学期末上交“自我表演心得”和对整个情景模拟教学的感受及建议。学期末收集学生对于情景模拟的心得体会及反馈意见，进行整理分类,在期末教学团队会议上进行讨论；

7. 课后互动：课程还建立“性与健康”微博，与选课的同学进行在线互动，沟通解决学生的隐私问题。学生的反馈与合理建议将用于后续课程中，不断完善教学。

《性与健康》整个课程设计与微课程的设计与实施相符，教学效果良好，在“性与健康”课程组摄制的微电影《校内—校外》获得了2012年上海交大最佳微电影。2013级本科毕业生调查中显示，学生推选最受欢迎的3门通识课中《性与健康》排名第一。

学校鼓励各种形式的微课程在课堂中应用，为了更好地带领学生走入“粒子世界”，2013年夏季学期，上海交通大学物理系季向东教授通过微课程《奇妙的粒子世界》与中学生互动，一起探索暗物质的秘密。曹阳老师通过《生命课程实验探索》课程与同学一起探索生命的意义，以鲫鱼的解剖为例，课前给同学设计了微课程“鲫鱼的解剖”，让同学课前预习并讨论，课堂上学生积极参与实验，课后将感悟通过课程中心讨论区域与同学分享，《生命课程实验探索》也是全院评教分数最高的一门通识核心课程。

微课建设成功不在于教师与课程的知名度，而在于教师对课程设计的充分利用，通过课程设计，将课程的知识点结构化、视频化，引导学生进行探索式学习，深入到课程的本质与教师同学积极互动。微课程也脱离了课程微小的本身，变得丰富。

翻转课堂设计与实施

“翻转课堂”与“微课程”有着相似之处，也有不同之处。翻转课堂将大量采用视频课件与课堂讨论两大利器。传统教学过程通常包括知识传授和知识内化两个阶段。知识传授是通过教师在课堂中的讲授来完成，知识内化则需要学生在课后通过作业、操作或者实践来完成的。在翻转课堂上，这种形式受到了颠覆，知识传授通过信息技术的辅助在课后完成，知识内化则在课堂中经老师的帮助与同学的协助而完成的，从而形成了翻转课堂。

上海市共享课程中心在2012年面世，共享中心现有7门课程开课近4000人在线选修，其中最多的一门课超过1000人选修。这是一种新的尝试，区域内的MOOC学习平台，提供虚实结合的学习方式，并提供学分。在实施的第一个学期中上海交通大学供应的一门课程《中医药与传统中华文化》就采用了基于“翻转课堂”的混合式教学模式。

上海交通大学的彭崇胜老师在共享中心平台上授课《中医药与中华传统文化》，通过一学期的教学，彭老师对应混合式教学模式有切身的体会，通过视频、小组讨论、线上沟通等方式，用现代化网络技术实现教学模式的创新。

1. 课程学时与内容安排设计

上海共享平台为《中医药与传统中华文化》进行了设计与包装，从整个课程的内容上进行了2学分32学时的设计，同时也给出了各知识点的内容与关系地图即“课程地图”。根据课程内容设计的需求可以选择性地给同学展示课程地图。

教师与学生需要有7次面授，同时有3次实地考察，通过这10次实地教学，老师与学生的互动增加了，而且在实地教学中，讲台交给了学生，更多地让学生参与。这样的课程教学改革同样适用于校内课程进行混合式教育的改革。

学生程祥瑞对这门课程的评价是：“支持彭老师的教学探索，支持共享中心的这种教学模式，这样的学习可以大大增强学生自主学习的能动性，让同学们可以在一起讨论，一起为心中的结论找论据。这样的学习和学校的学习是不一样的，它是启发你的思维，然后自发的学习，所以我们在上课的过程当中会很开心，并且可以学到很多。希望以后会有更多的老师加入到共享课程当中来。”

学生王根俊对该课程的评价是：“毫无疑问，这种教学方式有着传统教学无法相比的优点，如学习时间的自由，教学覆盖面的成倍扩增等，虽然在初期可能会遇到一些问题，但我相信我们能逐步解决、逐渐完善。总之，我相信这种教学方式会引发一股共享学习的潮流。”

2. 课程知识点结构重构与学习路径自定义设计

上海交通大学计算机系伍民友教授在设计自己的课程《计算机基本原理》时，将内容模块化设计。首先将课程课程内容分为：CPU、总线、流水线、控制单位、高速缓存、内存、虚拟内存、汇编语言、进程、指令集、同步、线程、I/O和外设、调度、进程间通信、文件、死锁、保护和安全机制等。然后再把这些内容（知识点）进行模块化分为：计算机体系结构、操作系统等多个模块（图2）。

教师将这些模块放到南洋学堂以后，由学生自主选择学习内容及学习路径，自主的学习模式通过教师对课程内容重构实现。模块内容组成课程，系列课程组成专业。基于课程内容的在线教育模式也从课程课程改革中实现。

3. 政策鼓励教师进行翻转课堂及在线课堂改革

上海交通大学将在2013~2014学年秋季学期正式实施翻转课堂教学改革试点项目，该项目鼓励本校教师进行翻转课堂的教学模式实践。MOOC通过建设基于互联网技术与应用的云端开放式教育平台，以实现相互间高等教育优质资源共享，创新教育教学模式，推动高等教育改革，促进文化交流与合作。MOOC已经惠及了全世界众多学生，它所引发的“翻转式”教育、“半翻转式”教育模式波及全球，推动了一场重大的教育改革。

为鼓励优秀教师探索“翻转式”的课堂教学模式，上海交通大学特立项建设一批“翻转式”示范课程。引导教师既充分利用网络在线教学优势，又强化面对面课堂互动、进行知识探索，将课程跃升至深度探究、思辩、互动与实践的高度。

图2 计算机体系结构模块设计

南洋学堂建设

上海交通大学南洋学堂定位于基于MOOC的在线教育平台，在第一期的建设过程中，学校将建设200门高清高质视频课程，这些视频课程的建设将为后期进行翻转课堂教学改革提供课堂教学视频资源。同时，我们遴选最受学生欢迎的课程进行MOOC课程设计与制作，协助教师完成课程内容的建设。在新版南洋学堂（基于MOOC的平台）上线前，我们将进行多轮的试运行用于校内翻转课堂教学实践。现在结合与Coursera的合作，我们将为教师提供课程建设与课程运行两项服务。

1. 为教师提供课程制作服务

教师从传统课堂走入网络教育需要对课程进行重新设计，原有的课堂秩序也将发生变化。而这些都不是教师所擅长的，专业的课程制作与服务团队将帮助教师完成这场转变。课程制作团队将对课程的内容进行设计，完成课程视频的拍摄与制作，增加课程视频的问题与互动，同时完成每一个知识点的衔接与课程地图设计。上海交通大学在暑期实施MOOC课程制作时，采用教学发展中心负责课程设计，教育技术中心负责课件制作，教务处负责课程发布多部门的协作辅助教师完成课程制作。

大数据时代让学习变得透明化

传统的视频课堂是将整个课堂用摄像机记录下来，由于视频处理后期成本较大，很多视频课程采用了较为简单的方式，多路数据记录课程教学过程，包括教师讲课镜头、板书镜头、课堂PPT、学生互动、整体教学情况等，一般有3路以上的画面同时呈现在学习者面前。学习者可以根据自己的习惯选择其中一种作为主视频，另外的画面作为补充。视频课程只是记录真实课堂的各个环节，在使用过程中容易造成学习者视觉疲劳，也很难身临其境。

2. 为线课程提供运行服务

视频课程资源常见的模式是教师课堂授课的录像，将课堂的环境、学生的活动、教师的讲课、板书、操作、教师录像时与学生的互动等环节通过摄像机记录下来。另外一种模式是用屏幕录像工具录制教师在电脑上的操作过程，配以教师的录音讲解。

这两种形式，缺乏对学习者学习情况的动态跟踪，同时需要学习者选择观看的内容及配套资料。而在真实课堂中这些信息是可以通过教师提问，与学生互动来获得的。在视频录制的时候设计教师和学生的互动环节。但整体缺乏学生与教学视频的互动。

在课程运行过程中，教师也将从主讲的讲台上回到学生讨论区，组织或参与学生的学习讨论，引导学生进行“探究式”学习。庞大的课程规模需要教师组织教学团队，聘请专业的教学服务团队帮助教师进行经验分享。

“微课程”或者“翻转课堂”只是一种授课方式的改革，课程内容却是课程的核心，信息技术带动到教育教学改革根本在于提高教育教学质量与受益面。也不是任何课程都适用于“微课程”或“翻转课堂”改革，需要基于现有的课程内容进行设计，根据课程内容为学生设计学习方案或教学方案。获取知识的方式也将因学生的个性化需求而发生变化，诸如大部分学生希望在线互动而懒于课堂讨论，我们可以通过在线学习平台建立在线讨论区，通过助教或任课教师引导学生进行“课堂讨论”。大数据时代让学习变得透明化，让学生的个性化学习变成可能，基于“翻转课堂”教学模式，学生可以根据自己的时间或学习进度安排学习内容及学习快慢（通过调节视频播放速率或暂停或快进或回放），课程的学习从系统化转为碎片化，再由学生自主进入知识系统化。“微课程”为教师提供一种让知识“地图化”，学习“自主化”的方式。“翻转课堂”让学生走上讲台，教师并没有“下课”。课堂讨论解决了传统课堂的“知识传授”模式，而学生在探究中掌握知识，知识体系将更牢固。

(作者单位为上海交通大学教务处综合办公室)

(注：上海交通大学南洋学堂网址为http://ocw.sjtu.edu.cn )

2013年中美高级网络技术研讨会（CANS）召开

本刊讯 2013年9月9日至11日，中美高级网络技术研讨会2013年度会议（CANS2013）在杭州召开。会议由中国科学院计算机网络信息中心中国科技网网络中心主办。此次会议汇聚了一百余名中美两国著名研究机构和高校的网络技术专家、应用科学家、首席信息官（CIO）等就未来互联网、网络安全等多个领域展开热烈地研讨，会议规模为历届最大。中国科技网网络中心主任南凯主持开幕式，中科院条财局副局长王凡，中科院计算机网络信息中心主任黄向阳，教育部科技发展中心网络信息处副处长曾艳，中国教育和科研计算机网专家委员会主任吴建平，浙江省科技厅副厅长王宏理，美国国家科学基金会东亚及太平洋区域主任William Y.B.Chang，美国Internet2主席兼首席执行官H.David Lambert，中国旅美科技协会主席George Zhang等发表讲话。

CANS2013会议的主题是“One World, One Network”，会议议题包括未来互联网、网络端到端性能、科学研究协同、IPv6、网络安全以及CIO专题研讨等。本次会议采用工作组方式，共成立6个工作组，分别从上述六个领域展开广泛的研讨。

中美高级网络技术研讨会由中国科技网、中国教育和科研计算机网、美国Internet2、中国旅美科技协会共同发起。第一届CANS会议开始于1999年，至今已举办了14届。CANS系列会议一直以来持续推进中美两国研究与创新型教育研究机构之间的合作，使得两国的网络技术与应用领域的合作伙伴汇聚到一起，共同推动创新、拓展新思路、促进全球科研网络基础设施部署与有效利用。