融合PBL的微课在《计算机原理与设计》课程的应用研究

熊旺平 周娴 潘泽强 黄益群

摘要：首先探讨微课教学思维在高等教育发展的背景与目前的理论研究现状，分析微课在教育目标分类程序教学的理论基础，以计算机专业硬件课程《计算机原理与设计》为对象，结合本文提出的融合PBL教学方法的微课设计模式，研究微课的通用设计模式，包括需求分析、设计与之适合微课程的微视频等，结合实际工作，提出适应微课程的社会性的学习支持服务和学习评价。

关键词：微课、PBL、教学改革、计算机原理与设计

中图分类号：G64文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

1. 引言

微课概念的最初是由美国北爱荷华大学的60秒课程发展过来的，出发点是让希望通过这种教学模式让非专业人士在研究其它学科领域需要化学知识的时候，也可以随时学习化学方面的知识。正式概念出现是美国新墨西哥州圣胡安学院David Penrose 2008年提出的。Penrose教授认为在有足够讨论和课后练习的前提下，短小精悍的知识脉冲模式也可以与传统的长时间课堂授课有着一样的效果。他也设计了微课程建设的五个层次。这五层次作为自然科学知识挖掘的框架，也成为挖掘知识的一种形式，训练学习者按照所需知识查找对应的内容。

到了2010年，Van Gray教授与Blaine McCormick教授制作了十二节微课的必修课，课程内容是与可口可乐值得学习有关的。每节微课包含介绍各个知识点的详细内容、核心概念和小结，后续部分帶有对应的练习及一些学习活动，供学生能够自发讨论学习。

在国内外，作为新出现的事物，在对微课概念的定义方面，称得上是百花齐放。国内不同教育领域的研究人员积极探索，对设计微课、微课的应用和具体效果都展开了充分的研究与实践，产生了对微课的不同理解及思考，并不断反思与总结，让微课能够在实践中得以探索与发展。其中胡铁生老师提出微课具有“主题突出、短小精悍、资源多样、易于扩充”等属性，并针对区域性特点归纳了开发微课资源共享库的步骤和途径。华南师范大学焦建利教授2011年整理了国内外对微课理念的理解，指出作为一种新的尝试元素，微课改革了面对面教学及在线学习，但认为微课对所有课程都不是通用的，国内认识微课还有很多盲区和问题，需要在后续的实践中进一步认证。另外，李玉平老师所提出的微课的“关注小现象、开发小策略、积累小故事”等“三小”研究也为微课发展指明了思路。

2. 微课理念基于教育目标分类理论的理论基础

从微课界定范围的角度来观察，微课是有明显的目的及指向性，是根据实践教学要求及新课程标准设计教学内容，教师也不能随意设定，在教育目标上限制的要求，包含课程目标、学科教育目标、教育总目标等方面，这些目标主要依照“布卢姆的教育目标分类”理论来区分的。辛普森、布卢姆等人把教育目标分为情感领域、动作技能领域及认知领域等三大领域，把认知与知识从简到杂、低到高设定了不同级别的目标，明确应该掌握的程度。

不过教学与知识内容是微课设计的核心部分，所以在微课的设计中教育目标就显得尤为重要，教师可以通过布卢姆的教育目标分类法，更准确的认识教学意义、教学内容及目标，掌控所教知识点在整课程的位置，从层次与要求的不同角度出发设计微课，对教学人员明确课程总体目标、微课应用教学目标的融合有实践指导意义。

3. 融合PBL的微课教学思路

课堂教学是艺术性的工作，很多时候要“留白”给学习人员设计思考的空间。根据不同学生的特点考虑开放式教学，详细阐述教学重难点，留给学习人员自学或复习多课程交叉重复的部分，并提出门槛低点的综合设计性习题，着重提升学生的综合运用知识能力、联想思维及自学能力，启发学习者的创造性思维。PBL（Problem-Based Learning，简称PBL）是一种基于提出问题、探讨问题及解决问题的教学方法，也称作问题式学习。优势在于能够训练学习人员的独立思维，提高学生对课堂所学基础知识综合、灵活运用的技巧，化被动型转为主动式学习，激发创新思想。

《计算机原理与设计》是计算机科学与技术专业的核心专业课程。该课程是广泛应用的微型计算机系统的理论基础，本科生和研究生毕业后，在计算机体系结构及硬件等知识也主要来源于该课程，是一门影响力广、受益面大的重要专业课程。在实验条件不足及教学课时减少的情况下，怎样使学生实现“学有所获、学有所得”，是我们从事本课程的教师主要思考的问题，在过去几年的实践教学中暴露出若干问题：（1）教学内容陈旧和计算机发展的先进技术相冲突；（2）最新出版教材内容和教学内容更新相冲突；（3）投入巨大的实验教学条件和教学实际内容相冲突；（4）逐渐成熟的教学方法和教学内容需要更新相冲突；（5）教学使用的设备和学生工作面对的设备相冲突。尝试采用融合PBL的微课来解决这些矛盾，是搞好这门课程教学改革的重点。

我们预设《计算机原理与设计》课程的微课建设应该达到三个层次的要求：第一个层次是扩大微课受众的人群，结合现代信息技术使更多的学习者能够共享优质的教学资源；第二个层次是改单向的课堂灌输模式为双向互动教学，通过网上来实现师生交流包含答疑及咨询等；第三个层次促进《计算机原理与设计》课程的教学改革，直指学生能力提高的目标。

按照此思路，《计算机原理与设计》课程的微课建设方案应由微视频为中心，融合PBL为基础整合多方面的教学资源。设定除了现存的“微视频”及相应配套的“微课件”、“微练习”、“微教案”外，还会产生学习者的留言评论（微点评）、教师的微反思和用户学习后的反馈意见等（微反馈），甚至能协助教师完善等扩展性、生成性资源，包含更新陈旧的视频、教案、课件等资源。

我们对微课的应用改革不是简单地组织把《计算机原理与设计》教学视频放到线上，更多想实现的是线下和线上教育结合起来的混合式教学模式改革，引入微课绝不是对现有课堂教学的搬家，希望能成为传统课堂教学的有力补充和完善。

对微课在本课程的教改效果，首先是密切监控实施情况，掌握学习人员对教学技术的应用、学习资源、教学媒体、教学设计等认识的进度，量化指标分析微课对提高课程教学的作用，尽量能得出详细数据，避免主观臆断。其次走访兄弟院校、召开师生座谈会，积极听取教学同行和学习人员的意见，通过制定和发放调查问卷，分析大家的意见和问题，修正前期工作不足。

4. 结束语

现在教改政策的大力支持和专业课程改革本能需求，微课教学已经开始融入到了高校正常的教学活动。本文通过引入微课教学模式，强调PBL教学，改变《计算机原理与设计》现有的课堂教学方式，引导学生从被动接受到主动去思考，从死板记忆到按计算机原理分析记忆。学生们理解的透、学习积极性高及掌握的好是提升教学质量的根本。当然在實证研究，我们也发现目前高校微课教学暴露的问题：微课实践的教师对微课的部分认识还比较模糊；欠缺有效的师生互动及生生互动的模式；现在的微课教学资源还需要进一步完善；要成分考虑微课在学科间的差异性。

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