舒伟权(浙江国际海运职业技术学院 舟山 316021)
基于微课的计算机类教育模式创新研究*
——以PHP程序设计为例
舒伟权
(浙江国际海运职业技术学院舟山316021)
摘要程序设计是计算机软件类专业中的重要环节及必修课程,无论是最早的VB、C、C++,还是现在非常流行的JAVA、C#、PHP,在整个教学过程中,学生会面临内容枯燥、乏味,概念抽象,知识构建产生困难等现象。而“微课”以短小精悍,表现内容丰富等特点诞生,其实际应用中往往是为了解决某个疑难知识点或将枯燥的内容情景化而制作的微视频。本文将着重分析目前高校程序设计教学现状和难点,以及微课的特点和优势,以PHP程序设计为例,探讨微课在计算机类教育创新研究中的应用。
关键词程序设计微课教学模式视频制作
1、程序设计教学存在问题
程序设计是每个计算机专业学生所必须掌握的基本技能。然而由于计算机语言其本身的知识难点及知识抽象程度,造成了很多高校在本门课的教学过程中遇到了不少困难,尽管已有不少教学团队在教学方法上尝试了创新和改革,但依然面临以下主要几个问题:
学生被动接受知识。目前大部分高校在教授本类课程依旧采取传统的“填鸭式”方法,以教师为中心,大部分都是以教师讲授为主,缺少互动性,从而忽略了学生学的过程,这样的教学效果可想而知。
过于强调教学体系完整化。传统的教学模式无外乎将某个编程语言的语法,例如变量命名,方法命名,对象的实例化等按部就班的讲授下来,过于追求了程序设计语法规则的传授,却忽略了学生本身的编程思路以及解决问题的思想,而这恰恰是实际用人单位最看中也是最需要的。
理论与实践结合不够。尽管我们意识到程序设计是一门实践性非常强的学科,但目前的大部分的教学时间依旧集中在理论阶段,再加上课程本身的知识难度,造成学生理论与实践相脱离,甚至有些学生做完实验却依旧无法理解该实验所针对的知识理论点。
如何解决上述几个问题成为了程序设计教学模式创新的几个关键点,如今已有不少创新的教学模式出现,例如“任务驱动式教学”,“案例式教学”等优秀的创新模式,本文所讨论的基于微信的教学模式创新,不是与以上教学模式同一维度上的比较,而是在目前众多新的教学模式前提下的一种补充。
2、微课引入的必要性
众所周知,程序设计类课程有着几个比较明显的特征:概念抽象,难以理解。例如,在面向对象编程当中所涉及的基本概念:类、对象、继承等,不单单学生理解难,同时对教师本身也是一种挑战,如何化繁为简,深入浅出的讲解此类知识点本身就是一件不易的事。如今已有一些教师将此类抽象的知识点通过多媒体(视频,图片)的方式展现,在一定程度上减轻了学生理解知识的难度,而通过多媒体展现知识点的方式正是微课的典型特征。
在国外,微课的雏形最早见于美国北爱荷华大学所提出的60秒课程,以及英国纳皮尔大学提出的一分钟演讲。而在国内,微课这一概念最早是在2010年由广东省佛山市教育局胡铁生先生所提出,他对微课的定义如下:微课是根据新课程标准和课堂教学实际,以教学视频为主要载体,记录教师在课堂教学中针对某个知识点或教学环节,而开展的精彩教与学活动中所需各种教学资源的有机结合体。
得益于教育部全国高校教师网络培训中心举办了数届全国高校微课教学比赛,全国高校微课建设情况如火如荼,有越来越多的高校及教师关注并投入到了微课建设当中,但作为一个新鲜名词,微课在国内的发展存在着如下几个问题
·区域发展不均衡
从全国高校微课教学比赛官方网站(http://weike.enetedu.com)可知,参加全国高校微课教学比赛的作品数量以及得奖数量较多的高校大部分来自山东、山西、江苏、浙江、江西、黑龙江、广西、广东、陕西等省份。这一方面应该归功于当地高校高层的重视以及组织,另一方面,我们可以看到,其他省份的教师由于本身信息化水平不高,以及心态问题,对于微课建设依旧是不知所措,不知从而起步,甚至是畏惧的态度。
·过于形式化
微课的存在是为了解决某个疑难知识点或将枯燥的内容情景化而制作的微视频,其关注重点是学生的学习效果如何。而有不少教师因为在制作微课过程中忽略了其重点出现了两个极端。一类教师纯粹将其课堂教学课程录制下来,稍作剪辑即作为微课,其教学效果自然是可想而知。而另一类教师将大量的时间花在视频表现本身上面,采用了大量高级的多媒体技术(例如3D技术等),使得整个视频表现绚丽多彩,尽管在一定程度上能加大吸引力,也许也能提高一定的教学效果,但由于大部分教师本身并不是多媒体专业人员,在制作视频这一块投入产出比值得商榷。
1、设计原则
尽管目前国内外对于微课的定义仍未统一,但对于微课的几个特点还是基本达成了共识:时间短小精悍,知识点独立但又完整,传输方便,资源情境化(包含了教学目标,教学活动,评价等必要信息)等。本文建议在设计微课前必须遵守以下几个原则,而这些原则也是紧扣着微课的特点,同时也作为评估标准:
(1)视频时间短小精悍
短小指的是一个微课视频的时间一般在5-10分钟,而短小的课时更符合学习者的认知特点,可以令学生保持注意力,在有限的时间内完成知识构建。
(2)知识点独立且完整
一门完整的课程包含着若干个知识点,而每个知识点又由若干个子知识点组成,子知识点可能包含了若干个知识单元,为了保证视频效果,尽量选择主题鲜明、相对单一完整的核心知识点。
(3)以学生为主导
微课设计需要遵循梅瑞尔的“首要教学原理”。当代著名教学技术与设计理论家戴维·梅瑞尔(David Merrill)认为:“学习只有在学习者从事解决真实世界里发生的问题时,只有当学习者能够通过论证或应用而激活已知知识、并将其作为理解新知识的基础时,新知识才会被整合到学习者的世界当中。”因此,微课设计应遵循学生学习的心理规律,从学生现有的知识储备出发,可以模拟一些应用场景,以加强学生对本知识点的理解。
(4)表现形式不拘泥
尽管高级的多媒体技术可以进一步加强视频本身的吸引力和提高学生注意力,但鉴于大部分制作者本身并不是多媒体专业出身,而视频的重点是让学生理解知识点,所以建议在设计时候不要局限于用高级的多媒体技术来呈现知识点,尽量切合自身的水平来制作视频,例如一些优秀的微课视频本身仅用一张白纸和一支笔就完整的呈现了知识点。
2、微课评估标准
1、视频制作
以PHP程序设计中的某一知识点为例,本文将根据以上的设计原则来制作一段微课视频。
(1)主题确定
面向对象程序设计是程序语言学习中最抽象也是最难理解的部分,笔者将面向对象程序设计中的继承特性作为本视频的主题进行讲解。
(2)学习对象分析
学习对象先前已掌握PHP基本语法,并了解PHP面向对象程序设计的封装知识点。
(3)学习内容分析
继承是面向对象程序设计三大特性之一(封装、继承和多态),其概念虽然与人的自然思维很相近,但对于大多数程序初学者来说,他们大多先接触了面向过程程序设计,所以思维上的转变是理解继承这一概念的根本所在。具有一定的抽象性。本视频将围绕继承的使用方法和使用细节展开详细的描述,通过本次视频的讲解,学习者将理解继承的概念、掌握继承的基本使用方法并了解继承的使用细节。如何理解继承的概念是本次课程的难点和重点,在本视频当中,笔者将以图像、动画和代码相结合的形式来阐述该概念,已加深学习者的理解和印象。
2、课程设计
本课程将根据以下的流程进展:
(1)课程概要介绍
前一知识点回顾,为了更好的理解本次课程的内容,笔者在视频中花大约2分钟的时间帮助学习者回顾一下面向对象程序设计之封装的概念和使用方法,引入一个开发业务场景(学生管理系统),提出问题,引入继承的概念,介绍继承的使用方法以及好处,深入了解继承的使用细节,已加深印象。
(2)掌握继承的概念和基本使用方法
子类通过关键字:extends继承某个父类,可以拥有父类的所有属性和方法,也可以扩展定义自己特有的属性并增加新方法,提高了代码的复用性,让类与类之间产生了关系,提供了另一个特征多态的前提。
(3)了解继承的使用细节
①父类中private属性和方法不能被子类所调用;
②PHP中只支持单继承;
③初始化子类的时候,不会调用父类的构造函数;
④如果我们希望去调用父类的构造方法,或者其它的方法,前提是这些方法不能为私有的,可以用类名::方法名()或者parent::方法名()的方式调用。
(4)提问设计
当一个父类知道所有的子类都有一个方法,但是父类不能确定该方法究竟如何写,该如何设计?
请设计一个动物父类,其属性有姓名,年龄,颜色,方法有获取姓名,获取年龄,获取颜色。并设计一个CAT类和一个DOG类,继承这个父类,并且CAT类有个方法叫捉老鼠,DOG类有个方法叫捉小猫。笔者已根据课程设计要求制作了一段教学视频,部分截图如下:
本文以PHP程序设计为例,制作了微课的设计标准以及评估标准,旨在为广大打算参与到微课设计或提高微课设计水平的教师同行提供个人建议,由于微课设计在我国依旧属于探索阶段,本文只是抛砖引玉,希望微课设计能够得到更多同行的关注,并推动我国教育改革的发展。
参考文献
[1]胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013(4):36-42.).
[2]范建丽.基于微课的地方高校与社区教育课程资源共建共享模式研究[J].湖南科技学院学报. 2015(08).
[3]刘锐,王海燕.基于微课的“翻转课堂”教学模式设计和实践[J].现代教育技术. 2014(05).
[4]郭绍青,杨滨.高校微课“趋同进化”教学设计促进翻转课堂教学策略研究[J].中国电化教育. 2014(04).
[5]袁鑫. PHP动态网页设计课程教学中行为导向教学模式的应用研究[J].科技广场. 2012(08).
黄培(1981年~),性别男,江苏徐州人,2005年毕业于西安科技大学大学机械电子专业,获硕士学位,讲师,现为江苏建筑职业技术学院教师;主要从事电气自动化与控制系统的教学与研究。
The Research of Teaching Innovation in Computer Science Based on“Micro Course”—the Example of PHP Programming Design
Shu Weiquan
(Zhejiang International Maritime CollegeZhoushan316021)
AbstractThe course of computer programming design is the essential part in the major of the computer science. Whether it is VB,C,C++,or JAVA,C# and PHP which are the most popular programming languages nowadays,boring,abstraction,hard to accept are the challenges for students when being taught programming languages. The“Micro Course”with the character of short but rich content,is born to fix the problems above. This paper will firstly analyze the current situation and difficulties of computer program teaching in colleges,and also the characters and advantages of "Micro Course". Besides,it will take PHP language programming as an example,to discuss the practice of "Micro Course" in the research of teaching innovation in the major of computer science.
KeywordsProgramming designMicro courseTeaching modeVideo production
中图分类号G434
文献标识码A
文章编号160229-7215
作者简介舒伟权:1970年7月,浙江国际海运职业技术学院副教授,研究方向:计算机教学及程序开发。
*2015年度浙江省教育技术研究规划课题(基于微录播技术的计算机微课教学模式创新研究——以PHP程序设计为例编号:JB128)