实验型微课的开发与应用*

夏丽

（南京信息工程大学 大气科学与环境气象国家级实验教学示范中心，江苏 南京210044）

实验型微课的开发与应用*

夏丽

（南京信息工程大学 大气科学与环境气象国家级实验教学示范中心，江苏 南京210044）

微课教学是信息化过程中探索和创新的一种教学模式，实验型微课是其中重要类别之一。从生动形象性、满足需求性、避免重复性等角度，说明了实验型微课对实验类课程有重要特殊意义。以高校气象专业实验课程《系留气艇探测实验方法》为例，总结了实验型微课的制作方法和设计要点，强调了微课脚本的设计和后期编辑的重要性，并说明微课制作具有创作性。同时分析了微课应用中存在的问题及相应的解决建议。通过实验类课程教学模式的纵向对比，认为微课是真实实验教学的一个有效的补充教学方式。

微课；实验类课程；高校；设计制作；应用价值

随着互联网的普及和移动终端的产品的更新换代，云资源时代已然到来。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中明确提出：信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视[1]。在这样信息爆炸资源共享的时代背景下，知识的授予和传播方式在悄然的发生着变革。而“微课”正是在教育信息化发展过程中教育者们在教学方式方法上探索和创新的产物。

当前，国外的典型微课程有可汗学院（Khan Academy）和TED视频课程，这些资源在网络上广为流传，具有不错的特色和影响力。在我国，“微课”一词由广东省佛山教育局胡铁生于2011年率先提出[2]，随着对微课的深入研究和反复实践，微课的含义也经历着修改和完善。胡铁生于2013年指出：微课是指以微小教学视频为主要载体，针对某个知识点或教学环节而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程[3]。2012年教育部全国高校教师培训中心举办了首届全国高校微课教学比赛，不少优秀作品脱颖而出。近年来随着微课建设浪潮的兴起，教育研究者们对微课的特征、内涵、发展趋势的研究较多，如，微课的本体特征有：主题明确突出、内容短小精悍、资源丰富多样和结构相对独立；微课的主要类型有：讲授型、解题型、答疑型、实验型、自主探究型[4]；微课的内涵正沿着“微型资源构成—微型教学活动—微型网络课程”的轨迹发展变化[5]，等等。在微课的类型划分中，实验型微课是指针对特定的学科中典型实验进行设计、操作与演示的视频，具有较强交互性[6]。不少教育者们研究了微课的制作开发，但只在比较笼统的层面，很少深入各种类别，针对实验类课程的微课制作的特殊意义、制作方法及应用价值更是鲜有讨论。

所以，本文将以高校气象专业实验课程《系留气艇探测实验方法》为例，来讨论实验型微课的特殊意义、制作要点和应用价值及高校实验教学方式的对比。

一、微课对实验类课程的特殊意义

对于实验类课程而言，非常注重培养学生的动手操作能力。首先，相比于传统意义上只在教室中用图片加文字的幻灯片式的教学方式，微课可以提供实物显示和真人示范的画面及解说，无疑能够生动地让学生领会实验目的和原理，更加形象清晰地展示实验操作步骤和要领[7]，达到一目了然的教学效果。

其次，传统实验教学通常是在讲解实验原理和方法之后，将学生分为若干组进行动手操作。但高校中有部分实验存在高成本、高风险、高污染等特性，或者具有时间和地点的限制性。在常规教学中，无法满足每位学生参与实践的需求，而实验型微课却可以让学生直观地补上这一课。实验型微课正是从学习者的需求角度出发，使学习者产生观看的动力，从而使微课学习成为日常学习中的一个重要组成部分。

再者，目前绝大多数微课存在利用率不高的问题，仅有16%的教师在自己课堂教学中主动应用微课[8]。部分原因是微课中展现的内容只是课堂内容的翻版。而特殊实验的微课视频是实际场景的展现，避免了与课堂理论内容重复的尴尬。

同时实验型微课又具有普通微课的短小精悍、高度开放和资源共享等普遍优点，有利于其传播成为有效的教学方式。以上几点说明微课在实验类课程教学中发挥着不可替代的作用，具有必要性。

二、实验型微课的制作

以高校气象专业实验课程《系留气艇探测实验方法》为例，微课的制作过程一般主要有：选择主题、内容设计、材料准备、后期编辑[9]。下面将阐述实验型微课的制作要点及注意事项。

1.选择主题

通常教师选择主题时主要基于自己所任教的课程，选取其中一个完整的项目作为备选主题。结合课程特点，考虑因素有以下几点：系留气艇探测方法是高空大气探测中使用比较广泛的一种，很有学习的必要性。但每次实验都有较高的成本消耗，比如使用大量氮气。其次，实验具有特殊的条件限制，比如风速过高的情况下不能实施，以免损坏设备。所以，以这个实验为主题的微课视频，满足了学生的学习需求，同时也为教师的教学起到辅助作用。

2.内容设计

在确定了主题之后，需要将其细化拆分为一个个小知识点，并根据之间的逻辑关系用一条主线将这些小知识点串联起来。通常一个实验实习课需要包含实验目的、实习内容（仪器组成和原理、实验方法及步骤、注意事项）和实验数据处理等几方面内容。针对微课的“微”的特点，有时单个微课很难囊括全部的内容，可以选取其中几个部分，其他部分可以另作一期。在知识点的编排上，需要符合学生的认知规律，要引入有趣，逐步推进，层次分明，适当总结[6]。课程设计可采用“任务驱动，问题导向，反馈互动”的原则。

对内容的设计最终体现在脚本的撰写，微课的脚本就相当于一部电影的剧本,是微课设计的关键步骤。另一方面，脚本也对应着后期制作中的字幕材料，所以需要详细准备。首先是开场，这部分需要在短时间内吸引住学生的注意力，激发学生的好奇心和求知欲，好的开始是成功的一半。其次是内容的过渡衔接，开场与知识点的衔接跨度不能太大，知识点之间的过渡要有逻辑性，由易到难，抽丝剥茧，层层递进，逐步解决问题。最后是收尾，除了归纳小结、强调重点、与学生互动等等，还可以结合实际生活做适当延伸，起到画龙点睛的作用。

3.视频制作

视频制作的方法有很多，主要为以下四种微课视频的制作方式：一是视频拍摄式，可采用专业摄像机、家用式DV或者手机等工具；二是屏幕内录式，常用的软件有Camtasia studio、Screencast、屏幕录像专家等；三是由软件合成类微课，如由PowerPoint、Flash等软件录制或编辑合成；四是由运用以上二种或多种方式混合制作成的微课视频。根据问卷调查发现，其中63.38%的微课制作者选择将这几种方式混合使用，居高校微课制作方式之首[4]。

对于实验实习类的课程而言，需要有实物展示和操作演示，因此主要采用录制式。通过摄像机、智能手机等外部设备，对实验仪器、操作步骤和学习过程等真实场景进行摄制。摄录过程应注重视频的质量和效果，因为摄制效果直接关系到微课视频的观赏性，要保证声音清晰和画面流畅[10]，因此应该根据条件尽可能选择配置高些的拍摄设备。拍摄场地一般根据拍摄内容的实际需要和拍摄条件来确定，可以选择实验或实训室、虚拟演播室、录播课室、室外等。拍摄画面中，老师可以选择“出镜”或者“不出镜”。如果出镜，要求教师衣着大方，教态庄重，举止自然，语言清晰流利，在讲重点难点时，需要配合音调，合理手势。有调查显示，40%的学生认为在视频中教师形象的出现是比较重要的[11]，说明授课教师的个人魅力展示也是保持学生兴趣的重要部分。

4.后期编辑与优化

后期编辑内容一般包含录制视频的剪辑，声音的处理，添加片头片尾和字幕以及背景音乐等等。据调查发现，52.18%的教师认为微课视频的后期编辑加工技术难度大[4]，因为关于视频制作技术和方法是教师们平时很少接触到的部分。实际上，网络上现有的相应软件很多，比如：绘声绘影、QQ影音、Cooledit、Sony Vegas、Camtasia_Studio等。教师们只要稍加学习和尝试，就能掌握这些技术，可以通过自己的创意设计个性化的视频。另一方面，随着全国微课比赛的激励和微课教学形式的普及，越来越多的中期摄制和后期编辑是与专业团队合作完成的。专业团队可以提供专业的拍摄设备及摄制人员，有的还有专业的演播室等。这些资源可以与授课教师队伍进行整合，使微课摄制专业化，各尽所长，使微课的可观性和专业性大大增强[12]。

对实验型的课程来说，后期制作尤为重要，特别对于户外实验过程拍摄，在缺乏专业摄制技能的情况下，很难同时满足对图像的要求。对于解说旁白的声音，力求清晰流畅，一般需要进行降噪处理，或者采用较好的录音器单独录音，在编辑中与画面合并输出。对需要强调的重点，应该在视频画面中做适当的标注或提示。

微课视频中字幕是必要的，可以帮助学生理解内容。对于高校的授课视频，除了确保学生能够理解之外，还要进一步考虑到国际化问题，字幕最好是中英双语。一方面，对实验型的课程而言，很多高端精密仪器都是进口的，对应的是英文说明书。采用中英双语的字幕，有助于学生实验仪器类的知识的扩展和融会贯通。另一方面，毕竟在教育全球化的背景下，高校对学生培养需要提升到国际层面，对学生将来的进一步深造做铺垫。

5.微课制作具有创作性

在创作过程中，教师角色更像是一名导演。从编制剧本，情景设计，桥段过渡，以及对每个细节效果的把握，同时心中期许着视频播出后能够“大卖”。或许正是这个原因，许许多多年轻教师为之吸引，使得参与者以对应的知识点为基础，发挥各自的创新力和想象力，过一把当导演的“瘾”。此外，录制过程非常需要耐心，录制过程中难免一句话或某个片段出错，这就需要授课老师不厌其烦的重复好多遍。类似于演员因为某些动作表演做不到位，需要“咔”很多次。在后期编辑优化中，需要花费不少精力去实现创意。从整个过程中体现出的是老师们对教学的一份热情和热爱。

三、微课应用中面临的问题

在这个抓眼球的时代，酷炫的形式无疑可以迅速吸引住学生的注意力。然而形式只是个载体，内容才是教学本质。从举办2012年首届全国高校微课教学比赛以来，微课视频在设计和制作的水准上都有很大的提升。我们需要避免进入“形式大于内容”的怪圈。追求视听效果的同时，重点应该放在知识点的编排设计上[13]，巧妙的教学设计是保持高人气的根本，否则，微课教学就成了视频特效的比拼，而不是知识内容的传播。

在资源云共享移动学习的时代，让学生利用零碎的时间进行自主学习是微课的意义之一。在众多微课中，与其建设很多个离散的“高大上”的微课视频，不如将微课进行系列化，专题化[4]，让学生从单纯地欣赏一个个不太相关的视频转为系统地自主学习一整套的知识。微课资源的系列化专题化，本身也将成为吸引学生或相关兴趣学习者进行自主学习的原因，从而提升了微课资源的利用率。

目前微课平台设计和应用仍处于探索建设阶段，相比微课理论研究和课程模式设计开发研究较为不足，仅占8%和5%[7]；国外这样的平台建设相对成熟，比如可汗学院、TED、iTunesU、Wratch Know Learn 等。而国内微课平台建设相对滞后，现有使用比较多的平台，如中国微课网、网易公开课等，还有处于探索和改善阶段的如腾讯课堂，此外，有些视频网站如优酷、爱奇艺等，也包含了不少类似微课的系列专题，但需要将其课程化，专业化，归类化，形成教学氛围。

四、实验教学的纵向发展

传统实验教学模式是安排学生在固定时间根据实验教材按部就班完成固定的实验。往往受实验室管理和运作制度的限制，存在着教学内容单一，理论和实践不同步，学生缺乏兴趣等问题。这样的传统方式已经不能满足高校实验教学的需求。

随着教育信息化改革的深入，实验教学中引入各类信息化手段。微课即属于演示实验的一种，学生可以通过网络平台随时随地了解实验过程和相关知识，具有资源共享性。微课“微”的特征可以将难度大的综合性实验分块和简化，让学生更容易接受和巩固知识。目前大多微课设计在教学互动性方面，采用的有问答式和操练式[14]，即与现场学生的问答，或者让学生自行操练一遍。对微课的使用者而言，微课在实验类课程的互动性方面略显不足，需要与其他系统或工具联合应用。依托于某些平台，如国外应用较广的Moodle学习管理系统[15]等，可以实现在线答疑、评测反馈、小组协作等功能。但是Moodle不能单独使用于实验教学中，只能作为辅助，与传统实验教学混合使用[16]。

在高校教学信息化建设的道路上，实验教学改革的方向是虚拟仿真实验教学。虚拟仿真实验教学除了构建高度仿真的实验环境和对象，满足教学需求之外，更重要的是具备一项不可替代的功能，即在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或综合训练等情况下，提供可靠、安全和经济的实验项目[17]。通过计算机虚拟仿真技术,在仿真平台上模拟各个实验环节，比其他实验信息化手段更“真实”，虚实结合的教学形式能有效地增强学生的实践能力[18]。

国家级虚拟仿真实验中心的建设已经全面展开，但虚拟仿真平台的建设耗费的经费比较大，并且制作的技术要求相对较高[19]，离普通教师和学习者有一定的距离。在现阶段，微课是比较平易近人，简单易行的教学模式和学习方式，有着广泛参与的基础，是真实实验教学的一个必要的有效的补充教学方式。

[1]中国高校微课研究报告[R].http://weike.enete-du.com/report/news/pdf_0001.html.2014.

[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]胡铁生.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.

[4]梁莎.微课制作流程的摸索及意义——以3ds-Max课程为例[J].信息技术与信息化,2015,(03):21-22.

[5]胡铁生,周晓清.高校微课建设的现状分析与发展对策研究[J].现代教育技术,2014,02:05-09.

[6]胡铁生.中小学微课建设与应用难点问题透析[J].中小学信息技术教育,2013,(04):15-18.

[7]钟绍春,张琢.微课设计和应用的关键问题思考[J].中国电化教育,2014,(12):85-88.

[8]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.

[9]杨娴.高职护理英语微课的设计与制作——以《外籍病人入院登记表》为例[J].中国医学教育技术,2015,(01):23-26.

[10]梁厚圣.微课的摄录与后期制作探究 [J].学理论,2014,(21):71-173.

[11]周贤波.基于学习者角度的微课建设策略研究[J].中国电化教育,2015,(04):81-84+90.

[12]杨红业.微课视频如何让学习者驻足——基于全国首届高校微课比赛摄制的思考[J].中国教育技术装备,2013,(24):48-49.

[13]王蕾,李俊.微课在教育领域的研究:回顾与反思——基于内容分析视角的现状和趋势分析[J].现代教育技术,2015,(06):83-88.

[14]徐小利.全新思维视域下高校微课程的设计与开发——基于首届全国高校微课比赛优秀作品的内容分析[J].软件导刊(教育技术),2014,(03):57-60.

[15]秦 健,杜晓辉,马红亮.Moodle学习管理平台交互性的实证分析[J].中国电化教育，2011(289):86—90.

[16]潘山青,王琴,浅谈Moodle在高校实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2009,26.

[17]李平,毛昌杰,徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设 提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索，Vol.32 No.1 Nov.2013.

[18]李亮亮，赵玉珍，李正操等.材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心的建设 [J].实验技术与管理,2014,31(2):5-8.

[19]陈 萍,周会超,周 虚.构建虚拟仿真实验平台,探索创新人才培养模式[J].实验技术与管理,2011,28(3).

（编辑：郭桂真）

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1673-8454（2017）14-0034-04

2016年大气科学与环境气象实验实习教材建设项目“Methods and Practical Guide of Automatic Surface Weather Observation”（SXJC2016A204）、2014年南京信息工程大学大气科学与环境气象实验实习教材建设项目 “大气探测实习讲义及题库”（SYJC2014B02）和南京信息工程大学教改项目（N1885013236）。