基于微课特点的大学计算机实验教学改革实践

卢行伟, 李 庆, 田茂毅

(西华大学 应用技术学院, 四川 成都 611930)

基于微课特点的大学计算机实验教学改革实践

卢行伟, 李 庆, 田茂毅

(西华大学 应用技术学院, 四川 成都 611930)

将微课这种新型的教学手段引入计算机实验教学,进行改革与实践。首先,创建微视频、知识点图谱、微教材、微素材等微课内容；其次,改变以教为主的模式,要求学生提前进入学习状态,利用微课实现泛化学习、团队学习；然后,以任务式实验、成果展示和多元化全方位考核等方式来进一步促进学生学习,并建立反馈机制,随时反馈问题；最终把教师从繁琐的实验教学中解脱出来,转换为对学生进行实验思路的指导和实验重点问题的解答。全国计算机等级考试的过级率统计结果证明该实验教学改革实践有效。

微课； 计算机实验教学； 改革实践

国家光网战略的实施和移动互联网技术的不断升级,使得把基于视频技术的教学手段应用到大学课程教学中成为可能。微课的微型化、知识内容碎片化、可移动化等特点，使其成为了一种新兴的教学手段并迅猛发展。但是将其应用到大学公共课程实验教学中的案例尚少。利用微课的特点对大学公共课程(例如:大学计算机这类操作实践性很强的公共课程)实验教学进行改革实践,发挥其优势,是目前研究的重点。

1 微课的特点及相关研究应用

1.1 微课的特点

微课的特点鲜明,如图1所示,主要有4个方面。

(1) 内容少而精,重点突出。微课的一个突出特点就是知识碎片化。它区别于传统教学,将课程知识内容进行了碎片化的分解。内容少,教师结合微案例对碎片化知识点进行精心设计,也就容易在微视频中将其讲得透彻清楚,再结合微课其他配套微任务、微测试等内容,可以更容易地达到“学一个,懂一个”的学习目标，是将传统教学内容碎片化再造。

(2) 微视频时间短,把握学习注意力。微课的另一个突出的特点就是以时间非常短的微视频进行展现。时间长度以能够抓住学习者的注意力、不疲劳、刚刚好为准则。从而更容易达到“学一个,懂一个”的学习目标。相当于将传统教学课堂划分为若干微课,但是微课的时长加起来却大于传统课程的时长。

(3) 文件小,适合泛在学习(U-learning)。微课文件包括微视频和其配套的微素材等文件,其总大小控制在50 MB以内。微视频采用流行的兼容性好的流媒体格式,其他文件同样采用兼容性好的格式。方便学习者随时、随地、随终端的学习,也就是泛在学习。

(4) 微课制作方便简单。微课虽然有以上要求,但其制作简单方便,以够用就行为指导思想,既可以采用专业的设备,也可以采用常用的普通设备完成微课的制作。

图1 微课特点

1.2 微课的研究与应用

(1) 微课教学模型。梁乐明等人2013年结合国内外微课的对比分析给出了微课程的教学设计模式[1]。余胜泉等人2014年提出了基于学习元的微课设计思路,包括微课设计、教学信息描述、微课聚合和开发模式等[2]。杨明在2014年就高职教学中微课的开发、评价、制作等进行了讨论[3]。王秋月在2014年对“慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质进行了分析,阐述了在中等教学中微课仅适合于普通课堂的补充[4]。郭绍青等人在2014年对高校微课设计的误区和存在的问题进行了分析并结合生物学“趋同进化”理论构建了微课教学模型[5]。

(2) 微课关键问题。郑炜冬在2014年构建了微课设计关键模型:情感化设计三层模型(本能、行为和反思)[6]。钟绍春等人在2014年就微课设计和应用的关键问题进行了探讨[7]。苏小兵等人在2014年就微课关键要素及教学应用进行了分析研究[8]。

(3) 微课改革高校教育教学。王雪在2015年就高校微课视频设计与应用进行了实验研究[9]。宋金璠等人在2015年将微课应用到了大学物理实验教学中[10]。吴萍在2016年就“微时代”背景下我国微课的应用进行了分析总结[11]。张方方在2016年就“微课”对高校教学改革的影响进行了分析[12]。

2 大学计算机实验教学现状及问题

2.1 大学计算机实验教学现状

大学计算机基础课程在企事业单位需求变更和全国计算机等级考试变革的推动下,经过几次教学改革,现在课程设置及内容已经基本稳定,见表1。

退耕还林是中央政府从生态安全的角度出发而制定的一项公共政策。由于生态效益的外溢效应具有滞后性，使致力于经济发展的地方政府缺乏积极性。为了能够保障政策的有效执行，应该协调好央地关系。中央政府要增加地方政府退耕还林的执行费用，降低地方政府的财政负担；同时要加大对退耕还林地区的财政转移支付力度，并使其制度化。地方政府要通过相应的资金扶持，建立生态产业，将退耕还林与产业建设、经济发展相结合。减轻地方政府的财政负担，使退耕还林拥有更好地政策环境，使退耕还林政策更以有效的发挥其政策作用。

表1 大学计算机课程设置

教学内容虽然与时俱进进行了相应改变,但是教学方法还相对滞后,而实验教学作为教学的重要一环,其方式、手段都相对过时,亟须改变,引入新兴的教学手段正可破解这一难题。

2.2 大学计算机实验教学存在的问题

(1) 大班教学,实验指导疲于奔命。现在高校公共课程多为大班教学,而且现在学生普遍缺乏自觉性。因为人数多、实验多,在实验教学过程中,很多知识点教师需要重复地讲好几遍,而且都是些最简单、最基本的知识点,使得教师没有时间深入地指导学生,每次实验课的效果较差。

(2) 内容独立,综合性实验缺乏。内容独立,没有延续、相关、综合和创新，特别是综合性实验尤其缺乏。而大学计算机各门课程及各门课程中的知识点都具有层次递进、相互关联等特点。如果学生一门课程中的某个知识点没有学懂,那么就会直接导致该门课程或另外一门课程更深层次的知识点也不懂。

(3) 被动学习,拷贝严重。大班教学,在实验数量大,实验内容又独立、缺乏综合性,实验学时还偏少等情况下,没有调动学生的学习积极性,学生是被动学习[13]。没有学习积极性直接导致在实验教学中,很多的学生拷贝别人的实验结果,虽然教师见招拆招,但还是无法杜绝。

(4) 知识获取路径单一,缺乏自主学习、合作学习。知识获取途径单一,仅在课堂教学和实验教学时才能获取,其他时候只能靠学生自己,虽然实验教学时有教师进行指导,但都是杯水车薪。现在学生普遍缺乏自觉性和合作性,一旦有点学不懂,造成的结果就是以难为难,甚至完全放弃。

3 基于微课特点的实验教学改革

3.1 基于微课特点的实验教学改革可行性

大学计算机实验教学具有非常强的实践操作性,微课作为新兴的教学手段,两者可以非常好地结合,并且可以有很好的教学效益。

(1) 构建课程知识图谱,开发碎片化知识点微课。根据对课程内容知识点进行层次化、碎片化分解,形成既独立又相关的知识点,最终构建课程知识图谱。针对每个碎片化的知识点,进行微课开发。

(2) 一对一实验指导。微视频及配套的微任务、微测验等使得在大班教学的情况下,一对一的实验指导成为可能。让学生可以沿着知识图谱路线一步一步往前走,而不至于有一点学不懂就放弃。同时也让教师从疲于奔命的实验指导中解脱出来,指导学生完成实验教学任务及创新性的实验内容,或重点辅助学习困难的学生。

(3) 直观的操作步骤,可反复查看的教学内容。微课中的微视频可以实现具体知识点直观的操作步骤,学生可结合配套的微任务进行自主学习。并且学生在一遍没办法全部弄懂的情况下,可以在电脑或手机中反复查看、重复学习。

(4) 学生团队,合作学习。引入微课后,学生在课外都可以进行自主学习,这为团队合作学习创造了条件。学生可以自行构建学生团队,并通过延续性、相关性、综合性、创新性的实验促进学习。

3.2 基于微课的实验教学改革具体措施

实验教学改革主要有6个方面的具体措施,它们之间的关系既层层递进,又相互关联、相互促进,如图2所示。具体实施又可以抽象为4个重点步骤,它们之间是循环关系,如图3所示。

图2 实验教学改革具体措施间相互关系

图3 基于微课的实验教学重点循环步骤

(1) 改变教学模式,以学为主。改变以教为主的模式,要求学生提前进入学习状态,在微课的基础上,实施泛化学习、团队学习。从以分数为王中解脱出来,强调实践操作、综合创新应用,以过程和结果相结合的多元化考核方式来实现以学为主。

(2) 构建课程知识图谱,开发微课配套辅导教材。对大学计算机课程内容构建知识结构图谱,将图谱中的碎片化知识点结合微案例、微任务开发基于微课的《大学计算机课程微课实验指导书》。指导书中包含课程知识图谱、课程章节及章节中的微案例、微任务、综合任务、创新任务、微测试等,并对重点难点进行特殊标注,最后提供微素材用于实验。

(3) 制作微视频,提供泛在学习。将教材中碎片化知识点，根据知识图谱的关系开发内容相互联系的微视频。最终上传到学校课程中心网站及实验教学服务器中提供给学生。方便学生随时、随地、随终端地学习,也就是泛在学习。

(4) 以任务为导向,成果展示为促进。以学生团队为实施单元,以微任务为学习路径，加以强化巩固微任务的综合任务,和思考如何灵活运用微知识的创新任务(讨论、分析问题,给出解决方案并实施形成成果),训练学生团队合作学习。最后以成果展示来进一步强化促进。

(5) 问题反馈机制,集中指导破解难题。教师在实验教学指导中,对学生询问最多的问题和微任务、综合任务、创新任务及其他渠道反馈的普遍问题,通过集中指导的方式来破解大多数学生没有弄懂的难题。

(6) 建立全方位的考核方式。改变传统的作业式考核,建立一套符合微课的多元化、全方位的考核方式,包括实验过程、微任务、综合任务、创新任务、成果展示、抽问回答、团队及团队成员表现等考核内容。

3.3 改革实践与数据反馈

大学计算机实验教学改革在我院从2014级开始实施。全国计算机等级考试同样也是以实践操作为主的考核方式,其过级率可以用来检验改革是否有效果。数据统计结果如图4所示。

图4 全国计算机等级考试过级率

由图4可知,在引入微课进行实验教学改革后,2014级学生的过级率有了明显的变化,一次过级率直接上升了38%，且有不少学生能在第二次考试中通过。由此可证,基于微课特点的大学计算机实验教学改革是切实有效的。

4 结语

虽然借助微课可以改变传统实验教学的诸多不足,但需要注意的是还得考虑课程的特殊性,建设因课而异的微课实验教学模式。微课的内容也应该上升到学生在校期间的全天候学习或终生学习之上。

References)

[1] 梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究:基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究, 2013,19(1):65-73.

[2] 余胜泉,陈敏.基于学习元平台的微课设计[J].开放教育研究,2014(1):100-110.

[3] 杨明.高职教育微课开发综合讨论[J].职教论坛,2014(6):65-70.

[4] 王秋月.“慕课”“微课”与“翻转课堂”的实质及其应用[J].上海教育科研, 2014(8):15-18.

[5] 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(4):98-103.

[6] 郑炜冬.微课情感化设计:理念、内涵、模型与策略[J].中国电化教育,2014(6):101-106.

[7] 钟绍春,张琢,唐烨伟.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] 苏小兵,管珏琪,钱冬明,等.微课概念辨析及其教学应用研究[J].中国电化教育, 2014(7):94-99.

[9] 王雪.高校微课视频设计与应用的实验研究[J].实验技术与管理,2015, 32(3):219-222.

[10] 宋金璠,郭新峰,王生钊,等.微课在大学物理实验教学中的应用[J].物理实验, 2015(2):12-17.

[11] 吴萍.“微时代”背景下我国微课的应用现状与发展路径[J].教育评论, 2016(1):43-45.

[12] 张方方.“微课”对高校教学改革的影响[J].中国成人教育, 2016(1):111-113.

[13] 刘银萍,彭端,蒋力立.创新实验教学与传统实验教学的比较[J].广东工业大学学报,2010,10(5):27-30.

Reform and practice of college computer experimental teaching based on characteristics of micro-lecture

Lu Xingwei, Li Qing, Tian Maoyi

(School of Applied Technology, Xihua University, Chengdu 611930, China)

The reform and practice of college computer experiment teaching are based on micro-lecture which is a novel class teaching method. Firstly, it is to create micro-lecture content of micro-video, knowledge point graph, micro-textbook and micro-material. Secondly, it changes the teaching mode of teaching-centered and requires students to advance into the learning state to use the micro-lecture to implement U-learning, team learning. Thirdly, it is to use the methods of task type experiment, to show students the results and diversified assessments to promote students’ learning. And it also establishes feedback mechanism, feedback problems to teacher at any time. Finally, it frees the teachers from the onerous experimental teaching, and converts them to the guidance of the experimental ideas or the experimental questions of students. The statistical data result of NCRE (national computer rank examination) pass rate concludes that the experimental teaching reform is effective.

micro-lecture; computer experimental teaching; reform and practice

10.16791/j.cnki.sjg.2017.01.041

2016-07-13

西华大学2015年度校级教改项目“基于微课特点的专科非计算机专业学生计算机基础课程改革与实践”(15-65-11)

卢行伟(1985—), 男, 四川威远,硕士,讲师,实验中心主任,主要研究方向为数据挖掘与知识发现、实验教学改革.

E-mail：xingweilu@foxmail.com

G642.0

B

1002-4956(2017)1-0175-03