基于“启发式”方法的微课设计与研究——以“网络设备安装与调试”课程为例

符天，许嵩明

基于“启发式”方法的微课设计与研究
——以“网络设备安装与调试”课程为例

符天，许嵩明

分析了当前高职院校计算机专业课程的学情，并根据微课的特点，运用启发式方法对微课教学过程进行了设计。以“网络设备安装与调试”专业课程的教学内容“VLAN虚拟局域网”为案例，验证了该方法在微课教学过程中的有效性。

高职；“网络设备安装与调试”课程；微课程设计；“启发式”方法

随着我国教育信息化的快速发展，多媒体教学手段、互联网+应用的普及，以及网络学习资源的日益丰富，微课已应用到高校的多门课程教学中。传统的教学方法、教学模式以及考核方式等已无法满足互联网背景下的教学需求，而微课则是具有极强的个性化、移动化、碎片化等特征的教学视频，它提供了一种全新的学习方式。

微课（micro-lecture）最早出现在美国北爱荷华大学（University of NorthernIowa）的有机化学教授LeRoy A.McGrew在1993年提出的“60秒有机化学课程”。[1]现在国外高校已将微课广泛应用于教育教学活动中。2015年，胡铁生和胡小勇最新界定了微课概念。[2]将微课概念中的针对某一知识点更改为针对某一学科知能点，并且明确微课教学活动包含教学目标、内容、方式、过程和评价等要素。本文将着重探讨在专业课程的微课教学中，运用启发式方法对教学过程进行设计，并对该方法进行应用效果分析。

一、高职院校计算机专业课程的学情现状

目前，由于全国各区域经济发展不均衡，导致区域教育资源呈非均衡化发展。许多地区城乡教育存在极大的差距，使得学生在学校学习操作性较强的专业课程时，存在很大的技能操作障碍。加之学习兴趣低下、自我约束力差、知识基础薄弱、学习动力不足等因素影响，导致专业课程的教学对象无论是在技能水平上还是在素质层次上，都存在较大的差距。“网络设备安装与调试”课程是面向计算机网络技术专业学生开设的核心课，该课程不仅要求学生掌握较多的知识点，而且要求其具备极强的实践动手能力。但在课程学习过程中，仍有很多学生对操作内容无从下手。

另一方面，大部分教师在教学观念及教学模式方面未能与时俱进。在教学过程中，仍以传统的说教、演示为主，采用教师为中心的讲授模式，导致学生积极性未被充分调动。加之在教学过程中教师无法做到面面俱到，而且学生个体在实践动手与接受能力上存在差异，从而严重影响了专业技能课程的教学质量。

二、微课的特点

微课是指针对某一知能点或教学环节运用多种方法设计出来的短时教学方式。[3]在整个微课教学活动过程中，须以学生为主体，教师为辅，教师主要担当设计、策划、组织、引导角色，而学生则通过自主学习掌握微课中的知识点，从而取得更好的学习效果。微课教学的最终目标是充分调动学生积极性，让学生自主完成学习，掌握知能点。对于教师而言，可以运用启发式等多种方法，将各种课程资源制作成微课，从而体现出以学生为本的教学理念。

微课在内容上短小精悍，目标明确，主题突出，完整精炼、持续时间短；在形式上，微课资源形式多样，学习形式自由、灵活，学习场所多样；在结构上，微课各个知识单元间相互独立，又彼此联系，呈现出高内聚低耦合的特性；在应用上，微课突破时空的限制，可实现资源的扩充、交互，能广泛应用于课堂教学、移动教学、远程教学等方面。

三、“网络设备安装与调试”课程特点

“网络设备安装与调试”课程是高职院校网络技术专业的骨干专业课程，开设该课程的目的是让学生了解常见的网络设备如交换机、路由器、防火墙等，并掌握对常见网络设备调试与配置的基本技巧，同时，培养学生分析问题和解决问题的能力，并使其最终掌握企业局域网的搭建与维护。由于该课程涉及到知识点相对较多，而大部分的知识点又相对独立，因此，教师可根据学生实际情况及教学需求，将“网络设备安装与调试”课程内容分割成多个完整的小知识点，并结合实际需求录制成微课；然后，利用互联网发布微课资源，从而辅助学生学习，最终提升教学质量。课程知识点结构如图1所示。

图1 “网络设备安装与调试”课程知识点结构

四、基于启发式方法的“网络设备安装与调试”微课教学应用

（一）微课教学实例设计

启发式方法的最终目标即通过规划、学习、调度从而解决最终问题。[4]运用启发式方法设计教学过程，首先从学生的实际出发，将问题呈现，然后分析问题并将所需要解决的问题罗列出来，以充分调动学生学习的主动性和积极性，从而解决问题。启发式教学的关键在于设置问题情境，并在问题情境中引入新知识，启发学生理解新知识与问题间的关联，并启发学生运用所学到的知识解决当前的问题，从而完成知识的迁移。启发式教学过程思路如图2所示。

本文选取课程知识点中的“Vlan原理”进行案例设计。并根据认知规律原则进行微教案设计。如表1所示，教案由教学目标、教学重点、知能点、教学过程、教学评价等组成。

在启发式方法的指导下，首先，通过引入案例或提出这样的问题“如何用Vlan实现局域网的划分”，导入本节课的教学主题——Vlan。在讲解环节中，首先启发引导，分析问题。其次，启发引导，探究知能点，利用前期制作好的动画视频案例让学生理解Vlan的作用，并思考如何利用Vlan实现虚拟局域网的划分。再次，在教师的启发引导下，学生渐渐理解知识点的内涵，并在教学过程中阐述Vlan每条配置命令的含义，从而帮助学生掌握如何运用Vlan配置实现虚拟局域网组建过程。最后，对知识进行总结。

图2 启发式教学过程思路

表1 课程的微教案

（二）启发式方法在“网络设备安装与调试”微课案例中的实验效果

1.将启发式微课引入“网络设备安装与调试”课程教学，使学生对课程产生了新的认识。启发式方法的运用，促使学生养成良好的分析问题、解决问题的习惯，同时，掌握解决问题的规则，从而获得终身有用的知识与能力。

2.在启发式方法的指导下设计教学过程，能够帮助学生深入理解和掌握基础知识概念。

3.基于启发式方法设计的微课流程，将微课分解成不同的环节，并明确每一个环节完成的任务，以及达到的预期效果。微教案是教学整体大纲，基于启发式方法设计的微课教学，使学生更容易接受、理解课程的各个知识点，从而有利于学生掌握应会技能。

为了验证微课的教学效果，我们将同一年级同专业的两个班作为本次研究的对象，（1）班在微课教学过程中仅仅采取传统方式的微课资源播放辅助教学，（2）班则采取启发式方法设计的微课教学。同时，将微课教学资源都发布在互联网上，以使学生在学习知识点时，可以不受空间和时间的限制。通过把2个班级的学习情况进行对比，可以发现，在运用启发式方法设计的微课教学过程中，师生互动更多，学生表现出更多的自主学习兴趣，并且更多的学生能在规定的时间内完成技能测试考核。（2）班达到优秀等级的学生较（1）班多7个，达到良好等级的学生较（1）班多10个，（2）班整体技能掌握水平明显高于（1）班。由此可见，基于启发式方法设计的课程微课教学具有优越性，能够取得更佳的教学效果。

[1]LeRoy A, McGrew. A 60 -Second Course in Organic Chemistry[J]. Journal of Chemical Education, 1993,70（7）：543-544.

[2]林晓明.《算法与程序设计》微课的设计——以递归法为例[J].教育信息技术，2015（4）：28-31.

[3]钟琦，武志勇.高校计算机基础课程的“微课程”教学模式研究[J].现代教育技术，2014（2）：26-33.

[4]董梅.教学设计模式的建构框架[J].电化教育研究，2015（7）：20-27.

[责任编辑 盛艳]

海南省教育厅教改资助项目“高职院校微课在专业课程教学中的应用研究——以‘网络设备安装与调试’为例”（项目编号：Hnjg2016-73）

符天，男，海南软件职业技术学院副教授，主要研究方向为云计算、信息安全、网络技术；许嵩明，男，海南软件职业技术学院讲师，硕士，主要研究方向为网络技术。

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1674-7747（2017）03-0011-04