运用微视频，优化实验教学——以“计算机网络及维护”通识选修课为例

王贵才，严 莉，张干年

(1.华中师范大学教育信息技术学院；2.华中师范大学文科综合国家级实验教学示范中心；3.华中师范大学教师教育学院，湖北武汉430079)

0 引言

随着科学技术的进步，互联网的飞速发展，信息技术成为教师文化知识与能力结构中不可或缺的组成部分。为了提高师范生的信息技术素养，我校从2014年秋季开始向大三年级学生增设了“计算机网络及维护”实践实验类通识选修课。开课以来，学生选课积极，班班爆满。然而，由于师范生的专业背景、学习习惯和生活环境不同，计算机网络基础知识和实验操作技能存在差异，实验教学面临较大挑战。为了提高实验教学质量，课程组经过了一系列的实验教学改革探索与实践。下面就运用微视频优化实验教学讨论探索与实践的经验和体会。

1 微视频在实验教学中的优势

微视频一般是指呈现内容精练，持续时间在30秒～20分钟之间的一段视频[1-3]。实验教学中运用视频的两个特点：一方面，视频呈现真实场景或者创设虚拟场景，形象生动地表现主题，激发学生的学习兴趣，优化实验教学环境，克服了学生专业不同、学习习惯不同带来的接受困难，也避免了演示实验因受仪器设备、环境的限制学生看不见、看不清的窘境。另一方面，视频播放灵活，可暂停、慢放、快放、重放，方便开展差异化教学，提高教学效果。学生可以结合自己的知识基础和兴趣爱好选择学习内容和学习策略进行个性化、自主学习，学生在动手操作过程中遇到问题可及时观看视频自主解决，切实提高自己的实验技能，也减轻了教师答疑解惑的工作量。并且，对容易过的实验操作或现象可以暂停或慢放或重放观看，对于耗时较长的实验操作或现象可以快放观看，对于不可逆的实验操作或现象可以重放观看。微视频在实验教学中除了具有上述两个特点外，还具有以下优势。

(1)教学内容精练。在“计算机网络及维护”教学中，每一节课教学内容比较多，特别是文科同学计算机基础知识薄弱接受困难，课程组把每一节课的教学目标、教学内容进行细化、分解成多个微知识点、微操作、微任务。微视频只围绕一个微知识点、微操作、微任务展开教学，其教学目标单一、教学内容凝练、教学主题突出。因此，学生容易集中精力掌握微知识点，记住微操作的步骤和方法，容易模仿、完成微任务。

(2)教学持续时间短。一般一节课时间45分钟，教学持续时间较长，教学内容较多，学习负荷较重，学生可能会看不懂、记不住，因实验步骤太多可能看了后面忘了前面，因视觉疲劳可能引起注意力转移、学习兴趣减弱。在实验教学中，课程组制作的微视频短的不到1分钟，长的也不过15分钟。微视频持续时间短，能够减轻学生学习负荷，看完视频即可动手实验，充分调动学生主动参与学习的积极性，有效地吸引学生注意力。

(3)容易传播。微视频文件不大，格式有MP4、AVI、FLV等多种格式，容易传播。课程组制作时长10分钟左右的微视频，其MP4格式文件的大小在100MB左右，通过云课堂[4-5]、班级QQ群等网络信息平台发布很方便，接收或下载也容易，播放也方便灵活。学生可利用智能手机、平板电脑、PC机等设备联网在线播放，或下载后脱机播放。

(4)适合泛在学习。微视频是碎片化的学习资源，适合学生进行泛在学习。学生只要拿出手机等移动学习设备，就可以不受时间、空间限制，随时随地进行学习。“计算机网络及维护”教学计划16课时，在教学过程中，教师和学生都感到课时不够用。利用微视频可以延展教学时间，弥补课时的不足。利用碎片化的时间观看微视频进行课前预习、课后复习，也提高了碎片化时间的有效利用。

2 微视频制作

微视频的制作应以科学性、规范性、有效性为原则。科学性即微视频呈现的内容应科学、准确，不能出现科学性错误或含糊不清的表达。规范性即演示的实验操作应规范而不能随意，对学生动手操作有示范作用、指导作用。有效性即微视频应以学生自主学习为核心来设计制作，有利于学生实验技能的培养和提高，对提高实验教学质量有效。课程组制作微视频的方法主要有以下三个步骤。

2.1 微视频制作前期准备

首先，分析研究实验教学对象。“计算机网络及维护”选课学生有文科、理科，已有计算机基础知识差异较大，课程组根据学生的知识基础、实验动手能力等划分为基础层、提高层、研究层三个层次，分析学生的兴趣点、薄弱点，弄清学生的学习需求，设计微视频总体框架。

其次，分析处理实验教学内容。结合教学目标分析教学内容，将课程内容进行分解，化整为零提炼微知识点，确定微操作、微任务，设计微视频的教学内容。如课程组把局域网设计与搭建实验项目分解为局域网基础知识、网线制作与检测、路由器使用、交换机使用、光纤收发器使用、简单局域网设计与搭建等微教学内容。

然后，编写微视频文字脚本。文字脚本是微视频素材采集和后期编辑的文字依据，是微视频制作实施的基础，也是微视频最终效果的先期构思。课程组结合教学对象和教学内容分析编写脚本，脚本融合教学目标、教学内容、学生需求。脚本包含课题导入、教学内容、学习小结等三个内容。课题导入是提出教学主题，用时应很短，脚本设计好快速、简洁引入主题的方法以及所用时长。教学内容脚本设计主要是教学每个小环节呈现的内容以及所用时长，小环节表现的场景是全景还是特写，小环节之间的衔接方法等。微视频结束要有一个简短的小结，小结有助于学生抓住重点，用时也不能长，脚本设计好简短、精练的小结以及所用时长。

2.2 采集微视频素材

微视频制作前期准备做好后就可以开始采集素材了。素材采集要根据具体的内容选用合适的采集方法，在“计算机网络及维护”教学微视频采集中，我们课程组采用了摄像设备拍摄、软件工具录屏、VGA信号采集卡采集等三种方法。

实验教学中，基础知识讲授、演示实验、实验操作示范等教学内容，采用摄像设备拍摄，采集微视频素材。对于基础知识讲授，如局域网基础知识，在教师讲授时，利用摄像设备同步拍摄。对于演示实验，如计算机主机拆卸演示，为了学生观看方便，由教师进行拆卸操作演示，利用摄像设备拍摄教师拆卸操作全过程。有很多实验操作需要学生动手实践体验、完成，如主板上安装CPU、硬盘安装、网线制作与检测等，为了让学生顺利动手完成操作，减少错误操作方法，避免不规范的实验操作造成实验不成功、设备损坏等现象，在学生动手实验前需要进行实验操作示范。对于这些实验教学内容，由教师进行实验操作示范，利用摄像设备拍摄。

实验教学中，教师讲授时PPT演示，还有一些实验操作或实验现象，如路由器的设置、WEB服务搭建、软件安装等，如果利用摄像设备对着显示屏拍摄则画面会出现闪烁，清晰度也不高，这时我们利用录屏软件工具，如Fast Stone Capture，录屏采集微视频素材。

录屏软工具需要在计算机操作系统环境中运行，因此，BIOS设置、RAID制作、操作系统安装等这些实验操作或实验现象就不能利用录屏软件工具了。对于这些实验教学内容我们利用VGA信号采集卡采集视频。VGA采集卡能对VGA信号实时进行编码转换成AVI、MP4等格式，适应各类视频播放器播放和录像设备录制。

2.3 后期编辑微视频

采集的微视频素材不能直接运用于实验教学，需要进行后期编辑使微视频主题鲜明、图像清晰、画面流畅、内容有效，适应实验教学的需要。编辑包括添加字幕、编辑视频和编辑音频。

微视频字幕有标题、片头字幕、解说词和片尾字幕等。字幕文字的大小、字体、颜色应与画面协调，且清晰，确保学生看得清。字幕内容要简洁扼要、呈现时间足够长，确保学生能完整地读一遍。

视频编辑剪去与主题无关的片段，处理镜头之间转换的连贯性、逻辑性，适当进行艺术效果的渲染，使得微视频主题鲜明，学生喜爱看、看得懂、记得住。

音频编辑主要是伴音处理、噪声处理、添加背景音、添加旁白解说。伴音处理保证音量强弱适中、声音清晰、声画同步，降噪处理消除视频采集时环境噪声，添加背景音营造愉悦的学习氛围，添加旁白解说便于学生对画面的理解。

3 微视频应用

3.1 将微视频植入实验教学各个环节

在“计算机网络及维护”教学过程中，课程组将微视频植入课前预习、课堂教学、课后复习等各个教学环节，优化实验教学，提高教学质量。

在实验课前，传统的预习方式是看实验指导书，学生感到教学内容抽象、预习收获不大。为了解决这一问题，课程组在开课前一周发布微视频等学习资源，学生通过微视频进行直观、生动、形象的感知，降低知识理解的难度，课前预习效果大大提高。

在实验课中，传统的实验教学模式是“教师讲授+学生实验操作”，教师需要从实验原理到每个实验步骤都进行详尽讲解，课堂教学往往是教师讲授用了一半时间，学生动手操作时间不够用。动手能力强的同学能够完成实验任务，但是自主实验、探究性学习难以进行；动手能力弱的同学完成实验任务困难；同时，由于教师力量有限，有的学生得不到教师的及时辅导。教学中引入微视频后，课程组教师在课中只讲授重难点，把时间还给学生。在动手操作过程中，学生可以根据自己情况自主选择观看微视频完成实验。学生遇到问题大部分能自主解决了，教师辅导的针对性更强了。动手能力强的学生完成学习任务后可以进行自主实验进行探究学习了，动手能力弱的学生也能顺利完成必做的实验内容了。

在实验课后，传统的复习时看指导书、课堂笔记，凭记忆回顾实验操作步骤，学生反映经过一段时间后对学习过的基础知识和实验操作方法忘记了、记不清了。课程组提供微视频学习资源后，学生可以随时重放观看，进行复习，不用担心“忘记了、记不清了”。同时，有了微视频，有利于学生开展学习小结、完成实验报告、课后交流讨论，进行知识的内化、拓展学习。

3.2 运用微视频，开展多样化的实验教学模式

“计算机网络及维护”是通识选修课，选课学生的知识接受能力、实验动手能力参差不齐。为了让每一个学生学有所获，课程组利用微视频开展分层实验教学、混合式实验教学等多样化的实验教学模式，优化实验教学。

分层实验教学模式是教师把学生分为基础层、提高层和研究层，并制定相应的学习目标、教学内容，开展以学生为主体、教师为主导的多层次、立体化的实验课程教学模式[6]。在教学过程中，学生根据自己的需求选择相应的微视频自主学习。由于学习小组是由同一层次的学生组成，因此，学习小组的每一个学生学习进程基本一致，这样每一个学生“吃得了”、“吃得饱”，每一个学生都学有所获、都有成就感，充分调动了每个学生学习的积极性。

混合式实验教学模式是面授课堂教学与在线教学的混合，强调以学生为主体、教师主导，充分发挥学生学习的积极性、主动性、创造性，借助在线教学资源与信息技术促进课程教学，以达到更加有效的教学效果[7-8]。课程组利用我校“师大云课堂”把微视频等实验教学资源上传到云平台，搭建了一个个性化的教学空间，学生自主学习，教师线上答疑。在面授课堂，教师引导、启发和个别辅导，学生自我控制并调节自己的学习进程。不管是在线教学，还是面授课堂，学生始终占据学习的主动地位。这样教学时间、过程得到延伸，学生不会因接受能力跟不上教学进度，实验教学质量得到提高。

4 总结与展望

为了检查微视频在“计算机网络及维护”教学中的有效性，笔者随机抽查了两个班60名学生，微视频对学生学习帮助性调查统计如图1所示。微视频对知识内化、实验操作技能提升，非常有帮助所占比例分别为18.33%和20.00%，有帮助所占比例分别为68.33%和66.67%。调查结果表明，微视频能帮助学生知识的掌握、实验操作技能的提升，运用微视频优化实验教学是有效的。

图1 微视频对学习的帮助性调查统计

运用微视频优化实验教学，我们取得了良好成绩，并形成了自身特色。但是，我们还存在一些不足，主要是微视频在实验教学中的占比、微视频的质量等还有待于完善，运用微视频，为高效实验教学课堂的构建插上腾飞的翅膀，还需要我们不断探索实践。