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1、计算机类专业课程的微课教材建设与应用探索 姜桂洪;孙福振;苏晶;张冬梅【摘 要】教材建设是高等教育的基础要素和必备资源,相关计算机技术的专业课程的微课版教材建设是目前智能手机功能扩展的一种探索,也是改善学生自主学习环境、提高课堂教学信息密度的新实践.根据与计算机技术相关的专业课程的特点,本文在此提出进行微课版教材建设的一种模式机制,并在微课教材建设和使用的实践基础上,探讨了使用微课教材对课堂教学设计的影响.【期刊名称】科技视界【年(卷),期】2018(000)019【总页数】3 页(P130-132)【关键词】微课;立体化教材;教学设计;教学团队【作 者】姜桂洪;孙福振;苏晶;张冬梅【作者单位
2、】山东理工大学计算机学院,山东 淄博 255049;山东理工大学计算机学院,山东 淄博 255049;山东理工大学计算机学院,山东 淄博 255049;山东理工大学计算机学院,山东 淄博 255049【正文语种】中 文【中图分类】G642 0 引言 计算机类专业除了包括计算机科学与技术、软件工程、物联网工程、信息安全等常见专业外，数据科学与大数据技术、智能科学与技术等时尚专业也于近年来雨后春笋般的发展起来。计算机专业的学生所要学习的不仅是会使用和开发软件，还要学习和研究如何更好地开发适合人工智能和大数据技术的计算机系统。微课教材的开发和必要的网络资源建设是支撑和达到这样一个能力目标的基础。微课
3、版教材是实现教学过程精细化管理的新探索。学生可以利用手机扫描纸质教材印刷的二维码来浏览微视频，从中获取学习资源，并进行知识系统的自我构建。其优势在于可以改变学生的自主学习环境，提高学生学习的兴趣，加深学生对相关知识单元的掌握程度。这也对教师的自我知识更新和课堂教学设计提出了更高的要求。1 微课版教材开发建设的基本过程 微课版教材实际上是纸质教材和出版社微视频资源管理系统平台的融合。此前的立体化教材建设基本是以纸质教材为基础，依托现代教育技术，融合 PPT 课件、电子教案、习题答案、实验指导、模拟试题等多种形态的媒体网络教学资源，以实现多种教学服务为目标的配套教学资源的集合，而支持这些网络资源的
4、平台可以是出版社的网站，也可以是高校自己架构的教学平台。教材建设团队和微视频制作是建设高质量的微课教材的必要条件。1.1 微课教材编写团队的建设要求 高等院校的专业建设基础是教学团队，建设一支授课技能水平高、专业知识丰富、学术造诣深、富有创新精神、协作能力强的专业队伍是教材建设可持续发展的保障。教材编写团队成员要体现出教学阅历互补、专业方向多样化、领域知识水平高、协作能力强等几方面特征，这也是一个高水平教学团队的基本特征。教材编著团队采用任务驱动模式定期研讨和分析课程教学过程中存在的问题，可以针对微课教材建设的特点进行交流，并提出相关建议和对策。同时，微视频的制作还要求团队主要成员具有娴熟的视
5、频录制和剪辑技术。1.2 微课版教材建设的基本过程 教材编著之前，首先需要主要成员在估计教材的读者群、规划领域知识边界、配置教材建设的资源、预计使用本教材要达到的能力目标等几个先期问题达成较为统一的认识；其次是分解课程领域内的知识点，规划出教材的三级目录；然后利用目录结构和预计篇幅从逻辑上检查教材涵盖的内容，以教学大纲为依据检查其是否与相关专业中的前导、后续课程的知识结构协调一致。在具体的内容描述和剪裁过程中，首先要在保留基本知识、基本操作的基础上，针对学生的认知水平阐述经典的、核心的内容；既要让学生能够高效的构建每一门课程的知识体系，又要了解本课程相关的云计算、大数据技术、人工智能应用等前沿
6、内容。其次，要重视教材与前导课程和后续课程的衔接和协调，教材内容的广度和深度要适应人才培养层次和课程类型的要求，教材中融入难度合适、数量适当的科学与技术问题，作为基本内容的进一步拓展，体现出以学生为主体的教学思想观念。再次，还要针对各个知识点在体系结构中的重要程度，编写例题、习题、实验和扩展阅读材料等去帮助学生掌握和理解这些知识点的概念或操作，并从中选出需要进一步进行可视化方法介绍的知识单元，去做录制微视频的准备。图 1 所示的就是建设微课版教材的基本过程。教材编写的过程中，教学团队需要制度化的反复研讨章节内容、视频内容和教材各章节的篇幅剪裁等，及时纳入计算机发展过程中的高水平成果。团队主要成
7、员对编写过程中出现的问题进行讨论和定夺，关注不能按时完成任务的成员的编写情况，可以适当的加以帮助或进行协调再分工，防止出现编写进度出现瓶颈现象。对于实验项目则要根据学生的年级、层次、专业要求和课程进度等几方面设计实验目的和实验内容，实验方面的教材章节也要从演示、验证、设计和综合等几个方面去实现课程的实验目标。2 微课教材建设模式的探索 许多高校教师，尤其是计算机科学与技术等专业的教师在传统的立体化教材的网络资源建设过程中，已经在网站建设、动画制作、视频录制与剪辑等方面受到了很好的技能训练。这是近年来微课教材建设和发展速度较快的重要基础。2.1 微视频与主教材的内容融合 微课版教材是出版时提供访
8、问微视频的二维码的纸质教材。如图 2 所示，主教材是立体化教材建设的核心，与之相关的网络资源，如微视频，也应在内容描述、操作步骤等方面体现出针对读者知识水平、专业教学大纲（课程标准）要求及课程难点与重点的内在联系。与主教材配套的辅导书、课程标准、PPT 课件、习题答案、模拟试题、实验指导等资源，可以帮助老师在教学过程中实现因材施教的“个性化教学”目标。这些资源采用不同的编写方式，把教材的精华从各个角度呈现给教师和学生，既有重复、强调，又有交叉和补充，相互配合，形成一个针对立体化教学资源的有机整体。教师和学生未必需要把每一部分都花时间去读说听写，只要自己通过模拟试题的练习和测试，达到一定的水平即
9、可。微视频资源是为了让学生更清晰地讲解工具软件的使用方法、重点概念、基本操作、典型例题、试验演示等知识点，并提供进一步深入理解某些重要教学内容的可视化方法。2.2 制作微视频的基本要求 微课视频的内容表达要因应学生的知识水平和教育背景的不同而呈现相应的差异，针对不同学生群体做出适当的差异讲解。制作教师需要在教学观念、授课技能以及知识等层面都要进行必要的探索。微视频是微课的主要载体，无论是软件还是硬件的课程，都可以针对常用工具软件的使用、重点概念、难以理解推导、典型例题、重点实验演示等而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线微视频。微视频的内容选择是教材建设的特色和关键，如果将原先讲课
10、视频分解若干一系列片段，那就失去了微课建材建设的目标和特色。应该在应用新视频技术的基础上，实现将“精选内容，注重操作，启发创新，扩展视野”的思想融入微视频的录制过程中，充分吸收新概念和新技术，妥善处理传统内容继承与学科前沿技术内容引进的关系，重点是和大数据、人工智能、物联网技术等相关的内容。2.3 计算机类专业课程微视频的素材选择 微课制作的过程需要在教师精心准备的基础上，可以针对不同层次、不同年级、不同专业方向的学生反复斟酌教学内容以及教学设计。通过请益相关专家学者的意见，做成若干较为完善的典型范例，大家在此基础上进行大批量的录制。微视频内容设计都是围绕知识单元、教学活动或某一教学环节而开展
11、的。具体到与计算机相关的专业课程来说，每一门课程的微视频内容的素材选择就显得十分重要。表 1 就是针对不同学习阶段、不同课程属性中选择了 C 语言、计算机组成原理、软件工程和 SQL Server 数据库 4 门具有代表性的课程，并提供了微视频录制单元素材的选择范例。3 使用微课版教材对课堂教学的影响 教材建设主要是为教学服务的，课堂教学设计十分重要。即使是使用同一套教材，不同的课程、不同层次的学生需要使用有差异的方法和过程去表达教学信息，这样才容易达到预期的教学目标。针对目前高校计算机等相关专业课程，在新技术内容不断增加的状况下，教学团队能够对某些特定微视频教学内容进行集中研究，从而不断提高
12、团队的专业水平、协调能力以及教学水平。使用微课教材进行教学，课堂节奏的把握成为首要问题。如果课堂教学课时变少，就更需要精心准备和精炼教学语言，既能够完全能够展现出知识点核心内容，又要求教师在备课以及讲授的过程当中不断进行一些课堂教学形式的探究，充分展现微课应用的优势，确保每一个课堂都可以达到理想的教学目标。表 1 计算机专业课程微视频素材选择示例课程 学期 课程属性 概念 原理 典型例题 可视化操作 实验演示 C 语言 2 基础语言 变量数组 高位截取文件缓冲区 数据排序多维数组计算机组成原理位移运算补码加减数据读写中断控制软件工程 5 专业理论 生存周期面向对象据库 6 数据库 数据库数据引
13、擎程序总线结构虚拟机器 C P U组成 3 硬件基础编址方式并行访问高速缓存读写操作指针运算双重循环 指针链表浮点表示指令寻址数据寻址奇偶校验码数据传送运算指令控制指令I/O 指令逻辑覆盖条件判断 S Q L S e r v e r 数喷泉模型螺旋模型对象模型功能模型白盒测试循环测试数据文件软件安装创建表连接查询视图应用数据库连接查询优化复制 学生根据微视频进行自主学习，不但能够根据自己学习的节奏学习，而且能够根据自身的薄弱环节反复观看，一定程度上提高学生的自主学习能力，现将此课堂教学策略的示意图整理如图 3 所示。对于选用微课教材的课程，教师首先要提前对学生提出每一次上课的预习任务，让学生了
14、解本次课需要达到的目标或效果，针对重点内容观看微视频，然后可以通过微信群、QQ 群或其他在线平台获取学生提出的问题。教师进行课堂设计，通过课堂讲授、提问、练习和总结等多种交流方式，力争让大多数学生达到预期目标。对于个别有问题的学生，可以通过在线方式加强辅导。每次课结束前，要提出下一次课的任务。除此之外，还要定期进行教学研讨，通过交流对某些教学单元的教学课堂设计进行方法的探索。针对一些专业理论较强的课程，如计算机组成原理、编译原理等课程，授课内容与任职岗位的实际工作需求联系、融合不够紧密，教学案例很难突出目前的大数据、云计算、区块链等内容的实用性，与着眼于解决任职岗位需要的宗旨有较大差距。这就需
15、要教师花费更多的时间、精力和资源让学生重视起来，把课程的知识单元与目前的岗位需求的联系做更深入的了解。4 结语 微课教材克服以往教材的单一阅读形式，并能够为教学提供多元的解决方案，促进了优秀教学资源的有机整合与合理运用。能够帮助学生建构真正意义上的自主学习环境，发挥在线共享资源的优势，是改变课堂教学的师生互动协作模式的新探索，具有一定的教学应用和推广价值。【参考文献】【相关文献】1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,2015,10(4)：36-42 2黄俊平.大众化高等教育时期教材建设的特点、问题及模式选择J.出版科学,2015,3(23)：44-47 3刘桂花.微课在高校课堂教学中的应用J.中国成人教育,2014，15（6）：122-124 4陈智敏,吕中娇,刘美凤.我国高校教师微课教学设计现状 研 究J.现 代 教 育 技 术，2014，11(8)：270-274 5陈燕燕.可视化教学资源设计与制作案例精粹从幻灯演示到增强现实(微课版)M.清华大学出版社，2017.09 6姜桂洪,孙福振,苏晶.MySQL 数据库应用与开发(微课版)M.清华大学出版社，2018.07.