微课教学模式下高职《机械设计》课程教学探究与实践
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作者: 赵海峰 张世刚 郭燕
摘要：通讯技术、移动网络以及新媒体技术的快速发展，促使教育信息化成为现代教育的发展趋势。微课作为一种新型的信息化教学方法，引发了对传统教学模式的变革和思考。论文拟对微课的起源、现状以及特点开展研究，探究微课教学模式的内涵和技术实现手段。并以高职《机械设计》课程为载体，从微课课程资源建设方法、课堂实践教学手段、课后教学效果评价等多方面开展理论和实践探索，为微课这一新型教学模式在现代化教学中的推进积累经验。
关键词：教育信息化；微课；教学模式；理论和实践研究
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）21-0119-04
随着“微”时代的到来，“微”型交互式的学习模式应运而生，不仅为现代化教育提供了重要的学习途径，同时也为构建新型学习型社会提供了可能。微课作为其中的代表广受关注，并已经开始影响传统的课堂教学。但从目前来看，部分教师和学生对这一学习模式的认识还比较模糊，微课教育模式的优势和特点还没有得到足够的体现。论文拟对微课的起源、现状及特点进行梳理研究，进而探讨微课这一教学模式的内涵和可能实现的技术手段。期望通过微课教学模式的研究和实践，将新媒体等信息技术与课堂教学有机结合起来，促进高职课堂教学模式的改革创新，提高高职人才培养质量和教育信息化水平。
微课教学模式发展历程、内涵和特点
微课即“微型教学视频课”，是一种时间约几至十几分钟的微型视频课程。[1]其雏形最早出现于美国北爱荷华大学LeRoy A.McGrew教授所提出的60秒课程（McGrew，1993）以及英国纳皮尔大学T.P.Kee提出的一分钟演讲（Kee，1995）。[2]之后，1998年新加坡南洋理工大学针对完整教学活动开发和推出以信息技术为支撑的微型课程（Micro-Lesson）项目[3]，以促进信息技术更好地融合于教与学。2005年，奥地利学者Theo Hug提出了微型学习（Micro-Learning）的观点，认为微型学习是处理比较小的学习单元并且聚焦于时间较短的学习活动。而现今广受关注的“微课程”概念由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理David Penrose在2008 年提出的。Penrose认为微型的知识点（Knowledge Burst）在相应的作业与讨论的支持下，能够与传统的长时间授课取得的效果媲美，Penrose还认为这将成为一种知识挖掘的框架，“微课程”将提供一个知识挖掘的平台，并告诉学生如何根据学习所需搜索相应的资源；允许学生对自己的学习有更多的主动权，自主地挖掘所需的知识点，有针对性地开展学习；并且这种主题集中的“微课程”能够有效地节约学习时间[4]。
在国内，焦建利[5]、黎加厚[6]、胡铁生[7]、梁乐明[8]等诸多学者也率先开展了“微”学习模式研究。其中广东佛山的胡铁生老师于2010年提出了以“微视频”为中心的新型教学资源――微课概念。微课是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。它是国外“微课程”概念从教育信息资源的角度的深化研究。
纵观微课的发展历程，可以看出微课主要是以新型信息技术手段为支撑，以5～10分钟视频为主要载体，记录教师在课堂内外教学过程中围绕某个知识点（重点、难点或疑点）或教学环节开展的教与学活动的全过程。这种微型教学活动可以是针对某单一知识点进行的教学设计，也可以是针对某学科、某课程分解后的知识点录制的系列微视频活动。这种以视频为载体的微型教学活动不仅仅是某一知识点的阐述，往往还辅以相应的讨论和作业，以及围绕知识点学习效果的评价和反馈。这种新型教学模式，不仅能够促使教师、学习者、研究者与利益相关者采用一种新的思考方式开展教学，而且符合建构主义和联通主义的现代学习理论。研究发现，好的微课应至少包含如下表所示的一些特点。
微课教学模式的技术实现手段
目前，以微课为代表的学习模式已经开始在国内流行。其中，北京大学汪琼教授带领的MOOC教学团队走在了微课研究和制作的前沿。2013年6月，该团队推出了专门针对教师微课教学设计的“翻转课堂教学法”。这一课程的推出规范了教师制作微课的方法和步骤，提高了教师录制微课教学片段的技术水平。
目前常用的微课录制工具主要有Camtasia Studio、会声会影、Affter Effects、带有摄影功能的手机、DV等工具。微课的实际制作也主要分为以下几个步骤。
（1）选题：主要针对讲授课程内容进行知识点细化和聚焦，实现讲授内容的重点、难点、疑点全概括。
（2）设计：主要针对学习的主体――学生所处的学情进行分析，结合讲授内容设计适当的教授方法、互动方式以及可能使用的教学素材。
（3）制作：将准备好的教学素材（可以是文字、图片、音乐、视频、动画等）制作链接到高分辨率的PPT中，采用Camtasia Studio等工具以“一对一”的口吻录制讲授内容，以精练、通俗易懂的语言，清晰地展现选题重难点。录制后保存的视频文件以MP4、SWF等容易读写的格式保存，这样便于学习和传播。录制过程中，尽量要求知识点突出、文字和图片以及语言准确无误。为了改善教学效果，也可以在录制后进行片头、片尾的后期制作、添加，以及进行影像的美化处理。
（4）发布：微课教学视频完成后，可以借助现有的网络教学平台上传，也可以上传至公共视频网站。上传完成后，及时对上传的视频进行编辑整理，提供给学习者便于观看的学习目录清单以及接入路径和口令。
（5）反馈：微课发布后，学习者进入学习状态，在学习的过程中可以充分借助微信、QQ、学习平台的留言功能进行交流，而作为视频的发布者和制作者的教师要及时回复学生的提问和留言，进行即时互动。 微课教学模式的课程实践
目前，有关微课的理论和小范围的实践研究也已在许多学校展开，但缺乏系统、有效的专业课程的实践。项目以高职学生整体班级为实践对象，按照《机械设计》课程标准和教学大纲的要求，在课堂教学过程中开展微课的教学活动。教学实践核心内容是课堂教学视频（微课），同时还包括了与教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测验与学生反馈、教师点评等教学支持资源。具体的微课教学实践包括以下几方面。
（1）微课教学模式的定位。微课是多媒体教学的补充和发展，并不能完全代替传统多媒体教学方法，只是用于弥补现有多媒体教学方法的不足。
（2）微课教学片段的设计。微课教学研究内容限于5～10分钟之内的课程小片段，该片段主要作用在于突出《机械设计》课程的重点和难点，用于解释、表述、剖析课程中难于理解的内容。常规性的知识点并不包括在微课的内容设计中，可以通过传统多媒体教学方法进行知识交互、内容融合及技术融合。具体设计可在PPT中嵌入微课片段的链接，在多媒体教学过程中播放微课视频和动画等，保障课程内容的完整性。
（3）微课资源建设。微课的实现，资源建设是关键。项目以《机械设计》课程为例，根据课程教学大纲要求，确定重难点，着手微课的资源建设。具体实现方式可采用多种方式展开，以突出授课教师和学生在教学过程中的主动性和交互性。其中，“微视频”指以视频的方式进行介绍，如对机械设计零部件应用的介绍，可采用此方法，介绍机械结构在日常生活中的各种应用，可以吸引学生的兴趣；“微动画”指采用动画的方式进行介绍，如“凸轮设计”，可制作“微动画”进行介绍，用简单的动画描述复杂的原理和过程；“微测验”指对重要知识点进行设计，讲解完成后，要求学生很快对所学知识进行运用，如在机构自由度计算、凸轮机构运动过程等知识点后面，可开展“微测验”，以了解学生的知识掌握情况；“微原理”指主要针对原理性的知识点开展，如对“铰链四杆机构”的工作原理讲解时，可采用此方法；“微讨论”指开展课堂讨论，如“机构自由度计算”等知识点，可采用此方法。
在技术实现手段上，主要使用Camtasia Studio和PowerPoint配合录制，具体过程可按如下步骤实现：①针对所选定的教学主题，搜集教学材料和媒体素材，制作PPT课件。②在电脑屏幕上同时打开视频录像软件和教学PPT，执教者戴好耳麦，调整好话筒的位置和音量、PPT界面和录屏界面的位置后，单击“录制桌面”按钮，开始录制，执教者一边演示一边讲解，可以配合标记工具或其他多媒体软件或素材，尽量使教学过程生动有趣。③对录制完成后的教学视频进行必要的处理和美化。④将《机械设计》课程的微课学习材料放到学校建立的课程学习平台上。在课前、课后学生可以自主登录平台进行预习和复习，通过将课堂教学内容延伸到课外，改善学生学习的效果，扩大学生学习的范围。
（4）微课课堂实践研究。在课堂实践方面，按照《机械设计》课程教学大纲及教学进程要求，确定微课实施的方案和范围，以大二开设《机械设计》的学生为实施对象，通过一年的课程教学改革，实现《机械设计》课程教学的“微课化”。
在课堂授课方式方面，将以PPT教学为重点的教学模式，转变到以知识点为重点的微课和PPT结合互补的教学模式；在授课内容方面，在兼顾课程知识点的系统性和完整性基础上，增加对重难点知识的教学课时数，对重点内容投入更多的时间和精力。
（5）微课教学效果反馈。一种教学模式变革的根本在于能否激发学生的学习兴趣，能否提高学生的知识能力和综合能力。
（6）微课教学效果评价。①微课教学模式与课程的适应性。课程教学模式改变并不是为了课程的改革而改革，改革的主旨在于新的教学模式是否能提高现有教学模式的效果，而且并不是所有的课程都适合采用微课教学模式。笔者在课题研究中发现现场操作性强的内容和知识点就不适合微课教学模式。相对而言，一些理论结合实践的知识点就可以通过微课录制实现学生的课前学习，在课堂按设计的主线讨论、答疑来加深学生对重点和难点的理解和掌握。②微课教学与教师教学的适应性。微课教学需要教师参与学生学习的全过程，并且要求教师有很好的把控和互动能力。如果教师在互动和掌控方面的能力不足，微课教学效果可能会弱化，所以微课这一教学模式也对教师提出了适应性要求。③微课教学与学生学习方式的匹配性和有效性。微课作为一种新的教学模式，其受众应该是学习者――学生。如果这种学习方式学生不能够接受或没有兴趣，学习的效果就会降低。在实践过程中，这一教学模式因为更加关注了学生的学习过程，并且学生的学习也具有了很强的自主性，所以在整体上改善了学生专业课程的学习效果。
结论
本文通过基于微课教学模式的高职《机械设计》课程教学探究与实践发现，微课这一新型教学模式是传统课堂教学的有益补充，其理论和实践意义在于：①实现知识点聚焦。通过微课设计，对专业课程内容进行分解，突出重难点，使教学活动有张有弛，主次分明。②实现教学内容的场景化展示。通过微课视频展示，对复杂教学对象的结构和原理进行剖析，加深学生对知识点的直观感受。③实现泛在化学习。学生可以通过电脑、移动终端等手段接入“微学习平台”，获取有关知识点，实现随时随地全方位学习。④实现开放式学习。学生只要登录课程学习平台，便可以自由安排学习进度。⑤提升学习兴趣。微课等短时丰富的教学资源有助于激发学生的学习积极性和主动性，增强学生学习的有效性。
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