微課在C語言公共課中的應用

黃麗韶

摘要：針對C語言公共課教學面臨的問題，以一個知識點（遞歸函數(shù)）教學為案例，展示了微課的完整應用。從學生的角度去設計和制作微課，體現(xiàn)了以學生為本的教學思想，在一定程度上解決了傳統(tǒng)C語言公共課學生缺乏興趣、注意力不集中、學習效果差等問題。針對非計算機專業(yè)學生學習C語言較困難的現(xiàn)象，微課從貼近生活的實例尋找解決問題的方法。在制作微視頻時，將教師講課和課件屏幕分開制作，通過摳頻再合成，解決了現(xiàn)有微視頻中教師和課件不能同時清晰顯示的問題。

關鍵詞：微課；C語言；教學改革

DOIDOI：10.11907/rjdk.161014

中圖分類號：G433

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2016）005-0221-02

0 引言

微課是信息技術與學科教學融合的產(chǎn)物，也是近幾年教學改革的熱門話題。隨著高校微課教學比賽、中國微課大賽等賽事活動的開展，微課迅速升溫。

中文“微課”一詞在2011年10月由廣東省佛山市教育局胡鐵生[1]提出，他定義的微課是：按照新課程標準及教學實踐要求，以教學視頻為主要載體，記錄教師在課堂教學中針對某個知識點或教學環(huán)節(jié)所需各種教學資源的有機結合體。

在近幾年國內(nèi)的一些學術期刊中，對微課內(nèi)涵的探討主要有3種典型觀點：①微講座（Micro-lecture），即微課是一種教學視頻資源。2008年秋，出現(xiàn)了一種只有一分鐘的“微講座”，由戴維·彭羅斯[2]（David Penrose）首次提出。戴維·彭羅斯被稱為美國新墨西哥州圣胡安學院的“一分鐘教授”，他認為，一分鐘講座將產(chǎn)生與傳統(tǒng)的長時間授課相同的效果；②微課程（Micro-lesson或Mini-course），即微課是以微視頻為中心的資源包。每一個微視頻圍繞一個知識點展開，與第一種微課不同的是，微課程為了支撐整個學習過程，必須有測驗、作業(yè)和討論。將教學包上傳到網(wǎng)上，學生可以隨時隨地上網(wǎng)觀看視頻，自主學習并進行單元測驗；③微課教學（Micro-teaching），即微課是一種微型的教學活動。主要包括兩種形態(tài)：微課形式教學和微課資源教學。以英國納皮爾大學T. P. Kee教授為代表的微課，由學生進行一分鐘演講。微課資源教學，主要是教師播放相關的微視頻輔助講解，闡述教學中的知識點、重點和難點[3]。本文討論的微課主要是指第二種。

微課是一種創(chuàng)新性教育形式，具備形式多樣、主題突出、短小精趣等特點。微課的形式多樣，主要是指微課視頻的制作方式多樣，有軟件合成式，還有較為流行的攝制型、錄屏型以及混合式；主題突出體現(xiàn)在一個微課只圍繞一個知識點展開，主題明確；微課的教學視頻一般為5-15分鐘。微課以其“短、小、精、趣”的特征，迎合了時代的要求和大眾的心理[4]。

1 C語言公共課教學存在的問題

以筆者學校開設的C語言公共課為例，教學中面臨的主要問題有：①對于非計算機專業(yè)的學生來說，程序設計很枯燥，普遍的感受是計算機語言離自己的現(xiàn)實生活較遠，沒有學習的興趣；②C語言公共課課時較少，教師為了完成教學任務，往往滿堂灌，學生難以成為學習的主體；③C語言程序設計知識點較為抽象、連貫性強，一旦前一個知識點沒有掌握，后面的知識點就很難理解，學生會產(chǎn)生厭學情緒。

C語言微課教學中的問題有：①舉例知識擴展較廣，不太適合非計算機專業(yè)的學生學習；②C語言微課視頻，有的只有課件錄屏，沒有教師形象，即使有教師，由于光線原因，教師形象和課件屏幕不能同時清晰顯示。

2 微課在C語言公共課中的實施

微課不能單純地將傳統(tǒng)課堂教學實錄切片加工成短視頻，應該在受限的時長內(nèi)，重新組織教學信息，精心進行教學設計。要研究授課對象，對教材作知識點劃分。本文將以C語言程序設計公共課中的一個知識點（遞歸函數(shù)）教學為案例，闡述微課教學的設計與應用。

2.1 微課教學目標設定

《C語言程序設計》是面向非計算機專業(yè)理工類學生的公共基礎課，教學目的是掌握程序設計的思路與基本方法，利用程序來解決專業(yè)或?qū)W習生活中的一些基本問題，培養(yǎng)學生的計算思維能力[5]。針對C語言公共課學生為非計算機專業(yè)的特殊性，本微課定位遞歸函數(shù)的教學目標為：認識遞歸現(xiàn)象，領悟遞歸現(xiàn)象的本質(zhì)，能針對簡答問題寫出算法和遞歸程序。

2.2 微課教學內(nèi)容選取

C語言公共課的教學內(nèi)容前后聯(lián)系緊密。針對每個章節(jié)選取的知識點必須清晰且具備連貫性。選取的知識點可以是關鍵概念、難點突破或題型精講等。本文選取的遞歸函數(shù)知識地位突出，教學難度較大，先修知識是函數(shù)的嵌套，因此它既是關鍵概念，又是函數(shù)嵌套中的難點突破。

2.3 微課教學內(nèi)容處理

微課教學內(nèi)容確定后，就可根據(jù)微課時長進行內(nèi)容加工和微處理，時長控制在15分鐘。

片頭：遞歸函數(shù)。

導入方式眾多，可以開門見山、提出一個疑問或與生活息息相關的現(xiàn)象或復習回顧等方式。無論采取什么方法，都必須吸引學生的注意力，能切入知識點。本文針對遞歸函數(shù)的導入設計是基于“程序來源于生活，映射生活，作用于生活”，所以從生活中找到遞歸的現(xiàn)象引入，能更好地提高學生的學習興趣。本文設計的遞歸實例為鏡子中的鏡子、畫中的畫等德羅斯特效應。

正文知識點的講授，要求線索清晰、語言精煉，并結合一定的手勢和表情。在微課的講授中，盡量圍繞一條線索展開，并且該條線索應該能夠覆蓋本次微課的知識點，能體現(xiàn)教學的重點和難點。在講授重點內(nèi)容時，要求解釋準、精、簡，論據(jù)充分。本文設計的遞歸函數(shù)微課圍繞漢諾塔游戲這一線索進行，師生共玩3個盤的漢諾塔游戲，逐步總結出游戲的規(guī)律。具體步驟如下：

（1）進行以下3個步驟：①將A塔上的n-1個盤子借助C移至B上；②將A上剩下的一個盤子移至C上；③將B上n-1個盤子借助A移至C上。

（2）引導學生發(fā)現(xiàn)第①步和第③步是同一個問題，都是將n-1個盤子借助一個空塔移動到另一個塔上，該操作用一個遞歸函數(shù)hanoi（）來實現(xiàn)。

（3）引出遞歸的相關概念。若是10個盤子，需移動1 023次，若是64個盤子，需移動約1 844億億次，按每次耗時1ms計算，完成64個盤子的移動需60萬年！如此復雜操作的遞歸函數(shù)代碼竟然不到10行，由此引出遞歸的概念、遞歸的條件和遞歸的兩個要素。

（4）從生活中選取一個遞歸現(xiàn)象，引導學生判斷是否符合遞歸條件，是否具備遞歸的兩個要素。設計選取的實例為經(jīng)典的“你幾歲？”問題。先建立年齡遞歸模型，編寫對應的遞歸函數(shù)。

（5）在上述問題的解決過程中引導學生自主發(fā)現(xiàn)難點。在遞歸調(diào)用的操作過程中，形參和變量的取值容易混淆，是難點所在，只要牢牢把握遞歸就是嵌套這一本質(zhì)就不容易出錯。接下來播放遞歸調(diào)用的操作過程動畫。整個演示過程清晰、明了，不會產(chǎn)生任何混淆。

課程小結部分要求快捷，起到提綱挈領的作用，加深對所學內(nèi)容的印象。本文遞歸函數(shù)的課程小結借助了圖靈獎獲得者Niklaus Wirth的話——利用遞歸解決問題，允許用戶用有限的語句描述無限的對象，從而讓程序代碼變得精簡，提高編程效率。

課后練習部分，讓學生解決有趣的分書遞歸問題。

2.4 微課教學媒體設計

微課視頻的媒體呈現(xiàn)形式多樣，設計步驟如下：

（1）準備好素材，制作好PPT課件。PPT的制作盡量少用文字，因為文字表達的效果有限，文字的表達不如表格，表格不如圖像，圖像不如動畫，在PPT中盡量使用后者。

（2）將講授過程錄像。一般是教師講課的同時進行錄像，這種方式的優(yōu)點是教師講課很自然，缺點是由于光線原因，教師的形象和課件屏幕不清晰。針對上述問題，將教師講課和課件演示分開錄制，后期再進行合成。教師講課直接對著攝像頭，講課過程中沒有學生。課件演示的錄屏軟件選擇Camtasia Studio。在錄制過程中一邊錄像，一邊配合鼠標的移動和課件進行切換。教師講課時主光一個、側光兩個，拍攝的時候還在主機位提供專用提詞器，場景布置如圖1所示。

（3）將教師講課的錄像和課件演示的錄屏合成。講課錄制好以后，將教師的形象從視頻中摳出來，摳頻工具有Adobe After Effects。將錄屏和錄像合成，使用軟件Adobe Premiere。后期合成后，教師形象和課件屏幕畫面都非常清晰。

（4）為合成的視頻添加字幕。外掛字幕編輯軟件很多，本文選擇SrtEdit。本微課通過視頻+文字+圖片+動畫，全面深入地表達知識點。

2.5 微課教學資源設計

微課教學資源除了上述的微視頻外，還包括教案、課件、過關測試及答案、學習資料及素材、作業(yè)及答案、評分標準，甚至還包括教師的教學反思等，所有這些都圍繞一個知識點，構成一個主題鮮明的微課教學資源包。本文設計的遞歸函數(shù)教學資源主要包括：課件PPT和過關測試。過關測試主要是客觀題，以選擇和填空的形式出現(xiàn)。在微課視頻制作完畢后，將所有教學資源一并上傳。

3 結語

本文以遞歸函數(shù)為例，對微課應用于C語言公共課教學進行了探討。制作的微視頻從生活中的德羅斯特效應、遞歸故事等現(xiàn)象出發(fā)，拉近了程序設計與學生之間的距離，利用師生共玩“漢諾塔”游戲來獲得感性認識，激發(fā)學生的學習興趣；通過問題“你幾歲？”來具體講解遞歸函數(shù)的分析、設計、執(zhí)行過程；對于遞歸函數(shù)調(diào)用執(zhí)行過程不容易把握這一難點，精心制作動畫，巧妙展示程序控制的流程轉向等；總結時用圖靈獎獲得者Niklaus Wirth的話給出遞歸的本質(zhì)。整個微課設計合理，達到了該知識點教學目的。

參考文獻：

[1]胡鐵生.區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢[J].電化教育研究，2011 （10）：61-65.

[2]黃建軍，郭紹青.論微課程的設計與開發(fā)[J].現(xiàn)代教育技術，2013 （5）：31-35.

[3]教育部全國高校教師網(wǎng)絡培訓中心.中國高校微課研究報告[EB/OL].[2014-07-10].http：//weike.enetedu.com/report/.

[4]魯慶.微課在程序設計課程中的應用[J].柳州職業(yè)技術學院學報，2014 （6）：71-72.

[5]唐大仕.“遞歸算法”微課教學設計——以“文科計算機基礎（下）”為例[J].計算機教育，2013 （17）：5-7.

（責任編輯：杜能鋼）