關(guān)于數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)中引入微課的思考

【摘 要】針對(duì)數(shù)制轉(zhuǎn)換的教學(xué)背景和傳統(tǒng)數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)存在的問(wèn)題，分析微課的特征以及數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)中引入微課的優(yōu)勢(shì)，提出數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)中引入微課的步驟，從而提高教學(xué)實(shí)效，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

【關(guān)鍵詞】微課 數(shù)制轉(zhuǎn)換 自主學(xué)習(xí)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）08C-0148-03

新時(shí)期我國(guó)高校進(jìn)行教育教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量的突破口與重要抓手就是課程教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合。數(shù)制在計(jì)算機(jī)中是一種常見(jiàn)的形式，所以在高校開(kāi)設(shè)的多門(mén)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中都有數(shù)制轉(zhuǎn)換的內(nèi)容，掌握各種數(shù)制及其轉(zhuǎn)換方法是高校學(xué)生必備的基礎(chǔ)知識(shí)之一。在數(shù)制轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式中，教師不厭其煩地重復(fù)講解、演算，不但花費(fèi)很多時(shí)間，消耗大量精力，而且影響時(shí)間效率，加上課時(shí)限制，教師無(wú)法在課堂上把各種方法逐一深入介紹，無(wú)力擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，難以取得好的教學(xué)效果。本文利用微課翻轉(zhuǎn)數(shù)制轉(zhuǎn)換的課堂教學(xué)，將課程講解內(nèi)容和演算步驟錄制成一個(gè)個(gè)的微課，讓學(xué)生課前自行觀看，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。在數(shù)制轉(zhuǎn)換課堂教學(xué)中，教師把微課融入自己的教學(xué)過(guò)程，重點(diǎn)進(jìn)行師生互動(dòng)、解決實(shí)踐性問(wèn)題。學(xué)生課下還可以反復(fù)學(xué)習(xí)來(lái)強(qiáng)化自己對(duì)知識(shí)的理解，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。微課視頻給學(xué)生直觀感性認(rèn)識(shí)，化抽象為具體，解決重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。

一、數(shù)制轉(zhuǎn)換的教學(xué)背景和傳統(tǒng)數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)存在的問(wèn)題

二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制都是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中常用的數(shù)制，但只有二進(jìn)制被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別。為什么呢？因?yàn)槎M(jìn)制是由“1”和“0”兩個(gè)數(shù)碼表示的，其運(yùn)算簡(jiǎn)單明了，而且采用二進(jìn)制在物理上易于實(shí)現(xiàn)、通用性強(qiáng)，所占用的空間較小，所消耗的能量較少，機(jī)器可靠性較高。在當(dāng)前的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，在數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、交換、傳輸、輸入和輸出等所有環(huán)節(jié)中，無(wú)不以二進(jìn)制數(shù)為核心。然而在現(xiàn)實(shí)生活中，當(dāng)用數(shù)據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題如開(kāi)發(fā)程序、進(jìn)行信息交流、讀取機(jī)器內(nèi)碼、輸入輸出數(shù)值等，通常使用十進(jìn)制數(shù)來(lái)進(jìn)行，因而在機(jī)器與人之間則涉及數(shù)制轉(zhuǎn)換問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中也需要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，所以大學(xué)生有必要掌握各種進(jìn)制之間的互相轉(zhuǎn)換。

在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中，數(shù)制轉(zhuǎn)換是整個(gè)教學(xué)中的難點(diǎn)。因?yàn)閿?shù)制、編碼、數(shù)制轉(zhuǎn)換的內(nèi)容都是抽象的基礎(chǔ)知識(shí)，要求進(jìn)行記憶的，學(xué)習(xí)起來(lái)學(xué)生感到很吃力、費(fèi)時(shí)，難免會(huì)失去熱情、興趣與積極性。再加上學(xué)生從幼兒園開(kāi)始，課堂上學(xué)的和生活中用到的都是十進(jìn)制，十進(jìn)制和十進(jìn)制的運(yùn)算法則學(xué)生早就爛熟于心，受到思想習(xí)慣性思維的桎梏，當(dāng)學(xué)生進(jìn)行二進(jìn)制運(yùn)算時(shí)，經(jīng)常會(huì)不自覺(jué)地被當(dāng)成十進(jìn)制來(lái)進(jìn)行，頻頻出錯(cuò)。在現(xiàn)有教學(xué)條件下，為了保證課堂秩序和教學(xué)質(zhì)量，教師無(wú)法在課堂上把各種方法逐一深入介紹和重復(fù)演算，無(wú)力擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，也不可能有太多的時(shí)間與學(xué)生交流并引導(dǎo)學(xué)生演算導(dǎo)致教學(xué)效果不好，難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。如何在有限的課時(shí)內(nèi)，既能完成課程本身的內(nèi)容，又能達(dá)到很好的教學(xué)效果？辦法就是采用微課翻轉(zhuǎn)數(shù)制轉(zhuǎn)換課堂教學(xué)。

“數(shù)制轉(zhuǎn)換翻轉(zhuǎn)課堂”是指學(xué)生在課前利用教師制作的微課視頻自主學(xué)習(xí)課程，課堂上參與互動(dòng)活動(dòng)（討論、探究、解惑、釋疑等）并完成練習(xí)的一種教學(xué)形態(tài)。

二、微課及其特征分析

微課是指為了增強(qiáng)學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)效果，組合各種資源進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，并按照課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實(shí)踐要求，將某一教學(xué)環(huán)節(jié)或知識(shí)點(diǎn)或語(yǔ)言技能轉(zhuǎn)化成自成一體的多媒體視頻（時(shí)間不超過(guò)十分鐘）并發(fā)布的課程實(shí)施方式。微課具有如下方面的特征：第一，主題鮮明。微課主要是針對(duì)某一教學(xué)環(huán)節(jié)或某一知識(shí)點(diǎn)或疑難點(diǎn)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)，所設(shè)定與達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)比傳統(tǒng)教學(xué)錄像或課件更具體化，教學(xué)主題更明確和突出。第二，時(shí)間短、內(nèi)容精。微課的“微”就是它最突出的特點(diǎn)，短小的微課視頻，是根據(jù)學(xué)生的行為習(xí)慣進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所以更適合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，更利于學(xué)生保持注意力和高效地建構(gòu)知識(shí)。第三，資源多樣和集成化。微課以視頻為基本表現(xiàn)形式，要體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)程序的完整性，有效地輔助學(xué)生理解某一知識(shí)點(diǎn)，除了提供基本視頻內(nèi)容，還要提供學(xué)習(xí)課件、各種交流機(jī)制和強(qiáng)化練習(xí)等。第四，技術(shù)門(mén)檻低，有廣泛的受眾群體。制作課件或教學(xué)錄像對(duì)設(shè)備和技術(shù)要求高，制作微課的工具和技術(shù)可以簡(jiǎn)單到“手機(jī)+白紙+錄屏軟件”，操作和制作流程容易學(xué)。

三、數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)中引入微課的優(yōu)勢(shì)

（一）豐富課堂教學(xué)。微課是數(shù)制轉(zhuǎn)換課堂教學(xué)的一種有益補(bǔ)充和學(xué)習(xí)資源的拓展。課堂上，教師可以更好地指導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)課堂討論，促進(jìn)學(xué)生吸收內(nèi)化相關(guān)知識(shí)，可以有更充裕的時(shí)間關(guān)注學(xué)生課堂上的學(xué)習(xí)狀態(tài)，參與學(xué)生的討論并給予學(xué)生切實(shí)有效的提議，從而構(gòu)建出良好的師生互動(dòng)關(guān)系。學(xué)生可以隨時(shí)、隨地、按需的學(xué)習(xí)，不受教師教學(xué)進(jìn)度的制約；還可以利用課余時(shí)間去查漏補(bǔ)缺或者進(jìn)行知識(shí)的延伸。這樣的教學(xué)模式提供了一個(gè)有效的學(xué)習(xí)框架，有助于學(xué)生建構(gòu)自我世界的學(xué)習(xí)。

（二）以生為本。微課程是動(dòng)態(tài)的課程活動(dòng)，通過(guò)微課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不再受限于場(chǎng)地，不再受環(huán)境的制約，學(xué)習(xí)過(guò)程中擁有更多的自主權(quán)，這種學(xué)習(xí)方式有利于學(xué)生找到更適合的學(xué)習(xí)途徑。學(xué)生通過(guò)多次觀看微視頻來(lái)強(qiáng)化鞏固知識(shí)的學(xué)習(xí)方式，屬于按需學(xué)習(xí)。

（三）提高興趣。課程教學(xué)過(guò)程中引入微課，能最大限度地調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，使學(xué)生自覺(jué)、努力和愉快地學(xué)習(xí)。

（四）促進(jìn)教師角色的轉(zhuǎn)換。課堂上，教師既是學(xué)習(xí)的援助者，又是聯(lián)結(jié)未知世界與已知世界、聯(lián)結(jié)課堂內(nèi)外世界之橋梁的“介入者”的角色。

（五）構(gòu)建高效課堂。在教學(xué)過(guò)程中推進(jìn)信息技術(shù)的普遍應(yīng)用，促進(jìn)高校課程與信息技術(shù)的深度整合，可以使教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和師生互動(dòng)方式逐步實(shí)現(xiàn)變革，使信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮，為學(xué)生提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。

四、數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)中引入微課的步驟

（一）工具準(zhǔn)備。手機(jī)、白紙、手機(jī)支架、耳機(jī)（耳麥）、光源（臺(tái)燈）、直尺、筆、寫(xiě)字臺(tái)。

（二）操作和錄制。具體如下：

1.選題。也就是知識(shí)點(diǎn)選?。ㄖ攸c(diǎn)、難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)、考點(diǎn)），本文選取數(shù)制轉(zhuǎn)換的重點(diǎn)和難點(diǎn)：二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換。

2.準(zhǔn)備工作。（準(zhǔn)備腳本）數(shù)制轉(zhuǎn)換的教案、數(shù)制轉(zhuǎn)換的課件（PPT）、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的方法、公式、演算步驟；例題；練習(xí)題；將腳本中的解說(shuō)詞錄制成聲音；將腳本中的內(nèi)容順序制作成畫(huà)面。

3.錄制。固定手機(jī)支架，架上手機(jī)、畫(huà)定位框，在白紙上順序地、詳細(xì)地寫(xiě)上例題的演算步驟，并加以講解。盡量保證語(yǔ)音清晰、畫(huà)面穩(wěn)定、演算過(guò)程邏輯性強(qiáng)。

4.完善。內(nèi)容錄制好后，利用錄屏軟件進(jìn)行編輯，眾多編輯軟件里推薦camtasia studio，如果用iphone手機(jī)錄制，還需輔用格式工廠軟件。存儲(chǔ)格式建議存為.mp4或.avi，數(shù)制轉(zhuǎn)換微課制作完成。

（三）數(shù)制轉(zhuǎn)換微課視頻所錄制的內(nèi)容。具體如下：

1.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。方法一：按權(quán)展開(kāi)法（二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)間的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換法），把二進(jìn)制數(shù)按位權(quán)進(jìn)行展開(kāi)，計(jì)算機(jī)出各項(xiàng)總和即可。方法二：（8421法）就是一種湊數(shù)法，從右至左按2 的n次方的值列出，根據(jù)不同的情況進(jìn)行“湊數(shù)”。把湊好的數(shù)從左至右相加即可。

將每個(gè)1所對(duì)應(yīng)的值相加，0對(duì)應(yīng)的忽略即：16+8+2+1=27。因8421法并不適用于小數(shù)，故小數(shù)部分仍用按權(quán)展開(kāi)法，此處略去。

由上可知，當(dāng)要轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)位數(shù)較少或較單一時(shí)，8421法計(jì)算更簡(jiǎn)單、更適用。

2.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)，十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分采用“除2取余法”來(lái)轉(zhuǎn)換，十進(jìn)制數(shù)的小數(shù)部分采用“乘2取整法”來(lái)轉(zhuǎn)換。

除2取余法：首先將該十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分除以2，此時(shí)會(huì)得到一個(gè)商和余數(shù)；再將剛得到的商除以2，又會(huì)得到一個(gè)商和余數(shù)，如此進(jìn)行，直到得到的商為0時(shí)停止計(jì)算，最后把先后得到的余數(shù)依次排列起來(lái)，作為二進(jìn)制數(shù)的從低位到高位的有效位。

乘2取整法：首先將該十進(jìn)制數(shù)的小數(shù)部分乘以2，此時(shí)會(huì)得到積，將積的整數(shù)部分取出，再將積中余下的小數(shù)部分乘以2，此時(shí)又得到一個(gè)新積，將新積的整數(shù)部分取出，新積中余下的小數(shù)部分乘以2，如此進(jìn)行，直到積中的小數(shù)部分為零或者達(dá)到所要求的精度時(shí)停止計(jì)算。最后把先后取出的整數(shù)部分按順序排列起來(lái)，作為二進(jìn)制小數(shù)的由高位到低位的有效位。

方法一：（十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)間的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換法）整數(shù)部分采用除2取余法，小數(shù)部分采用乘2取整法。

方法二：（8421法）首先找出小于或者等于該十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分的2的最大次方值，然后從右至左按2的次方值列出，最左邊的值為剛找出的2的最大次方值，最后將列出的各項(xiàng)次方值從左至右累加，累加和小于原值就置1，大于原值就置0且棄而不用，直到累加和完全等于原值。

所以十進(jìn)制的179轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制是10110011。

由于8421法只適用于整數(shù)部分，小數(shù)部分仍用乘2取整法，此處略去。

（四）數(shù)制轉(zhuǎn)換微課分析。數(shù)制轉(zhuǎn)換微課中詳細(xì)講授了課本的方法（方法一），又進(jìn)行了知識(shí)的拓展（方法二），增大了課堂信息容量，豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容。數(shù)制轉(zhuǎn)換微課有效地降低了數(shù)制轉(zhuǎn)換理論教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)率，提高了時(shí)間效率。最重要的是數(shù)制轉(zhuǎn)換微課是一種動(dòng)態(tài)的課程活動(dòng)，學(xué)生可以不受場(chǎng)地、環(huán)境的限制，課前可以反復(fù)觀看解題過(guò)程，任意學(xué)習(xí)強(qiáng)化自己對(duì)知識(shí)的理解，大大提高學(xué)習(xí)效率，可以說(shuō)數(shù)制轉(zhuǎn)換微課間接培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

學(xué)生課前觀看了微課視頻，課堂上教師解惑、分析、總結(jié)，學(xué)生更深刻地理解和掌握數(shù)制轉(zhuǎn)換方法、步驟。微課視頻教學(xué)給學(xué)生直觀感性認(rèn)識(shí)，化抽象為具體，解決重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，為學(xué)生提供豐富的資源，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。教師指導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。

可見(jiàn)，數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)中引入微課，教學(xué)手段多樣性化了，活躍了課堂教學(xué)氣氛，增大了課堂信息容量，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，使學(xué)生接受新知的環(huán)境變得輕松愉悅。同時(shí)給學(xué)生充分自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，寓學(xué)于樂(lè)，提高教學(xué)效率。

五、數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)中引入微課的反思

在數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)中引入微課，是傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的顛覆，也是以生為本教學(xué)理念的真正體現(xiàn)，這種教學(xué)模式能促使學(xué)生掌握適合自己的學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，挖掘出學(xué)生潛在的能力，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。教師選取一部分知識(shí)或重點(diǎn)、難點(diǎn)制作微課視頻，給學(xué)生課前反復(fù)觀看、學(xué)習(xí)以加深理解，顯著提高了教學(xué)效果。但是，把微課引入課堂教學(xué)，對(duì)教師提出了更高的要求。第一，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)學(xué)習(xí)、會(huì)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的能力，讓學(xué)生養(yǎng)成學(xué)習(xí)的習(xí)慣。第二，教師必須監(jiān)管課前、課外學(xué)習(xí)。要保證微課的學(xué)習(xí)效果，教師必須了解、掌握和控制學(xué)生進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)是否認(rèn)真、是否完成視頻上的思考題。面對(duì)難度較大的課外深度學(xué)習(xí)，學(xué)生只有達(dá)到這些要求才有可能保證提升學(xué)習(xí)成效。同時(shí)，教師在進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要提升微課內(nèi)容的吸引力，因?yàn)閷W(xué)習(xí)自覺(jué)性強(qiáng)的學(xué)生畢竟少數(shù)，多數(shù)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)較弱。第三，在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)當(dāng)充分利用學(xué)生的身心發(fā)展特征，在學(xué)生注意力比較集中的時(shí)間內(nèi)播放視頻。在對(duì)微課視頻進(jìn)行編輯時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置好諸如回放、暫停等功能，以方便學(xué)生自我控制學(xué)習(xí)進(jìn)度，和方便學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)。

六、結(jié)語(yǔ)

在數(shù)制轉(zhuǎn)換教學(xué)實(shí)踐中融入微課，能拓寬課堂教學(xué)內(nèi)容、豐富課堂教學(xué)方式、增強(qiáng)課堂教學(xué)感染力、提高教學(xué)效果、促進(jìn)教育教學(xué)的改革。同時(shí)，它也能為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供最佳途徑，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)、遠(yuǎn)程和移動(dòng)等多元化模式的學(xué)習(xí)；對(duì)學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮、內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力的提高、主動(dòng)參與積極性的增強(qiáng)以及培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力具有積極的意義。它能夠促使師生一起體驗(yàn)，共同領(lǐng)悟和思考，使教學(xué)相長(zhǎng)，相得益彰。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王歡，夏良.基于SPOC的“大學(xué)計(jì)算機(jī)”課程分級(jí)教學(xué)改革實(shí)踐[J].中國(guó)管理信息化，2016（5）

[2]丁海燕.計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)課程中計(jì)算思維的培養(yǎng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015（12）

[3]曾美華.使用“8421”法輕松進(jìn)行數(shù)制轉(zhuǎn)換[J].科技論壇，2015（31）

[4]彭敏.“翻轉(zhuǎn)課堂”與微課教學(xué)在大學(xué)英語(yǔ)讀寫(xiě)課中的應(yīng)用研究[J].湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào)（人文社會(huì)科學(xué)版），2015（9）

【作者簡(jiǎn)介】周秀梅（1972— ），女，廣西上林人，南寧地區(qū)教育學(xué)院副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)教學(xué)。

（責(zé)編 劉健華）