“數(shù)字電子技術(shù)”的微課程設(shè)計與思考

童瑩 陳瑞 耿蘇燕

摘 要： 微課程作為一種新興的教學模式，已經(jīng)成為改革傳統(tǒng)教學模式的有效途徑之一。以“數(shù)字電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂為例，以提升課堂教學效果為目標，從知識點的構(gòu)建，教學內(nèi)容的設(shè)計以及學習支持三個方面詳細討論了“數(shù)字電子技術(shù)”微課程的設(shè)計思路；分析總結(jié)了微課程設(shè)計過程中存在的不足與經(jīng)驗，提出“一個前提，兩個中心，三個原則”的設(shè)計要素，為需要制作優(yōu)秀微課程的一線教師提供參考。

關(guān)鍵詞： 微課程； 翻轉(zhuǎn)課堂； 數(shù)字電子技術(shù)； 教學模式

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2018）09-92-04

Abstract： Micro course is a new teaching mode which has become one of the effective ways to reform the traditional teaching mode. In this paper， taking the flipped classroom of digital electronic technology as an example， the design ideas of micro course are discussed from three aspects， i.e. the construction of knowledge points， the design of teaching content and the support to learning for the purpose of improving the classroom teaching effects. Meanwhile， the deficiencies and experiences in the process of designing micro course are analyzed and summarized， and an effective design pattern with three elements is put forward， namely one premise， two centers and three principles， to provide reference for the front-line teachers who need to make micro courses.

Key words： micro course； flipped classroom； digital electronic technology； teaching mode

0 引言

引導(dǎo)新一代大學生利用碎片化時間開展移動學習越來越受到各個高校的廣泛關(guān)注?！岸绦【贰钡奈⒄n程在此背景下應(yīng)運而生，它以小視頻作為載體，圍繞知識點精心設(shè)計教學內(nèi)容，讓那些晦澀難懂的書本理論知識變得生動而有趣。微課程符合當代大學生碎片化學習的需求，讓學習不再受時間、空間的限制，學習更加自由，而且，微課程可以利用網(wǎng)絡(luò)拓展資源，幫助學生課前預(yù)習和課后內(nèi)化知識，激發(fā)學習興趣。

“微課程”這個概念，最早是在2008年由美國戴維·彭羅斯（David Penrose）提出的，又被稱為“知識脈沖”（Knowledge Burst），它起初的作用是為不能來上課的學生進行補課提供支持[1]。后來，可汗學院成立，世界各地的學生可以在互聯(lián)網(wǎng)上通過微視頻及相關(guān)學習資源，在家獨立、完整地開展個性化學習，對學校所學知識進行了復(fù)習、探索和拓展，取得很好的學習效果，這極大的推動了微課程的發(fā)展[2-3]。2010年，微課程也被引入我國，并呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。例如，李玉平老師采用PPT設(shè)計教學課件，計算機錄頻的形式制作微視頻，針對課堂中出現(xiàn)的“小現(xiàn)象、小問題，小策略”開展教學活動[4]；胡鐵生老師采用課堂實錄，后期剪輯的形式制作微視頻，改變了傳統(tǒng)的教育資源模式[5]；查麗斌老師通過制作“模擬電子技術(shù)”等課程的微課程，詳細講解了微課程開發(fā)的基本步驟以及在制作過程需要注意的關(guān)鍵點[6]?？梢姡@種以微視頻為核心的新型教學模式引起了教育研究者以及一線教師的廣泛關(guān)注。

“數(shù)字電子技術(shù)”是自動化、計算機及通信工程等專業(yè)的核心課程，涵蓋了各種邏輯門電路、集成電路的分析與設(shè)計，是一門理論抽象、知識體系復(fù)雜、動手實踐性強的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程一方面，由于學時有限，教師不能從容的教授所有知識點，有部分拓展內(nèi)容只能留給學生課后自學，另一方面，對于初學者，課堂某些知識難點無法全面理解和掌握，只能課后自學，慢慢梳理。傳統(tǒng)教學方式并沒有為學生自學提供有效支撐，這無疑增加了學生自學的難度。

鑒于此，本文以“數(shù)字電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂為例，分析討論如何設(shè)計與之匹配的微課程，以期彌補傳統(tǒng)教學方式的不足，探索一條教學改革的新路徑。并結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗，分析總結(jié)出設(shè)計一個優(yōu)秀微課程需要具備的“一個前提，兩個中心，三個原則”的基本要素，為后續(xù)需要制作微課程的一線教師提供參考。

1 為翻轉(zhuǎn)課堂服務(wù)的“數(shù)字電子技術(shù)”微課程設(shè)計模式

針對不同的學生特點，需要采用不同的模式設(shè)計微課程。例如，企業(yè)培訓(xùn)微課程多采用“案例分析-集體討論-思想引導(dǎo)”的設(shè)計模式，而考試培訓(xùn)微課程多采用“題型精講-方法傳授-考點歸納”三位一體的設(shè)計模式。這里，我們針對“數(shù)字電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂的教學需求，以提升課堂教學效果為目標，從知識點的構(gòu)建、教學內(nèi)容的設(shè)計和學習支持三個方面詳細講解如何設(shè)計與之匹配的微課程，提出一個有效服務(wù)于翻轉(zhuǎn)課堂的微課程設(shè)計模式。

首先，考慮本文設(shè)計的“數(shù)字電子技術(shù)”微課程是為翻轉(zhuǎn)課堂服務(wù)的，因此，我們僅針對課堂教學中的重點、難點和疑點，精心選擇知識點。例如，在“緒論”這一章中，“集成電路的簡介.MP4”起著課程引入的作用，幫助學生建立集成電路概念；在“邏輯代數(shù)基礎(chǔ)”這一章中，我們僅僅設(shè)計了6個知識點，如圖1所示，幫助學生對課堂教學中一些重點、難點進行歸納和總結(jié)；而在“集成邏輯門電路”這一章中，我們則設(shè)計了完整知識點，供學生課后自學所用。

其次，考慮“數(shù)字電子技術(shù)”是一門理論與實踐并重的專業(yè)基礎(chǔ)課，針對課程特色，采用合適的教學策略可以更清楚的闡述教學內(nèi)容。因此，我們采用“問題提出，理論分析和實驗仿真”的方式進行教學設(shè)計。通過提出問題引入知識點，并對知識點進行理論講解，最后通過仿真分析促進理論與實踐的知識融合。以優(yōu)先編碼器為例，首先介紹生活中常見的編碼器實例，由此引導(dǎo)學生思考“什么是編碼器，以及編碼器分類”；然后引入優(yōu)先編碼器概念，并介紹優(yōu)先編碼器的工作原理及CC74HC148芯片的引腳功能；最后通過Multisim實驗仿真，使學生直觀感受優(yōu)先編碼器的工作過程，幫助學生進一步加深對優(yōu)先編碼器的理解。具體教學設(shè)計如圖2所示。

最后，學習支持是為學生提供有針對性的輔助學習資源。眾所周知，雖然微視頻是微課程的核心資源，但與之匹配的教學素材、練習測試以及教師答疑、互動等也是微課程不可缺少的支撐資源，學生只有在相應(yīng)的作業(yè)、測驗和討論支持下，才能取得與傳統(tǒng)長時間授課相同的學習效果。為了配套“數(shù)字電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂教學，我們針對每個知識點設(shè)計了隨堂測試和討論題，既考察了學生對基礎(chǔ)知識的掌握程度，也鍛煉了學生深入思考的能力。同時，在各個章節(jié)末，又設(shè)計了作業(yè)、單元測驗和章節(jié)復(fù)習三個模塊，以便學生進行鞏固練習，并且配有專業(yè)教師對學生問題進行及時解答和反饋，幫助學生融會貫通各個知識點。最后采用學生互評結(jié)合教師評閱的方式，對學生學習效果進行綜合評價。以“組合邏輯電路”這一章為例，微課程的學習支持如圖3所示。

2 優(yōu)秀微課程設(shè)計要素

通過“數(shù)字電子技術(shù)”微課程在翻轉(zhuǎn)課堂教學中的應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)一個優(yōu)秀的微課程可以快速吸引學生的注意力，提高學生學習興趣和自主學習能力，幫助學生深入理解知識點，大大提高學習效果。因此，我們在分析微課程設(shè)計經(jīng)驗，總結(jié)設(shè)計失誤的基礎(chǔ)上，提出設(shè)計一個優(yōu)秀微課程需要具備的“一個前提，兩個中心，三個原則”的基本要素，為后續(xù)微課程制作者提供參考。

在設(shè)計一個微課程之前，必須確立微課程的目標群體，這是實現(xiàn)一個優(yōu)秀微課程的首要前提條件。也就是說，針對不同的受眾，我們需要根據(jù)他們的學習目的、知識背景和理解能力，采用不同的方式，設(shè)計不同的教學內(nèi)容。例如，針對應(yīng)用型本科院校的學生，設(shè)計微課程時，可以從實際應(yīng)用出發(fā)，引入單一知識點，并且結(jié)合操作訓(xùn)練，幫助學生加深對知識點的理解；而針對“985、211、雙一流”等研究型大學的學生，無論是對理論知識的講解，還是實驗操作，在教學內(nèi)容的廣度和深度上都需要拓展，以幫助學生對知識點融會貫通。以“計數(shù)器”這個知識點為例，針對應(yīng)用型本科院校學生，可以通過引入交通信號燈這樣一個實例，使學生直觀感受和理解什么是計數(shù)，同時，通過Multisim仿真或?qū)嶒炏洳僮?，幫助學生進一步理解計數(shù)器的功能，掌握如何實現(xiàn)計數(shù)；而針對研究型大學的學生，除了要講清楚計數(shù)器的功能外，還需要拓展多片計時器同步級聯(lián)和異步級聯(lián)的方法，引導(dǎo)學生來思考計數(shù)脈沖在計數(shù)器設(shè)計中的重要性。

接下來，設(shè)計一個優(yōu)秀的微課程，必須“以學生為中心，以知識點為中心”。

“以學生為中心”是指，將自己從知識的傳遞者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的學習者，站在學生的角度思考如何更好的設(shè)計和呈現(xiàn)知識點，才能讓學生更容易接受和掌握。這里，除了要考慮學生的知識背景和學習能力外，還要考慮當代大學生的特點。在信息爆炸、經(jīng)濟蓬勃發(fā)展時代成長起來的“90后”大學生，他們更注重自我感受，追求自我價值的實現(xiàn)，不為世俗的“成功”所捆綁。同樣在學習上，他們注意力時間更短，更能接受互聯(lián)網(wǎng)教學，也更受個人興趣所驅(qū)動。因此，我們在設(shè)計微課程時，要避免采用照本宣科的說教式教學，而采用有個性、有特色的引導(dǎo)式教學。例如，可以適當采用動畫、圖片、Flash等形式清晰呈現(xiàn)知識原理，吸引學生注意力和興趣，錄制時長以8～10分鐘為佳，教師講述輕松幽默，適當使用網(wǎng)絡(luò)熱詞等等。同時，課程網(wǎng)絡(luò)平臺還應(yīng)具有同步、交互等特點，允許學生設(shè)計有個性化的學習頁面，支持在線討論、在線提問、個性化學習資源推送等功能。

“以知識點為中心”還指，要合理選擇、設(shè)計知識點，使課程體系架構(gòu)符合教學目標，滿足教學要求，做到既簡明而又不簡單。所謂“簡明”是指，一個知識點的內(nèi)容既不能太多，也不能太少，應(yīng)具有相對的獨立性；而所謂“不簡單”是指，所有知識點之間要相互關(guān)聯(lián)，體現(xiàn)課程內(nèi)容的完整性，這是一個優(yōu)秀微課程需要具備的關(guān)鍵要素。以服務(wù)于翻轉(zhuǎn)課堂的微課程為例，在選擇、設(shè)計知識點時并不需要對書本中所有內(nèi)容面面俱到，而是圍繞課堂教學中無法深入講解，或?qū)W生不易理解的重點、難點和疑點進行設(shè)計。例如，在講解“邏輯函數(shù)幾種表示方法”時，由于課堂時間有限，教師無法在課堂上完整講述邏輯函數(shù)幾種表示方法的關(guān)系，因此，在微課程中增加這一知識點作為補充。同樣的，對于“無關(guān)項”這一概念，學生不易理解，在設(shè)計知識點時，可以從例題出發(fā)，詳細分析“約束項”和“任意項”的應(yīng)用區(qū)別，幫助學生深入理解“無關(guān)項”。可見，選擇和設(shè)計合理的知識點需要教師具有豐富的一線教學經(jīng)驗。

最后，在滿足“一個前提、兩個中心”的條件下，設(shè)計一個優(yōu)秀的微課程，還需要遵循“新穎，簡潔，流暢”三大原則。①所謂“新穎”就是指教學內(nèi)容的組織要有創(chuàng)新之處，既能吸引學生興趣，又能滿足教學要求。考慮“數(shù)字電子技術(shù)”這門課程的特點，我們可以將知識點融入項目實例中，通過完成項目設(shè)計，學習掌握知識點。②“簡潔”既是指微課程的知識點框架要精干，也指微視頻的表現(xiàn)形式要清晰、美觀。雖然我們前面強調(diào)了豐富多彩的動畫、圖片相比文字更能吸引學生的注意力，也更能激發(fā)學生的學習興趣，但需要注意的是，過于復(fù)雜的、眼花繚亂的畫面反而適得其反。因此，我們在設(shè)計PPT頁面時，要遵循美學設(shè)計原則，一張PPT中的顏色不超過3種，字體適中，頁面布局緊湊有度、風格統(tǒng)一等等。③“流暢”是制作一個優(yōu)秀微視頻不可或缺的要素。我們都知道，教師才是一門優(yōu)秀課程的真正靈魂，無論教學素材多么豐富，教學設(shè)計多么精心，如果沒有一個好的老師將這些內(nèi)容整合起來，且有層次的、清晰的表述出來，那么這些素材終究不能產(chǎn)生信息，不能給學生傳授知識。在微課程中，對教師的專業(yè)技能、表達能力要求更高，一個合適的微視頻的播放時長以8～10分鐘為宜，那么，在這么短的時間內(nèi)要將一個知識點生動有趣的講解清楚，除了需要精心設(shè)計教學課件外，還需要教師事先組織語言，快速、清晰的引入主題，語速適中的、自然流暢的、層層遞進的講述知識內(nèi)容，其中，要盡量避免口頭禪，前后表述要一致，可以適當?shù)淖詥栕源?，引?dǎo)學生思考。

3 結(jié)束語

本文依托江蘇省在線課程建設(shè)項目，從知識點構(gòu)建，教學設(shè)計以及學習支持三個方面，詳細講解了如何設(shè)計一個有效服務(wù)于翻轉(zhuǎn)課堂教學的“數(shù)字電子技術(shù)”微課程，為傳統(tǒng)教學方式改革提供探索借鑒。并且，在分析總結(jié)微課程設(shè)計經(jīng)驗基礎(chǔ)上，提出設(shè)計一個優(yōu)秀微課程需要具備的“一個前提，兩個中心，三個原則”的基本要素，為國內(nèi)同類微課程建設(shè)起到積極的示范作用。

微課程作為一種新興的教學資源，已經(jīng)發(fā)展的如火如荼。但微課程不能僅僅關(guān)注微視頻的呈現(xiàn)，實際上，教學支持資源在微課程中也起著決定性的作用。后期，我們將重點研究如何合理設(shè)計這些教學的支持資源，引導(dǎo)學生有效利用，積極發(fā)揮微課程作用。

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