高空氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)微課程的設(shè)計(jì)與開發(fā)

王永鋒 李慧欣 羅雪玲

1.中國(guó)氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院 北京 100081

2.中國(guó)氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院湖南分院 湖南長(zhǎng)沙 410126

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)精品課程建設(shè)在氣象教育培訓(xùn)教學(xué)中占據(jù)越來(lái)越重要的地位，它將極大地優(yōu)化教學(xué)資源，打破傳統(tǒng)教育模式時(shí)間、空間的束縛，對(duì)解決面授教學(xué)方式有限、擴(kuò)大受教育面、工學(xué)矛盾和培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)短缺等問(wèn)題具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

高空氣象觀測(cè)課堂教學(xué)知識(shí)內(nèi)容繁多，且許多實(shí)操性內(nèi)容無(wú)法在有限的課堂上傳授，通過(guò)構(gòu)建高空氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)精品課程，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的形式將高空觀測(cè)理論知識(shí)與實(shí)操技術(shù)呈現(xiàn)給學(xué)生，不僅可豐富課堂教學(xué)資源，還可促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習(xí)，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、教學(xué)質(zhì)量進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)改革也具有十分重要的意義。

1 課程設(shè)計(jì)思路

隨著視頻公開課、資源共享課、MOOC等新形式課程資源的出現(xiàn)，微課已經(jīng)成為教學(xué)改革和資源建設(shè)的新焦點(diǎn)，微課是以視頻為主要載體，記錄教師圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開展的簡(jiǎn)短、完整的教學(xué)活動(dòng)[1]。微課的應(yīng)用能夠更好地滿足學(xué)生對(duì)不同學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的個(gè)性化學(xué)習(xí)、按需選擇學(xué)習(xí)需求。而高空氣象觀測(cè)側(cè)重其業(yè)務(wù)應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)相對(duì)比較獨(dú)立完整，通過(guò)將原本冗長(zhǎng)的課程內(nèi)容進(jìn)行整體框架的合理組織和梳理形成一個(gè)完整的知識(shí)體系，再將章節(jié)內(nèi)容策劃成若干個(gè)相對(duì)完整的微學(xué)習(xí)單元，學(xué)員可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)程度和學(xué)習(xí)需求，有選擇性或針對(duì)性地重點(diǎn)學(xué)習(xí)自己感興趣的內(nèi)容, 既可查缺補(bǔ)漏又能強(qiáng)化鞏固知識(shí)，使得每個(gè)碎片的學(xué)習(xí)時(shí)間變得更加可控。高空氣象觀測(cè)課程的微課程設(shè)計(jì)使得教學(xué)內(nèi)容針對(duì)性更強(qiáng)，教學(xué)活動(dòng)靈活度更高、學(xué)習(xí)成效也更為明顯。通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的精心策劃設(shè)計(jì)，使學(xué)員更快地熟悉高空氣象觀測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備、儀器等工作原理，掌握基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)據(jù)處理方法和實(shí)際操作技能。

高空氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)課程采用“各章引導(dǎo)、每節(jié)導(dǎo)學(xué)、知識(shí)點(diǎn)視頻講解為教學(xué)內(nèi)容”的教學(xué)設(shè)計(jì)思路。其中“章”包括每章知識(shí)結(jié)構(gòu)、考試要求、自測(cè)；“節(jié)”指將每章知識(shí)梳理成節(jié)，每節(jié)包括了導(dǎo)學(xué)、自學(xué)教材；“點(diǎn)”指將每節(jié)知識(shí)進(jìn)行了知識(shí)點(diǎn)劃分，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行視頻講解、知識(shí)拓展。在具體使用中，學(xué)員可按照“五步學(xué)習(xí)法”進(jìn)行學(xué)習(xí)，即：“導(dǎo)學(xué)→自學(xué)→講解→自測(cè)→拓展”5個(gè)學(xué)習(xí)流程。

2 課程設(shè)計(jì)開發(fā)

高空氣象觀測(cè)是氣象綜合觀測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分，是氣象預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)、氣象服務(wù)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性技術(shù)支撐，是高空氣象觀測(cè)人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)的主要課程。按照課程設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)開發(fā)流程(如圖1所示)對(duì)高空氣象觀測(cè)這門課程進(jìn)行了微課程開發(fā)，在內(nèi)容選擇、組織設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了精心的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)。

圖1 課程開發(fā)流程

2.1 內(nèi)容設(shè)計(jì)

內(nèi)容設(shè)計(jì)是課程的根本，一切設(shè)計(jì)制作都要圍繞教學(xué)內(nèi)容展開[2]。在網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)中，首先要對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分析，將學(xué)習(xí)內(nèi)容分解為若干個(gè)獨(dú)立的版塊和知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)的特征，采用不同的多媒體手段進(jìn)行表現(xiàn)。運(yùn)用可視化分析工具思維導(dǎo)圖對(duì)高空氣象觀測(cè)的知識(shí)進(jìn)行有效管理，對(duì)每一章的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理和劃分成節(jié)，每節(jié)以知識(shí)點(diǎn)的形式組成，知識(shí)點(diǎn)間的邏輯關(guān)系更加清晰。在教學(xué)內(nèi)容的選擇上注重內(nèi)容的基礎(chǔ)性、體系的完整性、知識(shí)應(yīng)用的工程性及操作技能的實(shí)用性。采用講授法(教師講授視頻并配課件)、講解法(Flash課件并配音講解)、演示法(拍攝實(shí)際操作視頻并配音講解)、示例展示法(舉例說(shuō)明課件并配音講解)、模擬操作實(shí)訓(xùn)法(對(duì)操作步驟進(jìn)行軟件抓屏并配音講解)等多種教學(xué)方式，適當(dāng)運(yùn)用文本、圖表、圖片、音頻、視頻、動(dòng)畫、模擬圖像等媒體形式來(lái)表達(dá)呈現(xiàn)課程內(nèi)容。表1是第三章部分內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)。

表1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

2.2 教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)化規(guī)劃教學(xué)系統(tǒng)的過(guò)程”[3]，屬于方法學(xué)范疇。“對(duì)教學(xué)過(guò)程中的各種要素包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、學(xué)習(xí)活動(dòng)及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等做出系統(tǒng)化安排，運(yùn)用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問(wèn)題和確定教學(xué)目標(biāo)，建立解決問(wèn)題的策略方案、試行解決方案、評(píng)價(jià)試行結(jié)果和對(duì)方案進(jìn)行修改的過(guò)程?！盵4]隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教育教學(xué)的環(huán)境發(fā)生了變化，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)技術(shù)等進(jìn)入了教學(xué)領(lǐng)域，教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)教師的教學(xué)設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求，特別是微課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。

第一，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)。教學(xué)目標(biāo)決定著教學(xué)內(nèi)容的選擇，準(zhǔn)確的教學(xué)目標(biāo)能夠使教學(xué)活動(dòng)有明確的方向性和針對(duì)性[5]。高空氣象觀測(cè)側(cè)重業(yè)務(wù)應(yīng)用，涉及觀測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備、儀器等工作原理的講解、數(shù)據(jù)處理方法和實(shí)際操作技能。在微課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)除了知識(shí)的講授，還要充分考慮能力的培養(yǎng)，在學(xué)員提高觀測(cè)技術(shù)水平、規(guī)范觀測(cè)技術(shù)操作流程、保障觀測(cè)業(yè)務(wù)質(zhì)量等方面提供幫助。

第二，教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。在教學(xué)設(shè)計(jì)中教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)顯得尤為重要，它直接決定了微課質(zhì)量的高低。通過(guò)導(dǎo)入方法迅速與教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)，讓學(xué)習(xí)者的注意力快速集中到學(xué)習(xí)上，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者積極思考；通過(guò)對(duì)授課教師語(yǔ)音、語(yǔ)調(diào)、節(jié)奏、響度等的設(shè)計(jì)增強(qiáng)教學(xué)語(yǔ)言的生動(dòng)性和感染力；通過(guò)板書或PPT設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出來(lái)，起到對(duì)內(nèi)容要點(diǎn)的提示作用；在教學(xué)內(nèi)容結(jié)束時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的歸納總結(jié)和重點(diǎn)重復(fù)強(qiáng)調(diào)，使得學(xué)員加深記憶。

第三，媒體資源選擇。教學(xué)媒體資源的使用使整個(gè)教學(xué)更加生動(dòng)有趣，提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)的感知、理解和記憶，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)效果。高空氣象觀測(cè)課程內(nèi)容根據(jù)具體的知識(shí)要求采用了文字說(shuō)明、背景資料支持、配音闡述、重點(diǎn)過(guò)程動(dòng)畫表現(xiàn)以及小畫面教師講授與錄像播放相結(jié)合等多種表現(xiàn)手段，使得表現(xiàn)方式更加生動(dòng)活潑、色彩和諧、頁(yè)面布局美觀、重點(diǎn)內(nèi)容突出。充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì)展示教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，拍攝了實(shí)時(shí)雷達(dá)開關(guān)機(jī)、放球、操作軟件使用等操作，增加了軟件虛擬操作，加深學(xué)員體會(huì)，實(shí)現(xiàn)了從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的飛躍，使學(xué)員更好地掌握教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。

第四，教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特征對(duì)教學(xué)中師生的活動(dòng)過(guò)程、形式、媒體的使用等多種要素進(jìn)行整體化的安排，形成特定教學(xué)結(jié)構(gòu)流程的過(guò)程。教學(xué)有法，教無(wú)定法，貴在得法。高空氣象觀測(cè)采用了講授法、示范演示法、情境教學(xué)法、虛擬操作法等教學(xué)方法達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。激發(fā)了學(xué)員的興趣、提高了學(xué)習(xí)效率。

第五，撰寫設(shè)計(jì)方案。教學(xué)設(shè)計(jì)方案是制作方案的藍(lán)本，通過(guò)前期對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)過(guò)程的分析設(shè)計(jì)與媒體資源的精心選擇完成了整體的高空氣象觀測(cè)教學(xué)方案設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容包括了單元主題、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)資源等(見表2)。

表2 教學(xué)設(shè)計(jì)方案

2.3 制作設(shè)計(jì)

制作設(shè)計(jì)要完成3個(gè)步驟：確定微課制作模式→設(shè)計(jì)制作流程→撰寫制作腳本。

2.3.1 確定微課制作模式

高空氣象觀測(cè)采用了拍攝、錄屏以及PPT播放錄制3種模式。拍攝指利用攝像設(shè)備拍攝放球過(guò)程、雷達(dá)使用、GTC2型探空數(shù)據(jù)接收機(jī)的使用與操作等完整的教學(xué)活動(dòng)過(guò)程，后期編輯制作完成。與現(xiàn)實(shí)中的教學(xué)過(guò)程最為相似，學(xué)習(xí)效果突出。錄屏主要是用錄屏軟件抓取高空氣象觀測(cè)軟件的計(jì)算機(jī)操作使用、音頻等內(nèi)容，教師不出鏡，只記錄屏幕上的操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)類、軟件操作類的課程有很好的展示效果。教師講授法采用了PPT錄制的方式，圖文混排突出了教學(xué)重點(diǎn)。

2.3.2 設(shè)計(jì)制作流程

微課制作流程的設(shè)計(jì)是制作的依據(jù)，用流程圖來(lái)表示，以方便制作(如圖2所示)。

圖2 制作流程

2.3.3 撰寫制作腳本

腳本就像是電影拍攝時(shí)的劇本，將鏡頭號(hào)、景別、鏡頭運(yùn)用、畫面內(nèi)容、時(shí)間、聲音等記錄下來(lái)形成分鏡頭腳本。腳本設(shè)計(jì)是微課制作的核心內(nèi)容，體現(xiàn)了每個(gè)教師的個(gè)性化課程設(shè)計(jì)，好的腳本設(shè)計(jì)是制作好微課的基礎(chǔ)。然而腳本不是教案，是具體的拍攝或制作要求，是從抽象化到具象化的體現(xiàn)，需要把每一個(gè)教學(xué)內(nèi)容采用的鏡頭表現(xiàn)、畫面內(nèi)容、長(zhǎng)度、鏡頭運(yùn)用、配音與否等提前設(shè)計(jì)確定好，確保制作時(shí)有據(jù)可依，有完整的調(diào)度場(chǎng)景和合理的構(gòu)圖安排，制作腳本樣式見表3。

表3 制作腳本案例

2.4 拍攝制作編輯

拍攝、錄屏和PPT錄制是高空氣象觀測(cè)主要采用的方法。拍攝利用攝像設(shè)備記錄雷達(dá)的開關(guān)機(jī)、經(jīng)緯儀的架設(shè)、探空氣球的氣球充灌放球等教學(xué)活動(dòng)的完整過(guò)程，并通過(guò)后期非線性編輯制作成微課。拍攝時(shí)多采用近景拍攝(教師、黑板、投影屏幕)，從而避免學(xué)習(xí)者注意力的分散。言簡(jiǎn)意賅的字幕也是必不可少的，起到了強(qiáng)調(diào)和提示的作用。鏡頭調(diào)度準(zhǔn)確，能做到有所指，而不是毫無(wú)意義的推拉變化等。高空氣象觀測(cè)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范及操作流程等內(nèi)容采用智能手機(jī)、iPad等一些新型的視頻錄制工具進(jìn)行視頻錄制，再將聲音和字幕進(jìn)行簡(jiǎn)單的編輯處理，制作方法靈活、簡(jiǎn)單，呈現(xiàn)效果良好。

錄屏是微課制作中一種較為簡(jiǎn)單、方便的方法[6]，使用錄屏軟件對(duì)高空氣象觀測(cè)軟件的參數(shù)設(shè)置、放球軟件的使用等教學(xué)過(guò)程進(jìn)行錄制，并同時(shí)錄下音頻和旁白。使用錄屏軟件可將復(fù)雜的技能操作演示過(guò)程直接錄制下來(lái)進(jìn)行直觀地展示。

教師講解PPT的錄制是指通過(guò)干部學(xué)院錄播教室高清云錄播系統(tǒng)錄制成720P的MP4文件，錄播教室里的錄播系統(tǒng)應(yīng)用了現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，協(xié)同控制錄播終端、攝像機(jī)、調(diào)音臺(tái)、拾音器、燈光等現(xiàn)代視聽設(shè)備，保證了拍攝質(zhì)量及效果。在后期制作時(shí)，可以通過(guò)Premiere，Edius，Camtasia Studio或會(huì)聲會(huì)影等編輯軟件對(duì)前期錄制時(shí)畫面和音頻方面存在的缺陷做更加精細(xì)的編輯處理，并配上合適的字幕以及片頭片尾等信息，構(gòu)成符合一定邏輯、時(shí)空和敘述內(nèi)容的視頻微課。

編輯是視頻微課制作的重要環(huán)節(jié)，編輯的好壞直接影響微課的質(zhì)量。在編輯過(guò)程中會(huì)遇到各種問(wèn)題，要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高編輯的技術(shù)和藝術(shù)。

3 微課教學(xué)活動(dòng)中的注意點(diǎn)

微課的教學(xué)過(guò)程雖然簡(jiǎn)短，但要錄制一節(jié)高質(zhì)量的微課，需要加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新設(shè)計(jì)以及教學(xué)過(guò)程的合理組織。第一，引入課題要快速，內(nèi)容能快速激發(fā)學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生。設(shè)計(jì)時(shí)，可以開門見山進(jìn)入課題，也可以設(shè)置一個(gè)疑問(wèn)或懸念等引入課題。第二，內(nèi)容講授的線索要清晰，突出重點(diǎn)內(nèi)容，講授語(yǔ)言要準(zhǔn)確精簡(jiǎn)，生動(dòng)且富有感染力。第三，教學(xué)過(guò)程應(yīng)有停頓，便于學(xué)生更好地進(jìn)行思考，構(gòu)建知識(shí)體系。第四，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的結(jié)束要有簡(jiǎn)短的小結(jié)，精練的總結(jié)可以對(duì)講授的內(nèi)容起到提綱挈領(lǐng)的作用，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的印象，幫助學(xué)生梳理知識(shí)重難點(diǎn)，給課程起到畫龍點(diǎn)睛的作用。第五，視頻中若出現(xiàn)人像，要注意肢體語(yǔ)言，眼睛與攝像機(jī)要有交流。

4 結(jié)語(yǔ)

微課程不是微視頻的簡(jiǎn)單呈現(xiàn)，而是有一套完整的教學(xué)設(shè)計(jì)的一門課程。高空氣象網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容的開發(fā)是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在教學(xué)中融入了微課程，以知識(shí)點(diǎn)為特色，能夠滿足學(xué)員對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)需求，提高學(xué)員的主動(dòng)參與感和內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力。制作完成在線發(fā)布實(shí)施中，及時(shí)了解學(xué)生的評(píng)價(jià)反饋，調(diào)整資源和改善補(bǔ)充新的知識(shí)，才能確保最終的教學(xué)質(zhì)量。