微課知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式設(shè)計(jì)
——以地理信息系統(tǒng)應(yīng)用課程為例

宋潔華， 王 平， 李少偉， 馬春梅

（1.海南師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，海口571158；2.廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能交通工程技術(shù)運(yùn)用中心，廣州510650；3.吉林省長(zhǎng)春市第十七中學(xué)，長(zhǎng)春130021）

0 引 言

“教學(xué)知識(shí)模塊大而難用”是目前教學(xué)資源建設(shè)的主要問題，隨著“移動(dòng)化”“碎片化”概念的提出，微課應(yīng)運(yùn)而生。微課是為支持翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)、移動(dòng)學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)等多種新型學(xué)習(xí)方式，以短小精悍的微型流媒體教學(xué)視頻為主要載體，針對(duì)某個(gè)學(xué)科典型知識(shí)點(diǎn)或特殊教學(xué)環(huán)節(jié)而精心設(shè)計(jì)開發(fā)的一種情景化、趣味性、可視化的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源包［1］。目前關(guān)于微課的研究大多以中小學(xué)或公共基礎(chǔ)課程為主［2-10］，針對(duì)高等學(xué)校專業(yè)課程的微課資源比較有限，而且缺乏統(tǒng)一的開發(fā)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、良莠不齊；此外，目前的研究偏向于理論階段，多為探討微課的概念、意義以及微課技術(shù)等方面的內(nèi)容［11-15］，關(guān)于實(shí)踐型課程的微課知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建和教學(xué)設(shè)計(jì)模式的實(shí)證研究相對(duì)較少。因此，本文擬以地理信息系統(tǒng)應(yīng)用這門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)性課程為例，研究該課程的微課知識(shí)結(jié)構(gòu)和微課教學(xué)模式，以期增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)效果，進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量。

1 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用微課知識(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)建

微課具有短小精悍、趣味性較強(qiáng)的特點(diǎn)，并非所有的課程、所有的知識(shí)點(diǎn)都適合采用微課進(jìn)行教學(xué)。為了避免微課內(nèi)容混亂、知識(shí)點(diǎn)零散的局面，微課教學(xué)內(nèi)容的選取應(yīng)根據(jù)課程的特點(diǎn)考慮知識(shí)點(diǎn)的契合度和適用性，確保課程體系的有效性和完整性。因此，本文提出先構(gòu)建知識(shí)模塊再劃分知識(shí)點(diǎn)逐層遞進(jìn)的樹狀知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。首先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)選擇適合進(jìn)行微課教學(xué)的內(nèi)容，分析相關(guān)內(nèi)容的邏輯關(guān)系，將教學(xué)內(nèi)容按照邏輯性劃分成多個(gè)相互聯(lián)系又彼此獨(dú)立的知識(shí)模塊，并將每個(gè)知識(shí)模塊進(jìn)一步劃分為多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，再對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)微課，以便在短時(shí)間內(nèi)能夠講解清楚每個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

地理信息系統(tǒng)應(yīng)用是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程的培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生在理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，能夠熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行地理數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、管理、分析和顯示。根據(jù)這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)，將該課程劃分為5大知識(shí)模塊和多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，如圖1所示。

圖1 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用課程微課知識(shí)結(jié)構(gòu)

2 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用課程微課教學(xué)模式設(shè)計(jì)

梅瑞爾［16］首要教學(xué)原理認(rèn)為教授新知識(shí)時(shí)要注重激活先前知識(shí)，并能將知識(shí)與實(shí)際問題相結(jié)合，才能取得更好的學(xué)習(xí)效果。根據(jù)梅瑞爾的首要教學(xué)原理，將微課的教學(xué)模式設(shè)計(jì)為4個(gè)部分，見表1。

表1 微課教學(xué)模式設(shè)計(jì)

“空間分析”知識(shí)模塊是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用課程的核心內(nèi)容，也是操作性比較強(qiáng)的一部分內(nèi)容。由圖1可見，空間分析知識(shí)模塊可劃分為多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，其中“矢量數(shù)據(jù)疊置分析”知識(shí)點(diǎn)是空間分析模塊中比較典型的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。下面以“矢量數(shù)據(jù)疊置分析”知識(shí)點(diǎn)作為典型案例進(jìn)行微課設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)重點(diǎn)是讓學(xué)生理解點(diǎn)線面（也稱多邊形）矢量數(shù)據(jù)疊置分析的原理，并能熟練利用矢量數(shù)據(jù)疊置分析工具解決實(shí)際問題。根據(jù)表1的微課教學(xué)模式，將“矢量數(shù)據(jù)疊置分析”知識(shí)點(diǎn)的微課教學(xué)模式設(shè)計(jì)為如表2所示。

表2 “矢量數(shù)據(jù)疊置分析”知識(shí)點(diǎn)微課教學(xué)模式設(shè)計(jì)

圖2 矢量數(shù)據(jù)疊置分析知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)

本節(jié)微課通過以實(shí)際問題為主線，以知識(shí)點(diǎn)為導(dǎo)向，實(shí)踐操作與理論知識(shí)相輔相成、新舊知識(shí)融會(huì)貫通的方式進(jìn)行教學(xué)，能夠較好地激發(fā)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)思考，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)的效果大大提高。通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，不再是“死記硬背”被動(dòng)接受知識(shí)，對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)有了更好的理解，而且上機(jī)操作也不再是“機(jī)械式”跟著老師操作，做到了知其然和知其所以然。該知識(shí)點(diǎn)的微課在參加“青年教師教學(xué)大賽”中得到了評(píng)委的一致好評(píng)，授課教師被評(píng)為“教學(xué)十佳”，課件獲得了一等獎(jiǎng)的好成績(jī)。同時(shí)，該門課的線上課程被評(píng)為海南省線上精品課程。

圖3 微問題與微知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合

圖4 矢量數(shù)據(jù)疊置分析總結(jié)

3 結(jié)語(yǔ)

微課設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在知識(shí)模式設(shè)計(jì)，不在“微”，須在保證課程各環(huán)節(jié)的完整性的基礎(chǔ)上突出重點(diǎn)知識(shí)“微”特點(diǎn)。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用課程具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和綜合性，知識(shí)點(diǎn)多而抽象，需要與不同學(xué)科知識(shí)相結(jié)合。為保證課程知識(shí)的完整性和一致性，提出了“先知識(shí)模塊后知識(shí)點(diǎn)”的樹狀知識(shí)結(jié)構(gòu)，使課程知識(shí)脈絡(luò)更加清晰和完整。在理清課程知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)微課的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則，探討了微課教學(xué)模式設(shè)計(jì)，提出了“喚醒先驗(yàn)知識(shí)、導(dǎo)入新知識(shí)——情境創(chuàng)設(shè)——理論實(shí)踐手拉手解決問題——總結(jié)與拓展”的實(shí)踐型課程微課教學(xué)模式。采用以理論知識(shí)為導(dǎo)向、以實(shí)際問題為主線，再將實(shí)際問題劃分成若干微問題，使每個(gè)微問題與微知識(shí)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的方法，既保證了每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的“微”特點(diǎn)，又保證了理論知識(shí)與實(shí)踐操作的結(jié)合，構(gòu)建了相互獨(dú)立卻前后呼應(yīng)的知識(shí)整體。這種微課構(gòu)建模式能夠大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提升教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)水平。

但由于本文設(shè)計(jì)與開發(fā)的微課是以實(shí)踐性較強(qiáng)的課程類為研究對(duì)象，微課教學(xué)設(shè)計(jì)模式圖還需進(jìn)一步完善。受時(shí)間和條件的限制，尚未進(jìn)行多輪應(yīng)用研究，具有一定的局限性。希望后續(xù)能開發(fā)出質(zhì)量和水平更高的微課，提高微課的教學(xué)效果。