微課在《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程中的應(yīng)用①

胡曉蘋 李 武 林 雪 王 露

（海南大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 海南海口 570228）

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展，新一輪IT 變革已經(jīng)到來，不僅人們的日常生活發(fā)生著快速的變化，教學(xué)方式也在不斷更新，近年來中國高等教育的慕課、微課迎來了快速發(fā)展。2013年共有4個(gè)全國性微課大賽先后舉辦，這一年堪稱“中國微課元年”［1］，自此，微課成為了中國教育信息化的新熱點(diǎn)。

1 微課簡介

1.1 微課的定義

1993 年美國北愛荷華大學(xué)LeRoy A. McGrew教授就提出了60 秒有機(jī)化學(xué)課，在2008 年微課程（Micro-lecture）這一概念由美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師David Penrose 正式提出，并應(yīng)用于在線課程［2］。國內(nèi)于2011 年由佛山市教育局信息中心教師胡鐵山最先提出微課這一概念［3］，所以微課是以短小精悍的微型流媒體教學(xué)視頻為主要載體，針對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)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［4］。微課又稱為“微課程”，以微視頻為核心，并包括與之配套的微練習(xí)及微點(diǎn)評(píng)等支持性、擴(kuò)展性資源，從而形成的一個(gè)交互式教學(xué)環(huán)境。

近年來，微課在中小學(xué)教育中得到了廣泛應(yīng)用，并且有許多媒體報(bào)道了微課帶動(dòng)區(qū)域教育信息化的成功案例，如揚(yáng)州市教育局打造的揚(yáng)州微課微信平臺(tái)，涵蓋了從小學(xué)知識(shí)點(diǎn)到高三試題講解，甚至還擁有學(xué)前教育和職業(yè)教育的大量微課［5］。隨著2013 年教育部全國高校教師網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)中心舉辦的首屆全國高校微課教學(xué)比賽的開展，微課也成為了我國高等教育信息化的新熱點(diǎn)。

1.2 微課的特點(diǎn)

微課必需滿足“短、小、精、悍”的特點(diǎn)?！岸獭敝附虒W(xué)視頻的時(shí)長要控制在較短的時(shí)間段內(nèi)，最好控制在7～10 min；“小”指教學(xué)內(nèi)容即主題要小，一個(gè)視頻只講一個(gè)知識(shí)點(diǎn)；“精”指教學(xué)內(nèi)容是經(jīng)過精選的、精彩的；“悍”指這個(gè)視頻具備應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。

1.3 微課的制作

目前，微視頻的制作主要有3 種方式：外拍式、內(nèi)錄式和軟件合成式?！巴馀氖健笔墙柚鷶z像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)，甚至是攝像頭等外部視頻拍攝設(shè)備等來拍攝傳統(tǒng)課堂授課過程或是拍攝慕課錄制教室的授課過程；“內(nèi)錄式”即在一個(gè)安靜的空間利用電腦自裝的各種錄屏軟件，針對(duì)屏幕上展示的內(nèi)容（課件PPT 及各種軟件的使用）及同步講解進(jìn)行錄制；“軟件合成式”是通過flash等軟件制作動(dòng)畫視頻或?qū)PT轉(zhuǎn)化為視頻文件等。

2 微課在《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程中的應(yīng)用

2.1 《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程特點(diǎn)

食品學(xué)科本科教育的《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程是為了培養(yǎng)食品科學(xué)與工程專業(yè)及食品質(zhì)量與安全專業(yè)本科生在進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)時(shí)掌握正確的設(shè)計(jì)試驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)及處理數(shù)據(jù)的方法，能熟練使用相關(guān)軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)分析，為順利完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及為未來研究生階段的科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。但是，一方面由于本課程對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)要求較高；另一方面，由于課時(shí)有限，相關(guān)軟件的操作方法在常規(guī)課堂講授中難于實(shí)現(xiàn)等原因，學(xué)生雖然非常重視該課程，但是他們對(duì)于相關(guān)理論及軟件使用技能的掌握均不理想。

2.2 《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程的微課開發(fā)

由于本課程具有一定難度，采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)一節(jié)課45 min 只講授理論知識(shí)，非常枯燥，教學(xué)效果不佳；此外，課堂教學(xué)也很難對(duì)相關(guān)軟件的使用方法進(jìn)行詳細(xì)講解，而這兩者又是本課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)。因此，2020 年海南大學(xué)在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上采用了微課的輔助教學(xué)方式，作為傳統(tǒng)課堂的補(bǔ)充，實(shí)踐中將每節(jié)微課控制在7～10 min，將內(nèi)容化整為零，只針對(duì)某一個(gè)知識(shí)難點(diǎn)或重點(diǎn)進(jìn)行講解并演示其對(duì)應(yīng)的軟件操作。學(xué)生可以利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，有效地解決了他們很難長時(shí)間集中精力學(xué)習(xí)難度較大知識(shí)點(diǎn)的問題；另外，由于微視頻可以反復(fù)播放，學(xué)生可以一邊觀看微視頻一邊自己同步操作軟件，從而對(duì)于相應(yīng)軟件的學(xué)習(xí)更加得心應(yīng)手。

以“方差分析”的微課為例，分析微課在《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程中的應(yīng)用情況。該微課是在課堂教學(xué)已完成了顯著性差異分析（t-test）的基礎(chǔ)上制作，在講授原理時(shí)，教師主要引導(dǎo)學(xué)生自主思考如果采用顯著性差異分析的方法應(yīng)如何解決單因素多個(gè)不同水平的差異問題，從而闡明方差分析和顯著性差異分析的區(qū)別。微視頻制作采用了內(nèi)錄式，時(shí)長10 min，前6 min 采用PPT講解方差分析的基本原理及其與顯著性差異分析之間的關(guān)系；后4 min 為演示軟件SPSS Statistics 23 版來解決某一具體方差分析問題（單因素方差分析，ANOVA）的實(shí)際操作過程，并對(duì)軟件中每個(gè)參數(shù)的設(shè)置及運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行解讀。在微課開發(fā)中，除了微視頻這一核心內(nèi)容外，還搭配了相應(yīng)的微練習(xí)和微點(diǎn)評(píng)，微視頻結(jié)尾安排了兩道方差分析的練習(xí)題，要求學(xué)生在自主學(xué)習(xí)完微視頻后，自己動(dòng)手使用SPSS 軟件來做分析，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行解讀；批閱完練習(xí)題后，在微點(diǎn)評(píng)環(huán)節(jié)，教師對(duì)練習(xí)題進(jìn)行一定的講評(píng)、答疑。

3 《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》課程微課教學(xué)效果

筆者講授《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》已有近十年經(jīng)驗(yàn)，多年來學(xué)生普遍反映，他們非常重視該課程的學(xué)習(xí)，但是常常苦于該課程難度較大，對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求較高，隨著課程越往后推進(jìn)越來越失去學(xué)習(xí)的興趣和信心。因此，多年來從考試的成績來看兩極分化較嚴(yán)重，課程平均分較低。而學(xué)生普遍反映，知道在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)及研究生的科學(xué)研究階段，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)的常用軟件如De‐sign Expert 和數(shù)據(jù)分析的常用軟件如SPSS 等的正確使用及對(duì)軟件運(yùn)算結(jié)果的正確解讀及其重要。從2020 學(xué)年第一學(xué)期開始課題組實(shí)施了微課輔助教學(xué)模式的改革，參與的學(xué)生普遍反映通過微課的學(xué)習(xí)，知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)較透徹，尤其是軟件的使用方法掌握得較好。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性普遍較高，對(duì)于看一次無法深入理解的知識(shí)點(diǎn)，通過筆記本電腦、平板或手機(jī)等不同的移動(dòng)終端隨時(shí)隨地利用碎片化時(shí)間反復(fù)觀看，對(duì)于軟件的操作會(huì)一步一步跟隨微視頻學(xué)習(xí)。學(xué)生反映由于每個(gè)視頻只有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)并且可以反復(fù)觀看，更有信心可以充分掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，不會(huì)像傳統(tǒng)課堂，一次課需要接收的內(nèi)容太多、理論性太強(qiáng)而失去學(xué)習(xí)的興趣。通過課后的練習(xí)題完成情況及考試情況來看，目前開發(fā)的《試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析》微課獲得了良好的教學(xué)效果。

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展，微課、慕課這些新型教學(xué)方式由于不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，無疑給傳統(tǒng)教學(xué)方式提供了良好的補(bǔ)充。未來，課題組應(yīng)如何開發(fā)質(zhì)量優(yōu)異的微課來滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)的有效吸收是值得深入研究探討的問題，也是中國教育發(fā)展進(jìn)程中面臨的挑戰(zhàn)。