計算機通識課微課資源開發(fā)與應用

方梅青 曹莉 趙營穎

關鍵詞：計算機通識課；微課開發(fā)；微課導學

1引言

目前，國內(nèi)很多高校都開設了計算機通識課，通常包括“計算機文化基礎”“圖像處理”“程序設計基礎”“動畫設計”等課程。學生在大學一年級選修這類課程，通過這些通識課的學習，旨在促進與提升學生對計算機的了解和對常用軟件的應用能力。

在教育信息化浪潮的推動下，微課作為信息化教學資源，正在以全新的優(yōu)勢沖擊著教育領域[1-2]。對于計算機通識課來說，設計制作微課視頻是實現(xiàn)翻轉課堂、混合式學習的前提。微課通常是按照課程知識點的劃分在5～10分鐘之內(nèi)將一個知識點做完整講解，它具有主題鮮明、生動形象的特點，且支持反復點撥，突破了傳統(tǒng)課堂在時間和空間上的限制，滿足了學習者片段式學習的需求，因此在課堂教學中發(fā)揮了巨大作用。

2微課開發(fā)

本文選取計算思維與計算機應用課程作為課例，在深入研究教材和調研學生學情的基礎上，結合具體教學內(nèi)容選取具有代表性的重點和難點作為微課內(nèi)容。課程主要講授Web系統(tǒng)開發(fā)的基礎模式和方法，應用ASP.NET技術和數(shù)據(jù)庫技術，進行Web應用程序設計，屬于計算機通識課程中的較高級內(nèi)容。基于該課程的微課制作實踐，總結出以下開發(fā)流程。

2.1梳理課程知識體系

在微課開發(fā)過程中，通過研究分析教學大綱以及教材和課程目標，重構已有的學習資源，對課程的重點和難點做細致梳理，共篩選出78個知識點，其中重難點知識54個[3-4]。將課程內(nèi)容調整為圍繞一個綜合案例——在線新聞發(fā)布系統(tǒng)，講解動態(tài)網(wǎng)站開發(fā)的基本知識。該系統(tǒng)分為六個子模塊開發(fā)，涵蓋本課程的主要知識內(nèi)容，幫助學生從微課教學模式中零散的知識點認識到知識的連貫性和系統(tǒng)性。表1為課程知識體系及對應的知識點微課。

2.2微課設計

依據(jù)教學目標設計教學內(nèi)容的呈現(xiàn)順序和方式，將微課分為重難點精講型微課和實驗演示型微課兩大類進行設計。（1）重難點精講型微課主要針對理論知識做講解[5-8]，通過課堂實錄分析重難點，幫助學生消化和理解理論知識。例如，內(nèi)置對象和狀態(tài)管理這部分內(nèi)容比較抽象，存在許多難以掌握的知識點，學生通過微課學習能夠理解其中的核心內(nèi)容，要把這些知識互相串聯(lián)起來，需要講解Cookie，Session和Application的區(qū)別，讓學生理解這三種狀態(tài)管理對象各自的適用范圍。（2）實驗演示型微課主要幫助學生理解實驗原理及方法[9-10]．因為實驗演示是ASP.NET課程的重要課型，是培養(yǎng)科學素養(yǎng)、科學思維的主要途徑。在傳統(tǒng)課堂教學中，教師演示一遍實驗，學生很難記住所有步驟，因此將教師演示實驗的過程錄制成短視頻，上傳至教學平臺，學生在課余時間能點播視頻講解，邊看邊練，也可以隨時暫停或重播，滿足了學生的復習需求。

根據(jù)教學內(nèi)容確定微課教學設計，通過研讀教材，分析授課內(nèi)容，形成微課教案，設定教學目標和教學方法，詳細描述教學過程。在此，以“靜態(tài)網(wǎng)頁與動態(tài)網(wǎng)頁”微課教案為例設計教學過程。

（1）微課名稱：靜態(tài)網(wǎng)頁與動態(tài)網(wǎng)頁。

（2）授課教師：曹莉。

（3）微課類型：重難點精講型、實驗演示型。

（4）教學目標：掌握靜態(tài)網(wǎng)頁和動態(tài)網(wǎng)頁的概念和特點；了解動態(tài)網(wǎng)頁主流的開發(fā)技術。

（5）教學方法：講授法、案例法。

（6）教學過程：①導人。針對靜態(tài)網(wǎng)頁和動態(tài)網(wǎng)頁的字面意義，引導學生思考靜態(tài)網(wǎng)頁的“靜”和動態(tài)網(wǎng)頁的“動”是從網(wǎng)頁更新的機制方面來解釋的。②講解。靜態(tài)網(wǎng)頁的內(nèi)容是在用戶發(fā)出請求之前就已經(jīng)生成了，網(wǎng)頁內(nèi)容相對穩(wěn)定，容易被搜索引擎檢索，但不適用于更新頻繁的網(wǎng)站。動態(tài)網(wǎng)頁的內(nèi)容是在用戶發(fā)出請求之后才生成，需要有數(shù)據(jù)庫的支持，便于維護和更新，但是不易被檢索。以“12306火車票售票網(wǎng)站”為例介紹主流動態(tài)網(wǎng)頁開發(fā)技術。③演示。以“12306火車票售票網(wǎng)站”的購票流程分析動態(tài)網(wǎng)頁的工作原理，將流程中的查詢動作分解為請求，數(shù)據(jù)庫訪問，響應等步驟。④分析。以瀏覽器到服務器的一次請求圖解釋購票案例，體會動態(tài)網(wǎng)頁在實時更新網(wǎng)站方面的優(yōu)勢和快捷。

（7）總結：由于靜態(tài)網(wǎng)頁和動態(tài)網(wǎng)頁各有優(yōu)缺點，在實際開發(fā)中應當將這兩種技術合理搭配使用，才能讓用戶有更好的上網(wǎng)體驗。結合微課的教學目標以及重難點知識，采用深度學習理念設計學生的自學清單。深度學習強調知識的連貫性和整體性，為了讓學生在學習中內(nèi)化知識，啟發(fā)深度思考，形成知識遷移，自學清單中列出詳細的學習指南，學習任務以及針對性練習，可以貫穿課前、課中和課后，加強新知識的遷移應用。

以“靜態(tài)網(wǎng)頁與動態(tài)網(wǎng)頁”微課為例設計如下自學清單。

1）學習指南

①本節(jié)重點。靜態(tài)網(wǎng)頁和動態(tài)網(wǎng)頁的概念和特點：動態(tài)網(wǎng)頁的工作原理。

②學習目標。能列舉出若干動態(tài)網(wǎng)站的例子；能從原理上說明靜態(tài)網(wǎng)頁和動態(tài)網(wǎng)頁的區(qū)別。

③學習方法。自主閱讀教材第31～34頁；觀看微課“靜態(tài)網(wǎng)頁與動態(tài)網(wǎng)頁”：完成“學習任務”和“針對性練習”。

2）學習任務

任務1：總結靜態(tài)網(wǎng)頁與動態(tài)網(wǎng)頁的特點以及各自適用范圍。

任務2：列舉出幾個典型的靜態(tài)網(wǎng)站和動態(tài)網(wǎng)站。

任務3：根據(jù)本節(jié)課的知識畫出思維導圖。

3）針對性練習

練習1：下列是靜態(tài)網(wǎng)頁文件的格式。

2.3開發(fā)腳本

在教案設計的基礎上開發(fā)對應的微課腳本，腳本主要體現(xiàn)微課設計的想法創(chuàng)意，將微課的構思完整展現(xiàn)在視頻中。腳本詳細記錄微課的每個畫面內(nèi)容，對應的講解配音，持續(xù)的時長，以保證在錄制微課時條理清晰，語言順暢，減少口誤次數(shù)，也為后期制作減少工作量。以“靜態(tài)網(wǎng)頁與動態(tài)網(wǎng)頁”微課為例設計如下腳本。

持續(xù)時長12s

配音：同學們看到這個題目會直觀地認為靜態(tài)網(wǎng)頁是網(wǎng)頁內(nèi)容靜止不動，動態(tài)網(wǎng)頁是帶有動畫的網(wǎng)頁，可以這樣理解嗎？

幻燈片2

配音：在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的早期，網(wǎng)站都是由靜態(tài)網(wǎng)頁制作而成，網(wǎng)頁內(nèi)容由HTML（超文本標記語言）編寫而成，網(wǎng)頁內(nèi)容（文本、圖像、聲音、超鏈接等）一旦做成，就存儲在服務器上保持不變，當我們在瀏覽器里輸入網(wǎng)址請求該網(wǎng)頁時，Web服務器不對網(wǎng)頁內(nèi)容做任何處理，只是將其原樣發(fā)送到瀏覽器上，到客戶端下載完頁面為止，整個訪問過程就結束了。無論哪個瀏覽者，在何時，以何種方式訪問這個網(wǎng)頁，它的內(nèi)容都保持不變，所以早期的網(wǎng)站主要以展示型內(nèi)容為主。

幻燈片3

持續(xù)時長65s

配音：隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人們對網(wǎng)站的功能需求（用戶注冊、用戶登錄、在線調查、用戶管理、訂單管理）越來越多，單純的靜態(tài)網(wǎng)頁已不能適應互聯(lián)網(wǎng)應用，于是動態(tài)網(wǎng)頁應運而生，開發(fā)者在原有的靜態(tài)網(wǎng)頁中嵌入由服務器來執(zhí)行的程序代碼，這些程序會根據(jù)用戶提交的請求向數(shù)據(jù)庫讀取或寫入數(shù)據(jù)，再將讀寫數(shù)據(jù)的結果嵌入網(wǎng)頁中，這樣我們就能看到實時更新的信息了。

幻燈片4

持續(xù)日寸長68s

配音：以“12306火車票售票網(wǎng)站”為例，在點擊查詢的那一刻就是向服務器提交了一次請求，這個請求會將查詢需求（7月15日，鄭州到北京）發(fā)送到服務器上，服務器去執(zhí)行嵌入網(wǎng)頁中的程序，程序根據(jù)接收到的出發(fā)地、到達地和出發(fā)時間等信息生成數(shù)據(jù)庫能讀懂的結構化查詢語言SQL，對數(shù)據(jù)庫里存儲的車票信息做一個全面掃描，最后將符合條件的車票信息嵌入網(wǎng)頁中，并發(fā)回給用戶，也就是我們所看到的車次信息列表了。

幻燈片5

持續(xù)時長50s

配音：從剛才的例子中我們可以看出，網(wǎng)頁能隨著車票數(shù)量的變化為我們呈現(xiàn)最及時的信息，這體現(xiàn)了動態(tài)網(wǎng)頁的實時性。在這個查詢的過程中服務器做了大量的工作，它要搜集信息，執(zhí)行程序，讀取數(shù)據(jù)庫，生成結果，返回給用戶。所以，動態(tài)網(wǎng)頁是在用戶發(fā)出請求之后才生成的。而靜態(tài)網(wǎng)頁是在用戶發(fā)出請求之前就已經(jīng)生成了。

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持續(xù)時長40s

配音：ASP使用VBScript腳本語言，可以將腳本語言直接嵌入HTML文檔中，不需要編譯就可以直接運行。ASP.NET是一種用于創(chuàng)建動態(tài)Web頁的強大的服務器端新技術，它可為WWW站點或企業(yè)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建動態(tài)的、可進行交互的HTML頁面。JSP頁面由HTML代碼和嵌入其中的Java代碼組成，具有良好的跨平臺性o PHP程序最初是用Perl語言編寫的簡單程序，后來經(jīng)其他程序員不斷完善，于1997年發(fā)布了功能基本完善的PHP3。

幻燈片7

配音：動態(tài)網(wǎng)頁以數(shù)據(jù)庫技術為基礎，采用動態(tài)網(wǎng)頁技術的網(wǎng)站可以實現(xiàn)更多的功能，如用戶注冊、用戶登錄、在線調查、用戶管理、訂單管理等。同時，進行搜索引擎推廣時需做一定技術處理。動態(tài)網(wǎng)頁和靜態(tài)網(wǎng)頁并不矛盾，各有特點，網(wǎng)站采用動態(tài)網(wǎng)頁還是靜態(tài)網(wǎng)頁取決于網(wǎng)站的功能需求和內(nèi)容多少，如果網(wǎng)站功能比較簡單，內(nèi)容更新量不是很大，采用純靜態(tài)網(wǎng)頁的方式會更簡單，反之一般要采用動態(tài)網(wǎng)技術來實現(xiàn)。為了網(wǎng)站能夠適應搜索引擎檢索的需要，可以采用動態(tài)網(wǎng)站技術將網(wǎng)頁內(nèi)容轉化為靜態(tài)網(wǎng)頁發(fā)布。

2.4微課錄制

微課錄制分為屏幕錄制類、課堂實錄類、動畫類以及混合類。此次研究在屏幕錄制過程中選用了錄屏軟件“講課助手+PPT”的方式，這種制作方法無需高端設備，僅為計算機及配備了耳麥和手寫板。在錄制過程中，耳麥用于錄制授課講解配音，手寫板用于在PPT上批注。圖1展示的是實驗演示型微課“DataList控件”的視頻畫面。

實錄類微課主要在錄播教室完成錄制，多臺攝像機從多個角度捕捉教師授課動作，同時根據(jù)教師行為自動切換遠景近景和屏幕畫面。這種制作方式要求教師全程出鏡，可以真實還原課堂教學場景。圖2展示了狀態(tài)管理這一節(jié)的微課視頻畫面。

動畫類錄制方式需要使用專業(yè)的3D動畫設計軟件或平面動畫軟件Flash來完成，要求設計人員精通視頻錄制技術和動畫設計技術。這類微課視頻是制作者根據(jù)微課腳本在計算機中勾勒虛擬事物來表現(xiàn)課堂教學中的活化模型。這種錄制方式主要用于講解原理、方法類的知識點。

混合類錄制是將前幾種錄制方式結合起來，通常需要專業(yè)采編人員錄制，在后期制作中將人像、課件、動畫合成剪輯。圖3展示的是“靜態(tài)網(wǎng)頁與動態(tài)網(wǎng)頁”微課的視頻畫面，該視頻是與影視制作公司合作開發(fā)的。

2.5后期制作

后期制作主要對所拍攝的視頻做剪輯、降噪、增加標題、制作字幕等處理，以保證微課效果。后期制作用到的軟件是“快剪輯”，將素材分別放在不同的軌道上，以時間線為基準，對視頻做剪輯處理或字幕添加操作。圖4展示的是“DataList控件”微課在“快剪輯”軟件中的制作畫面。

基于以上實踐研究，目前已完成63個微課視頻的制作，主要分為重難點精講型微課和實驗演示型微課，涵蓋ASP.NET應用開發(fā)技術的全部知識點，圖5列出了常用控件部分知識的微課視頻文件。這些微課視頻既可以單獨學習，也可以按照章節(jié)順序連續(xù)學習，為學生預習新知和鞏固復習提供支持。

3課堂應用

本課程的微課程資源在設計與開發(fā)完成后，在本科生的教學中進行了一個學期的實踐應用，教學時間是2022年2月～2022年6月，應用對象為2022級本科生。該課程的微課資源主要用于課前預習、課中內(nèi)容展示、課后復習。課程建設了11個章節(jié)的知識內(nèi)容，每次課前在教學平臺上發(fā)布學習指導和課后作業(yè)，學生根據(jù)教學指導下載微課視頻來學習對應的章節(jié)內(nèi)容。

課堂上教師根據(jù)學生的預習情況應用不同的教學策略，根據(jù)學生的實際學習情況分成三大組，各組內(nèi)部由學生自行分工合作，每組學生講解其中的一個知識點，以PPT形式展示預習成果。教師根據(jù)學生的展示效果評估對該知識點的掌握情況，小組成員在互助合作學習的過程中充分溝通，對有疑問的地方提出各自的想法。

教師在學生展示成果的同時，收集學生遇到的常見問題，對這些問題進行歸納，并在課堂上做詳細解釋，同時引導學習小組用所學知識對疑問進行解答。在整個課堂的討論活動中，學生通過交流展示能掌握本節(jié)課的所有知識點。最后，教師當堂進行檢測，發(fā)布一些拓展性題目，檢驗學生是否能將當堂課的理論知識應用在實踐中。

4應用效果

在學期末通過“麥可思教學質量平臺”向學生發(fā)布微課應用情況問卷，檢驗微課資源的應用效果。問卷主要從使用情況和學習體驗兩方面來展開調查，通過“問卷星”發(fā)放問卷，共收到問卷79份，有效79份。

4.1完成學習任務情況

從表2所列統(tǒng)計結果來看，大約80％的學生能非常好完成課堂學習任務，另外約18％的學能較好完成課堂學習任務，說明在微課導學教學模式中，學習任務設計的難度適中，能適應多數(shù)學生的學習能力。

4.2對知識的掌握情況

由于課程的知識點比較細碎，且抽象性和復雜性普遍困擾學生，通過微課導學模式，學生對程序設計知識掌握的情況比之前有大幅改善，在知識學習過程中的畏難情緒也普遍減少，如表3所列。

4.3微課能否滿足課前、課中、課后的學習需求

微課導學模式貫穿課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)，課前學生根據(jù)自學清單預習，課中教師組織討論，交流核心問題的解決方案，課后布置拓展性作業(yè)，對課內(nèi)知識做延伸訓練。所有學生都認為這樣的學習安排能滿足自身的學習需求，如表4所列。

4.4教學目標是否清晰

學生從自學清單中可以明確微課的教學目標，在討論環(huán)節(jié)針對本節(jié)課的重難點展開交流，從而加深對知識的理解。通常教學目標以問題求解的形式來設計，學生在解決問題的過程中逐漸接近問題真相，以達到教學目標，如表5所列。

5結束語

在計算機通識課中借助微課資源實施翻轉課堂，顛覆了傳統(tǒng)教學中教師講解演示、學生模仿練習的固定模式。微課將教材中的抽象知識形象地表現(xiàn)出來，幫助學生理解重難點，極大地提升了學生的學習興趣。同時，學生在課前預習中通過觀看微課邊學邊思考，帶著問題去探索新知識，也強化了自主學習能力。