周淑一 劉梅彥 徐英慧

摘 要：近年來(lái)，隨著信息技術(shù)與混合式教學(xué)模式的快速發(fā)展，微課以其鮮明特點(diǎn)及潛在優(yōu)勢(shì)，在高校教學(xué)改革中發(fā)揮著重要作用。從高校程序設(shè)計(jì)類課程教學(xué)存在的問(wèn)題出發(fā)，結(jié)合微課特征，以參加青年教師教學(xué)基本功比賽獲獎(jiǎng)作品為例，詳細(xì)闡述設(shè)計(jì)一堂高質(zhì)量微課的方法和技巧。實(shí)踐結(jié)果表明，使用該方法設(shè)計(jì)的微課能夠有效提升學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)熱情及學(xué)習(xí)主動(dòng)性，從而提高了課程教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：微課;程序設(shè)計(jì);教學(xué)設(shè)計(jì)

DOI：10. 11907/rjdk. 181938

中圖分類號(hào)：G433文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-7800（2019）002-0201-03

Abstract： In recent years， with the rapid development of information technology and mixed teaching mode， micro-course has more and more influence in the process of college education reform with its distinct characteristics and potential advantages. Starting from the problems existing in the teaching of program design course in colleges and universities， combining with the characteristics of micro-course， the author elaborates on the methods and techniques of designing a high-quality micro-course teaching， taking the winning works in the basic teaching skills competition of young teachers as an example. Practice shows that the micro-course designed by this method can effectively enhance students' enthusiasm and initiative in learning the program course， and improve the teaching effect of the course.

Key Words： micro-class; program design;teaching; instructional design

0 引言

如今社會(huì)已步入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，隨著生活節(jié)奏的不斷加快，如何在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，在短時(shí)間內(nèi)掌握大量信息成為人們關(guān)注的話題，人們?cè)絹?lái)越傾向于選擇簡(jiǎn)單、快捷、高效的學(xué)習(xí)方式。繼“微信”、“微博”等社交媒體的興起，“微課”作為一種新型學(xué)習(xí)途徑改變了學(xué)生的常規(guī)學(xué)習(xí)方式，并成為教育工作者的研究重點(diǎn)。

微課概念最早由美國(guó)的戴維·彭羅斯提出，并將其稱為“知識(shí)脈沖”，認(rèn)為這是運(yùn)用建構(gòu)主義方法形成的、以在線學(xué)習(xí)或移動(dòng)學(xué)習(xí)為目的的教學(xué)方式[1]。我國(guó)很多學(xué)者也針對(duì)微課概念提出自己的見解，其中國(guó)內(nèi)最早提出微課概念并付諸實(shí)踐的胡鐵生[2]認(rèn)為：微課是以教學(xué)視頻為主要載體，反映教師在課堂教學(xué)中針對(duì)某知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開展教學(xué)活動(dòng)的新型教學(xué)資源。其不是簡(jiǎn)單的對(duì)傳統(tǒng)課堂的濃縮，而是類似于片段教學(xué)[3]。微課以教師教授為主，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析并解決問(wèn)題。從課程內(nèi)容來(lái)看，主要分為課前復(fù)習(xí)類、新課導(dǎo)入類、知識(shí)理解類、練習(xí)鞏固類與小結(jié)拓展類;從課程性質(zhì)來(lái)看，主要分為說(shuō)課類、班會(huì)課類、實(shí)踐課類、活動(dòng)課類等幾大類[4]。

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是工科院校學(xué)生必修的一門公共基礎(chǔ)課，該課程知識(shí)點(diǎn)多、邏輯性強(qiáng)，同時(shí)教學(xué)案例繁多。隨著近年來(lái)各高校不斷壓縮教學(xué)學(xué)時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)模式很難滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。因此，本文以一個(gè)典型循環(huán)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用作為教學(xué)案例，展示微課的完整設(shè)計(jì)方法和技巧。本文從學(xué)生角度設(shè)計(jì)與制作微課，體現(xiàn)了以學(xué)生為本的教學(xué)思想，在一定程度上解決了在傳統(tǒng)C語(yǔ)言課堂上學(xué)生缺乏興趣、學(xué)習(xí)效果差等問(wèn)題。同時(shí)，針對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)C語(yǔ)言較為困難的情況，微課從貼近生活的實(shí)例中尋找問(wèn)題解決方法。另外在制作微視頻時(shí)，將教師講課和課件屏幕分開制作，通過(guò)摳頻再合成，從而解決了現(xiàn)有微視頻中教師和課件不能同時(shí)清晰顯示的問(wèn)題。

1 微課特點(diǎn)

（1）時(shí)間短。顧名思義，微課即微型課堂，其不同于傳統(tǒng)課堂，而是可在短時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量解決教學(xué)中的某個(gè)問(wèn)題，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

（2）內(nèi)容精。由于時(shí)間短，教師在教學(xué)內(nèi)容的選擇上必須慎重。不同于“網(wǎng)易公開課”等網(wǎng)絡(luò)課程的課堂實(shí)錄形式，其需要選擇課堂中的疑難知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)[5]。

（3）學(xué)習(xí)不受時(shí)空限制。學(xué)生可借助智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備隨時(shí)、隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性及學(xué)習(xí)興趣。

2 微課教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 微課教學(xué)內(nèi)容選擇

考慮到循環(huán)結(jié)構(gòu)是C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)，因此本文以《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)——循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用》為例進(jìn)行微課設(shè)計(jì)。在微課切入點(diǎn)方面，顯然僅對(duì)單純的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)與概念進(jìn)行講解會(huì)不夠生動(dòng)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而在循環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面內(nèi)容比較豐富，且形式多樣，可利用動(dòng)畫加案例講解方式進(jìn)行闡述。因此，本文選擇循環(huán)結(jié)構(gòu)應(yīng)用作為切入點(diǎn)進(jìn)行微課設(shè)計(jì)。

3.2 學(xué)情分析

本堂微課主要針對(duì)普通工科院校非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的必修課——《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，其目的是通過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)C語(yǔ)言基本知識(shí)和語(yǔ)法，培養(yǎng)學(xué)生的程序設(shè)計(jì)理念，掌握程序設(shè)計(jì)基本方法，訓(xùn)練學(xué)生解決問(wèn)題的邏輯思維能力以及編程思路與技巧，為后續(xù)相關(guān)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。然而，普通院校本科學(xué)生的編程基礎(chǔ)通常較為薄弱，形象思維能力強(qiáng)于邏輯思維能力，因此學(xué)習(xí)本課程難度較大，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，一旦遇到困難又找不到方法解決則容易放棄。所以本課程著重于編程方法的教授，而非語(yǔ)法傳授，讓學(xué)生首先掌握問(wèn)題解決方法，再研究語(yǔ)法和語(yǔ)句結(jié)構(gòu)，從而降低學(xué)習(xí)難度。

3.3 教學(xué)目標(biāo)

（1）掌握“循環(huán)三步走”基本流程。

（2）明確循環(huán)四要素及各自的定義與功能。

（3）掌握算法分析方法并成功繪制流程圖。

（4）掌握將算法流程圖轉(zhuǎn)換成程序的方法。

（5）靈活運(yùn)用循環(huán)語(yǔ)句解決實(shí)際問(wèn)題。

3.4 教學(xué)重點(diǎn)

（1）掌握用循環(huán)語(yǔ)句編寫程序的“循環(huán)三步走”流程。

（2）掌握對(duì)多次循環(huán)問(wèn)題 “化繁為簡(jiǎn)”的具體方法。

3.5 教學(xué)難點(diǎn)

算法分析并確定循環(huán)四要素

3.6 教學(xué)過(guò)程

本課教學(xué)過(guò)程分為問(wèn)題引入、問(wèn)題描述、算法分析、流程圖繪制、程序設(shè)計(jì)、程序執(zhí)行、小結(jié)（課后練習(xí)）共7個(gè)環(huán)節(jié)，如圖1所示。

（1）問(wèn)題引入。首先，由“學(xué)生提問(wèn)”動(dòng)畫提出問(wèn)題——如何用循環(huán)語(yǔ)句編寫代碼解決實(shí)際問(wèn)題。并以此為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)單回顧上節(jié)課所學(xué)知識(shí)，包括循環(huán)基本結(jié)構(gòu)以及3種循環(huán)控制語(yǔ)句，并引出本堂微課需要解決的實(shí)例——猴子吃桃問(wèn)題，順理成章地完成問(wèn)題引入。

（2）問(wèn)題描述。通過(guò)“猴子吃桃”的Flash動(dòng)畫演示，讓學(xué)生更直觀地理解猴子吃桃過(guò)程，并明確要求解的問(wèn)題。動(dòng)畫演示完成后，分析得出該問(wèn)題可以使用循環(huán)方式解決，由此開啟算法分析過(guò)程。

（3）算法分析。首先假設(shè)第i天原有桃子數(shù)量為sumi，通過(guò)一步步推理，得到第i天桃子數(shù)sumi應(yīng)該等于第i+1天桃子數(shù)sumi+1加上1之后，再乘以2，即sumi=（sumi+1+1）×2。同時(shí)明確重復(fù)執(zhí)行操作次數(shù)為9次，以此確定循環(huán)體及循環(huán)次數(shù)，為繪制流程圖作準(zhǔn)備。至此完成用循環(huán)結(jié)構(gòu)解決實(shí)際問(wèn)題方法“循環(huán)三步走”的第一步：循環(huán)定位。

（4）算法流程繪制。首先給出循環(huán)一般形式，即包含循環(huán)四要素在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)流程圖，接下來(lái)根據(jù)該流程圖依次構(gòu)建猴子吃桃問(wèn)題的算法流程：①確定循環(huán)體。在算法分析中已明確循環(huán)體為sum=（sum+1）*2;②確定循環(huán)控制條件。退出循環(huán)的前提是第1天桃子數(shù)已計(jì)算完成，所以循環(huán)控制條件為i≥1;③對(duì)循環(huán)變量進(jìn)行初始化。由于之前已確定循環(huán)次數(shù)為9次，因此直接使用變量i，讓其從9減到1，實(shí)現(xiàn)遍歷求取。同時(shí)設(shè)置變量sum作為累加器，用來(lái)存放程序執(zhí)行過(guò)程中求得的每天桃子數(shù)量，初始值默認(rèn)為第10天的桃子數(shù)1;④確定循環(huán)變量更新。要遍歷求取每一天的桃子數(shù)，依賴于循環(huán)控制變量i值的變化，因此每執(zhí)行一次循環(huán)，i減1，故循環(huán)變量更新為i--。

（5）程序設(shè)計(jì)。由于循環(huán)次數(shù)固定，本文選擇for語(yǔ)句。根據(jù)上一步得到的算法流程，只需簡(jiǎn)單將得到循環(huán)四要素的4個(gè)表達(dá)式依次替換for語(yǔ)句中相應(yīng)位置上的表達(dá)式和循環(huán)體即完成程序編寫。

（6）程序執(zhí)行。這里著重關(guān)注循環(huán)部分執(zhí)行情況，通過(guò)手動(dòng)模擬計(jì)算機(jī)執(zhí)行過(guò)程，從第1次循環(huán)到第9次循環(huán)，一步步讓學(xué)生清晰看到循環(huán)過(guò)程中循環(huán)控制變量的變化及其作用，觀察累加器sum值的變化，并得到最終答案。

3.9 教學(xué)總結(jié)

《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，其要求學(xué)生具有一定邏輯思維能力及算法分析能力。本堂微課主要討論采用循環(huán)語(yǔ)句編程解決實(shí)際問(wèn)題的一般思路，是課程學(xué)習(xí)中難度較大的一部分。因此，堅(jiān)持“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)原則，采用“問(wèn)題引導(dǎo)—任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)方法，使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)可熟練運(yùn)用循環(huán)語(yǔ)句解決其它實(shí)際問(wèn)題。

（1）以學(xué)生認(rèn)知規(guī)律為導(dǎo)向，科學(xué)設(shè)計(jì)課堂內(nèi)容。首先讓學(xué)生回顧之前所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，并引出本堂課要解決的問(wèn)題;然后一步步由淺入深地進(jìn)行分析求解，使學(xué)生掌握采用循環(huán)語(yǔ)句解決實(shí)際問(wèn)題的方法和步驟;最后通過(guò)總結(jié)，再次強(qiáng)調(diào)“循環(huán)三步走”在求解循環(huán)問(wèn)題中的重要性，并布置課后練習(xí)題，讓學(xué)生可以立刻將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中，以達(dá)到融會(huì)貫通、舉一反三的目的。

（2）轉(zhuǎn)變角色，營(yíng)造輕松的學(xué)習(xí)氛圍。淡化教師“教”的角色，而是轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)游”身份，同時(shí)淡化學(xué)生“學(xué)”的角色，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自動(dòng)獲取知識(shí)。具體形式為：“導(dǎo)游”帶領(lǐng)學(xué)生們?cè)谥R(shí)的海洋中一步步深入，讓學(xué)生能夠看到問(wèn)題并理解問(wèn)題本質(zhì)，然后在“導(dǎo)游”帶領(lǐng)下尋找解決問(wèn)題的思路和辦法，最后運(yùn)用已學(xué)習(xí)的知識(shí)解決問(wèn)題。

（3）采用多媒體技術(shù)豐富教學(xué)形式。開篇通過(guò)一個(gè)flash動(dòng)畫提出問(wèn)題，引入現(xiàn)實(shí)案例時(shí)制作了有趣的scratch動(dòng)畫視頻，并結(jié)合多媒體課件，讓學(xué)生有新奇感與美的享受，吸引學(xué)生注意力。同時(shí)授課過(guò)程中設(shè)計(jì)了4次設(shè)問(wèn)，變知識(shí)灌輸為設(shè)問(wèn)形式，可增強(qiáng)學(xué)生思考問(wèn)題及學(xué)習(xí)知識(shí)的主動(dòng)性，并通過(guò)與學(xué)生的互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題的能力。

（4）以培養(yǎng)學(xué)生良好編程習(xí)慣為目標(biāo)，重點(diǎn)教授其解決問(wèn)題的方法。通過(guò)本堂課的學(xué)習(xí)，著重培養(yǎng)學(xué)生求解循環(huán)問(wèn)題的基本思路，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，從而使學(xué)生深刻領(lǐng)悟教學(xué)內(nèi)容，提高程序設(shè)計(jì)能力。

4 微課教學(xué)現(xiàn)實(shí)意義

在信息化技術(shù)高速發(fā)展的今天，采用微課教學(xué)形式有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

（1）學(xué)習(xí)地點(diǎn)靈活，學(xué)習(xí)時(shí)間短，方便學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。由于微課的靈活性，使學(xué)生在課外利用閑暇時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)成為可能，且由于“微課”的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)集中，學(xué)生完全可以按照自己的興趣與需要進(jìn)行針對(duì)性學(xué)習(xí)。

（2）教學(xué)模式“小而微”，改變了傳統(tǒng)課堂 “大而泛”的教學(xué)形式。突破了教學(xué)中的重難點(diǎn)，讓學(xué)生注意力集中于某一知識(shí)點(diǎn)，從而提高了學(xué)習(xí)效率。

（3）采用視頻形式，令知識(shí)展示更加生動(dòng)形象。相比于其它媒體教學(xué)方法，視頻教學(xué)更利于學(xué)生理解與記憶[6]。同時(shí)，微課教學(xué)也能使學(xué)生實(shí)時(shí)進(jìn)行反饋，通過(guò)評(píng)論等方式及時(shí)提出自己在學(xué)習(xí)中遇到的難題以尋求幫助，或就某一知識(shí)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)表自己的見解和體會(huì)，營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（4）微課有利于教師之間相互學(xué)習(xí)。教師可通過(guò)觀摩他人微課教學(xué)案例發(fā)現(xiàn)新的教學(xué)點(diǎn)，從而完善自己課堂教學(xué)中的不足，取長(zhǎng)補(bǔ)短[8]。進(jìn)行微課教學(xué)對(duì)教師而言也是一個(gè)自我反思的過(guò)程，尤其對(duì)于新教師的成長(zhǎng)可起到極大的促進(jìn)作用。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著微時(shí)代的到來(lái)，學(xué)生已不滿足于程式化、灌輸式的學(xué)習(xí)方式，以微學(xué)習(xí)、微視頻為標(biāo)志的學(xué)習(xí)正成為一種新的學(xué)習(xí)潮流。作為微時(shí)代的教學(xué)產(chǎn)物，微課在認(rèn)知習(xí)慣、認(rèn)知策略上都非常貼近當(dāng)下學(xué)生的需求。微課教學(xué)的出現(xiàn)順應(yīng)了教育發(fā)展規(guī)律與時(shí)代潮流[18]，但其仍不能取代傳統(tǒng)課堂教學(xué)，因?yàn)槲⒄n并不是完整教學(xué)，還需要與其它教學(xué)環(huán)節(jié)配套才能達(dá)到最好的教學(xué)效果。因此，下一步需深入挖掘微課教學(xué)資源，并將微課與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合，使微課真正成為應(yīng)用廣泛、實(shí)用高效、快捷方便的學(xué)習(xí)及教學(xué)資源，推動(dòng)我國(guó)教育事業(yè)的快速發(fā)展。

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