高级语言程序设计课程群的微课程设计与研究*

◆党向盈 乔良才

高级语言程序设计课程群的微课程设计与研究*

◆党向盈 乔良才

针对高校很多课程知识单元之间具有很强的相关性的特点，以及数字化技术的新兴力量的发展，提出面向数字化云平台高级语言程序设计课程群的微课程的设计模式。

高级语言程序设计；课程群；云平台技术；AOV关系网

10.3969 /j.issn.1671-489X.2016.02.069

1 引言

现在云服务技术不断发展，为互联网共享交互提供新模式。微课程是近年来新兴的一种教学资源类型，以其“短”“小”“精”“活”的特性，有效地解决了学习量大的问题。微课程在国外的发展比较早，美国圣胡安学院的戴维·彭罗斯设计出把知识内容在一分钟之内进行传授，该设计为微课程的发展奠定了坚实的基础。国外比较有代表性的微课程是可汗学院[1]，得到许多网络学习者的支持和喜爱。微课程在国内的应用比较晚，最先提出这个概念的是广东的胡铁生老师[2]。张一春对微课建设的研究与思考[3]，焦建利对微课及其应用与影响的研究[4]，阐述了微课发展的必要性及重要性。

现在很多关于微课程的研究或实践，大部分只是针对一门课程设计微课程，然而高校计算机或软件专业方向的课程，课程之间具有前驱后继的关联，如果能够根据这些课程群的知识单元，建立微课程群的拓扑学习序列，并借助云平台技术，进行相关知识单元序列的推送方式教学，更利于学生自主学习，提高学习效率。

2 基于课程群知识单元的微课程设计

微课程的设计，不仅可以建立本门课程的微课程体系，还可以与其他相关课程的微课程资源产生知识链接。首先，凝练课程群中的各课程重要知识单元，建立各课程知识单元之间的AOV关系网[5]，生成知识单元拓扑序列；其次，建立课程知识单元资源库；最后，进行微课程群的设计与实施。

构建基于AOV关系网的课程群知识单元拓扑结构因为高级语言程序设计课程是计算机及其相关专业开设的必修课，有很多后续课程与其相关，在进行课程设置时可以建立以高级语言程序设计课程为核心，并结合与其联系紧密的其他课程，构建高级语言程序设计课程群。该课程群课程可以包括高级语言程序设计C、C++、JAVA（C1），离散数学（C2），数据结构（C3），操作系统（C4），算法设计与分析（C5）等课程。

这些课程之前的关系可以用有向图更清楚地表示，如图1所示：图中顶点表示课程，有向边（弧）表示先决条件。这种用顶点表示活动，用弧表示活动间的优先关系的有向图称为顶点表示活动的AOV关系网（Activity On Vertex Network）。因此，对图1所有顶点进行拓扑排序，可以得到如下有序序列：

C1，C2，C3，C4，C5

当然还有其他序列方式。

图1 高级程序设计课程群AOV关系网

现实情况，学生在学习课程C5时，仅根据图1的课程群AOV关系网是远远不够的，课程内包含的知识单元才是课程之间的真正联系。所以，可以借鉴课程群AOV关系网设计思想，设计这些课程群之间知识单元的AOV关系网，从而建立微课程群的知识单元拓扑序列。为了建立知识单元AOV关系网，首先，建立微课程知识单元目标，因为知识单元粒度不大，目标也不宜复杂，每节微课程的目标应该少而精；其次，建立知识单元资源，考虑到微课程里的知识单元不同于教材单元，需要梳理目标和知识单元资源的关系，其中不仅要有知识单元资源的体量、难度上的考虑，也要考虑到是否需要设置成独立的知识单元，是否需要补充额外的知识单元；最后，建立知识单元AOV关系网，生成课程之间知识单元拓扑序列。

图2为高级语言程序设计课程群知识单元之间的AOV关系网，设课程C1共有n1个知识单元，C1k1表示课程C1的第k1个知识单元。类似的，课程C2、C3、C4、C5也采用这种方式对知识单元进行表示。图中的有向边表示两个知识单元之间的前驱和后续关系。可以根据课程群知识单元的AOV关系网，并按照一定的算法[6]，生成一系列课程群知识单元拓扑序列，比如如下有序序列：

C11，C22，C3k1，C4k4，C51

图2 课程群知识单元AOV关系网

微课程知识单元资源的设计虽然当前高级语言程序课程已经有较多的课程资源，但这些资源尚不能完全适应课程群资源的需求，因此要根据已有研究成果，挖掘出适合于课程群的微课程知识单元资源。设计一节微课程的核心资源是讲解知识单元内容，对核心资源提供的是支持性资源，同时核心资源和支持性资源需要通过接口来与外部的微课程和其他资源产生关联。

微课程选取的知识单元内容一般要求指向明确、主题突出、相对完整。它以教学视频片段为主线，“统整”教学设计（包括教案或学案）、多媒体教学素材和课件、教师课后的教学反思、练习测试、学生的反馈及学科专家的点评等相关教学支持资源，构成一个主题鲜明、结构紧凑、类型多样的“主题单元资源包”，营造一个真实的“微教学资源环境”。

微课程实施实施微课程时，具体包括：

1）提炼校本微课程；

2）录制视频，课程微型教学视频是微课程的核心；

3）课程发布，通过数字化技术平台进行课程的发布；

4）课程实施。

3 基于数字化云平台高校微课程的建设

新兴的云技术能够实现微课程资源的同时，也可以是师生交互的平台。借助数字化技术优势，利用云平台新技术[6]，与微课程设计开发配套使用。可以将开发的基于知识单元的微课程挂放在云端，学生可以通过跨平台的云客户端，利用“碎片化时间”，随时随地访问云端课程资源，还可以通过云平台提交学习作业、提出学习疑惑，进行教师评价；教师可以在云端作为资源创建者和组织者，将精心准备的微课程及相关资源进行结构梳理、内容维护，方便学习者进行知识建构。

技术方面，在软件工程的设计原则和开发方法的指导下，利用.NET框架、C#语言和SQL Server数据库等技术开发基于微课程的系统。平台开发者负责平台运行维护、版本更新、完善功能。

4 结语

面向数字化云平台的高级语言程序设计课程群之间知识单元微课程的设计，依托课程群之间知识单元的内在联系，构建知识单元拓扑序列，并借助数字化云平台技术，给学生更加合理科学的自主学习环境。基于AOV关系网的课程群知识单元拓扑结构，打破一门课程学习的局限性，更好地融合各课程之间的相关知识单元，建立知识单元学习序列，给予学生自主学习的指导，更好地发挥课程群的整合效应。进一步研究还需要考虑学生的专业特点及其他相关课程群情况，从而更好地完善高校课程的微课程设计模式。

[1]王星磊,乔爱玲.美国可汗学院对我国网络教育的启示:以高校教师网络培训为例[J].软件导刊,2013(5):161-163.

[2]胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013(5):36-42.

[3]张一春.微课建设研究与思考[J].中国教育网络,2013(10):28-31.

[4]焦建利.微课及其应用与影响[J].中小学信息技术教育,2013(4):13-14.

[5]严蔚敏,吴伟民.数据结构:C语言版[M].北京:清华大学出版社,2012.

[6]赵毅.面向数字化学习环境的高校微课程设计与应用研究[D].武汉:华中师范大学,2014:14-25.

G642.4

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1671-489X(2016)02-0069-02

*项目来源：江苏省现代教育技术研究课题（基金编号：2015-R-41565）；江苏省徐州工程学院高等教育教学研究课题（YGJ1530，YGJ1531）。

作者：党向盈，徐州工程学院信电学院副教授，博士在读，研究方向为计算机教育与研究；乔良才，徐州工程学院信电学院（221000）。