基于微课的“高级语言程序设计”教学模式改革研究

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(湖南涉外经济学院 信息科学与工程学院，长沙 410205)

0 引言

21世纪，知识经济时代到来。随着博客、微博、微信等的兴起及迅速风靡全球，“微课”应运而生。“微课”作为一种新型课程资源形式，最早出现在孟加拉裔的美国人萨尔曼·可汗所创立的可汗学院的云平台上，它在国外掀起一股MOOC(慕课)大热潮并席卷到国内，微课开始受到国内专家、教育研究者和一线教师等的广泛关注，引发了新的一轮教学模式变革。它具备了“短小精悍”的特点，给人焕然一新的感觉。微课诞生于快速发展的信息爆炸时代，日新月异的技术工具更使得微课创作越来越多样化、平民化、低成本化、人性化、高效化。更因为具备了可观看性强、技术门槛低、制作简单方便等，微课迅猛发展，很快就形成了近乎“全民微课”的景象。应该说，微课满足了信息超载背景下人们的学习需求。时间碎片化、信息碎片化、知识碎片化，使得微学习、碎片化学习得以兴起。而基于微课的微学习，恰好能够填补信息爆炸背景下的大量碎片化时间，再借助互联网强大的聚合力量和传播效应，微课教学已经成为一种新潮流。

1 “高级语言程序设计”教学现状分析

“高级语言程序设计”是高校电子信息工程、自动化、通信工程、物联网、电子信息科学与技术、软件工程、计算机科学与技术等专业的专业必修课。以培养掌握正确的程序设计方法与思想为目的[1]。在该课程的教学中，通常分为理论部分和实验部分。理论课上，教师将向学生讲述定义常量、变量，数据的类型、三种程序设计方法——顺序结构程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计，指针、链表等知识点。实验课堂上，教师会布置一些具体的程序设计实例，让学生用程序设计思维解决古老的数学问题或者现实中的问题。通过对该课程的学习，学生既掌握了高级语言程序设计的基本知识，又学会了在实践中应用程序设计的思想和方法，进而让学生养成了独立思考的好习惯，并提高了学生利用计算机解决实际问题的能力，为后续的计算机课程或者电子类的专业课，如数据结构、操作系统、软件工程、单片机、EDA电子设计自动化等课程打下了良好的基础。

但是在试验教学过程中，存在一些问题：(1)学生学习基础或学习态度不同导致学习步调不一致。[2]有些学生在上课之前学习过该课程，或者课前提前预习过本堂课学习内容，在教师讲解操作示范时，听一遍就记住了所有的操作，而有些学生上课时注意力不够集中，听课的当时，似乎听懂了，但是自己动手时，又不知从何下手。这些学生需要教师来回一对一指导。尽管这样学习的效果较好，但是教师人力有限，上课时间也有限，那些真正有问题的学生可能还没来得及问，就下课了。(2)教师不断的重复同一问题的具体操作，先做完的同学一直在等待，时间长了，就失去了对该课程的兴趣。(3)课堂上，教师大部分时间都在解决操作上的一些小问题，对于程序设计思路等方面的问题却没时间辅导。(4)学生过度依赖教师，当他们在编程过程中遇到错误，第一时间想到请老师来找错、纠错，学生不能很好的自主思考，既限制了学生的思维能力，更阻碍了创新能力的养成。

2 改革的目标

教师在讲授“高级语言程序设计”(以C语言为例，下同)课程之前，需完成微课资源包的制作。包括提前制作微教案和微课件，对教学内容和学生学情进行细化分析，制作微视频和学生自主学习任务单，并将微课通过毕博网络教学平台推送给学生，学生在自主学习任务单的指导下，利用微视频进行自主学习，遇到问题可以通过毕博网络教学平台向老师或同学请教；课后完成课后测试，检验学习成果。教师通过微课在“高级语言程序设计”中的使用情况反思自己在设计、开发、应用微课过程中的不足，更好的完善微课资源包，促进学习者学习，提高微课使用效果。

3 改革的具体内容

(1)制作全面的微教案

在微课的设计之初，我们需要一个微型教案。这个微型教案是传统教案的浓缩和提炼。这个教案不仅要体现“微”的特点，更要体现关键的教学设计要素。

微教案中除了要包括基本信息：微课名称、开课单位、微课总时长、学科名称、教学知识点、微课类型、适用对象等；还要包括相关教学设计信息：教学目标、教学重难点、学习者特征分析、聚焦解决问题、教学策略、教学过程设计、微课总结反思、作品简介等。

(2)完成适合学生实际情况的自主学习任务单

学习任务单主要指的是学习者在使用微视频时，可以借助的辅学指引资料。

教师在上课前要对教学内容非常熟悉，明确教学任务和教学目标，能够较准确地判断学生在完成学习任务过程中需要的知识储备以及预测学生可能遇到的困难。

一个好的微学习任务单，要包括这些内容：明确学习方向(如学习内容是什么，学习应该完成什么等)、引导学生如何开展微课学习(如看什么材料等)、辅助和促进学生学习(如告诉学生用什么方法来学习这个微课等)、激励学生(如检测学习情况、评价等)。学习任务单不仅可以帮助学生达成学习目标，而且提升学生的学习兴趣和学习能力，使学生在潜移默化中掌握学习方法以及养成好的学习习惯。

(3)准备适合各个学习层次的练习题

为了对学生的课前、课后学习行为进行监督和检测，要给学生布置一定的练习题。练习题分菜鸟级、进阶级、高手级共3个等级。大部分学生学习完微教学视频后都能完成的题目放在菜鸟级题库里；需要稍加理解才能完成的题目放在进阶级题库里；举一反三之后才能完成的题目放在高手级题库里。正式上课前，先完成菜鸟级题目，学生依据练习题的反馈情况，及时进行查漏补缺，遇到实在不能解决的问题，则记录下来与同伴或教师在社交媒体或教学平台进行交流。通过课前自主学习，了解背景知识及上课的重点、难点，为课中的任务解决奠定基础。课后，完成进阶级测试题，有能力的同学可以完成高手级测试题，巩固课堂所学，并运用所学知识解决社会现实问题，提高学生的创新能力和创造能力，为将来走向社会积累实战经验。

(4)制作精美的微课件

微课件，一般是指在微课中讲解某个内容时所需要开发和配套使用的微型课件。一般微课件可以用演示文稿、动画、纸笔等多种形式进行呈现。在借助不同形式进行讲授或演示的过程中，微课件是微课资源包中非常重要的要素。微课件中可以添加适当的动画和音乐，动画可以吸引学生的注意力，音乐也可以达到有声胜无声的效果，动画和音乐用的恰当，可以为微课增添趣味性和吸引力。

(5)录制生动的微视频

微视频，指的是微型教学视频。作为微课的核心内容载体，它记录了教学内容、讲授人的画面、教学演示的过程等。视频形式生动形象，满足了人们对可视化画面的使用爱好。在一个微课资源包中，必不可少的核心载体要求是微视频。一般而言，文科的微视频时长普遍高于理科，75%以上的微视频都集中在5-8分钟，而超过8分钟的微课有效性明显降低，出现这些现象的原因可能包括知识点内容偏多、讲授者的讲解不精炼、学生视频驻留规律等，所以微视频的时长控制在5-8分钟左右为佳。同时，微视频一般保存为易于分享的格式，如MP4、FLV、WMV等，因为此类文件格式易于在网络和移动环境中分享和使用。

(6) 微反思

微反思，是指教学人员在设计、开发、应用微课后，将反馈修改意见进行总结和归纳。对微课完善修改的反思，可以从微课教学设计、微课制作技术、微课教学应用等维度进行思考，更好地完善微课资源包，促进学习者学习，提高微课使用效果。

4 实施方案

(1)课题组老师共同商讨每一节微课的教学设计，利用头脑风暴法收集所有教师的想法，最后集体讨论一种针对该知识点最合适的教学设计；

(2)分任务完成微课教案、学生自主学习任务单、课后习题等；

(3)利用湖南涉外经济学院的录播教室或教师家中配置较高的电脑进行微课录制与后期制作；

(4)以湖南涉外经济学院可以讲授“高级语言程序设计”课程的实验室为依托，通过学校的毕博网络教学平台，让学生课前或课后自主学习微课，对于不懂的问题，可以留言，让老师或同学参与解答，教师收集学生所提问题；

(5)教师在讲授“高级语言程序设计”时，针对学生所提问题，有针对性的进行教学；

(6)对微课教学进行反思，改进微课资源包里的资源，必要的时候可以对某个知识点重新进行微课录制；

(7)先对部分学生开放网络微课资源，看看学习效果，然后对全校开设了“高级语言程序设计”课程的学生开放资源，进一步完善微课资源包。

5 改革效果

通过五个大一新生班的“高级语言程序设计”教学改革，我们发现，课前，学生自主学习教学PPT和微课视频，在毕博平台通过在线讨论和发表微博的方式提出问题，完成菜鸟题练习 ；课中，针对学生提出的问题以及教学重点、难点来进行教学，学生主观能动性更好，上课时再也没有学生通过手机做与课堂无关的事，课堂讨论气氛更浓烈， 课后，学生通过毕博平台进行在线测试，完成进阶题以及高手题的挑战，既激发了学生学习的兴趣，也让学生对于自己的程序设计水平有一个大致的了解，为他们更上一层楼提供了动力。相比同一门课没有进行改革的班级，学生兴趣更浓烈，课堂气氛更活跃，期末成绩平均分高出5分之多。对于进校时程序设计水平不同的学生，毕博平台为他们提供了差异化学习的机会，平台的教学资源为学生反复学习课程内容提供了便利，他们可以利用碎片化的时间进行学习，教师也避免了同一内容反复讲解的尴尬，可以更好的因材施教。

6 总结

基于微课的高级语言程序设计教学模式改革研究探讨了一种新的教学模式，通过制作微教案，完成自主学习任务单，准备适合不同学习层次的练习题，制作微课件，录制微视频，进行微反思，将传统课堂转变成线上线下一起学习的课堂，既更新了教学理念，也提升了学生自身的教学能力[3]。研究以课堂教学改革为核心，以《高级语言程序设计》课程各章节的内容为基础，以在线平台为辅助的课程教学创新模式。积极探索基于微课的课堂改革试验，促进专业课程建设；旨在培养学生程序设计以及分析问题、解决问题的能力；将本门课程建设成一门能显著提高人才培养质量的专业必修课。