微课在《试验设计与统计分析》课程中的应用①

胡晓苹 李 武 林 雪 王 露

（海南大学食品科学与工程学院 海南海口 570228）

随着云计算、物联网、移动互联网的大发展，新一轮IT 变革已经到来，不仅人们的日常生活发生着快速的变化，教学方式也在不断更新，近年来中国高等教育的慕课、微课迎来了快速发展。2013年共有4个全国性微课大赛先后举办，这一年堪称“中国微课元年”［1］，自此，微课成为了中国教育信息化的新热点。

1 微课简介

1.1 微课的定义

1993 年美国北爱荷华大学LeRoy A. McGrew教授就提出了60 秒有机化学课，在2008 年微课程（Micro-lecture）这一概念由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师David Penrose 正式提出，并应用于在线课程［2］。国内于2011 年由佛山市教育局信息中心教师胡铁山最先提出微课这一概念［3］，所以微课是以短小精悍的微型流媒体教学视频为主要载体，针对某一知识点或教学环节精心设计开发的一种情景化、趣味性、可视化的数字化学习资源包［4］。微课又称为“微课程”，以微视频为核心，并包括与之配套的微练习及微点评等支持性、扩展性资源，从而形成的一个交互式教学环境。

近年来，微课在中小学教育中得到了广泛应用，并且有许多媒体报道了微课带动区域教育信息化的成功案例，如扬州市教育局打造的扬州微课微信平台，涵盖了从小学知识点到高三试题讲解，甚至还拥有学前教育和职业教育的大量微课［5］。随着2013 年教育部全国高校教师网络培训中心举办的首届全国高校微课教学比赛的开展，微课也成为了我国高等教育信息化的新热点。

1.2 微课的特点

微课必需满足“短、小、精、悍”的特点。“短”指教学视频的时长要控制在较短的时间段内，最好控制在7～10 min；“小”指教学内容即主题要小，一个视频只讲一个知识点；“精”指教学内容是经过精选的、精彩的；“悍”指这个视频具备应用面广、功能强大等特点。

1.3 微课的制作

目前，微视频的制作主要有3 种方式：外拍式、内录式和软件合成式。“外拍式”是借助摄像机、数码相机、智能手机，甚至是摄像头等外部视频拍摄设备等来拍摄传统课堂授课过程或是拍摄慕课录制教室的授课过程；“内录式”即在一个安静的空间利用电脑自装的各种录屏软件，针对屏幕上展示的内容（课件PPT 及各种软件的使用）及同步讲解进行录制；“软件合成式”是通过flash等软件制作动画视频或将PPT转化为视频文件等。

2 微课在《试验设计与统计分析》课程中的应用

2.1 《试验设计与统计分析》课程特点

食品学科本科教育的《试验设计与统计分析》课程是为了培养食品科学与工程专业及食品质量与安全专业本科生在进行科学试验时掌握正确的设计试验、收集数据及处理数据的方法，能熟练使用相关软件进行试验设计及数据分析，为顺利完成本科毕业设计及为未来研究生阶段的科学研究奠定基础。但是，一方面由于本课程对统计学基础要求较高；另一方面，由于课时有限，相关软件的操作方法在常规课堂讲授中难于实现等原因，学生虽然非常重视该课程，但是他们对于相关理论及软件使用技能的掌握均不理想。

2.2 《试验设计与统计分析》课程的微课开发

由于本课程具有一定难度，采用传统课堂教学一节课45 min 只讲授理论知识，非常枯燥，教学效果不佳；此外，课堂教学也很难对相关软件的使用方法进行详细讲解，而这两者又是本课程的重点、难点。因此，2020 年海南大学在传统教学的基础上采用了微课的辅助教学方式，作为传统课堂的补充，实践中将每节微课控制在7～10 min，将内容化整为零，只针对某一个知识难点或重点进行讲解并演示其对应的软件操作。学生可以利用碎片化时间进行学习，有效地解决了他们很难长时间集中精力学习难度较大知识点的问题；另外，由于微视频可以反复播放，学生可以一边观看微视频一边自己同步操作软件，从而对于相应软件的学习更加得心应手。

以“方差分析”的微课为例，分析微课在《试验设计与统计分析》课程中的应用情况。该微课是在课堂教学已完成了显著性差异分析（t-test）的基础上制作，在讲授原理时，教师主要引导学生自主思考如果采用显著性差异分析的方法应如何解决单因素多个不同水平的差异问题，从而阐明方差分析和显著性差异分析的区别。微视频制作采用了内录式，时长10 min，前6 min 采用PPT讲解方差分析的基本原理及其与显著性差异分析之间的关系；后4 min 为演示软件SPSS Statistics 23 版来解决某一具体方差分析问题（单因素方差分析，ANOVA）的实际操作过程，并对软件中每个参数的设置及运算结果进行解读。在微课开发中，除了微视频这一核心内容外，还搭配了相应的微练习和微点评，微视频结尾安排了两道方差分析的练习题，要求学生在自主学习完微视频后，自己动手使用SPSS 软件来做分析，并对结果进行解读；批阅完练习题后，在微点评环节，教师对练习题进行一定的讲评、答疑。

3 《试验设计与统计分析》课程微课教学效果

笔者讲授《试验设计与统计分析》已有近十年经验，多年来学生普遍反映，他们非常重视该课程的学习，但是常常苦于该课程难度较大，对数学基础要求较高，随着课程越往后推进越来越失去学习的兴趣和信心。因此，多年来从考试的成绩来看两极分化较严重，课程平均分较低。而学生普遍反映，知道在本科毕业设计及研究生的科学研究阶段，响应面试验设计的常用软件如De‐sign Expert 和数据分析的常用软件如SPSS 等的正确使用及对软件运算结果的正确解读及其重要。从2020 学年第一学期开始课题组实施了微课辅助教学模式的改革，参与的学生普遍反映通过微课的学习，知识点的学习较透彻，尤其是软件的使用方法掌握得较好。学生学习的主动性普遍较高，对于看一次无法深入理解的知识点，通过笔记本电脑、平板或手机等不同的移动终端随时随地利用碎片化时间反复观看，对于软件的操作会一步一步跟随微视频学习。学生反映由于每个视频只有一个知识点并且可以反复观看，更有信心可以充分掌握这个知识点，不会像传统课堂，一次课需要接收的内容太多、理论性太强而失去学习的兴趣。通过课后的练习题完成情况及考试情况来看，目前开发的《试验设计与统计分析》微课获得了良好的教学效果。

随着云计算、物联网、移动互联网的大发展，微课、慕课这些新型教学方式由于不受时间、地点的限制，无疑给传统教学方式提供了良好的补充。未来，课题组应如何开发质量优异的微课来满足学生对知识的有效吸收是值得深入研究探讨的问题，也是中国教育发展进程中面临的挑战。