高涵文　陶重犇　孙云飞　付保川　阙明坤



基于首要教学原理的微课教学模式实践研究

高涵文1陶重犇1孙云飞1付保川1阙明坤2

（1.苏州科技大学 电子与信息工程学院，江苏 苏州 215009；2.无锡太湖学院 江苏 无锡 214064）

在信息化教学潮流的引领下，微课作为一种数字化学习资源，以其教学内容短小精炼的特点，突破了传统教育模式对时间与空间的限制，创新了教学方式，更新了教学理念。然而，随着微课教学实践的不断推广与深入，出现了诸如微课轻内容重形式、知识结构相对碎片化、以及各单项微课内容无法有效衔接等问题。因此急需借助于当代教学原理，为微课教学模式从根源上寻找到突破口。首要教学原理作为一种新颖的教学理论，以聚焦问题为宗旨设计教学模式。本文通过将首要教学原理引入到微课教学实践中，提出了适合于电子类专业学生的微课教学模式。并设计了多项实验，验证了该教学模式的有效性与通用性，从而为微课研究提供参考。

首要教学原理；微课；教学模式设计；教学实践

1　引　言

“微课”，是对微型课程(Micro-Lecture)的一个简称。“微课”概念最早在2008年，由美国北爱荷华州圣胡安学院的戴维·彭罗(David Penrose)提出[1]。然而，使微课真正在美国流行开来的，却是萨尔曼·可汗(Salman Khan)利用互联网推出的微课视频网站——可汗学院(Khan Academy)。与此同时，近年来伴随着全国高校微课教学比赛如火如荼的开展，微课已经成为高校教师们耳熟能详的热门词汇。并且随着对微课教学与实践的不断深入，也使得微课逐渐发展成了一种新型教学模式与学习方式。2011年，广东佛山市教育局教育信息网络中心的胡铁生老师最早对“微课”的概念进行了全面而系统的定义。他指出：“微课是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反应教师在课堂教学中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合”[2]。

然而，该课程专业知识更新速度快，现有教材的内容很难追踪最新发展成果，并且理论知识较深，概念术语较多，涉及到的数学知识和数学公式较多，学生学习积极性不高[3]；同时只能利用模块化实验箱进行简单的单个模块的验证，缺乏设计型和综合型实验[4]。不管是理论教学还是实验教学都存在与实际的工程应用结合不紧密，学生难以学以致用，不利于提高学生的分析能力、动手能力和创新能力[5]。基于以上分析，“光纤通信”的教学改革势在必行。文中从地方二本院校的实际情况出发，对光纤通信的教学改革方案开展广泛调研并深入思考，提出了一系列教学改革的思路和方法。

2　微课的特征

目前，通常意义上的微课是相对于一堂课45分钟的传统教学模式而言的。微课通常以10分钟以内的微课视频作为主要的载体。微课视频用于记录教师讲授的单个知识点或解决某一个教学问题。一堂引人入胜的微课，通常具备以下5个方面的特征：

2.1“微”是微课的本质特征

“见微知著”是对微课最好的诠释。也就是说，微课具备以小见大，在5~10分钟的时间内讲授某个知识点。这个特点符合人的认知学研究中关于一般人注意力的有效集中时间为10分钟左右，并且年龄越小，注意力集中时间也越短的研究结果。

2.2“精”是微课的基本特征

“精益求精”是对微课最终的目标。微课作为一种新型的教学模式，它的每一分钟都需要在内容和形式上进行精心设计与合理编排，从而做到内容简明扼要、结构精致紧凑，以便实现在最短的时间内保质保量的完成教学任务。

2.3“趣”是微课的核心特征

“趣”包含两个层面的意思。一方面是针对微课内容本身的趣味性，也就是微课内容“妙趣横生”。另一个方面是指学生对于微课内容感兴趣。老师们都知道“兴趣是最好的老师”的道理。因此，微课设计者应通过在微课设计中加入趣味元素、设置活动、提出问题，从而激发学生的学习热情。

2.4“便”是微课的固有特征

“使用便利”是微课的自身的固有特性决定的。微课教学视频通常占用的存储空间容量较小，有利于通过互联网进行传播或者直接网络在线播放。学生能够方便地在任何时间和地点，通过网络或者手机开展碎片化的学习。因此，微课这种便捷的学习方式，顺应了生活节奏的快速化以及生活时间空间的碎片化的时代潮流。

2.5“彩”是微课的重要特征

“精彩纷呈”是对微课设计者自身的要求。由于微课受到时间的限制，因此就需要教师在语言表达上既要妙语连珠、简明扼要，又要清晰。尽量避免因为微课时间较短而盲目的加快语速，这样的教学效果往往适得其反。也可以借助于一些形体动作对语言表达作适当的辅助。此外，通常需要在微课的结尾，做一个画龙点睛般的总结归纳，用于突出重点内容，归纳核心知识点。

3　首要教学原理

首要教学原理是在教学中“聚焦问题”，以“聚焦问题”作为教学宗旨的一种教学理念。刘小晶等人提出首要教学原理在微课中的使用价值体现在它的教学性上，即微课是用来解决教学问题的，没有教学问题就不要去开发制作微课[3]。上述描述体现了首要教学原理在微课中以“问题为中心”，促进学生学习兴趣的思想。

通俗来说，首要教学原理将微课教学内容围绕问题展开。在开展教学活动之前，先向学生抛出问题，并告知学生学习完成这个微课后，就能够解决该问题或者掌握解决该问题的技能。这种通过问题引起学生学习兴趣，借助兴趣激发学生主动的求知欲，从而实现教学目标。

首要教学原理在微课中关注的教学问题，主要包括四个方面的内容：① 输入问题——目前已经具备的解决问题的条件；② 分析问题——利用已知条件分析问题的重点与难点；③ 目标设定——设定解决问题的预期结果；④ 解决问题——利用现有条件实现目标。

4　首要教学原理指导下的微课教学模式设计

4.1微课教学设计存在的问题

目前，微课教学中主要存在轻内容重形式、知识结构相对碎片化、各单项微课内容无法有效衔接、无法有效激发学生学习的主观能动性，以及学生缺乏将知识转换为技能等问题。而出现上述问题的主要原因包括以下两个方面：

（1）教学惯性因素。由于广大教师深受传统教学思想的影响，在教学设计中产生了一种“教学惯性”，也就是将内容的呈现形式作为微课教学设计的重点。这种将信息传递认为是微课教学本质的思想，主要是忽视了“教学要素”在微课设计中的核心作用；

（2）教学目标因素。在教学活动中，通常将教学目标作为教学内容的核心。同时，教学目标也是教学评价的一项主要依据。然而，微课教学目标与普通科目的教学目标相比，具有“双重性”的特点。也就是说，微课教学目标除了知识学习以外，还有技能训练部分。因此，在微课教学中通常仅停留在传播知识层面，而未能上升到技能训练的层面。

4.2基于首要教学原理的微课教学模式设计

目前，国内外学者将多种学习理论应用于教学，并相应得到了多种教学模式。比较典型的模式包括：Purnima基于行为主义、认知主义和构建主义，分别提出了能力驱动型教学模式、态度驱动型教学模式和技能驱动型教学模式[4]；Merrill为了克服在线教学、多媒体教学中只关注于信息的呈现，而忽视有效教学特征的弊端，提出了以“聚焦问题”为宗旨的首要教学原理(也称“五星教学模式”)[5]；何博等人从学习资源角度出发，以学生为中心，提出了混合学习的教学模型[6]。

图1.基于首要教学原理的微课教学模式设计方法示意图

教学准备环节主要包括基于首要教学原理关注的教学问题中的输入问题、分析问题和目标设定。它们分别与微课教学中的确定教学任务、确定教学重点难点和教学目标实现相对应。此外，在基于首要教学原理关注问题的基础上，本文提出了将学生的状态纳入到微课教学模式设计中。由于微课主要的服务对象是学生，而广大学生群体的差异性非常大。比如：同样的一堂关于计算机常识的微课，给大学生上的微课肯定要比给小学生上的微课难度大。因此，在教学准备环节中引入学生状态分析环节，并通过了解学生对学习任务的完成情况和学习后的测试情况这两个方面，对微课教学效果进行评估。再将评估结果与学生群体状况进行分析，及时调整预期目标。

教师示教环节中的教学设计主要包括以下四个要点：

①新旧结合。该环节一方面可以通过“设问”或“图示”的方式引导学生回忆大脑中储备的“旧知识”。另一方面，根据新知识的类型合理地组织和设计教学内容，并采用与之相匹配的呈现方式。此外，为了更好地学习新知识，还有必要为学生提供一些经验来引导学生在旧知识与新知识之间构建关联性。为此，Merrill对学习内容按照“概念”、“程序”、“过程”和“行为”四类进行划分，并根据各自的分类情况确定展示的方式[5]。比如：“概念”采用正例与反例式；“程序”采用递进方式；“步骤”采用直观展示方式；“行为”采用展示示范样例方式。

②尝试实践。在实践环节，一个方面，学生可以通过尝试实践活动，及时发现并纠正自己在认识中存在的错误与不足；另一个方面教师可以通过问答方式或者练习的方式，及时了解和判断学生对新知识的掌握情况。

③比较归纳。该环节主要要求教师对已经给予不同表征的新知识，采用比较和归纳的方式，将形象化的新知识转化为学生现有知识结构体系中的一部分。

④举一反三。举一反三环节是为了使学生能够熟练地使用新知识。同时，也是使学生具备迁移性学习新知识的能力。

5　基于首要教学原理的微课实践与应用效果分析

5.1基于首要教学原理的微课实践

将苏州科技大学的《单片机原理及应用》课程采用该微课教学模式。同时，将该门课程作为必修课的2012届通信工程、电气工程和电子信息工程这三个专业6个班的217位学生作为研究对象。通过填写问卷调查以后，分析得出这三个专业的学生习惯于使用电脑、手机等网络移动终端通过微博、微信等工具开展网络学习的结论。因此，具备开展微课教学实践的条件。根据4.2节中介绍的Merrill认知领域教育目标分类理论，对单片机课程中的各个知识点按照知识类型进行了系统的分析。

同时，微视频也按照Merrill的成分显示理论，对教学内容进行了细致地分割。以知识树形式构建的《单片机原理及应用》课程，按照教学内容的章节共设置了8个模块，35个知识点，比如中断的基本概念、中断的产生和中断优先级等5个知识单元构成了“51单片机中断原理”模块。将每个知识点以5~10分钟的微视频形式呈现给学生，同时辅以电子版的导论、网络形式的知识点链接等内容。将该课程的导论、教学大纲、知识点框架结构等内容有机地编织成一张网状知识结构图，从而建立起了各独立微课与整个知识源之间的联系。

微视频资源的发布和更新主要借助于微博、微信以及百度云盘等网络化社交工具的支持。学生之间可以通过手机等网络终端便捷地进行实时在线观看或者下载。同时，也便于学生通过网络进行交流与分享。

5.2微课教学的应用效果分析

本文采用文献分析法和问卷调查相结合的方式，对上述217位苏州科技大学的学生开展深入地研究。所有数据资料都统一采用SPSS统计软件进行数据地录入。同时，采用统计描述的方法进行统计分析。

利用以分项评分量表为基础编制的《微课教学效果问卷表》。从微课教学内容界定、微视频放映时长、微课教学效果和微课参与度等四个方面进行问卷。从35个知识点所对应的35段微视频中，采用随机抽样的方式选取3段微视频。并按照微视频放映在课程教学之前、课程教学之间和课程教学之后这三个时间点来检验微视频的效果。在微视频结束后，立即对217位学生进行了问卷。其中，有效样本总数637份，问卷有效率97.8%。

在微课教学内容界定方面，78.9%的学生认为本次基于首要教学原理的微课教学活动开展的比较好，超过93%的学生乐于接受这种学习方式；在微视频放映时长方面，82.6%的学生认为放映时间在8分钟左右最适应，超过91%的学生基本接受5~10分钟左右时长的微视频；在微课教学效果方面，94.8%的学生对微视频的教学效果表示满意，总体上学生对微视频的设计持肯定态度；在微课参与度方面，学生的参与积极性较高，能针对微课中的问题进行积极思考和回答。此外，微视频在课程教学中的放映时间点选择上，32.3%的学生认为在课程教学之前放映效果较好，51.9%的学生认为在课程教学之间放映效果较好，15.8%的学生认为在课程教学之后放映效果较好。由此可见，在课程教学之间放映微视频，将获得较为理想的教学效果。

然而，在实践过程中也出现了三个方面有待完善的问题。首先，学生缺乏自主学习能力，教师缺少有效监督和引导机制；其次，知识点之间缺少逻辑联系，如何有效地整合零散的知识，也是一个值得进行思考的问题；第三，微视频学习资源缺乏有效管理机制，资源的利用率较低。

此外，笔者认为由于不同学科课程受到其自身特点的限制，并不是所有课程都可以用微课这种形式开展教学活动。比如，那些需要循序渐进学习的课程或者以即兴表演、互动为特点的课程，使用微课教学的方式就不一定能得到很好的效果。因此，微课作为一种教学形式，只有找到能与之相契合的课程，才能获得较为理想的教学效果。

6　结束语

本文以首要教学原理为基础，结合微课自身的特点，提出了基于首要教学原理的微课教学模式。通过对《单片机原理及应用》课程的微课教育实践，并结合实践后实施效果的问卷调查数据，验证了这种新的学习方式学生不仅能够接受，而且也有助于提高教学效果。但就该模式在电子类其他课程中能否进行大规模推广而言，目前的实践范围还不大，需要通过更多课程的实践和更多学生的参与验证，并根据相应的反馈信息对其进行进一步完善和改进。

[1]Shieh D.These Lectures Are Gone in 60 Seconds[J].Chronical of Higher Education,2009,(26):1-13.

[2]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011,(10):61-65.

[3]刘小晶,张剑平,杜卫锋.基于五星教学原理的微课教学设计研究[J].现代远程教学研究,2015,(1):82-89.

[4]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,(4):36-42.

[5]Merrill.M.D.First Principles of Instruction[J].Educational Technology Research and Development,2011,(3):43-59.

[6]何博,兰国帅,王祖源,等.基于混合学习的微课教学应用研究[J].中国教育信息化,2014,(20):15-17.

（责任编校：宫彦军）

2015－12－11

国家自然科学基金(项目编号61401297)；江苏省自然科学基金(项目编号BK20140283)；江苏省教改重点项目“地方院校电气信息类专业人才工程能力培养的研究与实践”(项目编号2013JSJG063)；江苏省社科基金教育学青年项目“新常态背景下江苏地方本科院校转型发展研究”(项目编号15JYC008)。

高涵文(1980－)，女，江苏昆山人，讲师，博士研究生，研究方向为无人驾驶汽车导航系统。

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1673-2219（2016）05-0199-03