王森華+李余+汪霞+李培培+李向忠

（后勤工程學(xué)院 后勤信息與軍事物流工程系，重慶 400016）

摘 要：為了增強學(xué)員對計算機基礎(chǔ)類課程的學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)員的計算思維和編程實踐技能，文章以密碼破解（枚舉算法）軍事案例為載體，闡述如何通過情景創(chuàng)設(shè)、算法分析、拓展設(shè)計等環(huán)節(jié)設(shè)計編寫微課腳本，將計算思維引入程序設(shè)計課程的學(xué)習(xí)，圍繞案例選擇依據(jù)、教學(xué)設(shè)計原則、腳本設(shè)計及制作過程，說明如何利用枚舉算法破解密碼問題。

關(guān)鍵詞：計算思維；程序設(shè)計；算法案例；微課

0 引 言

在網(wǎng)絡(luò)時代，微博、微電影、微信等微概念改變著人們的生活方式、工作方式乃至學(xué)習(xí)方式[1]。特別在移動客戶端普及的今天，面對浩如煙海的微資訊和微內(nèi)容，如何制作出“有用”和“有趣”的課程內(nèi)容，將學(xué)員有限的注意力吸引到課程學(xué)習(xí)中來，并引導(dǎo)學(xué)員自主學(xué)習(xí)，是值得軍校教員認真思考的問題。通過調(diào)查問卷以及與學(xué)員交流，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)員喜歡短小精趣、有啟發(fā)性的形象內(nèi)容，對說教式及抽象內(nèi)容不太感興趣。從符合學(xué)員學(xué)習(xí)習(xí)慣及心理需求的角度，筆者擬將計算思維的算法分析引入計算機程序設(shè)計課程，采用案例微課形式講解課程知識點，通過微學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)員逐步融入計算思維活動[2]，在知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程中形成綜合的計算思維及信息化應(yīng)用能力。

1 微課案例選擇依據(jù)及教學(xué)設(shè)計原則

由于軍校學(xué)員的軍事特性，特別是實戰(zhàn)化要求，微課內(nèi)容的引用事例如果與學(xué)員的生活、興趣以及未來的職業(yè)發(fā)展無關(guān)，顯然實用價值不高[3]。為了使微課內(nèi)容更貼近實戰(zhàn)，需要緊密結(jié)合后勤信息化相關(guān)專業(yè)（如軍事訓(xùn)練、軍事物流、軍用油儲、軍事通信等）的領(lǐng)域知識和應(yīng)用需求，挖掘計算機程序設(shè)計在這些專業(yè)的應(yīng)用點（案例），將課程知識與軍事應(yīng)用案例結(jié)合，使學(xué)員學(xué)有所長、學(xué)有所用。經(jīng)過認真篩選，筆者從近百個軍事案例中精選了10個軍事案例及相應(yīng)算法，分別是密碼破解（枚舉算法）、敵兵布陣（分治算法）、應(yīng)急救援任務(wù)中的油料保障點設(shè)置（遞推算法）、穿越迷宮（遞歸算法）、騎士巡游（回溯算法）、某裝甲團機動演練任務(wù)中的通信信息編碼（貪心算法）、野外訓(xùn)練單兵負重預(yù)案（動態(tài)規(guī)劃算法）、火炮射擊命中率模擬（模擬算法）及綜合應(yīng)用后勤倉庫物資配送路徑優(yōu)化和軍用加油站鋪設(shè)輸油管線路線優(yōu)化，按由易到難、趣味與實用結(jié)合、基礎(chǔ)向拓展延伸的思路組織整理案例，形成軍事案例庫，為微課的制作準備好材料。

在教學(xué)設(shè)計方面，受微課講授時間的限制，軍事案例微課內(nèi)容不能貪多求全，要牢牢記住以學(xué)員為中心及有用有趣的原則，按照計算思維的邏輯，圍繞一個主題算法集中組織教學(xué)內(nèi)容，將情景設(shè)計、拓展設(shè)計、反思反饋引入案例與算法的解題思路、程序設(shè)計、拓展延伸過程中，根據(jù)不同的算法類型及案例內(nèi)容，采用情境—問題式教學(xué)設(shè)計模式（情境創(chuàng)設(shè)—提出問題—問題分析—問題講解—總結(jié)考核）、拋錨式教學(xué)設(shè)計模式（拋錨定題—課題分析—問題講解—總結(jié)考核）、探究式教學(xué)設(shè)計模式（提出任務(wù)—確定問題—問題分析—解決問題—總結(jié)考核）分別進行微課教學(xué)設(shè)計，在潛移默化中逐步提升學(xué)員的計算思維和編程實踐技能[4]。

2 微課腳本設(shè)計實踐

腳本編寫的要點[5]主要包括：引入（開場白或知識點）、畫面、解說詞、備注等。引入部分可結(jié)合專業(yè)學(xué)科特點，盡量采取引人入勝的辦法，如身邊的小事、案例、社會熱點，讓觀看者知道微課講什么，也可以和知識點結(jié)合一起引入；畫面部分要標明制作微課內(nèi)容的技術(shù)要求、畫面排列設(shè)置，多種媒體搭配要鮮明統(tǒng)一有層次感，并且具體形象，畫面顯示的文字要標明標題和內(nèi)容（具體知識點），容易區(qū)分；解說詞要有配音、有字幕，注意語言文字要通俗易懂，盡量采用口語化表達方式，錄音時語音清晰，使用普通話，并且要和字幕一致；備注部分附上已有的圖片、視頻、音頻或網(wǎng)絡(luò)鏈接以及相關(guān)說明等。最重要的是，在腳本設(shè)計完成之后，要自己演練一遍，避免各環(huán)節(jié)脫節(jié)和突兀，如出現(xiàn)這樣的情況，可以通過教師視頻或畫外音方式來彌補和銜接，見表1。

3 微課制作過程的修改

微課腳本編寫完成后，后期還要進行教學(xué)實施與拍攝（或錄制）、動畫制作以及上述素材的后期非線性編輯等工作。在微課形成過程中，有可能出現(xiàn)各種問題，需要不斷與技術(shù)人員協(xié)商修改。對于枚舉算法，設(shè)計團隊和制作團隊對微課的呈現(xiàn)效果要進行多次質(zhì)檢，多方面查找效果不理想的原因，尋求解決對策并改進微課設(shè)計。具體來說，發(fā)現(xiàn)的主要問題包括字體顏色單調(diào)、動畫處理及PPT切換時延、畫面生硬、聲音與字幕不匹配、扣像呈像效果差、LOGO位置不合理、背景無音效等。通過重新拍攝以及優(yōu)化處理后，可以逐步解決上述瑕疵問題，使微課的視聽效果達到相對滿意程度，基本能夠起到吸引學(xué)員觀看和學(xué)習(xí)的目的。

4 結(jié) 語

微課已成為當(dāng)前院校教學(xué)模式改革的新方向之一，筆者以密碼破解（枚舉算法）軍事案例為載體，利用微課形式將計算思維引入程序設(shè)計課程的學(xué)習(xí)過程，學(xué)員可在微學(xué)習(xí)中自主提升計算思維和應(yīng)用能力，逐步培養(yǎng)實戰(zhàn)化所需的信息技能。目前，用于教學(xué)的計算機課程微課資源正在不斷開發(fā)和應(yīng)用，相信在不久的將來，更多更好的微課形式及內(nèi)容會為提升院校的教學(xué)質(zhì)量不斷注入新鮮活力與發(fā)展動力。

基金項目：重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計劃項目“基于視覺注意的圖像三維超分辨率自適應(yīng)重建研究”（CSTC2015jcyjA40002）；后勤工程學(xué)院教改課題項目“面向軍事應(yīng)用，以計算思維為導(dǎo)向創(chuàng)新大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)模式的應(yīng)用與研究”（X906051309）。

第一作者簡介：王森華，男，講師，研究方向為計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革和圖像識別技術(shù)，123213441@qq.com。

參考文獻：

[1]趙國棟， 馮晨， 劉京魯. 微課設(shè)計技術(shù)與案例分析： 2015年全國多媒體課件大賽（微課組）作品綜述[J]. 中國教育信息化， 2016（11）： 4-12.

[2]范雅惠， 劉德山， 魏迪. 用問題驅(qū)動教學(xué)模型實施計算思維教學(xué)的應(yīng)用與實踐[J]. 計算機教育， 2016（1）： 90-93.

[3]王森華， 王偉嘉， 李向忠. 基于計算思維程序設(shè)計的軍事案例研究[J]. 計算機教育， 2016（7）： 86-88.

[4]王繼良. 基于微課的課程教學(xué)改革研究[J]. 工業(yè)和信息化教育， 2015（4）： 79-82.

[5]付百文. 強化案例教學(xué)的程序設(shè)計類課程體系改革[J]. 計算機教育， 2015（8）： 40-43.

（編輯：孫怡銘）