姚文亮

（沈陽(yáng)工程學(xué)院 網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算中心，遼寧 沈陽(yáng) 110136）

隨著人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在許多行業(yè)中，一些簡(jiǎn)單、機(jī)械化的操作已經(jīng)由融合人工智能技術(shù)的機(jī)器代替了傳統(tǒng)的人工操作，這就導(dǎo)致社會(huì)就業(yè)機(jī)會(huì)驟減，就業(yè)形勢(shì)更趨緊張。同時(shí)，部分高校存在所講授的理論知識(shí)與行業(yè)企業(yè)需求脫節(jié)的現(xiàn)象，而中小型企業(yè)為了自身的生存發(fā)展，無力投入資金對(duì)畢業(yè)生進(jìn)行二次培養(yǎng)。因此，出現(xiàn)了畢業(yè)生難以找到合適工作，企業(yè)又難以找到滿足企業(yè)需求的畢業(yè)生的現(xiàn)象。為解決上述問題，教育部提出了建設(shè)應(yīng)用型技術(shù)大學(xué)的概念，其特點(diǎn)是以服務(wù)發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)，對(duì)接行業(yè)條件，面向市場(chǎng)需求，培養(yǎng)應(yīng)用型的實(shí)踐人才為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)畢業(yè)生與工作崗位的直接掛鉤。

在數(shù)字化時(shí)代大背景下，傳統(tǒng)的教育模式已經(jīng)滿足不了當(dāng)代大學(xué)生對(duì)知識(shí)和信息的需求，這就要求教師應(yīng)積極更新教學(xué)理念，以適應(yīng)現(xiàn)代化信息技術(shù)對(duì)教學(xué)的變革；學(xué)生也應(yīng)改變傳統(tǒng)的被動(dòng)學(xué)習(xí)模式，轉(zhuǎn)向自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)。相對(duì)于中小學(xué)的通識(shí)教育，我國(guó)的高等教育尤其是以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的職業(yè)教育，更需要在新型教學(xué)模式中加快普及和應(yīng)用信息技術(shù)。

一、微課堂建設(shè)的背景及意義

改革開放以來，我國(guó)的高等教育投入持續(xù)增加，人才培養(yǎng)模式也由原來的培養(yǎng)精英型人才轉(zhuǎn)向培養(yǎng)大眾普及型人才，發(fā)展方向更加多元化。為了提高應(yīng)用型大學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量，除了學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施外，教師也必須擁有現(xiàn)代化的教育理念，以提高學(xué)生實(shí)踐能力為目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，應(yīng)用豐富且新穎的教學(xué)環(huán)節(jié)來調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，通過視聽覺互動(dòng)刺激，使學(xué)生更能直觀地感受理論知識(shí)，從而為學(xué)生打造豐富樂學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生能快速準(zhǔn)確地獲得相應(yīng)知識(shí)和技能，并進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，學(xué)生獲取知識(shí)的渠道已經(jīng)不再拘泥于傳統(tǒng)的課程教學(xué)。2008 年，戴維·彭羅斯（David Penrose）首次提出了“微課堂”概念，他認(rèn)為普通課堂中講授的幾十分鐘甚至幾個(gè)小時(shí)的內(nèi)容可以壓縮成60 秒內(nèi)的“知識(shí)脈沖”（Knowledge Burst）作用于學(xué)習(xí)者，通過結(jié)構(gòu)化的任務(wù)活動(dòng)，深入探索這些核心知識(shí)內(nèi)容，進(jìn)而完成微課堂的學(xué)習(xí)。我國(guó)率先對(duì)“微課”進(jìn)行應(yīng)用研究的是胡鐵生，他認(rèn)為傳統(tǒng)的45 分鐘課堂難以保持學(xué)生的注意力，有效學(xué)習(xí)時(shí)間普遍較短。結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，可以把教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)等核心知識(shí)點(diǎn)分塊制作成視頻點(diǎn)播資源，這會(huì)有利于學(xué)生的個(gè)性化的學(xué)習(xí)。從上述研究可以看出，“微課堂”是一種以微課為載體，教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃，對(duì)原有傳統(tǒng)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行逐一分解，再將分解后的知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)等問題進(jìn)行有效分類，制作成小而精的微內(nèi)容講解，它還具有通過在線網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行線上互動(dòng)答疑的功能。相比于傳統(tǒng)的授課模式，微課堂增強(qiáng)了互動(dòng)性和授課體驗(yàn)，在提高教學(xué)質(zhì)量和效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)教育資源的共享。

為了提高應(yīng)用型大學(xué)課堂的教學(xué)效率，突出以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為主的教學(xué)特點(diǎn)，學(xué)校和教師應(yīng)積極地將部分學(xué)習(xí)資源制作成微視頻，同時(shí)設(shè)計(jì)好必要的高質(zhì)量的考試考查環(huán)節(jié)，學(xué)生可以應(yīng)用微課堂來進(jìn)行一些基礎(chǔ)性理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。微課堂模式打破了傳統(tǒng)課堂對(duì)學(xué)習(xí)空間和選課人數(shù)的限制，這將極大地發(fā)揮優(yōu)質(zhì)課程資源的傳播優(yōu)勢(shì)。在培訓(xùn)方面，微課堂的研究與實(shí)施將有助于改變大學(xué)教師的培訓(xùn)方法，解決資源分配不均、灌輸教學(xué)和教育效率低的問題。

二、實(shí)施微課堂建設(shè)的軟硬件設(shè)施基礎(chǔ)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

“十四五”期間，國(guó)家會(huì)持續(xù)增加在信息化服務(wù)上的投入，全方位地發(fā)揮信息化在高校辦學(xué)中的作用，為加快高等學(xué)校教育的全面數(shù)字化服務(wù)。為完成好信息化的升級(jí)改造，高等院?？衫矛F(xiàn)有的軟硬件設(shè)施，打造學(xué)校優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)的微課堂項(xiàng)目，可主要針對(duì)以下技術(shù)和平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)利用：

1.虛擬實(shí)踐平臺(tái)

新的教育質(zhì)量觀強(qiáng)調(diào)“以問題和課題為核心，以學(xué)生為主體，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高等學(xué)府應(yīng)以“培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究的能力”為目標(biāo)，“注重創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施過程”的評(píng)價(jià)機(jī)制也為以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的大學(xué)教育改革指明了方向。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是伴隨計(jì)算機(jī)軟硬件的飛速發(fā)展而開發(fā)出來的信息領(lǐng)域的前沿技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)局限于固定地點(diǎn)和時(shí)間的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的革命性補(bǔ)充，它促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，利用虛擬演播室平臺(tái)有效提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用率。

圖1 省級(jí)精品課“風(fēng)力發(fā)電”微課堂制作環(huán)境

構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)非常明顯，在數(shù)字化智慧校園迅猛發(fā)展的今天，學(xué)校沒有必要花很多錢購(gòu)買各個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，不同學(xué)科都可以在虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中依據(jù)專業(yè)特色獨(dú)立設(shè)計(jì)、體驗(yàn)、分析和總結(jié)課程環(huán)境，基于一個(gè)大的虛擬平臺(tái)利用先進(jìn)的軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，這樣可以大大地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，而且可以讓每名學(xué)生享受到實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。目前平臺(tái)接入了萬兆網(wǎng)絡(luò)，實(shí)驗(yàn)者可以通過PC 或移動(dòng)端遠(yuǎn)程登錄虛擬實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室中使用的工具和材料都是虛擬的，操作者通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)，與傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)相比能夠取得較好的虛擬實(shí)驗(yàn)效果。通過實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的虛擬構(gòu)建、環(huán)境照明的使用和本地?cái)z像機(jī)高精度樣本的采集，利用反球跟蹤技術(shù)和后期合成等步驟，根據(jù)學(xué)院的專業(yè)特點(diǎn)和現(xiàn)代高水平的技術(shù)手段，創(chuàng)建數(shù)字化媒體課堂教學(xué)。

2.NAS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)備份

NAS是一個(gè)小型的數(shù)據(jù)中心，可以提供多人多設(shè)備多平臺(tái)的數(shù)據(jù)訪問，全稱是Network Attached Storage。其特點(diǎn)：一是用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；二是該存儲(chǔ)可以輕松地附加或者取下而不影響系統(tǒng)使用；三是該設(shè)備必須基于網(wǎng)絡(luò)使用。它是提供存儲(chǔ)服務(wù)并通過網(wǎng)絡(luò)來訪問存儲(chǔ)內(nèi)容的設(shè)備，相比于復(fù)雜的服務(wù)器級(jí)別的存儲(chǔ)系統(tǒng)，NAS 更傾向于提供文件系統(tǒng)級(jí)的服務(wù)（設(shè)備共享訪問），在高校微課堂教學(xué)環(huán)境中，可以利用其以下優(yōu)勢(shì)支撐媒體資源的存儲(chǔ)：易于安裝，使用快速，易于維護(hù)；超大容量，擴(kuò)展容易；多網(wǎng)口聚合后具有更快的響應(yīng)速度和更高的數(shù)據(jù)帶寬對(duì)服務(wù)器的要求降低，可大大降低服務(wù)器的成本，有利于高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)在更大范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用，支持不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)，尤其適用于移動(dòng)端訪問。

以NAS 為存儲(chǔ)中心的媒體資源服務(wù)器花費(fèi)小，但存儲(chǔ)素材容量巨大，能通過網(wǎng)絡(luò)聚合功能連接萬兆交換機(jī)，可提供400Mb/s 帶寬多人共享在線剪輯功能（見圖2）。

圖2 基于NAS架設(shè)的高校教學(xué)資源存儲(chǔ)服務(wù)器

3.移動(dòng)終端教育的應(yīng)用

雖然很多教師都積極地在傳統(tǒng)教學(xué)中融入信息技術(shù)支撐微課堂教學(xué)，但很多課程應(yīng)用平臺(tái)仍舊是依托web網(wǎng)頁(yè)形式進(jìn)行擴(kuò)展，學(xué)生無法在固定場(chǎng)所以外的區(qū)域利用碎片化時(shí)間進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)。而隨著平板電腦和智能手機(jī)的普及，移動(dòng)端數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越PC端。適合移動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容的主要特點(diǎn)是簡(jiǎn)短、零碎和相對(duì)獨(dú)立，因此。要有相應(yīng)的軟硬件設(shè)備的支持來促進(jìn)移動(dòng)端教學(xué)方式的普及。學(xué)校應(yīng)積極開通多功能的移動(dòng)端教學(xué)平臺(tái)為微課堂的線上線下融合教學(xué)提供技術(shù)策略。

4.工作機(jī)制及微課堂制作標(biāo)準(zhǔn)

微課堂的工作機(jī)制包括以下幾點(diǎn)，建設(shè)指導(dǎo)思想：統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一實(shí)施，分階段推進(jìn)；指導(dǎo)原則：綜合性、實(shí)用性、協(xié)調(diào)性、前瞻性和戰(zhàn)略連貫性；關(guān)鍵資源應(yīng)包括應(yīng)用系統(tǒng)、信息、技術(shù)結(jié)構(gòu)和人力資源要素。通過工作機(jī)制的引導(dǎo)，在實(shí)際操作過程中應(yīng)以提高學(xué)生信息素養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力為目標(biāo)。為積極探索信息技術(shù)在高校教學(xué)中的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，就需要制定高水平、多層次的課程制作標(biāo)準(zhǔn)，將實(shí)施教師信息技術(shù)能力與教育和培訓(xùn)緊密結(jié)合起來，并將其納入評(píng)估學(xué)生正常培訓(xùn)和評(píng)估教師教學(xué)體系中。表1為沈陽(yáng)工程學(xué)院微課堂制作標(biāo)準(zhǔn)（2015年制定）。

表1 微課堂制作標(biāo)準(zhǔn)

三、微課堂實(shí)踐流程

學(xué)校的教學(xué)改革是一項(xiàng)大的工程，需要循序漸進(jìn)，因此協(xié)調(diào)相關(guān)職能部門對(duì)基于信息技術(shù)的微課堂進(jìn)行有效論證和推廣非常必要。教務(wù)部門是學(xué)校教學(xué)管理職能部門，應(yīng)牽頭制定學(xué)科與微課堂教學(xué)改革的有效推進(jìn)策略。就“微課程”建設(shè)的流程、“微課程”教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面展開培訓(xùn)，加強(qiáng)教師“微課程”理念、理清思路、明確任務(wù)、尋求建設(shè)方法。教育教學(xué)評(píng)價(jià)部門根據(jù)提交的試點(diǎn)課程制定評(píng)價(jià)策略，為提升教學(xué)模式創(chuàng)新能力，在微課設(shè)計(jì)、開發(fā)與制作的應(yīng)用導(dǎo)向，微課資源的共建共享機(jī)制創(chuàng)新方面，對(duì)不同的微課堂模式制定相應(yīng)的評(píng)價(jià)策略。課程資源建設(shè)部門要?jiǎng)?chuàng)新制作方式，改變以往采用攝像機(jī)課堂紀(jì)實(shí)授課情況的拍攝方式，要努力利用信息技術(shù)使課堂形式更鮮活、環(huán)節(jié)更多樣、視覺表現(xiàn)力更突出，負(fù)責(zé)規(guī)劃微課堂建設(shè)方向，布置主要任務(wù)，制定技術(shù)路線，統(tǒng)籌安排微課堂制作。

一線教師最初為了參加微課比賽從而著手自我簡(jiǎn)單的微課設(shè)計(jì)，對(duì)微課相較于傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法的改變沒有清晰的認(rèn)識(shí)，從而容易造成個(gè)性化的微課堂風(fēng)格。因此，學(xué)校需要整合各個(gè)職能部門，以闡釋某一知識(shí)點(diǎn)為目標(biāo)，以短小精悍的在線視頻為表現(xiàn)形式，以學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用為目的而整體開展信息化微課堂建設(shè)。根據(jù)多部門聯(lián)動(dòng)并以實(shí)施方案為基礎(chǔ)制作的微課堂視頻，更有利于學(xué)校統(tǒng)一課程規(guī)劃，統(tǒng)一上報(bào)參賽評(píng)比。

圖3 近十年基于微課堂技術(shù)的教學(xué)資源建設(shè)情況

圖4 微課對(duì)學(xué)科專業(yè)建設(shè)支撐情況

通過線上微課堂教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)施，教師與學(xué)生將有更多的時(shí)間進(jìn)行專項(xiàng)問題的面授，教師將有機(jī)會(huì)了解每一個(gè)學(xué)生對(duì)本學(xué)科微知識(shí)的掌握情況，并及時(shí)進(jìn)行糾正和指導(dǎo)。這與以往教師忙于填鴨式的灌輸知識(shí)，課后與學(xué)生學(xué)習(xí)隔離的情況完全不同，等于實(shí)現(xiàn)了集體家教，教師不再忙于簡(jiǎn)單的課堂重復(fù)，而是可以針對(duì)不同專業(yè)、不同班級(jí)甚至不同的學(xué)生加以指導(dǎo)，考察學(xué)生的表現(xiàn)，有針對(duì)性地對(duì)專業(yè)問題進(jìn)行傳授。對(duì)教師而言這是個(gè)智力比拼，比簡(jiǎn)單重復(fù)的知識(shí)傳授更有意義，而學(xué)生可以得到一對(duì)一的及時(shí)指導(dǎo)，這種教學(xué)方式為應(yīng)用型高校的人才培養(yǎng)方式帶來了質(zhì)的改變。按流程制作的微課程視頻內(nèi)容豐富多彩，將極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，彌補(bǔ)班級(jí)教育形式帶來的弊端，學(xué)生有更多的主動(dòng)性和選擇權(quán)。通過微課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生將問題反饋給教師，師生在課堂上進(jìn)行面對(duì)面的交流，提高課堂學(xué)習(xí)的互動(dòng)性，這是對(duì)現(xiàn)行課堂教學(xué)模式的有力補(bǔ)充。

四、結(jié)論

高校微課堂教學(xué)模式充分利用了現(xiàn)代信息技術(shù)，促進(jìn)了高等教育數(shù)字化教學(xué)模式的變革，所用技術(shù)代表了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與影視制作的融合，通過利用信息化、數(shù)字化優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)了現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施和平臺(tái)對(duì)高等學(xué)校教學(xué)的有效支撐。同時(shí)，微課堂教學(xué)模式對(duì)教師的信息化素養(yǎng)提出了更高的要求，對(duì)于熟悉傳統(tǒng)課程教學(xué)的老師來說，如何利用自身知識(shí)的深度和廣度，依托現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)改革，是他們要面臨的主要問題。微課堂教學(xué)模式要努力讓一線教師在教學(xué)實(shí)踐中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，從解決問題的習(xí)慣和過程的細(xì)節(jié)中設(shè)計(jì)微課堂課程模式，使信息技術(shù)支撐的微課程也能夠?qū)⒔處熷憻挸蔀檎n程的研究者和教育教學(xué)的執(zhí)行者。