一、微课定义
胡铁生教授[1]率先提出“微课”概念, 强调微课是以学科知识点结合某个教学要素和环节的微型优质学习资源, 是以教学视频为核心, 同时还涵盖了与教学相关的其他扩展性资源, 形成情境化、网页化、开放化、结构化与教学环境相适应。
微课由于其短小精悍, 同时辅以多媒体手段受到年轻人的欢迎。国内高校开始尝试将微课结合传统教学应用于教育改革, 同时网络上也出现了一些流行的微课平台, 如百度传课, 新浪公开课等。
“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求, 以短小精趣的微视频为媒介, 围绕单一知识点而进行有针对性讲解的一段视频教程, 一般时长在5-10分钟。微课”的核心内容是课堂教学视频 (课例片段) , 同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等教学支持资源, 它们以一定的结构关系和呈现方式共同营造了一个半结构化、主题突出的资源单元应用“生态环境”[2,3,4]。微课的影响范围主要是在基础的教育领域、高等教育领域和成人教育领域, 与慕课不同的是, 微课可以用于比赛, 提升中小学教师的教学水平, 嘉奖其中的优秀者。
二、基于“Do it”理念构建微课体系
基于“Do it”理念构建微课体系是结合目标课程 (能源动力类专业课程) , 利用“Do it”理念指导建设微课教学模式和大平台体系, 主要有以下四个研究重点:Design (设计) 、Optimization (优化) 、Interaction (互动) 、Themselves (自主) , 继而指导建立以微视频为核心, 提供教案、课件、任务、练习、载体、反馈评价、反思七阶段的单相辅助, 并相互促进的循环教学模式 (如图1) 。
三、能源动力类课程微课应用分析
(一) 工程热力学
工程热力学是研究热能与其他形式能量 (特别是机械能) 相互之间转换规律和方法, 以及提高能量转换效率途径的一门学科, 是能源动力系统及自动化、建筑环境与设备工程、核工程与核技术、过程装备与控制工程等专业的一门必修基础课程。工程热力学不仅为学生学习专业课程提供基础理论知识, 培养学生的工程素质, 而且也为日后从事有关热能利用、热设计、热管理和热控制等方面的工程技术工作奠定基础。课程的主要内容有:基本概念, 基本定律 (热力学第一定律和第二定律) , 工质的热力性质, 热力过程及热力循环, 化学热力学等。
鉴于该课程知识体系的复杂性和兼容性, 其微课视频对于教师的教学设计与教学表达等综合教学水平要求较高。一般, 需要通过选题、教学目标设定、教学设计、脚本编写、素材准备和制作、教学实施和拍摄、后期视频编辑等主要环节。
设计和制作一个优质微课, 不仅对教师在知识点的把握、教学设计和教学方法等方面提出较高要求, 同时还需要教师具备一定的动画制作及视频编辑的水平。工程热力学微课的设计既要突出研究方法和思路, 还要凸显知识点的应用性。广大教师应积极探索和实践力学微课教学, 为丰富工程力学的微课资源做出贡献。
(二) 风力发电技术
风力发电技术还是比较适合做成微课的。风力发电涉及许多装置、结构图, 将它做成动画, 能更形象地展示其运作原理及运行方式, 这部分做成微课很有优势, 也比较吸引人。但其中也包括一些公式, 这部分比较枯燥难懂, 尤其是公式推导, 这部分不太适合成微课。就《风力发电技术》这本书来说第一章介绍风能利用和风电技术的发展状况, 第二章介绍风能利用的历史, 第三章部分, 第四章介绍风力机的结构, 第五章有关风的形成和大气边界层, 第六、七、八章部分, 第九章, 第十一、十二、十三章, 这些比较适合做成微课。
(三) 光伏发电
着重点:虽然与其余几门课相比, 不太适合做成系统的微课, 但一些小的知识点依然可以做成微课。如:光伏发电的原理、太阳能电池的结构、光伏电池原料、光伏发电未来的发展趋势等基础概念还是可以做成微课的。
不可操作性分析:光伏发电这门课总体来说连贯性太强, 章节之间一旦知识脱节是很难理解的, 这是不适合做成微课的一点。同时光伏发电技术进步空间很大, 目前所得到的资料可能很快就不能跟上科技的步伐, 所以这一点也是不适合微课的.
(四) 流体力学微课分析
可操作性分析:流体力学这门课总体来说连贯性不是太强, 有些章节是与前面的内容不相关的, 这是比较适合做成微课的一点。但流体力学总体来说难度较高, 很多知识点只用几分钟是讲不清楚的, 这一点是不适合微课的。
着重点:虽然与其余几门课相比, 不太适合做成系统的微课, 但一些小的知识点依然可以做成微课。如:连续性方程、伯努利方程、动量方程等基础方程以及相似理论、量纲分析等基础方法和边界层、绝对压强、相对压强、真空度等基础概念还是可以做成微课的。
(五) 传热学
优点:将其选作微课内容, 能够直观的反应出课程的侧重点, 使得这门课程更容易被理解, 其知识点和侧重点更容易被读者所掌握。尤其是在比较容易理解的传热部分, 读者确实能够通过微课的学习达到事半功倍的效果。
缺点:在更难以理解的对流传热和知识点更多的辐射传热部分效果便没有之前传热的效果好, 因为课程被切分成一个一个小块之后, 整个课程的关联性下降, 而且由于课程较难或者知识点较为庞杂, 不能够充分留给读者思考的时间。最后一点, 是整个网络课程的通病, 即没有一个灵活的、可操作的答疑机制, 是整个内容显得死板。
将以上能源动力类专业具体的学科基础课、专业课为目标, 结合基于“Do it”理念的微课教学模式, 建立具有能源动力类特色的微课群, 进一步化零为整, 构建适应教育信息化时代的微课大平台体系, 这是对原有微课体系的继承、丰富与发展。期望学生通过微课体系的快乐自主学习, 形成相对完整的个人知识体系和能力体系;
四、微课对老师和学生的影响
(1) 教师—高屋建瓴谋大局。《工程热力学》教材有诸多版本, 侧重不同, 各有千秋, 有突出基础知识的高教版, 有突出应用结合的机械版。那么, 对于教师来说, 需要从大局上针对授课学生进行因材施教, 既要牢固基础知识, 又要兼具工程应用。因此, 作者在录制微课视频时, 着重于知识点的讲解;而在课程授课中, 更多的是以工程案例着手, 从科研项目着眼, 由一个实际问题然后引出章节知识, 强化学生基础知识的同时, 也让其对工程应用具像化。此外, 教师需要多注重课程设计和教学技能的综合, 针对学生在线学习接受情况和意见反馈, 不断的调整教学策略和模式, 积极与学生交流和沟通。因此, 微课让教师从全局角度高屋建瓴, 谋划全局。
(2) 学生—涓涓溪流润无声。学生是教育教学的主题, 提倡以学生为本, 以学生为中心。微课有授课视频、公告、习题、讨论和考试等内容有机组成, 学生可以有效学习基础的同时, 也可以对掌握程度进行测验。同时, 微课包含有其他各类学科门类的课程, 学生可以根据其兴趣选择相应的课程进行深入和反复学习。微课在线课程, 建立了试题库, 涵盖了各类知识点和工程应用案例, 因此, 可以让学生在了解工程应用案例的同时, 高效掌握知识点。学生也可以针对疑点难点在讨论区进行提问, 老师和其他同学都可以在讨论区进行解答。因此, 微课平台让学生在耳听目染中, 掌握和贯通学科知识。
五、微课对线上线下混合教学的建议
(1) 注重教师的课程设计和教学手段。《工程热力学》是一门专业必修课, 其中抽象的概念比较多, 比如焓和熵等。因此, 需要注重教师的课程设计和教学手段能力, 包括传授学生自主学习策略;帮助学生制定时间计划;制定详细的得分计划;提供顺利完成网络课程的建议;培养学生自主性学习策略。同时, 应该根据线下课程教学中的学生反馈, 评估学生的学习过程, 对学习中出现的问题进行记录, 总结经验、反思不足, 不断完善教学设计及时有效的调整教学策略。
(2) 调动学生积极性, 培养学生的自主学习意识和能力。学生认为《工程热力学》概念比较晦涩难懂, 而且部分学生认为将来不会应用到课程知识。
因此, 部分学生会存在懈怠的情绪。作者在线下课堂教学中, 首先会讲解到专业现状以及未来就业等情况, 并强调专业必修课的重要性。
然后由企业科研难题入手, 让学生深入思考, 然后进行解答, 从而调动学生积极性。此外, 在讲解过程中, 涉及前面章节的知识点, 也会提问学生, 与学术互动的同时, 加深其忧患意识。
最重要的是, 为学生指定详细的学习计划和时间安排, 按照目标督促学生开展学习, 定期检查学生学习成效提醒学生采取措施强化自我管理。
六、总结
近年来, 随着微课实践的不断丰富和相关研究的逐步深化, 微课的定义也在不断丰富和发展。微课为教师和学生提供良好学习交流平台的同时, 也为教师提出了教学设计能力和教学手段的挑战。对于微课的发展来说, 一方面应该注重教师的课程设计和教学手段, 另一方面也要调动学生积极性, 培养学生的自主学习意识和能力。
基于“Do it”理念, 以能源动力类专业具体的学科基础课、专业课为目标, 构建有专业特色的微课教学体系, 并组建微课大平台体系, 是对原有微课体系的继承、丰富与发展。微课体系在高校教学中的实践, 尚需众多相关人士的共同努力。
摘要：微课作为一种新型的教育信息资源, 向我们呈现了一种全新的教学理念和教学模式, 让微课与高校教育改革相结合是近几年教学改革中的研究热点, 特别是其在高校能源动力类学科专业教育教学改革中起到了不可替代的作用。本文从高校能源动力类课程教学实际情况出发, 基于“Do it”微课理念展开分析, 旨在探索出一条符合能源动力类课程的微课教学途径, 促进能源动力类课程课堂教学的高效性和创新性。
关键词：微课,高校教学改革,能源与动力工程
参考文献
[1] 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.
[2] 黎加厚.微课程教学法与翻转课堂的中国本土化行动[J].中国教育信息化, 2014 (14) :7-9.
[3] 任铭, 运士伟.微课在高等数学信息化教学中的应用研究[J].教育教学论坛, 2018 (39) :189-190.
[4] 彭琳, 刘洪博.微课在高校计算机教学中的应用——以《化工制图与CAD》课程为例[J].电脑知识与技术, 2018, 14 (06) :112-113.