時間：2022-07-07 06:23:32
導語：在數學微課程設計論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：信息技術；微課
中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 論文編號：1674-2117（2017）10-0111-02
“微課”概述
“微課”是以聲音、畫面為表現形式，利用信息技術呈現在教師和學生面前的技術課堂。它能夠充分借助信息和互聯網技術，通過視頻巧妙地解決學科中的重難點問 題。
微課以某個教學點為制作核心，取材于重點、難點、疑點，在制作時突出主題，明確指向，使學生能在觀看視頻的過程中學到關鍵性內容。微課的時長一般為5～8分鐘，在短暫的時間內，教師要將教材上的難點以視頻的形式清晰地展現出來。另外，微課還有一個顯著的特點就是，它方便在網絡上共享，有較強的拓展性，互動空間大，學生能夠在半結構化、網頁化、開放化、情境化的模式中進行多次重復學習、斷點學習等。
微課的局限性主要是指它雖然可以在短時間內呈現某個知識，但從時間上理解，是碎片化的，所以微課只能作為課堂教學的補充，但卻不能代替課堂教學，它的作用H在于豐富學生的學習時空，拓展教師的幫助渠道。
基于“微課”的課堂內外實踐
學校可成立專門的“微課”研發團隊，通過篩選學科骨干教師，集中參加專項培訓來提高團隊成員的制作技術。在筆者所在學校，專家運用現場操作的方式，講授了微講臺、3D文字、錄屏、威力導演四大基本軟件的功能和操作方法，簡潔實用的微課實操培訓，點燃了教師制作微課的熱情。這樣的學習可進一步提升骨干教師的業務水平，另外通過考核可組建專門的微課研發組。
在英語課上，教師可以在課前利用微視頻錄制軟件錄制兩個微課，上傳到網絡學習平臺，而學生則可利用手機等移動端登錄平臺觀看微課，完成答題，各組組長通過學習平臺檢查組員的答案并做出分數評價與問題糾錯。之后，教師瀏覽學生的自主學習成果，從中發現問題并提取數據，為課堂授課做準備。另外，教師還可在網絡平臺上與教學內容相關的調查問卷，分析學生的答卷情況，生成數據反饋，為課堂教學積累素材。課堂上，師生充分交流互動，通過質疑、討論、解疑來完成教學任務。
在數學課上，教師以微視頻呈現學習知識的背景，打破了時空的界限，將生活中隨處可見的水果切片、樹木年輪、3D打印技術以及學生不太熟悉的玉石選擇切割等融合在一起，讓學生能夠輕松認識生活中的截面問題，從而激發了學生學習的愿望。在課堂達標檢測環節，學生答題準確率的扇形統計圖在大屏幕上不斷刷新，教師能夠隨時監控學生的答題進度及具體情況，及時找出做題有誤的學生并給予有針對性的輔導。應用微課的交互功能，能夠在制作視頻中有效地突出教學重點；教師在審閱學生答案的過程中能夠及時掌握學生的學習情況并進行交流溝通，進一步解答問題。
在制作微課時，教師要考慮到知識的建構過程，結合微主題的特點巧妙制作微視頻。因為視頻的播放時間短，屏幕呈現的信息元素就更要能聚焦要意，突破重點內容，排除干擾信息，圖文結構要大小適中，講解也要準確到位。在內容的分割上，盡量將課程內容分割成微小的知識點，讓學生在短視頻里能夠有效完成學習任務。在視頻制作上，教師除了需要會制作腳本外，還要能夠熟練掌握和運用移動互聯網技術，特別是目前比較熱門的H5技術、APP端應用等。
結束語
在實踐中，微課作為信息技術與學科教學整合的一種嘗試，還有許多待完善的地方。筆者將在下一步的研究中，嘗試利用互聯網，基于大數據，探索受益對象更廣、學習資源更為豐富、能更好地將信息技術與教學相融合的形式。
參考文獻：
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關鍵詞：翻轉課堂；微課；公共選修課
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）24-0117-04
公共選修課教學現狀
學校為拓展學生的視野，一般會開設全校性的公共選修課（公選課）。此類型課對學生的專業要求較為寬松，任何專業的學生都可以根據興趣進行選修，但這也為此類課程的教學帶來了新的挑戰。
一是學生學習水平的差異。公選課是面向全校師生的公共課，學生不分文科、理科均可選修，因此學生的基礎水平有較大差異。如果教師采用統一的教學方法和內容，就無法兼顧到各種層次的學生需求，導致有的學生認為教學內容過于簡單或教學進度太慢，有的學生認為內容太難或教學進度太快無法跟上，而且一些實驗的教學設計難度也大大增加。
二是課時較少，公選課不分課程，學校一般將公選課的課時統一定為30學時。以筆者任教的公選課“網頁制作”為例，與其他課程的課時相比相差近一倍。因而，在課時嚴重不足的情況下教師只能通過減少教學章節、降低知識講授的深度與廣度等方法來縮減時間，這樣會不利于教學的開展。
三是選修公選課的學生來自不同的專業，學生之間大多數互相并不認識。因而，在學習中遇到問題時，他們無法及時向同學求助，導致難以開展團隊形式的課程設計作業。
翻轉課堂與微課對公選課問題的適應性分析
翻轉課堂作為新的教學模式，被認為是教學的重大變革。翻轉課堂與傳統的“課堂傳授+課后內化”的教學模式不同，它是在信息化環境中，教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在課前觀看并學習教學視頻等學習資源，課上師生一起完成作業答疑、協作探究和互動交流等活動，即“課前傳授+課上內化”的新型教學模式。這種教學模式，能夠有效地解決公選課學生學習水平差異較大等問題。
“網頁制作”是以技能為主的課程，主要講解網頁制作軟件的使用。因此，教師可以使用屏幕錄制軟件，制作具體的操作及講解的微課。學生觀看的微課與課上教師的操作演示幾乎沒有區別，而且也不用擔心因遠離講臺而無法看清等問題。因此，基于微課的教學模式非常適合網頁制作這類以軟件操作為主的課程。
同時，學生對篇幅較長的學習視頻接受程度較低。因此，為降低學生學習的負荷，保證學習效率，教師錄制的教學視頻等學習材料的長度應限制在較短的時間內。而微課短小精簡、便于傳輸及下載的特點，滿足了學生的需要，為學生利用空閑時間反復學習提供了可能性。
翻轉課堂模式下“網頁制作”課程的教學設計
何克抗指出：適合我國的教育思想應當既不是以教師為中心，也不是以學生為中心，而是既要充分發揮教師的主導作用，又要凸顯學生在學習過程中的主體地位，即主導與主體相結合。因此，翻轉課堂教學模式實施的關鍵不是“翻轉”學習的地點和時間，而是學生的學習方式，是把以往的“教師主動教學生被動學”，轉變為“學生主動學教師作輔導”。教師必須主導整個教學過程，即課前、課間及課后。教師在教學中要積極地引導學生自主探究性地“學”，為學生提供各類學習資源，解答疑問，并監督學生的學習情況。
筆者以此為指導思想，綜合考慮公選課課程設置、學生的情況及網頁制作課程的知識內容等特點，按照“自由設計、自主學習、全程引導”的教學策略，以自由設計一個完整的網站為課程設計任務，將該課程的教學活動設計為“引入任務―翻轉課堂―互評總結”三個階段，如上圖所示。
1.引入任務階段
選修同一門公選課的學生，來自不同專業、不同年級。在首次上課時，學生面對的是陌生的同學和教師，且大多數學生對課程內容是完全陌生的。因此，教師應在第一次上課時，先對整個課程的內容進行概述，包括學習什么知識、學了后有什么用、用什么方法學等問題。然后說明具體的課程要求、授課方式、作業要求、考核方式，等等。同時，還要向學生介紹翻轉課堂教學模式，消除其對新的教學模式的困惑，并引導學生注冊教學平臺、嘗試登錄，以保證每位學生都能夠正常地登錄教學平臺，進而保證后續教學活動的正常開展。
例如，在上“網頁制作”課程的第一次課時，教師可采用傳統的教師主講的教學方式，并在完成上述的課程介紹、教學平臺登錄等步驟后，開始課程內容的講授。教師可以先讓學生觀摩一些優秀的網站，并與學生一起探討分析網站中哪些元素值得學習及涉及了哪些技術。然后，向學生展示目前主要的網頁制作技術，讓學生對整個課程的知識體系有一個整體上的初步認識。接著，給出第一次課的課后作業任務：初步構思自己要制作的課程設計網站的內容，并根據自己的實際情況，制訂一份自主學習的計劃。
2.翻轉課堂階段
第二階段采用翻轉課堂教學模式，教師以任務驅動的方式引導學生自主學習。由于公選課課時較少，除去首次上課，僅有9次集中上課的時間。因此，教師可以把網頁制作中的主要技術，分為九個相對獨立的專題來組織教學內容，每個專題的教學步驟大致如下：
（1）在學生學習前
課前，為學生提供所需的各類學習資源，并對每個專題內容設置不同的難度等級，如基礎級、提高級、擴展級等，分別制作微課，放到微課資源庫中。學生在課前根據課程設計的要求，結合自己構思的網站在制作上涉及的技術，自主地在學習資源庫中尋找適合自己需要的課件、微視頻等資料進行學習。
（2）在學生自學過程中
教師要盡可能解決學生自學中遇到的問題，因此教學平臺上設有學生互動交流區、教師定期在線答疑等板塊，為學生提供幫助。同時，教師要鼓勵學生互相答疑，并給予提供正確答案的學生適當的平時成績加分作為鼓勵。
（3）課堂活動前
要求學生先完成課前自測題和課前思考題。其中課前自測題偏重基礎，目的是供教師在上課前簡單了解學生的自學情況，從而確定課上交流的內容，避免出現學生掉隊的情況。課前思考題則具有一定的綜合性及擴展性，用于在課上展開討論，使有能力的學生有更進一步展示及深入學習的機會。在每個專題的課堂活動前，教師要先通過教學平臺了解學生的自學情況及提問較多的問題，并設定課上要研討的問題，同時，還要準備一定的擴展性問題在課堂上交流，以幫助學生進一步鞏固和內化。
（4）課上交流時
根據課前了解的學習情況，教師可按照“學生提問―互動交流―思考拓展―專題設計展示”的流程來展開。課堂上以引導為主，鼓勵學生提出問題，全體一起分析并解決問題，并提供學生展示已完成的對應專題內容的課程設計的機會。
3.總結互評階段
翻轉課堂教學模式下的專題教學階段結束后，就進入了最后的課程設計及互評階段。這個階段分為兩個子階段：
第一個子階段為展示階段。教師要求學生必須在指定日期前上傳課程設計初稿至開設好的Web服務器空間。學生之間可以通過網頁互相瀏覽觀摩，取長補短，而教師可監督課程設計的進度及質量，對進度較慢或質量較差的設計，要按要求及時整改。同時，此階段讓每位學生都掌握FTP上傳及Http訪問調試的方法。
第二個子階段為正式展示互評階段。教師利用課程安排的考查學時，將全體學生集中到課室內，每位學生在3分鐘內展示自己的設計作品，全體學生現場觀看并在評分表上打分。學生的課程設計成績以教師和學生評價的總平均分來計算。這種互動評價模式能夠有效地激發學生的學習興趣及創造力，絕大部分學生都能夠認真地做好課程設計及上臺演示的準備。
學習效果對比分析
在嘗試了新的教學手段后，需要對教學數據進行分析對比，以驗證教學改革的有效性。教學數據的收集采用教學平臺自動統計及向學生發放調查問卷的方式。
1.縱向比較
選取的比較對象均為公選課的學生，其基礎及授課課時一致，但采用不同教學模式來對比，比較項目及結果如表1所示。
對兩種教學模式的數據進行分析整理后，可以發現學生在翻轉課堂教學模式下，課余學習時間明顯高于傳統模式，這說明了學生在翻轉課堂模式中，用于課程學習的時間更多。
從平時成績的統計結果看，在作業提交率、上課出勤率方面，翻轉課堂的學生都有更好的表現，顯示出更高的學習主動性，而課程設計的質量也有較大的提高。這說明翻轉課堂模式下的學生實際動手能力和知識應用能力要優于傳統授課模式下的學生。在課程滿意度方面，翻轉課堂的學生對新穎的教學模式接受度較高，并給出了較高的評價。
2.橫向對比
橫向對比是針對不同基礎、不同課時數、不同教學方式下的學習效果進行對比。首先，公選課“網頁制作”需要學生有一定的計算機操作技能，因此對比對象需要對比課前計算機技能基礎不同。計算機技能的水平以必修課“計算機基礎”的成績為數據來源，其中公選班的學生來源分散，文科生占較大比例，因此平均計算機技能基礎較低且學生間差異較大。而選取的普通班為工科專業，計算機技能平均水平較高，且學生間相差不大。其次，學時相差較大，其中普通班開設的課程一般以一個學期為周期，64學時，而公選課則為30學時。再次，分別采用了不同的課堂模式展開教學。對比項目及結果如上頁表2所示。
對兩種模式的數據進行分析整理后，雖然普通班學生的學時更多、基礎更好，但最終課程設計平均分反而略低于采用翻轉課堂模式的公選班，而公選班的學生的課余學習時間明顯高于普通班的學生。這說明了公選班學生在翻轉課堂模式下，調動了學習的積極性，學生實際用于課程學習的時間更多，且學習效率也會更高，效果更好。反觀傳統教學模式下學生在課堂上的表現，經常會看到教師在臺上講，學生在下面玩手機、打瞌睡的情況。這從另外的角度也反映了僅依靠課上教師的講授，是無法引起學生學習興趣的，即使安排再多的課時，也難以達到較好的教學效果。
結束語
通過對采用不同教學模式的班級的課程教學數據進行對比分析，結果表明采用翻轉課堂教學模式能夠有效地激發學生的學習興趣，這不僅能解決原來公選課所面臨的難題，還能使教學取得更好的效果。從而證明了本文所設計的教學方式及教學環節，對公選課網頁制作課程是非常適合及有效的。
參考文獻：
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[4]何克抗.從“翻轉課堂”的本質看“翻轉課堂”在我國的未來發展[J].電化教育研究，2014（7）：5-16.
關鍵詞：微課程;信息技術;個性化學習
中圖分類號：G427 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）01-0126-02
《Scratch音樂制作》一課結合音樂創編和鼓點設計任務，滲透了Scratch循環結構的程序設計學習。為了讓每位學生能根據自己的現有水平及接受能力，更有效地學習這部分內容，我嘗試制作微課程，以便幫助學生進行個性化學習。
注重設計――科學選擇
微課程作為一種新的教學資源，因其具有微化知識內容、利用碎片化時間、實現個性化需求三大優勢，成為新時代教育的“新寵”。微課雖然時間短，但也有較完整的課程結構，如開始、授課、互動、結束等，在設計時如何力求創新非常關鍵。
1.精選知識點
眾所周知，信息技術課中不是所有的知識點都適合通過微課的形式來表現，這就需要教師在吃透教材的基礎上，確定課的重難點、關鍵點，確定微課的基本內容。
經過教材分析和學情分析后，我選擇了《Scratch音樂制作》中以微課呈現的知識點：認識音符與節拍、玩轉音符與節拍、神奇的鏈表、樂器隨心換，這4個微課組成這一單元的微課程。
2.確定微課類型
傳統的微課有許多種類型，本課中所有微課均采用操作演示型。
精心制作――注重分層
信息技術課的微課大多以操作演示為主，因此可以通過錄屏軟件進行錄制，常用的錄屏軟件有屏幕錄像專家、錄屏大師、Camstasia Studio等。
現以Camstasia Studio 8為例，我制作的第一個微課的內容是“認識音符和節拍”。先將視頻、錄音設置為使用默認設置，然后打開“Scratch”軟件后按F9開始全屏錄制，利用錄屏軟件，我一邊通過鼠標移動的方式把中音和高音各七個與Scratch中的數字及鋼琴鍵盤一一對應在Scratch，并用腳本排列起來，然后點擊，可以聽到不同音符。與此同時，用麥克風實現操作解說，完成后按F10停止錄制，并保存為.camrec文件。接下來，對講解和操作利用添加標注、字幕、音樂等方式使試聽效果變得更為出彩，便于學生更好地理解音符和節拍以及鋼琴鍵盤與Scratch中數字的關系。剪輯完成后，選擇合適的分辨率，保存為視頻文件。
第二個微課的內容是“音符與節拍”。我通過錄屏軟件錄制修改腳本中兩個參數的值將簡譜“編碼”，點擊就能彈奏出曲子。以上兩個視頻為基礎層次的微課。
第三個微課的內容是“鏈表”。我同樣用錄屏軟件錄制通過“鏈表”制作音樂作品的過程，讓學生通過具體范例更好地理解鏈表的功能。學生若掌握了此微課涉及的內容，就說明已經輕松認識了鏈表，理解了變量和循環、許多重要的程序設計的概念，變量，循環語句，以及如何用變量控制循環次數，同時也理解了語句在循環里和循環外的區別。這一視頻為提高層次的微課。
第四個微課則在前面微課的基礎上，通過隨機數的使用或設定變量進行賦值來變換不同的樂器。當然還可以講解其他更多的設計方式。這一視頻是拓展層次的微課。
靈活運用――個性化學習
在本課的實際教學過程中，根據微課的設計意圖與學生的特點，我將教學分為五個階段進行。
1.樂曲欣賞，激發興趣
在教學開始時，先播放用Scratch軟件制作的樂曲──江東外國語實驗小學校歌I Believe I Can Fly。通過美妙、熟悉的音樂吸引學生的注意力，激發他們的興趣與好奇心，并為學生編程提供條件。
2.統一觀看，引導觀察
這部分的教學以激發學生興趣為目的，讓他們識記編程的具體方法。先由教師通過大屏幕播放微課視頻，來認識音符和節拍。看完微課后，讓學生說一說感受，談談收獲，以激發他們學習的欲望。在教學中，教師也可根據學生的具體情況，暫停微課的播放，通過討論，引導學生發現、探索、學習。此時，學生已對音樂編程非常感興趣，并躍躍欲試。
3.靈活選擇，模仿編程
此時，我引導學生先自主探究，即按自己的的理解嘗試操作，遇到困難時，再用微課進行“音符和節拍、鏈表、賦值”這幾個知識點的學習，看完后，再次編程實踐。通過微課，學生可根據自己的興趣點以及實際操作水平開展個性化的學習。教師則一方面引導并督促學生展開微課學習，另一方面對部分學生在編程過程中出現的問題進行答疑解惑。這部分的微課視頻學生可通過網絡在線觀看，這么做的好處是：如果學生遇到問題，可反復觀看微課中的操作，并通過模仿進行編程與調試。如此安排，學生在信息技術課上的學習，就不再是機械的操作與模仿了。
4.自主創作，提升問題解決能力
在大多數學生通過微課程學習并編寫好程序后，教師應鼓勵大家發揮想象力，創作表達自己情感的樂曲，讓大家提出修改意見和想法。例如，有的學生認為可以對校歌原曲做修改，編寫成其他曲風;有的學生認為可以把自己喜歡的樂曲通過Scratch來演繹;有的則提出將幾首相同風格名曲的樂句湊在一起，變成一首新曲……在創作中，學生的想象力完全跳出了原有的思維框架，此時，教師可鼓勵他們創作屬于自己的樂曲并到網上和大家一起分享，并最終全面提高他們的課堂積極性。
5.引入平臺，展示交流
引導學生將完成的作品到浙江省中小學信息技術課程配套網絡學習平臺，和全省的同學進行分享和交流。
有效延伸――互動解惑
微課程的學習，不僅可以在課內實現，更可以通過網絡平臺在課后進行延伸，真正實現隨時隨地的個性化學習。
借助寧波智慧教育“你問我答”平臺，我讓學生將課堂上還沒有解決的疑問，或者在課后編程中遇到的問題通過“你問我答”平臺進行提問，同班或者同年級的同學可以借助手機、iPad、筆記本電腦等移動終端，隨時隨地進行解答和互動，教師全程關注并進行必要的指點。
可見，“微課程”體系化后，學生就可以沿著“切碎連通整合聚焦”的知識創建順序進行課程學習，從而達到“約取博觀約取”的目的，最終實現知識的連通和融合創新。科學合理地使用微課程進行教學，能使學生在信息技術課堂有限的學習時間內得到更多的收獲。從這個意義上看，“微課程”比基于單個知識點的“微課”更有價值和用途。
經過一個階段的教學嘗試，我發現學生的學習積極性有所提高，識記模仿能力得到了加強，創新能力有了顯著提升。期待微課程能真正做到以學生為中心，滿足學生的個性化學習需求，轉變學生的學習方式。為學生適應信息社會的學習、工作和生活打下必要的基礎。
參考文獻：
[1]吳曉茜.利用微課促進信息技術教學的有效途徑[J].課程教學研究，2013（7）.
[2]梁樂明.微課程設計模式研究[J].開放式教育，2013.
關鍵詞：微課程；評優賽項；微課程教學法
中圖分類號：G434 文獻標識碼：B 論文編號：1674-2117（2015）13/14-0104-05
隨著以微視頻為核心、與傳統的“教師白天在教室上課，學生晚上回家做作業”的方式正好相反的新型課堂模式在教育領域嶄露頭角，“翻轉課堂”（the Flipped Classroom）教學模式成為教育領域關注的熱點，并引起了課堂教學的重大技術變革。
這一世界范圍內的教育技術變革風潮，同樣對我國產生了巨大的影響效應，我國各地區基礎教育領域迅速做出了反應。2010年11月，廣東省佛山市教育局啟動了首屆中小學優秀微課資源征集評審大賽，首次提出了微課、微課程的概念；2011年10月，該市教育局胡鐵生老師在國內最先就微課概念界定和區域微課實踐研究公開發表文章。[1]2011年春，重慶聚奎中學開始翻轉課堂實踐，成為全國第一所“摸著石頭過河”的實踐學校。2012年3月，該中學張渝江老師第一次在國內公開發表有關“翻轉課堂”的譯作。[2]2012年，上海師范大學黎家厚教授帶領團隊在全國范圍內傳播翻轉課堂的理念和做法，并推動翻轉課堂與微課走進中小學課堂。2013年下半年，蘇州電教館館長金陵通過深入的研究實踐率先從課程視域提出了微課程與微課程教學法，并據此系統指導江蘇省昆山市培本實驗小學、山東省昌樂一中進行翻轉課堂實踐，取得成功。
全國中小學信息技術創新與實踐活動（簡稱“NOC活動”）是由中央電化教育館負責指導，中國教育技術協會、中國發明協會聯合主辦的面向全國中小學師生開展的運用信息技術、培養創新思維、提升實踐能力與增強知識產權意識的一項賽事。微課程評優賽項正是此項活動結合教育信息化環境下翻轉課堂的本土化于2014年新增設的教師競賽項目，以設計自主學習任務單和制作配套微型教學視頻（即“微課”）為基本內容，推動教師職能從表演者向學生學習的指導者、幫助者和組織者轉型，提升教師教育教學能力，創新教育教學模式，提高教學質量，培養創新人才。活動為教師提供展示和交流的平臺，也體現了一種理念和導向。通過考查教師信息技術的綜合運用能力，指引教師將信息技術與學科教學相融合，提高教與學的效率。
2014年8月，第十二屆全國中小學信息技術創新與實踐活動全國決賽在山東濟南舉行，遴選出的來自全國18個省的465件微課程參賽作品進入首屆“微課程評優”賽項的決賽。基于此賽項評委工作的經驗和體會，以及對微課程內涵與特征的深入探究，現將切實參與微課程教學設計與評選的親身感悟和思考與廣大教育工作者分享。
微課程評優的理念及其賽事設計
目前，“微課程”概念尚沒有統一定義，美國新墨西哥州圣胡安學院教授戴維?彭羅斯把微課程稱為“知識脈沖”（Knowledge Burst），是運用建構主義方法化成的、以在線學習或移動學習為目的的實際教學內容[3]；國內學者與教育工作者也結合本土教育教學實際提出了一些觀點，認為“微課程”是指時間在10分鐘以內、有明確的教學目標、內容短小、集中說明一個問題的小課程[4]；“微課”是按照新課程標準及教學實踐要求、以視頻為主要載體、記錄教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點（重點、難點、疑點）或教學環節而開展的精彩教與學活動全過程[5]；微課程是針對課堂教學中的小現象、小故事，用PPT做成數字故事。其中微課本土化過程中從課程論角度，闡述微課程為：微課程是將原課程按照學生學習規律，分解成為一系列具有目標、任務、方法、資源、作業、互動與反思等在內的微型課程體系。其研究對象是以課時為單位的教學活動，而不是一個被孤零零拆散的知識點。[6]NOC微課程評優賽項正是基于我國學者對微課程的一般性理解而開展的競賽活動。本文也是在這一意義上指稱微課程。
1.微課程評優理念
研究者基于對微課程的深入實踐研究，概括出微課程具有時代屬性、技術屬性、資源屬性和課程屬性四個基本屬性，其中課程屬性是微課程的根本屬性。[7]
微課程評優賽項遵循課程論，主張教師依據學生學習的內在要求設計參賽作品，內容包括構成某一學時教學設計的兩個互相融合的模塊：自主學習任務單、配套教學視頻（即“微課”）。今后還將逐步擴展到課堂教學形式創新，以構成完整的微課程評價體系。
自主學習任務單、配套教學資源、課堂教學方式創新等三大模塊共同構成一個有關教學內容和教學方式，包含課程設計、開發、實施和評價諸環節的微型的課程統一體。創設了以自主學習任務單、配套學習資源（以教學視頻為主要形式）、課堂教學方式創新等三大模塊、導學一體為鮮明特色的微課程教學法。教師與學生在教學活動中的角色行為表現為“導學一體”。教師在課前設計任務單指導學生自主學習，并根據任務單的要求制作以微視頻為主要內容的配套學習資源；學生在課前依據任務單的指導，根據學習需要觀看微視頻和其他資源，完成基礎任務，達成基本學習目標。教師在課堂上通過課始檢測、進階作業、協作探究、展示質疑四個環節，讓學生進一步體驗自學帶來的成就感，并逐步增加知識的思維難度，學生通過協作和展示發展綜合素質。
顯而易見，微課的設計開發要以能夠幫助學生完成自主學習任務單中的任務為依據，即根據學習需求來進行微課的設計制作。它關注的是微課能不能與學生及其學習發生有效關聯，如何滿足學生的多樣化和個性化學習需求。
2.微課程評優賽項設置
微課程評優賽項從課程論的視角進行賽項流程設計。
首先，展示自主學習任務單，介紹設計理由。“自主學習任務單”（任務單）的內容設計要體現課程設計的科學性，合理設計學習重點、難點突破步驟，兼顧對學生分析、綜合等自主學習能力的培養，突出體現使用主體定位在學生而不在教師。因此，設計任務單應該以任務驅動和問題導向為原則，使學生能夠根據任務單開展有效的自主學習。任務單的設計，需要充分體現學生與教師之間的“學―導”關系，強調學生自主學習。依據任務單的設計能夠判斷教師是否發生了從“表演者”向“導演”的角色轉變，即轉變教師與學生在教與學中的關系，以學生為主體，以教師為主導，將學習的自還給學生，實現學生自主探究式學習。
“自主學習任務單”設計本身不難，但教師在長期的教學實踐中習慣了“教師為中心”的設計方案，將“任務”設計成目標性內容，致使不適合學生使用；將“達成目標”設計成了“教學目標”。這些狀況在現場決賽前提供修改完善機會后有了較大的改善。這表明，教師“轉型”有一定難度，但具有現實的可能性。如果提供適當的助力，可以指導教師設計出以“學生為中心”的教學方案，實現教師教學觀念的轉變。
其次，播放微課。微課是根據“自主學習任務單”設計的學習目標、學習任務，有針對性地開發配套學習資源。賽制要求評委在考查中除去視頻本身的屬性，如畫面清晰、穩定、聲畫同步等，更重要的是微課內容設計的科學性及通過觀看微課高效達成自主學習目標、完成學習任務的可能性。如果微課程在內容上僅是對傳統教學的數字化翻版，單純采用傳統的講授與灌輸教學法，充其量只能扮演“課件”的角色。微課是學習內容和學習形式的結合，注重內容的呈現，更注重學習方式方法的運用。微課與傳統課程教學最大的區別在于：在傳統課堂中，如果一位學生“走神”，教師可以通過即時提醒，讓學生的注意力回到課堂；微課程環境下，則必須通過“內容”、“任務”的設計達到這一效果，而無法直接監督學生的學習過程。“屏幕”是溝通的唯一交互中介，“教”與“學”的主體雙方徹底分隔于屏幕兩端。如何通過內容進行基于屏幕的有效學習交互，切實落實混合學習，將是考查微課制作成功與否的關鍵所在，也是微課程評優較之傳統賽課而面臨的新問題。
微課的呈現方式主要包括錄屏、錄像兩種，教師根據選定的知識內容選用適合的表現方式，通過聲畫來動態呈現知識內容或思維路徑，最終幫助學生達成學習目標，完成學習任務。微課作品既要清晰地表現出引導的過程，又要盡可能的簡練，且要給學生留出思考的間隙。賽制最終將視頻長度限定在10分鐘以內，這對教師的內容設計、問題預設以及視頻剪輯能力都提出了一定的要求。
最后，評委就“自主學習任務單”的設計、微課內容制作等與參賽教師交流、提問。設置這個環節的目的：一是就教師闡述環節，有疑問或不清晰的地方與教師進行進一步交流；二是考查教師就“自主學習任務單”的設計和微課的制作的問題應對，進而就作品設計理念等進行更深層次的交流。
微課程評優參賽作品分析
筆者用SPSS軟件對遴選出來的465件微課程參賽作品按照學段、學科、制作技術、制作水平、課型、參賽教師的地域等分別進行統計分析，結果如下。
1.參賽作品學段分布不均衡
參賽作品數量分布不均衡，依學段逐漸遞減（如圖1）。在所有參賽作品中，小學學段作品251件，占54.00%，初中學段作品172件，占37.00%，高中學段作品42件，占9.00%。參與微課程評優賽項的小學學段作品數量明顯高于初、高中。“翻轉課堂”實質上翻轉的是教學結構，在實踐中，學生通過觀看視頻自學，期間還要整理歸納出存在的問題，是“前臺”自主學習的主體，教師是隱在“后臺”的學習指導者和幫助者。課堂要“翻轉”，需要學生具有較強的自學能力。由此，中學階段比小學階段更適合推行“翻轉課堂”，因為中學階段的學生已具備較強的自學能力，故“翻轉課堂”在中學階段實施更易發揮微課程數字化“一對一”的優勢。數據分析結果與理論推斷相悖，除小學組在課程內容選擇角度方面具有一定優勢這一因素之外，升學選拔的定位方式及其導向也構成不容忽視的影響因素。
2.參賽作品學科分布不平衡
統計顯示，就學科分布而言，參賽作品最為集中的學科門類有4個，具體為數學學科參賽作品124件，占26.70%；語文學科參賽作品71件，占15.30%；英語學科參賽作品66件，占14.20%；信息技術學科參賽作品54件，占11.60%。其中數學學科參賽作品數尤為突出，占比賽作品總數的四分之一以上，數學、語文、英語和信息技術四學科參賽作品315件，占67.74%；而歷史、地理、生物、物理、化學、科學、美術、品德、體育、心理、音樂、綜合實踐，這12門學科參賽作品數共計150件，占32.26%，參賽學科作品數量分布情況如圖2。
統計結果中，數學、語文、英語和信息技術四學科參賽作品占參賽作品67.74%；歷史、地理等12門學科參賽作品占32.26%，信息技術因學科自身的技術等優勢導致參賽作品數量較多。語文、英語學科的參賽作品數量僅次于數學學科，除微視頻對知識內容有直觀呈現的特性要求外，還與教育形式下語、數、英學科的課程地位相關。參賽作品的學科數據分布也暗示了高考應試制度下學科分數比重的傾向性。
3.參賽作品的課型分布不均衡
隨著教育的發展，教學模式也在不斷演變。依據教學內容和教學方式梳理和歸納微課的類型，可以將微課歸為課程精講類、實驗探究類、操作示范類、虛擬面批類和游戲學習類5項。[8]此次參賽作品中，課程精講類所占比例較高，其次是操作示范類、實驗探究類、虛擬面批類和游戲學習類等數量較少。這證實微課視頻調動多感官陳述知識的優勢，更佐證了微課適合作為學生課前自主學習的資源；至于鞏固知識、培養技能等，可以在任務單中通過任務設置或者詰問等滲透，在課堂創新與拓展中完成。
4.參賽及獲獎作品區域分布不均衡
數據統計顯示，微課程評優賽項共有來自18個省、直轄市的214所學校參賽。遴選出來的465件微課程參賽作品，主要集中在以下省市，數量最為突出的是山東省，其他依次為：廣東省、江蘇省、上海市、陜西省、河北省，參賽作品數量及所占比例如圖3所示。微課程與翻轉課堂作為新興事物，進入中國教育領域不足兩年的情況下，已引起了多個省市一線教師的關注，并付諸實踐。
統計結果中山東省淄博市作為單列地方組委會，參賽作品202件，占參賽作品總數43.40%；廣東省參賽作品主要集中在深圳市，其參賽作品38件，占8.17%；江蘇省參賽作品全部集中在蘇州市。由此分析，新興教育技術在各省市受關注程度和實踐推動力度仍然存在一定差異。
獲獎參賽作品統計顯示，山東省獲獎作品共計123件，占該省入圍作品總數的48.81%；廣東省獲獎作品18件，占該省入圍作品總數的32.73%；江蘇省獲獎作品35件，占該省入圍作品總數的85.36%；河北省獲獎作品13件，占該省入圍作品總數的65.00%；上海市獲獎作品12件，占該市入圍作品總數的44.44%、陜西省獲獎作品6件，占該省入圍作品總數的26.08%。一等獎獲獎作品統計顯示，山東省38件，占該省入圍作品的30.90%；廣東省6件，占該省入圍作品的33.33%；江蘇省19件，占該省入圍作品54.28%；上海市3件，占該市入圍作品25.00%；陜西省2件，占該省入圍作品的33.33%；河北省4件，占該省入圍作品的30.76%。進一步數據分析可以發現，微課程評優在恩歐希教育信息化發明創新獎、一等獎分布方面呈現出比較明顯的區域不均衡現象，主要集中在淄博市、深圳市、蘇州市。且蘇州市參賽作品在微課程制作、任務單設計等的理論、技術水平普遍較高（如下表）。
分析全國中小學信息技術創新與實踐活動微課程評優賽項的作品及獎項數據可知，微課程作為新一輪信息技術與課程融合的方式，已經在多個地區啟動實踐研究，部分區域在微課制作、自主學習任務單設計等方面開始形成風格，漸趨成熟。微課程實踐的核心思想和關鍵點是人性化學習。一方面，給學生自定進度的按照自己步驟進行學習的可能。教師事先錄制視頻，讓學生回家去觀看。學生根據自己的基礎付出不同的時間和精力進行學習。另一方面，學生在課堂完成作業的時候，教師可以通過觀察及時介入學生的學習，進行面對面的針對性輔導。[9]微課程作為新一波的“信息化熱”，是教育信息化的“夾生飯”還是信息化環境下課改的新助力――專家深入持久的引領、示范、理論支持將發揮主要影響，在專家的指導下讓教育信息化進入積極穩妥、適度超前、可持續的良性發展軌道，讓新技術的應用改變課程內容的呈現方式與傳播方式。
延伸思考
微課程實踐可以利用適合的在線交互平臺，通過技術支持重新創建教師、學生、學習內容之間的主體交互，以激勵、維持、引導學生參與到學習過程中來，將學習內容和學習活動有效結合，完成知識的學習與互動。由此，微課程內容的設計就可以超越知識傳遞的層面，趨向與學習相關的學習活動，真正實現面向學習過程的設計，進而促進深度學習的發生，同時輔助教師更好地了解學習發生過程，及時提供個性化指導。面向學習過程的需求對學習數據分析技術提出了更高的要求，數據序列應包含學習者個人信息、課程學習效果、學習者知識結構變化、學習者參與質量、學習活動設計、作業布置、學習支持等方面數據的可視化統計分析結果。學習數據分析技術應用不僅止于數據的表面挖掘，還應實現學習過程數據全面采集和分析。學習數據分析報告，一方面可以幫助教師了解學生的學習績效、學習過程以及學習環境，診斷學生差距和學習需要，為學生提供更有針對性的教學干預[10]，另一方面根據學習者實際學習情況、學習水平來智能推送相關學習內容。
在微課程教學實踐中，技術工具和信息資源是學生學習的基礎。在學習過程中，學生擁有強大的自主學習控制權，能夠通過教學指導和技術工具進行自我組織的探究性學習。教師在完成學習的基礎準備的同時，需要考慮如何幫助學生完成自主學習，并鼓勵學生之間開展協作學習。對學生最有益的改變發生在他們完成課前自主學習后的課堂活動中。教師通過評測學生課前學習情況，對課堂活動進行設計，促使學生在課堂活動中完成知識的內化。
微課程教學法的實質是把傳統教學和數字化教學的優勢結合起來，既發揮教師的引導作用，又充分體現學生作為學習過程主體的主動性和積極性，強調主導―主體相結合的混合式“教―學”模式。
微課在推進信息技術與教育深度整合，特別是在適應學生越來越多樣化、個性化、差異化的學習需求及提高學習效率等方面提供了新的可能性和實踐模式。無論是借助微課程輔助傳統教學，還是積極促成翻轉課堂的混合式數字化學習，如何與學生及其學習發生有效關聯、提高學生參與度與學習效果，都將是我們面臨的關鍵且現實的問題。由此，全國中小學信息技術創新與實踐活動微課程評優賽項任重而道遠。
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職業教育是社會的必然需要，教學的過程需要更加科學、更加專業、更重要的是能吸引學生的學習熱情，使理論與實踐結合，讓學生能夠“學以致用”，把職業教育專業技能與網絡教學相結合，有針對性的教學手段可以讓學生在家里完成全部的學習過程。
該論文將網絡教學和職業技能學習有機的結合，針對機電專業電工電子技術學科進行系統的、科學的網上教育，更重要的是以學生“學”為主的出發點，使網絡教育不再是教師一廂情愿的擺設，趣味性、實用性成為整個網絡教程設計的重點。
關鍵詞：電工電子技術；網絡教學；技能訓練；以學為主
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0138-02
電工、電子技術基礎是中職機電大類必修的兩門專業基礎課程。通過本課程的學習，使學生掌握電工電子技術各種基本電路的組成、基本工作原理、性能特點、熟悉各種電子儀器和電工工具的正確使用方法，初步具備使用元器件、讀識電路圖和測試常用電路功能及排除線路故障的能力。為以后的其他專業課做好充分的知識儲備。
本課程的教學內容中既有電工和電子技術的基本概念、定律和電路等理論知識的教學，又是一門具有很強實踐性的教學課程，因此實訓技能的訓練也是學習好本課程的重要組成部分。這就要求學生要將所學的理論知識與動手實踐很好的結合才能真正學好這門課程。由于電工電子課程理論與實踐并重的這個特點，使得在課堂上的時間很難滿足使每個學生充分學習和練習，課后要想復習又不具備學習條件，所以我認為能夠搭建一個基于電工電子基礎的學習平臺，讓學生在課后也能對所學的理論知識更深入的M行學習和認識，并且同時能對實訓技能進行模擬練習，為本課程的學習起到輔助學習和熟練運用的作用，這也正是網絡教學之所長。
電工、電子技術網絡課程由電工技術基礎和電子技術基礎兩個大部分組成。一、電工技術基礎的網絡課程，學習目標是使學生全面掌握電路的基本知識，例如混聯電路和復雜電路的分析方法、幾種求解復雜電路的基本計算方法、三項交流電的形成和連接，然后在此基礎上，熟練掌握三項異步電動機的構造和電氣控制的四個基本控制電路，最后學會電工的測量和常用工具的使用等實訓技能。二、電子技術基礎的網絡課程，又由模擬電子技術和數字電子技術兩個部分組成，學習目標是全面掌握電子電路中基本電子元器件的原理及其應用，在此基礎上能夠掌握集成運算放大器、基本放大電路和直流穩壓電源等電路的原理及其應用，同時能夠要學會辨別、測量電子元件，完成兩個中級考工要求的簡單電路板制作技能訓練。學習這門課程都應該是高職二年級的學生，已經學過高等數學、普通物理等基礎課程，具備了一定的基礎知識和專業知識，但是高職的學生沒有很強烈的求知欲，原來的基礎知識和數學能力都不足，他們并沒有獨立學習這門課程的能力。所以要實現以上課程的學習目標，就不能簡單的設計教學過程，使用以前一貫的教學模式和思路則行不通。
要將網絡課程作為課堂教學的有力補充，助力學生主動的進行學習還要注意做到以下幾點：第一、網絡課程對教師的要求不是降低了，而是更多的要求教師創設更富有個性化的網絡化學習環境，教學方法更加多樣化。根據教學目標合理創設學習情景，運用信息技術使得課程更加真實、生動、直觀而又富于啟發性，把提高學習效率作為當前高職教育教學的第一要素。第二、根據“因課而異”原則選擇合適的課程整合教學結構。第三、避免單向的“填鴨式”教育，所學內容必須得到及時的反饋、互動和答疑，學生學習的結果要反過來影響下一步教學的進程和方式。
因此本課題一改以往教學網絡課程以教師“教”為主的教學模式，從以學生“學”為主的角度入手，如何調動學生學習的積極性，提高學生在學習中的樂趣作為第一要素。這就要求：一、在課程界面上必須新穎、“非主流”，迎合學生的審美喜好。初步設想界面采用個人空間裝飾風格，動態的界面布局；菜單采用游戲菜單樣式，每一章節測試有難易度的選擇，以闖關的形式解鎖下一級測試題，以此來引發學生的學習興趣。二、課程設計的多樣化，突出學生為主的學習模式，學習的過程中要有學生的操作選擇或者完成答題穿插其中，引發學生的思考。所以即使是播放的教學視頻，也需要用微課的各種形式提高學生的學習興趣。三、課程內容采用模塊化的組織方法，基本以知識點或教學單元為依據。主要分為課程學習、測試練習、仿真模擬、學習交流四個模塊，其中在線交流學習也將作為本課題的一個著重創新點，在交流平臺中，可以采用一人提出問題，其他同學解答問題，管理員對答案較為完整的同學進行加分的形式；同時還應有在線客服形式的教師對疑難問題進行解答。四、整個網絡課程其實是一個大型的教學平臺，它作為一個大的框架式結構，允許對于試題、PPT以及視頻文件進行上傳并編輯。五、網絡課程應該有后臺的信息采集，利用大數據的統計結果，針對多數人學習的難點進行教學策略的改善，對于教學設計的不合理部分進行調整，實現教與學的互相促進。
交流電路包含正弦交流電路、三相異步電動機常用低壓電器電機控制基本電路、常用機床電路電工測量、安全用電電路和部分電工測量。在具體教學內容的安排上，本文以電工技術基礎課程為例，將教學內容分解為相對獨立的知識結構，即電工測量、電路部分和電氣與控制，然后，明確不同教學內容之間的結構關系，即首先掌握電路的基本概念、基本定律和電路的基本分析方法，以及電機與控制部分，最后學習電工測量技術，電工技術基礎課程的教學內容如圖1所示：
在學習活動中，我們利用網絡的優勢，按照教學設計的原理，設計了豐富多彩的學習活動。電工、電子技術基礎課程由課程學習、測試練習、仿真模擬、學習交流四個模塊組成，如圖2所示。
這四大模塊構成一個系統，相互依存、相輔相成、密不可分。任何系統只有通過相互聯系形成整體結構，才能發揮整體功能。針對于此，我們對本網絡課程的四大模塊進行了精心的設計。
課程學習模塊是網絡課程設計主要內容。它是慕課、微課等方法多樣，內容豐富的上課形式進行課程內容的傳授。課程內容共分十二章，包括簡單直流電路、復雜直流電路、正弦交流電路、三項正弦交流電路、電工測量、常用低壓電器、三相異步電動機、電機控制基本電路、常用機床控制線路和安全用電。把每一章的內容量化為幾個相關的學習任務，每一個學習任務進一步具體量化為多個問題，問題的提出按照學生的認知規律進行排序，讓學生在具體的問題解決過程中認識問題的本質，從而達到認知的目的。例如電機控制基本電路中的電動機單向啟動電路的學習可以分為三個遞進的控制電路逐步完成學習任務，如圖3所示：
仿真模擬模塊包含了所有電工技術基礎相關的模擬實驗，分別是電工基本常識與操作、常用電工儀表的使用、低壓電器、照明路安裝、電機與變壓器、電動機控制、電工識圖。在學生掌握理論知識同時，利用仿真軟件演示并可以操作電路的連接和利用儀器進行測量，這樣把課堂理論和實驗實訓都搬到網絡課程中來，使學生可以即可“學以致用”，取得階段的學習成就感。仿真軟件如圖4所示：
電工實驗是應用電工學的基本理論進行基本實驗技能訓練的主要環節，除了介紹必要的實驗理論和實驗方法外，主要通過學生自己的實踐，學習基本的電量和非電量的電工測試技術，學習各種常用的電工儀器、儀表、電機、低壓電器的使用法，培養學生進行科學實驗的基本技能，樹立工程實際觀點和嚴謹的科學作風，使他們能獨立地進行實驗，為下學期的維修電工中級考工打下堅實的基礎。
這里所介紹的電工電子教程是針對職業類學校機電專業的學生“量身定做”的，創新的意義在于首要任務提高學生的學習興趣，使網絡教學不再是教師一廂情愿的“擺設”；同時將理論知識和實驗實訓相結合，在同一時間、同一框架內完成學習，讓學生能全方位有目的地進行學習，并為考工做充分的準備。若要實現還有許多技術難題需要解決，如能建立一個教學平臺，任何專業課都可以放入此框架內進行學習，比如機電專業的“機械加工工藝”，這樣就可以起到一勞永逸的作用了。
參考文獻：
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關鍵詞：智能制造；人才培養質量；工程教育認證；中國制造2025；OBE模式
中圖分類號：G718 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2017）07-0036-06
一、研究背景
智能制造需要什么樣的人才？周濟院士指出：智能制造是一個大系統工程，要從產品、生產、模式、基礎四個維度系統推進，其中，智能產品是主體，智能生產是主線，以用戶為中心的產業模式變革是主題，以信息-物理系統（CPS）和工業互聯網為基礎。由此可見，智能制造覆蓋產品全生命周期及企業運營管理的方方面面[1]。從機械專業本科人才能力需求角度來看，新模式下的制造企業對于機械制圖及計算機輔助制造（CAD、CAM）的應用能力要求越來越高；對機械、電氣等基礎知識的要求，如電工電子技術、精度檢測與公差配合、液壓與氣動技術應用、編程等將成為所有崗位的必備技能，必須人人過關；人機工程、CAPP、加工過程動態仿真、物聯網、云計算、大數據等新技術也需要學生有所了解[2]。除了專業技能外，學生的綜合素質也是關鍵因素。國際工程界推行的工程教育認證一一華盛頓協議所要求的畢業12項素質是：工程知識、問題分析、設計/解決開發方案、研究、使用現代工具、職業規范、溝通、團隊合作、工程與社會、環境和可持續發展、項目管理、終身學習[3-4]。12項能力要求里面后7項無疑與企業所要求的品質相契合。
那么，如何培養出智能制造所需要的且符合12項畢業要求的合格人才？目前看來，基于學習產出的OBE（即Outcome Based Education）教育模式卓有成效[5-6]。自美國工程認證委員會（ABET）頒布和實施重視學生產出的EC2000認證標準后，從上世紀末開始，歐美各國工程教育認證組織都先后改革認證標準，視學習產出為一項重要的質量準則，并由此延伸開來，在國家學位標準、高校教育目標、專業培養計劃中都以學習產出為重要質量準則[3]。汕頭大學執行校長顧佩華教授長期積極推動中國工程教育的改革和實踐CDIO（構思―設計―實施―運作）工程教育模式，近年來特別強調基于結果（OBE）的工程教育，汕頭大學也對高水平OBE工程教育模式進行了全方位的、卓有成效的實踐，對本課題具有重要的借鑒意義[7]。安徽理工大學“雙創”成果導向下的工程教育體系取得了初步成效[8]。北京交通大學采用OBE理念創新了本科實習模式，將畢業能力有機地導入實習模塊和工程模擬訓練中，知識點環環相扣，全程跟蹤和評估實習過程，實現了“因材施教”的目的[9]。華僑大學研究了基于OBE理念的工程教育認證下精細化工工藝課程教學改革，促進了精細化工工藝課程教學質量的持續改進[10]。筆者主要探討智能制造背景所需的知識、技能、素養，采用OBE理念，研究面向智能制造的人才培養新模式。
二、智能制造模式下基于OBE理念面向產品全生命周期的課程體系設置
本文參照畢業要求的12項能力，以OBE理念為指導，以第一、二、三課堂為平臺，以智能制造的產品全生命周期構建的課程體系為根基，為智能制造培養合格的工程應用型人才，研究模型如圖1所示。第一、二課堂的教學目標是打牢智能制造所需的基礎知識技能，第三課堂則以培養綜合素質為目標。
各項能力、素質的培養需要載體。筆者將智能制造的產品全生命周期設置的課程體系作為載體，如圖2所示。該體系包含DMCAM五個模塊，即設計模塊（Design）、制造模塊（Manufacture）、控制模塊（Control）、裝調模塊（Adjust）、管理經營模塊（Management）。DMCAM五模塊與第一、二、三課堂的具體內容一一對應，且融入智能制造的理念和技術。在教學過程中，由大小項目貫穿。項目是按照OBE理念設計的，設計原則是既源于企業又符合教學規律，由淺入深、由簡入難，既全面又有針對性。如普通機床模型、數控機床模型、生產線模型等。將這些項目分解到DMCAM五個模塊的各個環節n程，每個小環節都設有評估檢測，并在最終的實訓環節以小組形式提交制作模型。
設計模塊：主要培養學生的機械設計能力，包括識圖、制圖能力，計算機應用能力，常用機構種類及應用、校核、仿真能力等，由以下各環節實現：第一課堂理論課包含通識課程（高等數學、大學物理）、專業基礎課程（機械制圖、理論力學、材料力學）、專業課程（機械原理、機械設計、機械創新設計、機械CAD/CAM、夾具設計）、選修課程（沖壓模具設計）等組成；第二課堂實踐課包含理論課程對應的實驗及課程設計，如物理實驗、部件測繪課程設計、企業認知、三維造型設計、機械設計課程設計、機械創新實踐、夾具設計課程設計、制圖強化訓練；第三課堂主要是課外訓練，包括課外訓練及競賽。課外訓練是學生利用課余時間進行CAD、CAM的大量練習，由機械CAD/CAM協會組織；競賽分為校級、市級、國家級三個層次，如校級CAD/CAM競賽、天津市投影制圖競賽、全國應用型人才技能大賽（創新創意設計大賽）、CaTICs網絡賽、教育部信息中心賽項等。設計模塊里主要講解普通機床、數控機床、生產線模型的機械結構。
制造模塊：通過三類課堂的有機結合，培養學生實際操作能力、解決機械工程問題的能力。該模塊充分發揮我校制造強項，以機械制造核心課程為主線，輔以智能制造領域的3D打印和數字化制造等相關技術。第一課堂理論課包含專業基礎課程（工程材料及成型技術、互換性與測量技術）、專業課程（金屬切削原理及刀具、金屬切削機床、數控機床及編程、金屬切削工藝、數控加工工藝、快速成型技術、特種加工）、專業特色課程（現代切削刀具與工量儀使用技術）、選修課（塑料成型工藝及設備）等。第二課堂包含理論課程對應的實驗、金屬切削原理及機床課程設計、工藝課程設計、實訓（職業技能訓練與鑒定、技能拓展訓練）等。第三課堂由學院的創新協會組織平時的訓練、競賽，比賽包含學校“松正杯”機器人大賽、新偉祥作品比賽、天津市“機械創新設計”大賽、天津市“挑戰杯”大賽、全國大學生“挑戰杯”大賽、全國“機械創新設計”大賽、全國應用型人才技能大賽（機械設計與制造綜合技能大賽）。制造模塊里主要講解普通機床、數控機床、生產線模型的加工及裝配的工藝。
控制模塊：機械專業的學生學習電路、編程、控制類的課程總是覺得吃力，教師也覺得教學效果不佳。本課題擬以智能制造所需要的技術為主線，打造電工電子技術、C++語言程序設計、液壓與氣動控制技術、計算機工業控制、傳感器與檢測技術、機床電控及PLC、機械控制工程、機器人技術及應用的控制類課程群。第二課堂由液壓與氣動課程設計、機電一體化訓練組成。本模塊的開設主要為了拓寬機械專業學生的思路，滿足智能制造的需要，也為制作各種智能機構、參加各類比賽進行控制類知識和技術的儲備。控制模塊里主要講解數控機床、生產線模型的控制系統。
裝調模塊：主要由技能拓展的實訓環節、畢業實習、畢業設計完成。裝調模塊里主要進行普通機床、數控機床、生產線模型的裝調、測試。
管理經營模塊：本模塊涵蓋的內容豐富，主要培養學生情商，如溝通、團隊合作、職業規范、工程與社會、環境和可持續發展、項目管理、終身學習能力等。第一課堂里包括大學英語、思想政治、近代史、生產運營管理等；第二課堂包括科技文獻寫作實踐、師范教育技能訓練、微格教學、教育實習等；第三課堂包括師能展示月活動，由教育家協會負責訓練和比賽。
第一課堂側重理論講解，知識點細化，打牢解決復雜工程問題的基礎，包括設計實驗、分析與解釋數據，并通過信息綜合得到合理有效的結論。
第二課堂由實驗、實訓、課程設計、畢業設計組成，在實驗室、實訓室完成。充分發揮我校的國家級實驗實訓中心的特色，學生可以參加鉗工、加工中心、數控車、車銑復合、三坐標測量、數控程序員的培訓，并可以獲得相應的資格證書。拓展訓練里還可以進行五軸編程、線切割、電火花、快速成型的訓練。在實踐中訓練熟練使用CAD、CAM、CAPP等智能設計所需軟件的能力，培養職業規范能力、溝通能力、使用工具能力、解決復雜問題的能力等。
第三課堂由三層次28模塊競賽（如下頁圖3所示）、課外20學分組成。其中，競賽由國家級、市級、校級三個層次以及基礎素質、專業技能、創新應用三個維度組成，形成從普適到拔尖人才培養的模式，側重培養溝通能力、團隊合作能力、工程倫理、社會責任感、環境和可持續發展能力、.項目管理能力、創新創業能力等。在實驗室、實訓室、賽場、企業完成。充分發揮學生社團的作用，由教師帶領機械CAD/CAM、機械創新協會、教育家協會等社團完成訓練和參賽各環節工作。實踐證明，競賽過程是對學生全面鍛煉、提升的過程，經過比賽訓練的學生在畢業設計環節及工作中表現得游刃有余。因為比賽不僅考察知識、制作能力，更重要的還有宣傳頁的構思制作、答辯演講、參賽的組織等多方面鍛煉，是鍛煉溝通能力、合作能力、責任感、項目管理能力的好時機。所以，本課題擬將比賽環節與第一課堂有機結合，貫穿教學始終。課外20學分由智能制造的系列講座組成，擬聘請智能設計、智能生產、智能管理、物聯網等行業專家以講座的形式將智能制造的關鍵技術和理念傳輸給學生。此外，學校已與哈量、沈陽機床、大連機床、虛擬軟件公司、職業院校建立有長期的合作關系。校外基地不僅可以提供實訓場所，還提供教學用項目，來源于實際的項目最有效。
三、 四位一體的教學方法
課程體系的實現還需要有活力的教學內容和教學方法。筆者采用理實結合、虛實結合、傳統與現代先進技術結合、學校與企業實踐結合的四位一體的教學方法。
理論和實踐結合是行之有效的教學和學習的方法。本專業的優良傳統就是理論課程和實驗課程有機結合，實訓環節貫穿學習的全過程，實踐環節在培養方案的占比高達40%。實踐證明，學生的動手能力在工作中得到用人單位的認可。本專業還將繼續沿用理實結合的方法，注重培養學生的創新意識、創新思維和創新能力。
虛實結合，形成課程資源包（含微課、PPT、視頻等）、虛擬仿真裝備、實物實訓裝備“兩虛一實”的數字化資源與實物裝備于一體的教學模式，如圖4所示。目前，虛擬仿真技術的應用日益廣泛。虛擬仿真技術對于教學也有事半功倍的作用，提高了教學效率，降低了教W成本，培養了創新意識，激發了學習興趣。一些難于理解的知識點，如刀具角度的認識、順逆銑削、坐標系的關系等，可以制作成微課；一些常識和技巧，如科技論文寫作、制圖方法等，也可以制作成微課，供學生隨時學習。購置一些虛擬仿真軟件，如數控機床的拆裝軟件、數控加工仿真軟件等，可以在進行實物拆裝和加工前進行仿真訓練，極大地提高實踐教學效率，降低實踐教學成本；在一些虛實結合的軟件上開發虛擬機構，采用真實的單片機或PLC控制樣機，提高樣機開發效率，為比賽贏得寶貴的時間；另外，還可以開發或購置各種虛擬的智能制造的生產線，實現在校園里就可以感受智能制造的生產環境。在虛實結合的學習過程中，讓學生感受并掌握數字化設計、制造的方法。
傳統與現代先進技術結合。面向制造業的人才能力需求現狀與專業知識結構，需要夯實傳統技能，強化專業素質，如機床、畫圖、設計的基本常識和基本的工藝知識，打牢編程基礎；同時面向智能制造發展現狀及趨勢，有針對性地對接、強化先進制造與高端制造技術，如機器人應用技術、3D打印技術、制造物聯技術及智能生產技術等。注重傳統技術與現代技術培訓的銜接過渡。
學校與企業實踐結合，理論學習與實踐實訓深度融合、深度互動。在與企業合作過程中發現了一些問題，比如有些工程師技術高超，但講解乏味，缺少教學方法；再如，企業的某一工種的技術單一，單純的定崗實習達不到真正的訓練目的。筆者提出的校企合作、產教融合采用教師深入企業一線，參與企業具體工作，把企業的經驗、工藝、生產流程變成易于學生接受的方式，循序漸進地融入到課程體系中，同時根據新技術、新模式的發展不斷充實實踐內容，促進企業發展。
四、面向學習結果的評估體系構建
在微觀上，對每個學生的每個模塊設計每門課程的評價指標，課程的評估體系采用在線考試閉環控制”和“形成性評價”。對于教師每門課程的教案由以前的知識目標轉變為知識目標、技能目標、能力目標。在宏觀上，設計用人單位、畢業生的評估體系，從而形成雙閉環的評估體系，為教學效果保駕護航。
各模塊的評價體系如表1所示。質量評價等級標準及內涵如表2所示。
五、充滿活力的“雙師型”師資隊伍建設
OBE培養模式對教師提出了更高的要求。OBE不限定教師采取什么樣的教育方法和教育內容，只通過指定階段性的學習期望為教師指明方向。汕頭大學在實踐中也提到教師要花大量精力與時間用于學生的個性化輔導、教學文檔撰寫、構想預期學習產出、設計教學策略及評估等，教師承擔著繁重的教改任務[1]。所以，OBE教育模式既為教師充分展現教育藝術實現既定目標提供了廣闊空間，也對教師自身的知識結構、能力、素養提出了更高的要求，尤其強調熱愛教育事業的敬業精神[11]。
首先，通過全員參加學校舉辦的教師“雙師杯”技能培訓、參加特色培訓、參加國際會議、直接參與企業生產等形式增強教師自身的能力。秉承送出去、請進來的理念，對青年教師進行沉浸式培養及國際化合作與服務。聘請企業技術人員做技術講座和專項輔導，與企業一線人員面對面。培育一大批既有深厚的理論知識、又有扎實的實踐基礎的高素質“雙師型”一體化師資。
其次，及時了解學生是否達到了階段性教學目標，根據結果及時調整資源配置、師資培訓和學生輔導等工作。教也明確了自己在教學質量提升過程中的責任，不斷改進工作。
通過第一、二、三課堂的有機結合，理、虛、實結合，全方位、多視角培養學生的多方面能力。按照智能制造的產品全生命周期設置課程體系，形成DMCAM五個模塊，即設計模塊（Design）、制造模塊（Manufacture）、控制模塊（Control）、裝調模塊（Adjust）、管理經營模塊（Management）。DMCAM五模塊與第一、二、三課堂的具體內容一一對應，以期在基于學習產出的智能制造人才培養模式指導下培養出一批高素質、高質量的人才。
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關鍵詞：微課程；微課程類型；微課程制作技術；微課程制作工具選擇
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）24-0068-03
引言
隨著微博、微信、微電影等“微時代”產物逐漸普及，如今“微課程”也已經掀起熱潮。微課程是指在較短時間內講解透徹一個碎片化的知識點、考點、例題、作業題或教學經驗的一種微視頻。[1]微課的作用在于解惑，它可利用網絡在線課后輔導，也可用于輔助課堂新知識教學。按照學生的認知規律，微課程的時間以控制在十分鐘以內為宜。優質微課程能夠為教師創新教學方式提供便利，對教師專業發展也是一大助力；也能為學生課前預習、課中破解難題、課后復習自學提供資源支持。隨著移動學習方式的深度融合，微課程越來越受到廣大師生的青睞。但目前微課程的設計、開發和應用尚未形成統一的標準，仍然有諸多問題有待進一步探究。
微課程的分類及其適用范圍
要想制作一節優質微課，需要歷經微視頻設計與制作、微視頻二次加工和微課程合成與。“工欲善其事，必先利其器”，選好工具無疑會事半功倍。為了有針對性地選擇適當的制作工具，不妨首先對微課知識進行簡單的分類。結合教學目標和傳授方式的差異，我們可將微課知識大致分為六類[2]，如上表所示。
微課程制作技術簡介
微課程制作的核心在微視頻的制作。根據獲取手法的不同，微視頻的制作技術可以分為五種：拍攝、錄屏、動畫、PPT、交互。[3]
1.基于拍攝的微課程制作技術
基于拍攝的微課程制作技術，就是用真人、真物、真場景的鏡頭記錄某個知識點的教學過程。主要使用手機、數碼相機、DV攝像機、錄播等一切具備攝錄功能的設備，對通過“白板、黑板、白紙、課堂、游戲活動、表演”等形式展現的微課教學過程進行拍攝記錄。手機拍攝，技術難度低，操作快捷方便，畫面真實親切，易于分享，因此使用比較頻繁。但利用手機拍攝需要注意：①背景切忌過于雜亂，以免喧賓奪主，背景相對單一才更能突出主體。②手機的自動設置為聚焦模式，白平衡、感光度等盡量設置為自動模式。③姿勢要穩。受室內環境的影響，拍攝姿勢顯得很重要，最好的方法是雙手握持手機，盡量保持其穩定性。④變焦靠走。手機無法實現光學變焦，只有數碼變焦，而數碼變焦之后，畫面的細節明顯比原生的模糊，如果想把主體拍大一點，就需要走得更近。⑤光線藝術。光線運用得當，可使照片影調豐實、層次分明、主題突出，能增加圖像的藝術效果。若是拍攝要求高一些，可使用DV拍攝，攝像機拍攝需要注意畫面顫動、畫面失真、曝光過度等幾個問題。畫面穩定是DV拍攝的核心，可使用三腳架，切忌邊走邊拍；開拍之前要調整白平衡，白平衡調整是攝像拍攝過程中最常見的步驟；變焦時機要適當，過程要細膩，在拍攝時不要隨意撥動變焦桿，避免來回移動影響效果。當然，條件要求更高的話，可以選用攝像機拍攝或者錄播室攝像機多機位拍攝。
2.基于錄屏的微課程制作技術
在計算機中安裝錄屏軟件，錄制通過PowerPoint、Word、畫圖工具軟件、手寫板輸入軟件等形式呈現的教學過程。錄屏微課程的特點是目標明確、內容精、自主學習、成本低、傳播快、重復利用、永久保存。目前錄屏軟件種類也是五花八門，如WebEx Recorder、Screen2swf、Camtasia Studio、BB FlashBack、Bandicam、Screen CAP、屏幕錄像精靈、超級錄屏等。面對琳瑯滿目的軟件，如何抉擇是一個難題，我們在選擇時不妨考慮以下因素：占用資源、兼容性、操作界面、錄制信息源、錄制品質、編輯功能、輸出格式、體積大小等，如下圖所示。總的來看，Camtasia Studio的綜合因素在諸多軟件中是較優的，是使用較頻繁的錄屏軟件。
隨著電子產品的飛速發展，錄屏也不再局限于PC端，基于Pad的應用也逐步進入我們的視線，如角色扮演PUPPET PALS、StoryMaker、步步驚“情”Vittle等，都已成為錄屏微課程制作的好幫手。
3.基于動畫的微課程制作技術
動畫憑借其短小精悍的體型、幽默辛辣的解說、天馬行空的畫面，以及它的獨特的“走心”方式成為微視頻制作工具的重要一員，廣受喜愛。動畫運用在微課程教學中的優勢是：①能夠將枯燥乏味的內容生動形象化，易于引起學習者的興趣；②能夠拓展學生的思維空間；③能激發學習者的情感共鳴。基于動畫的微課程制作技術除了我們熟知的Flash、3D MAX、MAYA等，還可以采用技術難度低的視頻加速的簡筆動畫、PPT動畫等方式，完成微課程制作。
4.基于PPT的微課程制作技術
PPT所具有的優勢：①以工作界面為導向的界面結構；②利用主題（字體、顏色和效果組合）簡化設計過程；③全新的配色方案可以美化界面；④增強的藝術字效果；⑤突出的圖像處理效果；⑥拓展了圖形處理能力；⑦新增DIY繪制；⑧動畫效果可以刷出來；⑨豐富的媒體支持。
5.基于交互的微課程制作技術
交互式微課程應是基于知識點而構建的包括微課件、微視頻、微練習、微測試四部分的學習資源。[4]交互式微課程有以下特點：①目標明確、主題突出；②使用靈活、終端呈現；③實現交互、注重遷移。交互式微課程不僅僅給學習者提供視頻的示范學習，還提供相應的交互訓練與評估測試，通過人機交互的訓練與評估，不僅內化了知識，更培養了學生的遷移能力。基于交互的微課程制作技術可以使用Captivate、Composica、Lectora、Storyline、Ispring、OutStart Trainer等。在所列出的基于交互的微課程制作技術中，Storyline因其特有的與PPT融合的操作界面以及其強大的測試與反饋交互、觸發器交互、拖放式交互和軟件仿真交互功能，使用得更頻繁。
微課程制作工具的選擇
如上所述，微課程因簡單實用，能夠解決我們最關心、最棘手的問題逐漸成為大家關注的焦點，在弄清微課程諸多微課知識分類后，我們就能按照此前設計好的微課程有針對性地選擇合適的制作工具了。那么我們該如何從諸多的微課程制作技術中選擇合適的制作工具來表達想表達的內容呢？
微課程建設中，需要根據微課程教學設計中選擇的微課程知識類別和教學過程的環節，對于不同內容的展現可選擇不同的微課程表現形式，對于不同教學環節可選擇不同的微課程表現形式。
1.微課程制作工具選擇之知識講授型微課
對于知識講授型微課，可以按照微課教學設計階段的設計，將選定知識點制作成PPT，然后采用“錄屏+PPT”的方式進行講解并錄制成微課程。
2.微課程制作工具選擇之推理演算型微課
在中學的數理化、高校的高等數學、大學物理這類學科中，很多知識點可能需要邊講解邊批注，才能夠把問題闡述清楚，如重難點講解、例題講解、錯題分析等。這種推理演算型微課程要能夠記錄邊寫邊講的板書過程和批注過程，制作這種類型的微課程，基于錄屏的工具有點力不從心，因此制作這種類型的微課程有兩種選擇，即使用DV直接拍攝和用錄播軟件。
3.微課程制作工具選擇之技能訓練型微課
技能訓練型微課應注重培養學習者的某種技能或技巧，如軟件操作、硬件組裝、歌唱等。可采用錄屏的形式進行這類微課程的制作。
4.微課程制作工具選擇之實驗操作型微課
對于實驗演示型微課，可采用動畫形式讓學生在進行實驗前直觀感受整個實驗過程；而對于實驗操作型微課，如化學實驗、生物實驗等，可采用DV拍攝后結合PPT，通過截屏軟件配同期聲的方式制作。
5.微課程制作工具選擇之答疑解惑型微課
針對知識點的練習型微課，目的在于強化學習者對知識點的掌握，檢測掌握效果，可以采用交互式的微課制作工具；對于答疑解惑型微課，可采用“PPT+交互式方式”制作微課，破解學習者的疑惑。
6.微課程制作工具選擇之情感感悟型微課
對于情感感悟型微課，可采用基于動畫的微課程制作工具來實現，這也正和動畫所體現出來的激發學習者情感共鳴的優勢不謀而合。
結束語
從以上內容可以看出，目前這六種類型的微課程是普遍存在的，而其制作過程中可以采用的五種方式卻不是孤立存在的，是可以協同作用的。那么對于如何選擇微課程制作工具，就需要結合微課程知識點的選擇，針對不同的內容選擇不同的工具，針對不同教學環節選擇不同工具。對于微課的制作還需要時間檢驗，如何恰當地設計與制作出優質微課程仍需我們不斷探索。
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關鍵詞：熱力學統計物理；教學改革；教學實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0105-02
《熱力學與統計物理》屬理論物理課程，是高等院校物理學專業本科學生在修完《熱學》課程之后必修的一門基礎理論課程，它對于后續課程的學習以及從事相關科研都具有重要的意義。《熱力學與統計物理》語言嚴謹但枯燥，包含大量的公式和推導，教學中容易忽視科學思維訓練和科學思想方法的培養。經過調查發現，大部分同學學完《熱力學與統計物理》后，對涉及到的概念、規律和處理方法都感覺比較模糊，實際應用困難。在教學方法上，目前普遍采用的教學方法是老師推導公式，學生聽講，使學生整體感覺模糊。熱力學是一大堆偏微商，偏來偏去；統計物理是這分布那分布。教師在講臺上講的是口干舌燥，筋疲力盡，學生在臺下卻無精打采，昏昏欲睡。如何實現在教學中師生的互動，知識的傳遞、信息的交流和思維的碰撞在《熱力學與統計物理》課堂教學中顯得尤為重要。筆者在近幾年的教學中，針對《熱力與學統計物理》的現狀進行了教學內容和教學方法的改革，在一定程度上調動了學生的學習興趣和積極性，并收到了較好的效果。
一、教學內容改革
1.深化物理概念。由于《熱力學與統計物理》教材中有很多理論的堆積和繁雜的推導過程，而對課程中蘊含的思維訓練和科學思想、科學方法等內容很少涉及，在傳統的教學中，大部分時間都是花在推導公式上，忽視了應用人才的培養。在《熱力學統計物理》教學中，盡量做到從最普遍的基本原理出發，運用歸納、演繹的方法導出實驗規律，然后培養學生運用物理理論解決一些典型實際問題的方法和能力。同時強調對物理概念和意義、物理意義的理解，簡化數學推導，使學生形成較完整的物理學圖像。
2.優化課程結構。根據《熱力學與統計物理》和《熱學》、《量子力學》、《固體物理》等課程的關系，盡量減少與《熱學》、《固體物理》等相應課程內容的重復。例如對于熱力學中的內容（如平衡態、溫度、物態方程、熱力學第一定律、功、熱量與焓、理想氣體、熱力學第二定律、熵、卡諾定理等）和統計物理中的內容（如等概率原理、玻耳茲曼統計、能均分定理、麥克斯韋分布）與《熱學》的重復率高，在教學時適量減少課時。例如德拜理論等內容可以放在《固體物理》中并且要重點講授。通過教學內容的整合，提高了教學效率，優化了課程結構，緩解了授課學時和教學內容的矛盾，從而明確了課程的主線。
3.增加前沿知識。在講授課本知識的同時，適當增加前沿內容。例如講解獲得低溫的方法時，增加介紹3He、4He稀釋致冷和激光致冷；對于非線性不可逆過程熱力學，重點介紹耗散結構的概念和應用；補充相變中朗道連續相變理論和臨界點附近漲落與關聯的理論；增加介紹統計物理中玻色愛因斯坦凝聚的新進展；介紹朗之萬方程在光學粘膠、多普勒致冷和磁光陷阱等方面的應用。通過增加前沿知識的學習和介紹，加深學生對基本內容的理解，開闊學生的視野，引起學生的興趣并有利于科學思維的培養。
4.注重實踐環節。在講授理論知識課的同時，注重實踐性教學環節和課程設計環節。由于《熱力學與統計物理》是理論性很強的課程，在教學中往往重視理論教學而忽視實踐環節，這不利于應用性人才的培養。需要在教學中增加實踐性教學環節和課程設計環節。例如熵變的計算、鐵磁—順磁相變、粒子輸運問題、平衡態的確定、半透薄等知識和問題，結合Ising模型，郎之萬方程，Monte Carlo、Random Walking等計算方法，有針對性的進行課程設計。通過實踐教學，既加深了學生對物理學過程、物理概念的理解，又鍛煉了學生計算機程序設計能力，從而增強了學生解決實際問題的能力。
二、教學方法改革
1.對比法的應用。由于《熱力學與統計物理》存在大量的物理意義相同或相近的物理概念、物理量、物理規律和處理方法等，通過增加對比讓學生掌握該門課的主線，培養學生的科學思想和方法。例如對于內能、自由能、吉布斯函數、焓的概念；麥氏關系；熵、自由能、焓、吉布斯、內能等的各種判據和條件；微正則分布、正則分布、巨正則分布；玻爾茲曼統計、玻色統計、費米統計等內容，教學時主要講授部分內容，引導學生對比分析物理概念和研究方法的區別和聯系。通過對比教學，既加深了學生對基本感念、基本研究方法的理解，又能起到舉一反三的教學效果。
2.互動式教學的應用。教學中適當地應用互動式的教學方法，改變以往課堂教學的傳統模式。激發學生主動學習的積極性和自我學習的能力。在教學中，增加一些基本概念、定律和處理方法的討論。例如討論熱力學溫標和理想氣體溫標的異同點；討論理想氣體狀態方程和焦耳定律的獨立性；討論分析熱力學第二定律的微分表達式和熱力學基本微分關系的不同之處；討論熵的概念以及不可逆過程中熵變的計算方法比較。根據熵增原理討論了宇宙的起源、宇宙的形成、宇宙的未來和宇宙的演化等。在相變中除了物體的固、液、氣三相變化，討論自然界還存在許許多多的相變現象，例如物質從金屬變成超導體的超導相變；液態氦從正常液體變成超流體的λ相變；磁鐵在居里溫度從鐵磁性變成順磁性等。通過討論進一步明確了概念、規律的適用條件和一般處理方法等，并在互動過程中逐步培養學生自學意識、參與意識、群體意識和問題意識，提高了學生的積極性和主動性。
三、其他方面工作
在《熱力學與統計物理》教學中我們還進行了其他方面的改革和實踐。在考核方面，采用閉卷考試、一頁開卷、課程設計、論文等多種考核方式。為適應教學的需要，針對教學內容作了完整的習題解答和復習資料，并作為教材配套的教學參考書。在保證本學科的基本理論、基本知識和基本技能的全面性，以及在精選內容時注意知識的科學性和系統性的前提下，制作了圖文并茂、引人入勝的課件。在課堂上運用多媒體，VCD、DVD，教學軟件、音像制品等這種直觀的、形象化的演示，有利于學生增強感性認識，便于理解和記憶。
四、結論
在教學改革的指導思想下，針對《熱力與學統計物理》教學中存在的問題，進行了教學內容和教學方法等方面的改革和嘗試。實踐證明，這些改革和實踐緩解了授課學時和教學內容的矛盾，增加了學生的學習興趣，拓展了學生的知識面和自主實踐課的空間，增強了學生解決實際問題的能力，從而有利于人才的培養。
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關鍵詞：物流管理；實用軟件技能；培養模式
中圖分類號：G640文獻標識碼：A文章編號：1002-4107（2014）04-0075-03
人類社會在不斷發展、進步的過程中，生產力的發展相應地經歷了不同的階段。起初，在生產力水平較低的階段，人們追逐利潤的方向是第一利潤源――降低生產成本，降低物化勞動消耗；隨著科學技術的進步，人們獲取利潤的源泉來自“提高勞動效率，降低活勞動消耗”，即第二利潤源；之后，在降低制造成本已經有限，提高勞動效率也出現瓶頸，人們渴望尋求新的利潤源，于是在1970日本早稻田大學西澤修教授提出“物流冰山”學說之后，物流作為人們追逐利潤的新領域而獲得廣泛關注，并被稱為“第三利潤源”。由此，開啟了物流研究與應用的熱潮，西方發達國家甚至將物流成本在GDP中所占的比重用于衡量發達的程度。尤其是近年來，電子商務的迅猛發展，帶來了大量的物流需求，從而導致物流成為眾多行業的紐帶及瓶頸。這些都表明對物流人才需求旺盛，尤其是專業化、高水平的物流人才供不應求[1]。鑒于此，當務之急是培養高水平、高素質、綜合能力強的物流管理類人才，而綜合素質過硬的物流管理人才離不開高等學校教育中理論教學和實踐教學課程的合理及優化設置[2]。本文主要以理論教學為準繩，實踐教學為落實來重點分析、探討物流管理人才實用軟件技能的培養模式，以期提高物流管理專業學生解決問題的實際能力。
物流之所以成為第三利潤源，這是因為物流所囊括的諸多環節需要合理的規劃及設計，需要進行復雜的建模及優化及考慮存在效益背反效應的諸多環節間的協同，從而帶來成本的降低，實現獲取利潤的目的。而這些都是需要有合理的理論來指導物流運營管理，或者說需要更多的定量分析結果來說明方案或決策的合理性、優越性。而培養學生實用軟件技能可以有效地增強學生解決問題的落實能力。
一、基于承上啟下和實踐理念的課程設置分析
在筆者多年指導物流管理專業本科畢業設計的過程中發現，學生們具有較好的分析問題的能力，也具有較好的對物流優化問題的建模能力，但是在對問題的求解能力以及詳細深入的數據采集、處理能力方面稍顯不足。例如，針對物流當中普遍存在的優化問題――物流配送車輛調度、庫存控制、生產計劃等。學生在經過管理運籌學及物流系統工程等專業基礎課程的學習后，基本能夠獨立完成問題的分析及建模，但是在問題優化求解時還停留在手工計算（這對于稍大規模的優化問題顯然不切實際）或者基于C/C++程序設計語言進行結構化程序設計來求解。但是在教育部要求減少學分、壓縮學時的大背景下，學生對于計算機文化基礎，C/C++程序設計語言，大型數據庫開發等計算機相關課程學習明顯欠深入。這些課程的學時基本都在48學時，甚至32學時，因而學習內容篇幅可能存在不完整或者實踐環節偏少的情形[3]。此外，對于C語言而言，諸多數據結構的程序細節都需要學生獨立完成，而C++雖然有設計好的模板類可以調用，但這些基本屬于C++高級部分，在少學時的課程中一般沒有介紹。這就造成非計算機類的物流管理專業學生在學過之后，難以理論指導實踐――將這些知識付諸實踐，用于解決實際問題時顯得力不從心。
此外，導致學生動手解決問題能力弱的原因是有些偏向開發的課程往往是需要很多交叉知識的，例如大型數據庫開發往往需要學習很多面向對象軟件程序設計知識及可視化軟件開發工具本身，那么這些承上啟下的課程知識如果交由學生自學尚有一定的難度。因此，筆者認為作為管理類專業的學生應該去掉傳統的結構化程序設計課程C/C++程序設計，改為具有友好的可視化界面的軟件工具，例如Visual C#、基于JCreator或JBuilder或Eclipse的JAVA，這些相對新穎的工具基本具有現成的成熟的數據結構，例如java.util包中包含了諸如數組排序等諸多函數的功能模塊，從而減輕非計算機類專業學生開發這類程序功能的負擔。與此同時，學生在學型數據庫開發及物流信息系統課程時就具備了可視化軟件開發的基本理念和一定的軟件開發自學能力，學生完成簡單的物流信息系統的分析、設計、開發及實現的能力或自學能力將會有一定的提高。這就是筆者所倡導的循序漸進、承上啟下的課程設置理念。這樣對于專業核心課物流信息系統，我們可以形成如下的循序漸進教學課程體系：JAVA基于SQL Server的大型數據庫開發物流信息系統（嵌入JAVA中學習過的面向對象分析與設計的概念及新的UML建模教學內容）物流信息系統課程設計（利用物流信息系統中所需知識進一步實踐以強化學生面向對象分析、設計及程序設計的能力）。
為了培養學生具有物流優化建模的能力，以管理運籌學、物流系統工程作為物流管理專業的核心專業基礎課程，以使學生在學習物流中心設計與運營、倉儲管理、企業采購與供應管理、多式集裝聯運、供應鏈管理等專業課程當中具備相應地基礎建模及優化知識。同時為了提高學生動手解決問題的能力，在管理運籌學等專業基礎課程開設之前開設“MATLAB基礎及應用”這樣的課程以及在相關專業基礎課程中開設諸如LINGO、CPLEX等教學模塊，并進一步在專業課程中布置設計實用軟件使用的課外作業以強化學生的實用軟件使用技能。
此外，為了培養學生管理科學的知識，設置了這樣一條學習主線：管理學原理經濟學原理物流經濟學計量經濟學（含Eviews軟件教學模塊）電子商務（重點包含商務信息檢索，存儲，商務信息處理及分析）。
最后，對于物流管理專業學生，筆者更傾向于開設模塊化能力非常好的成熟的通用軟件，例如MATLAB，SPSS，R，Eviews，LINGO，CPLEX，Flexsim，Extend，Witness，Arena，Netlogo等成熟的科研軟件，既讓學生學會了基本的解決問題的方法，也讓學生種下了科研分析的意識種子，從而很好地引導他們更多地主動學習新領域的新知識，同時也為將來有一部分學生走上研究生學習之路做了更好地鋪墊[4-5]。
例如，數學規劃軟件LINGO（嵌入了分支定界算法）對于一個整數規劃問題，可以利用簡短的幾行語句完成求解及靈敏度分析，這樣學生就不用從頭開始寫經典的分支定界算法的程序，從而在減輕學生負擔的同時也讓學生體會到成功求解的樂趣，進而增強學生學習及進一步自學的興趣。
綜合以上分析，針對物流管理類專業學生在畢業設計及在課程設計中所表現出的動手解決問題――給出定量結果及分析能力不足的現象，提出物流管理類專業實用軟件技能培養目標及新的組合式實用軟件技能培養模式。
二、物流管理專業學生實用軟件技能的培養目標
（一）信息搜索能力
在日常學習及畢業設計過程中，如果學生具備非常好的搜索技能，那么學生能在非常短的時間內找到解決問題的資料、工具、方法，從而提高解決問題的可能性。對于信息搜索能力，首先，學習常用的搜索引擎（Google，Baidu，Sogou），了解每個搜索引擎的優勢及特點，例如，Google搜索引擎提供的子功能Google Scholar可以提供學術資源的查找與搜索，尤其是英文學術資源的查找；其次，了解學校電子圖書館提供的電子資源概況，以及如何獲取和使用這些資源，包括學習使用一些常見的文獻管理軟件如NoteExpress，EndNote等；最后由專業課教師在平時上課的過程中或者在新生專業介紹會上列出與物流管理專業相關的常用社區、論壇或微博網址，如了解與管理、經濟等物流管理專業相關的大型學術網站――人大經濟論壇。
（二）信息存儲技術
21世紀已經進入大數據的時代，如何采集數據，利用數據挖掘出數據背后的有用信息是非常有潛力的一種管理模式。例如著名的尿布―啤酒故事就是典型的購物籃分析所帶來的好處，而沒有大量歷史數據的使用與存儲，購物籃分析又談何容易。而大量的數據從各種鏈接、免費數據庫、商業數據庫采集時，需要考慮采用何種方式存儲這些數據，以及如何管理并利用這些數據，因此，我們應該學習有關信息存儲技術。學習數據庫技術可以實現對一些分散的數據進行集中統一管理。
（三）信息處理能力
在收集好數據之后，對數據信息進行合理的處理是獲取信息價值的必要途徑，給學生介紹相關數據信息處理軟件：Excel，MATLAB，SPSS，R，EViews等。這些軟件都比程序設計語言處理數據要更加易于學習和使用，而且對于數據的可視化都較其他程序設計語言工具方便得多。此外，對于海量數據的處理還可以借助諸如Oracle、SQL Server這樣的大型數據庫。
（四）問題建模及求解能力
對物流管理專業類學生而言，物流作為第三利潤源的概念已經通過很多專業基礎課程及專業課程的學習而深深映入腦海，那么思考的一個問題便是如何挖掘第三利潤源，也就是采取何種策略降低物流成本，使得物流冰山下的成本得以不斷減少，從而達到追逐并獲得第三利潤源的目的。這個過程其實就是優化問題，即如何建立優化模型，例如建立模型優化生產調度策略，優化車輛配送路徑，優化物流配送車輛裝載率，優化供應鏈的庫存，對供應鏈訂單進行排序等，這些優化模型構建的相關基礎知識在物流管理專業核心課程――管理運籌學里都有詳細的介紹，但是對于求解的方法基本都是介紹的經典理論且是對非常小規模的問題進行處理，然后用手工計算的方式進行求解。為此，我們提出介紹一些建模優化軟件如LINGO、CPLEX、MATLAB等來對問題進行求解，從而實現所解決的問題更接近實際情況。
（五）結果展示能力
當對一個問題進行分析，建模并求解之后，需要對結果進行展示，其中包括數據可視化的展示，即圖形化表示，為此學生需要具備一定的繪圖能力，這個任務可以通過學習Microsoft Visio及Excel的繪圖功能來完成。此外，我們需要對相關結果形成正式的報告或文檔（畢業設計論文，課程設計報告），這個任務可由微軟辦公軟件WORD來完成，即學習WORD中的一些高級排版技巧（自動生成目錄，自動公式編號等）。最后，學生可能需要在一些公開場合（例如參加全國大學生物流設計大賽的答辯會）展示自己解決問題的成果，這時需要使用到PowerPoint多媒體功能。
三、物流管理專業學生實用軟件技能的培養模式
（一）單獨開設相關課程
對于某些應用范圍大、處理能力強的通用軟件或開發軟件應單獨開設系列課程，例如對于在諸多場合（優化、數據處理等）都非常實用的軟件MATLAB可以考慮單獨開設課程來講授，以使學生在后續課程當中可以不斷地使用該軟件解決課程作業及進一步解決更加實際的問題。這些軟件技能的培養對于其他課程能起到承上啟下、循序漸進的紐帶作用。
（二）依托相關專業基礎課或專業課設置教學內容模塊
對于某些學習難度不是太大的實用軟件技能，采用隨堂教學的方式依托相關課程設置一定學時的教學內容模塊來實現軟件的普及入門。例如EXCEL、WORD、VISIO的學習可以放在校必選基礎課――“計算機文化基礎”課程里，而對于LINGO可以放置在“管理運籌學”課程里，而且從2012年開始，蘭州交通大學物流管理專業選用由李引珍教授編著的國家級精品課程教材《管理運籌學》已經將LINGO列入了每一章的講授內容[6]。此外，基于Logware軟件的供應鏈仿真建模分析也在相關課程設計中得以運用[7]，即對于依托相關課程實施實用軟件技能培養已邁入了實質性的教學階段。
（三）設置引導型教學模塊
考慮到總學時的限制，教師在講授某些主干課程的同時，指出要求學生自學的實踐內容，即開展引導型教學模式，以培養學生的自學意識和自學能力，達到延伸、擴展課堂教學內容的目的。這部分內容可以由教師指出學生自學的提綱，內容，自學的方式、方法以及自學的資源（推薦書籍，推薦學習的工具、學習網址），由學生課后業余時間主動學習。而且對于引導型教學模塊的內容，還可以設置自學應該達到的目標，考核的方式（例如做一次匯報）及手段。
通過這些實用軟件技能的培養，起到引起學生學習興趣，尤其是解決問題的自學習慣的興趣，及對自學方式、方法，自學能力的培養，實現拋磚引玉的目的，為學生展現更廣闊的學習空間[8]。而且這些實用軟件包的使用技能對于繼續攻讀碩士、博士學位的學生也是非常有益的科研學術工具，有利于繼續深造的學生打好一些科研學術基礎，起到了在本科教學中加強科研思維和創新思維的基礎性訓練。
參考文獻：
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[2][7]傅忠寧，朱昌鋒，張靜芳.物流管理專業研究型教學
模式的探討與實踐[J].物流技術，2012，(12).
[3]秦洪英，陳建國，王德明.專業特色基礎上的大學信息技術基礎教學改革[J].計算機教育，2013，(8).
[4]張靜芳，朱昌鋒，傅忠寧.論高校校外實習基地建設[J].高等建筑教育，2012，(3).
[5]周杲，楊燕.實施研究型教學，提高學生自主學習能力[J].計算機教育，2012，(24).
[6]李引珍.管理運籌學[M].北京：科學出版社，2012.
[8]姚亦飛，姚琳.大學計算機基礎課程教學研究[J].計算機教育，2012，(24).
收稿日期：2013-07-22