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高校赛级微课活性污泥法概述设计和制作

一、引言

微课（Microlecture）,又称微型课程、微课程,简单来讲,就是指浓缩而微小的授课或课程.其概念最早由美国圣胡安学院高级教学设计师戴维·彭罗斯（DidPenrose）于2008年秋提出[1].他于当时提出一种新型的教学模式：时间短至五分钟之内、运用同步声音传输的数字技术录制、针对某一知识点的讲授.为学习者提供了一个快捷、自主的学习网络平台.

在当前大数据、“互联网+”时代,微课这种碎片化、短小精悍、知识点明确突出的学习模式,获得了迅猛的发展.因此,微课这一教学模式不仅受到教育研究者的关注,也逐步被一线教师重视.但目前有关微课的研究多集中在阐述理念和其应用前景、价值等方面,而对一线教师所需的设计微课、制作微课、运用微课的切实案例研究和分享相对较少,尤其缺乏精品案例的详细设计制作相关实践介绍[2].因此,本文以“活性污泥法概述”微课为案例,从设计及制作两个维度,梳理、分享实际应用的微课可行性及相应设计制作方法.

该微课曾参加“全国第二节高校教师（本科）微课教学比赛”,并获得辽宁省赛区理工类三等奖.其微课设计及制作流程希望为其他课程设计提供一定的参考价值.

二、微课“活性污泥法概述”的设计和制作

微课本质上是一种浓缩且微型化的网络课程,所以其设计制作流程可参考传统网络课程的开发模式[3].其开发模式一般包括如下几个环节：微课题目选取和确定；完成相应教学设计；微课视频录制和后续加工制作；确定相应辅助材料；上传视频及相应材料；收集学生对该微课整体材料的学习点评反馈；完成最终评价.在完成最终评价后,可对微课制作的前四项环节进行完善和修正,实现对微课设计制作的提升.各个环节缺一不可,环环相扣,共同完成微课设计制作的整个流程.

（一）微课选题

选题是制作微课的第一个环节,也是十分重要的一个环节.选题合适与否,将直接决定微课的后续制作和使用效果.微课短小精练的形式特点决定其不适宜针对过于复杂且不易分割的内容进行讲解.因此,在选题时,必须筛选教学环节中的知识点,选择教学内容清晰、能够在短时间内充分展现的重点、难点或兴趣点,进行相应的微课开发,如此才能充分发挥微课引导学生自主学习的作用和效果.

“活性污泥法概述”所涉及的课程内容是环境工程专业必修课程“水污染控制工程”中的重要知识点,同时也是生态、环境科学、建筑环境等多个相关专业涉及涵盖到的重点学习内容.“活性污泥法”是目前水污染治理中应用最为广泛的技术手段,一直是传统教学过程中的重点和难点.同时,该知识点以相应“活性污泥”概念和“活性污泥法”流程为教学主要内容,教学内容清晰,教学目标明确.综上所述,选取“活性污泥法概述”为本微课的设计内容.

（二）教学设计

在微课的教学过程中,需要进行多维度的分析,包括：学习需要分析、学习内容分析、学习者分析等,从而实现更好的教学目标和教学策略的制定以及教学媒体的选择[4].

从学习需要角度分析,通过内部参照分析法,对现有学习者知识储备状态与知识点教学标准进行比对,明确其以掌握“活性污泥法”相关定义和传统“活性污泥法”工艺流程为核心的学习需要.从学习内容分析,运用层级分析法,明确学习者不仅需要了解相关“活性污泥法”定义的组成要素,并且要掌握“活性污泥法”运行工艺流程及各个环节的功能.从学习者角度分析,经过前期课程学习,学习者已了解水体环境污染问题现状,并掌握了相应工业废水所含污染成分和性质,了解工业废水水质指标,为“活性污泥法”知识点的学习奠定了充分的前期基础等.

在上述多维度分析基础上,完成相应教学策略的制定.本微课相应教学设计方案,包括教学目标、教学背景、教学手段、教学过程和教学总结五个部分.

其中,教学目标明确了微课授课内容的重点和核心.在本微课中,教学目标包括如下三个方面：掌握“活性污泥”定义,掌握“活性污泥法”定义,掌握“活性污泥法”运行基本流程.教学目标设置合理、清晰,为微课授课内容的后续设计提供了明确的方向.

教学背景则凸显了微课授课的前期学生知识储备,为确定微课教学目标的实现奠定了基础.在本微课中,相应教学背景为：学生已了解水环境污染问题现状和相应工业废水水质指标；了解了水污染控制的基本原则；

掌握水处理办法分类.在此教学背景上,可充分保证教学目标的完成和落实.

在教学过程的设计中,充分体现了微课录制的详细环节.该微课主要划分为三个模块.

时事热点导入.其教学环节包括播放水污染真实的视频片段,展现水污染案例图片,了解现实水污染严峻状态,通过水体治理方法话题,引出本节课内容“活性污泥法概述”.其教学设计思想为以实事热点相应视频引入课程,调动学生注意力.之后紧跟真实水污染案例图片,进一步增强学生寻求治理污水方法的迫切度.引出水污染治理方法的重要价值和必要性.最后通过实际应用比例和评价,引出课程内容“活性污泥法”.

讲授新课程.以疑问方式,将“活性污泥”相关定义设为切入点,层层深入,讲解“活性污泥法”定义和流程.并辅以真实运行案例,加深理解和认识.

总结回复.回顾授课内容重点、难点,梳理整个授课知识体系.

具体教学环节如下.

教学环节一是“活性污泥”定义：“活性污泥”发现历程,给出“活性污泥”定义,分析“活性污泥”定义要素；此阶段中,以学生角度提出疑问：什么是“活性污泥”,引出教学第一环节“活性污泥”定义.介绍活性污泥认识历程,由浅入深引出活性污泥确切定义,并分析、总结“活性污泥”定义要素,帮助学生掌握理解.并顺势引出教学第二环节“活性污泥法”定义.

教学环节二是“活性污泥法”定义：给出“活性污泥法”定义,分析“活性污泥法”定义要素；在此环节中,明确给出了“活性污泥法”定义,并梳理“活性污泥法”定义要素.

教学环节三是活性污泥法基本流程：根据流程,结合相应示意图和视频展示,逐个介绍曝气池、曝气系统、二次沉淀池等系统,组成环节名称及相应功能,使学生理解掌握相应流程构成体系.

教学环节四是了解实际案例：以北京高碑店污水处理厂水处理工艺为案例,深入了解“活性污泥法”在实际运行应用中的工艺流程.实际案例的引入,促进学生对“活性污泥法”工艺流程和应用形成更加直观的印象.

教学环节五是总结回顾：师生互动,共同梳理知识点,回忆贯穿课程层次,加强学习效果.

在教学过程中,采用教师讲授为主,辅助以幻灯片和相关视频教学媒体的教学手段,形象生动地向学习者传达教学信息,将学习者无法实际接触到的工艺流程转化成直观的视频或图像,便于理解和掌握,增强教学效果.

（三）视频制作与上传

微课相应视频制作,需要制作者给予关注和重视.合理的微课视频制作,可充分帮助教师体现教学设计思路,展现教学层次和教学内容重难点,巧妙将案例、辅助视频、师生互动等环节紧密衔接,激发学生观看视频的和学习热情.

常见的微课录制有两种方法：录屏和拍摄.在本微课的制作过程中,两种录制方法均有采用.在整体教学过程中,对教学者进行实时拍摄录制,有助于营造真实的学习场景.有助于学生在学习平台上观看该微课视频时,形成代入感,容易在学习过程中产生共鸣和同步作用.而对学习者需要重点关注的知识点或视频,给予幻灯片录屏特写,引发关注.两种录制方法相辅相成,合理设计剪辑,寻求更好的授课效果.

录制加工结束后,可将微课成品上传至相应数字平台.为便于学习者学习,同时可上传相应辅助材料,例如：相应导入视频、教学幻灯片、教学设计文本等,帮助学生理解和拓展与该微课讲授内容相关的信息.

（四）点评反馈和评价

学习者对微课的反馈和评价,是微课教学环节中的重要一环.通过此环节,可以与教学者进行有效的互动和沟通.一方面可以建立有效的学习监督系统,帮助教学者在课下跟踪学生学习状况,并及时给予指导和帮助[5].另一方面,也可以及时反馈学习者对微课的各种评价,有助于教学者进行深度的教学审视和反思.这对后续的完善和提高,有着非常重要的意义.

三、结论与展望

随着当今移动终端的迅猛发展,微课的推广和应用仍有无限可能,其内涵、设计方式仍在不断发展、完善.随着各种比赛和应用的推动,微课的开发和制作将逐步成为广大教师必备的技能之一[6].可以预期,随着微课教学的发展和完善,教师设计制作微课,学生通过微课实现移动学习,将成为一种教学常态,并为我国教育公平的实践提供助力.

参考文献：

[1]张一川,钱扬义.国内外“微课”资源建设与应用进展[J].远

程教育杂志,2013,（6）.

[2]梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究——基于

国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013,（1）.

[3]孟祥增,刘瑞梅,王广新.微课设计与制作的理论与实践

[J].远程教育杂志,2014,（6）.

[4]张琛,刘正.微课的设计与制作——以《火车过桥问题》为

例[J].教育理论与实践,2014,（23）.

[5]郭绍青,杨滨.高校微课“趋同进化”教学设计促进翻转课

堂教学策略研究[J].中国电化教育,2014,（4）.

[6]姚满团.微课发展现状及其推动教育公平的实践价值[J].