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生理学慕课开发与应用研究
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2018/1/12 8:24:56  

【摘要】:生理学是生命科学和医学学科的基础课程之一.中国科学技术大学的生理学为国家级精品资源共享课,有着优质的课程资源,为适应信息化社会大学教育的开放、共享特征,我们重新规划课程、精心拍摄视频,后期经对接、编辑和审核,最终在安徽省教学网络平台(e会学)上线,旨在使更多的生命学科和医学学科的学生受益.

【关键词】:生理学;MOOC;开发与应用

目前,全球已进入信息化社会,在教育过程中运用多媒体技术、网络通讯和移动互联为基础的现代信息技术,打破了教育的时空界限,人们随时随地都可以接受教育,使教育具有了开放性、共享性和创新性等特征.我国高校教育的建设以创新人才培养为核心,坚持突破传统的以教师为中心传授知识的教学模式,转向以注重学生自主学习为主的、以学为中心的教学模式,在知识传承的基础上进行知识创新,MOGOC就在这种教育背景下应运而生的.MOOC即maGssiveonlineopencourse,意为大规模在线开放课程,也称为慕课.幕课作为一种新型在线教育理念和模式,吸引了全球教育工作者和学习者的关注,给互联网产业和高等教育带来巨大影响[1G3].2012年以来,互联网教学平台迅速发展,Coursera、Udacity和edX被称为幕课的三驾马车.Coursera是全球最大的在线课程联盟,他们与斯坦福大学、普林斯顿大学等147所院校合作开发了1700多门课程,主要涉及商业管理、资讯工程和数据科学等热门领域[4].国外幕课的兴起也带动了国内幕课的发展,国内在线课程平台,如学堂在线、中国大学幕课[5]也迅速涌现.幕课这种新型的教学和学习方法,具有覆盖人群广、自主学习、花费少、充分利用零碎时间、资源丰富等特点.同时,这种教学模式也弥补了我国高等教育资源不足、分配不均等问题[6].其“因材施教”的个性化培养模式,也符合高等学校的办学理念和国家对知识创新的需求,可为终身学习和可持续发展奠定基础.

生理学是以人体的生命活动现象和各个组成部分的功能为研究对象的一门科学,是生命科学和医学学科的基础课程之一.近年来,随着细胞分子生物学的发展带动了现代生理学的发展,使得生理学的内容不断丰富,涉及细胞分子水平、器官和系统水平以及整体水平研究之间的交叉、结合和转化[7].这就决定了生理学课程特点是内容多、概念多,机制复杂;另一方面,生理学在综合性大学和医学院校的现状是:课时逐渐缩减,学分逐渐降低,学时占专业课的比重逐渐降低.中国科学技术大学(简称中国科大)在20世纪90年代末学制由五年改为四年,生理学的课时数由原来的80学时缩减到60学时,课时减少导致教师难以对知识点进行全面、深入的讲解.在授课过程中也难以顾及生理学和其他学科的交叉以及生理学的前沿知识,这对学生理解生理学的重点、难点,拓展学生视野和创新人才的培养都是不利的.就教学手段而言,与计算机、金融和数据处理等课程相比,生命科学和医学课程的慕课数量较少,而与生理学相关的慕课就更少.目前仅有斯坦福大学在Coursera平台上开设的人体生理学导论,山东大学在中国大学的慕课平台上开设的医学生理学等少数几门生理学慕课.中国科大在1958年建校之初就开设了生理学及生理学实验,2014年获得生理学国家级精品资源共享课称号,2015年申请并入选了安徽省第二批慕课建设项目.经过近两年的课程拍摄,目前已基本完成并且已经在安徽省网络课程学习中心(e会学)上线.现就生理学的慕课开发与应用予以介绍.

慕课制作的流程一般为:选题→规划→设计→拍摄→对接→后期编辑→审核→上线,生理学慕课的制作也沿用了这一流程.

1 生理学慕课录制的前期准备

1.1 教师的准备

慕课需要教师具有很强的责任心,因为它不像其他的网络公开课.慕课的授课教师在制作完课程后,要每周定时上线解答学生的问题.在中国科大,生理学授课教师共有6位,生理学慕课的教师为4位,包括3位教授和1位副教授.其中,周江宁教授是生理学国家级精品资源共享课的负责人,同时讲授过生命科学导论视频公开课;另3位生理学慕课的主讲教师教龄均在20年以上,教学经验丰富,深受学生喜爱.

1.2 课程的规划、设计

授课教师要规划授课内容、授课进度,准备教案和课件,确定知识点及知识点呈现方式,也就是课程设计.教师要细致地规划出重点、难点等,要设计如何授课,要提前写出最少两周课程的详案,并反复斟酌修改,最后定稿.例如:低位脑干对呼吸运动的调节这部分内容是呼吸这一章节的重点难点,我们在这部分内容的展示上除了文字讲解低位脑干的延髓是呼吸基本节律中枢,脑桥上部存在呼吸调整中枢(抑制吸气),脑桥中下部存在长吸中枢外,同时运用图片讲解1923年英国生理学家Lumsden用横切猫脑干的方法,观察到在不同平面横切脑干可使呼吸运动发生不同的变化;另外串接我们自己学生制作的三维视频课件,生动直观地讲授不同部位的脑干对呼吸运动的影响,从而帮助学生对这部分知识点的理解和记忆.

1.3 制作拍摄提纲和拍摄脚本

制作拍摄提纲主要是指PPT.每章PPT我们按小节和知识点分割,PPT的字体选用微软雅黑,字号不小于24磅,段落1.2以上.标题按分级选用不同的颜色,正文用黑色,重点再选其他颜色达到醒目的效果.PPT中尽可能有与授课内容相关的图片,以及自己研发制作的视频课件.由于每一讲的时间严格控制在5~14min,每讲的PPT一般在8~20张.如果每小节的内容超过14min,我们就分成上、下两讲,甚至上、中、下三讲.例如:生理学第二章细胞的基本功能中,细胞的信号传导就分成两讲,而肌细胞的收缩由于内容较多就分成三讲.因为课程讲解要求尽量连贯,所以我们会预先制作Word文档的脚本,把需要讲解的课程内容尽量完善写成Word文档,这样便于拍摄时显示在授课教师眼前的提词器上.而且有了脚本,也有利于后期制作人员在视频上编辑字幕,减少了主讲教师校对的工作量.

1.4 服装和妆容的准备

慕课的课程录制比较正式,不同于以前的视频公开课,因此尽量要求着正装(男士西服,女士西服裙),避免穿带条纹的衣服.因为后期处理需要将人物抠像,方便添加背景,而条纹衫会影响从纯色背景中抠出人物.课程需要教师出镜,所以录制前需要化淡妆,给学生以为人师表的良好形象,录制现场的温度应适宜,以保证讲授者面部不能有汗液,否则会影响录制的效果.

2 现场拍摄

慕课拍摄过程与传统的授课不同,没有讲台,没有听课的学生,就难以与学生眼神互动和交流.教师需要克服镜头前的紧张感,只有熟悉课程内容,具有丰富课堂教学经验才能自如地讲授.需要强调的是讲课的语速适当放慢,慢中就不容易出错,口齿清晰.万一出现口误,可以停顿1、2s后再继续讲,便于后期制作人员剪辑.现场录制中,环境要非常安静,保证声音品质,以全面、无失真地记录现场教师的讲课声音,其次要保证画面品质,要清晰、稳定、构图合理,为后期制作做好铺垫.

3 后期编辑

后期的编辑流程为:导入素材→声画对位→粗剪→精剪(包括动画制作特效及包装)→字幕及校正→渲染输出→流媒体转码.课程可结合3DMax、Flash制作的演示、虚拟动画和实景素材串接,以极大地提高观赏性和感染力[8].我们使用的后期编辑软件主要有AdobeEffects,用于抠背景和动画制作.另外,AdobeFlash用于动画制作、AdobePhotoshop用于图片素材处理、Edius用于上字幕、AdobePremiere用于课程剪辑,最后课程的输出格式为MP4格式,用一般的视频播放软件即可打开.

4 课程拍摄后的对接及审核

课程拍摄完后还要与后期制作人员对接,主要是交待PPT上的图片哪些需要做动画、如何做、希望的效果是怎样的? 例如:在讲授原发性主动转运的钠泵这一知识点时,授课教师会和后期制作人员交待做一个钠—钾ATP 酶的动画:将每水解1分子ATP,可以移出3个Na+ ,移入2个K+ 的过程用动画展示出来,便于学生理解,同时增加课程的趣味性.在后期制作中,只要能够做动画的地方就尽量用动画展示.同时,中国科大学生参与制作的三维动画都会用在生理学慕课课程中.例如:在血液循环中,心脏的内部结构和外部结构的三维动画就会在课程中展示;低位脑干对呼吸运动的调节的三维动画在呼吸的相关章节中展示,而感光的换能过程三维动画则在感觉器官的相关章节中展示.尽量让生理学的知识以直观、逼真的形式表现出来,帮助学生理解生理学的重点、难点,提高学生学习效率.样片出来后,教师需要审阅,主要是检查字幕上的错字,动画是否符合要求,审完后签字上传到网络教学平台.

5 课程上线后的工作

生理学慕课的网络平台是安徽省网络课程中心(e会学),它集网络教学、师生交流互动、答疑和管理功能为一体,以课程为中心,展开作业、考试、答疑、讨论、获得学分、评价等多方面的互动教学活动.网络教育平台以学习者为中心的课程设计理念,基于知识模块的课程资源建设、界面友好的交互平台、效果良好的教学新模式、新型的在线学习方法和师生关系,对我国高等教育课程教学改革的有很好的启示[9].另一方面,讨论区涉及课程学习内容的交流、疑难问题的探讨、对课程改进的建议等,主讲教师和助教参与讨论区问题的解答.助教团队还需要完成包括参与作业和测试题的开发等工作;课程进行时,公布每一周的课程公告、作业和测试题;课程结束后,完成对所有学习者的评估,发放课程证书[10].我们安排的生理学慕课的助教都是接受过丰富生理学和生理学实验理论和实践知识学习的在校博士生,绝大部分助教本科就读于中国科学技术大学,完成了生理学课程学习,亲身参与过生理学实验,并且从研究生开始就担任过几轮生理学理论课和实验课的助教,熟悉生理学和生理学实验内容.对助教严格选拔有助于后期平台管理,确保教学互动的正常运行.

6 应用效果

生理学慕课于2017年3月正式上线,目前在线学习的学生人数接近200人,学生来源主要是综合性大学和医学院的学生,例如中国科大、安徽大学、安徽医科大学、皖南医学院等.这学期本科生作业助教已经通过在线平台布置,教师、助教和学生的互动以及助教的答疑也在网上在线实现.下一步我们的工作是进一步完善课程的上线,另一个重要的工作是如何进行慕课的推广.我们希望通过授课教师和平台工作人员的共同努力,把生理学慕课做得尽善尽美,同时在各高校推广,使更多的生命学科和医学学科的学生受益.

以生理学慕课的制作为契机,我们重新规划了生理学课程知识体系,精心设计生理学慕课内容、拍摄教学视频,后期经拍摄后的编辑、对接和审核,目前已经在e会学网站上线.上线后教师和助教还要做好作业的上传以及与学生的互动工作(包括答疑、考试等),以保证课程的正常运行.生理学幕课将充分发挥教师的引导作用、助教的辅助作用和学生的主体作用,激发学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性和自我学习能力.这种在线教育的新模式无疑对改进远程教育具有深远意义.

参考文献

[1]云红艳,李琳,赵志刚,等.MOOC理念下“计算机网络原理”精品课程的立体化建设[J].计算机教育,2016,18(9):18G22

[2]肖红菊,裴斌,王秀珍,等.MOOC模式对我院计算机远程教育课程的启示[J].计算机工程与科学,2014,36(A2):124G127

[3]黄成,郑志群.高校教育信息化与创新人才培养模式探讨[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2010(12):155G157

[4]RickLevin,DaphneKoller.2016Coursera年会(荷兰海牙)[EB/OL].http://www.coursera.org,2016G03

[5]许丽川,申世军,刘洋.MOOC在高校实践类课程教学设计中的应用[J].实验室研究与探索,2016,35(8):207G211

[6]张春冬,张莹,李轶,等.MOOC背景下生物化学教学的对策与改革[J].安徽农业科学,2015,43(14):380G383

[7]朱大年,王庭槐.生理学[M].8版.北京:人民卫生出版社,2013:7

[8]张翌,胡秋艳.浅谈“慕课”(MOOC)课程制作方案[J].才智,2014(27):26G27

[9]赵磊,朱泓.MOOC:高等教育课程市场之破坏性创新[J].中国电化教育,2016(9):59G65

[10]刘继斌,赵晓宇,黄纪军,等.M00C对我国大学课程教学改革的启示[J].高等教育研究学报,2013,36(4):7G9

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