基于單片機課程的線上線下混合教學(xué)模式

張婷

（山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院，太原030001）

0 引言

2020 年的新冠疫情讓教師需要認真思考如何開展教學(xué)，如何開展好教學(xué)。積極響應(yīng)“停課不停學(xué)、不停教”的號召。

2018 年，教育部提出一流課程“雙萬計劃”，該計劃將從2019 年起共評選出7000 門國家精品線下線上混合式“金課”和線下“金課”。本著積極向“金課”靠攏的原則，借著線上平臺開展教學(xué)的東風，順利開展了《單片機及應(yīng)用》課程4 個月線上教學(xué)，通過不斷的摸爬滾打，認真學(xué)習(xí)參考了一些國家精品課程資源的授課形式、開展模式、測驗?zāi)Ｊ降龋纬闪艘惶纵^為體系的教學(xué)方案，和一套較為完整的線上教學(xué)資源，并計劃在后續(xù)的教學(xué)中繼續(xù)開展線上和線下結(jié)合的混合式教學(xué)方法。

1 課程資源建設(shè)

內(nèi)容是課程的靈魂，經(jīng)過多年的線下課程教學(xué)總結(jié)，單片機課程以項目驅(qū)動式開展，并采用ADIE（分析、設(shè)計、實施、評價）模式設(shè)計項目。通過精心設(shè)計的4 個綜合項目和12 個子項目[1-3]以及子項目下若干小項目，包含了課程的所有知識點，課程項目劃分二級示意圖見圖1，各個二級項目都進行了進一步二級甚至三級細分。針對課程應(yīng)用性強以及線上教學(xué)看不見摸不著、注意力集中時間短、學(xué)習(xí)形式單一等特點進行分析、設(shè)計出所有項目以及教學(xué)模式，并通過項目教學(xué)實施，從而反思評價項目以及教學(xué)，形成課程的良性循環(huán)。

最終形成了一套較為完善的課程資源。包括：課程電子教材、精講視頻、PPT、線上每節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)表、測驗題庫等。

圖1 中，可以看到把課程劃分為四個項目，并把項目進行拆解，再對子項目進行細分，這種方法不但有助于知識點精講，而且很適合線上視頻時間不宜太長的特點。以聲光音樂燈為例，音樂本身項目式可以實現(xiàn)發(fā)光二極管炫彩流動，按鍵播放音樂，按鍵實現(xiàn)電子琴并可以顯示音符的綜合項目。把項目拆解為，點亮一個LED、流水燈、音樂播放器、電子琴四個子項目。四個子項目又進行進一步細化，例如點亮一個LDE 燈拆解為單片機最小系統(tǒng)，單片機I/O 口控制LED 燈亮滅。其中單片機最小系統(tǒng)又可以拆解為單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)、單片機時鐘電路、單片機復(fù)位電路、單片機供電等細小知識點。通過拆分，講解細小知識點，再反向組合、拼湊最終實現(xiàn)綜合項目。綜合項目實現(xiàn)以后，又可以提出項目拓展，很好地提高了學(xué)生主動思考和綜合設(shè)計能力。

圖1 單片機及應(yīng)用二級項目示意圖

2 課程教學(xué)方案

《單片機及應(yīng)用》課程采用“學(xué)習(xí)通”平臺上傳資源，管理學(xué)生簽到、成績等。騰訊直播進行重難點講解、答疑，微信作為輔助答疑工具開展教學(xué)[4]。

通過課前、課中、課后的“三環(huán)六步”上課流程進一步說明教學(xué)方案，示意圖見圖2。

（1）課前

提前5 天發(fā)布基礎(chǔ)知識點教學(xué)資源，并發(fā)布學(xué)習(xí)通“通知”通知學(xué)生，靈活應(yīng)用網(wǎng)上教學(xué)優(yōu)點，學(xué)生可以隨時隨地學(xué)習(xí)。預(yù)習(xí)重點已在上一節(jié)課最后告知學(xué)生，方便學(xué)生預(yù)習(xí)。并在線上電子教案中，說明指明本節(jié)預(yù)習(xí)內(nèi)容，重難點以及上課流程。

（2）課中

①課前10 分鐘，采用學(xué)習(xí)通或者微信紅包簽到。為了讓學(xué)生在家保持精神風貌，可以適當采用拍照等多種有意思的方法進行簽到。微信簽到作為學(xué)習(xí)通擁堵時備選方案。

②學(xué)生自學(xué)視頻。知識點視頻時間控制在30 分鐘左右。

③學(xué)生實際操作、完成隨堂作業(yè)。隨堂作業(yè)也是在課前5 天隨章節(jié)發(fā)布。該課程應(yīng)用性較強，在線下上課時也是排在機房，需要增加學(xué)生的實際動手操作時間，以及遇到問題分析解決問題的時間。

④主題討論。在課堂一開始就發(fā)布本節(jié)課的知識點主題討論，方便大家在各環(huán)節(jié)互助，討論以小組形式進行，先在主題討論區(qū)（或者微信群）生生互相、師生互助提出并解決問題。個別問題個別解決，共性問題統(tǒng)一答疑。

⑤騰訊會議直播答疑。答疑主題討論后的共性問題，通過選人，搶答和直播平臺問卷等形式檢查學(xué)生在線情況。在直播最后提出下一節(jié)預(yù)習(xí)重點。

⑥反思提升。學(xué)生自主完成擴展知識點內(nèi)容。并可以繼續(xù)在主題討論區(qū)提問，教師看到問題后及時解答學(xué)生提出問題。

（3）課后

課后及時批閱作業(yè)，并點評優(yōu)點缺點。無論是線上還是線下教學(xué)，評估學(xué)習(xí)情況是非常重要的環(huán)節(jié)。教師可以通過平臺清晰的看到學(xué)生對知識點的完成情況，完成時間，通過訪問高峰時間分析學(xué)生學(xué)習(xí)特點；表揚完成作業(yè)積極的同學(xué)，提醒未完成作業(yè)同學(xué)；通過測試的正確率又可以掌控學(xué)生對知識點的掌握情況。

總結(jié)，總結(jié)當堂答疑的共性問題，并在以后的教學(xué)環(huán)節(jié)中提前設(shè)置預(yù)習(xí)、設(shè)置重點講解或者增加習(xí)題練習(xí)，爭取讓學(xué)生可以簡單明了地學(xué)會所有知識點。

圖2 單片機及應(yīng)用課程教學(xué)流程圖

通過眾多種數(shù)據(jù)，可以很好的評估教學(xué)效果，從而反饋到線上教學(xué)的分析、設(shè)計、實施環(huán)節(jié)，形成教學(xué)的良性循環(huán)[5-6]。

3 課程思政

“國家興亡、匹夫有責”，積極響應(yīng)并嚴格執(zhí)行國家各項防疫號召。將課程思政貫穿到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。

每節(jié)課注意提醒學(xué)生安全防疫，并發(fā)送防疫一線正能量鏈接，注意居家增強體質(zhì)，增強戰(zhàn)勝疫情的信心；機遇與挑戰(zhàn)并存，提醒學(xué)生利用長時間居家時間查漏補缺，提高自身技術(shù)能力；作業(yè)發(fā)放答案時添加勵志圖片，并評語鼓勵，多表揚，少批評；對少數(shù)任務(wù)點完成不理想學(xué)生進行私聊并發(fā)布教學(xué)預(yù)警提示；線下開學(xué)后，精心制作了“開學(xué)第一課”防疫快閃PPT。

多方位思政，并根據(jù)細化知識點結(jié)合現(xiàn)代科技熱點提高學(xué)生對電子學(xué)科的熱愛。并建立了課程思政案例庫，供學(xué)生在相關(guān)知識點自己閱讀或者教師調(diào)用。

4 課程考核及評價方法

過程與結(jié)果并重，提倡課堂善于思考，積極提問，互相幫助解答問題。

課程成績=平時成績40%+期中測驗10%+期末考試50%

（1）平時成績

學(xué)習(xí)通平臺統(tǒng)計的各項活動、作業(yè)成績，線下開學(xué)后仍然利用平臺組織評分。

觀看視頻40%；章節(jié)測驗30%，客觀題在提交后直接由系統(tǒng)判分，主觀題由老師批改判分，測驗答案在教師評分后可查看；簽到5%；課堂互動25%：包括選人、搶答、投票、問卷、主題討論等。對表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生教師也可以手動加分，除了加分機制，還設(shè)置了減分機制，例如有的學(xué)生選人不在，教師可以手動減分。

（2）期中測驗

通過學(xué)習(xí)通平臺完成線上測驗。測驗時試題從作業(yè)庫抽取并教師統(tǒng)一調(diào)整，測驗中包括附加題，綜合考察了學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況。讓學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)情況進行排摸，也讓老師整體掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況從而調(diào)整教學(xué)安排。

（3）期末考試

嚴格按照教學(xué)大綱及相關(guān)要求進行線下期末考試。線下考試也可以借助平臺，平臺可以方便的自動評判客觀題，并且給出考試結(jié)果分析。

5 結(jié)語

通過線上教學(xué)并到線下的轉(zhuǎn)變過程，發(fā)現(xiàn)了線上線下的一些問題。

（1）作業(yè)測驗有重復(fù)現(xiàn)象。提出了一般性解決方案，比如操作作業(yè)一般讓學(xué)生提交視頻并進行聲音講解，除了避免抄襲能進一步對所學(xué)內(nèi)容進行加強，并能加深對學(xué)生的了解。拓展作業(yè)，開放性作業(yè)也是較為合適的選擇，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但是要注意拓展難度不易太大。后續(xù)增加作業(yè)庫，增加單元測驗，并區(qū)分作業(yè)難易等級，隨機并分等級選題。

（2）小組討論形式不夠靈活。小組討論采用在主題討論區(qū)跟帖方式進行，有的小組沒看到自己組員的帖子會重新發(fā)帖，或者有些重復(fù)的問題沒有辦法進行統(tǒng)計等。后續(xù)可根據(jù)需求采用ZOOM 分組討論，或者線下智慧教室分組討論。

（3）進一步完善課程資源，聯(lián)系最新社會動態(tài)，及時更新課程內(nèi)容，將課程思政做到教學(xué)的具體環(huán)節(jié)。教學(xué)過程要建立平等、和諧的師生關(guān)系，注重各個環(huán)節(jié)與學(xué)生的緊密聯(lián)系，啟發(fā)式、引導(dǎo)式教學(xué)，并注意生生互動。

通過統(tǒng)計，學(xué)生線上學(xué)習(xí)均分76，80～99 分29%，60～79 分68%，40～59 分3%，成績分布較為理想，視頻提前觀看率達到40%作業(yè)，可見學(xué)生對線上學(xué)習(xí)積極性較高，學(xué)習(xí)效果較佳。學(xué)生對線上視頻可重復(fù)觀看性以及線上活動互動方式反映良好，進一步將線上資源及組織進行延續(xù)，在后續(xù)的教學(xué)中充分利用線上資源以及課堂活動助手，充分發(fā)揮線上線下結(jié)合的混合式教學(xué)方法優(yōu)勢。