基于Moodle平臺的SPOC混合式教學的應用與分析
——以單片機應用技術課程為例

郭星辰

（江蘇省南京工程高等職業學校，江蘇南京，211135）

0 引言

隨著信息技術的不斷發展，教學改革如同插上了一對翅膀，助力教學改革不斷前行。《中國教育現代化2035》明確強調加快信息化時代教育變革，而《加快推進教育現代化實施方案(2018-2022年)》強調要“大力推進教育信息化，著力構建基于信息技術的新型教育教學模式”[1]。

SPOC（Small Private Online Course小規模限制性在線課程）這個概念是由加州大學伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的，是將在線教學和傳統教學的優勢結合起來的一種“線上+線下”的教學方式[2]。通過兩種教學組織形式的有機結合，可以有效的引導學習者深度學習，它是教學資源、教學環境、學習方式以及評價方式的混合。

Moodle平臺理念先進、開源免費、功能強大，支持自主學習、協作學習等模式，其豐富的日志、報表等功能可以對學習者的學習活動進行實時追蹤，通過采集數據建立電子學習檔案袋，并統計分析形成評價結果。正是基于這一特點，選擇Moodle作為混合式學習的網絡平臺。

1 單片機應用技術課程分析

單片機應用技術是五年制高職應用電子技術、電氣自動化技術等專業一門專業基礎課，在電子類專業整個課程體系中處于承上啟下的核心地位。它以模擬電子技術、數字電子技術、C語言等課程為前期課程，后續課程如計算機控制、智能化儀器儀表等，強調培養學生利用自己掌握的知識解決實際工程問題的能力。

對于單片機理論知識或原理以了解為主，技能方面要求學生理解常用的外圍電路及其編程方法，并能夠在實際中加以應用。基于這一特點，該課程主要以任務驅動法進行教學，每學期總課時大約為90課時（實際教學過程中，受放假、實習周等因素影響，可能會更少），學生在單片機實訓室學習，硬件電路基于PROTEUES仿真電路或單片機開發板，軟件采用C語言編程，學習過程中以動手操作為主。但是，在實際教學中發現，效果并不理想并且效率有待提高。其中，很大一部分原因是單片機本身較難，在有限的學時中，不能深入學習或者實踐，學生普遍只能做到依葫蘆畫瓢，學習效果難以保證。

所以，依靠信息化教學手段，可以在很大程度上緩解這一矛盾。教師可以將信息化技術與項目驅動教學方法相結合，做好模塊化的教學資源，同時輔助配套的模塊電路，讓學生課前、課中、課后都可以進行學習，教師在課堂上有針對性的進行講解、引導以及總結，將學生學習的主體地位充分體現出來。所以，SPOC混合式教學方法并不是一味的讓學生通過網絡進行學習，而是將傳統的教學方法和現代的信息化手段充分融合在一起，最大程度的完成教學目標，提高學生學習質量。

2 單片機應用技術課程SPOC混合式教學的構建

單片機應用技術課程SPOC混合式教學的構建主要包括Moodle平臺主題、課程內容、課程資源、評價方式四個方面。

2.1 Moodle平臺主題方面

Moodle平臺主題由項目教學主題、視頻教學主題、考試主題、其他主題四大版塊構成。一是，項目教學主題內容主要有教學設計、PPT、作業、實驗報告、示例程序等內容，任課教師線上授課及學生線上學習過程基本在Moodle空間里面完成。二是，視頻教學主題主要有實踐操作視頻和單片機教學視頻，主要輔助學生完成程序編寫，提高課堂效率。單片機教學視頻用于學生課外學習單片機使用。三是，考試主題主要完成期中和期末的理論考試，考試題目從理論題庫中隨機抽選出來的，學生在機房登錄平臺進行考試，考試完成后立即顯示分數。四是，其他主題主要包括單片機課程標準、授課計劃、電子教材等單片機教學文檔；Keil、STC_ISP、Proteus等學習單片機必備的編譯、下載、仿真軟件；項目所用的示例程序；還包括諸如電子發燒友、電子工程世界論壇、與非網、CSDN等學習單片機比較好的論壇。這些資料或工具可以直接獲取，節省了學生摸索的時間，降低了學習單片機的門檻，給學生課外學習單片機提供了有效的幫助。

2.2 課程內容方面

本課程包含了單片機應用技術的五個項目，每個項目均由若干個具體的典型工作任務組成，每個任務均將相關知識和實踐（含實驗）過程有機結合，力求體現“做中學”、“學中做”的教學理念，具體項目及任務見表1。

表1 課程教學項目及具體任務安排表

任務1.數碼管顯示2 10 12電子鐘的設計與制作任務1.數字電壓表的設計 6 6任務2.函數信號發生器的設計4 通信口應用與控制3 測量儀表的設計任務1.I2C總線 6 10任務2.串行口通信任務2.鍵盤控制任務3.定時報警器任務4.電子鐘制作任務1.1602液晶顯示微波爐控制系統的設計5任務2.12864液晶顯示任務3.電動機任務4.微波爐控制系統合計 40 50 12 12

2.3 課程資源方面[3]

課程的資源建設是該課程線上學習的基礎性工作，必須要做好資源建設規劃，豐富教學資源建設，主要包括課程簡介、教學任務、視頻學習、教學互動、課程建設五個模塊，資源建設情況見表2。

表2 課程資源建設情況

2.4 評價體系方面[4]

綜合考量Moodle學習平臺、單片機應用技術課程標準、學生學習情況以及混合式教學模式等方面因素，構建合理、有效、全面的學習評價體系，從而促進學生學習、提高課堂教學質量以及促進課堂教學效益。課程評價體系由學習主動性、在線交流、學習效果以及課外拓展四個維度構成，具體指標與權重如表3所示。

表3 課程評價體系指標與權重

多元化的考核評價體系全面系統的考核了學生單片機硬件電路設計能力、程序設計能力，以及表達能力、學習態度、團隊協作精神等素養，有效的提高學生的綜合素質，客觀、全面、多元的對學生學習進行評價。該評價體系還需要在實踐中進行進一步檢驗，不斷進行改進，達到最優效果。

3 應用分析

3.1 平臺資源應用情況分析

自開展單片機應用技術SPOC混合式教學以來，已有兩年有余，授課班級4個班級，約200余名學生，課程訪問量達48000余次。主要包括教學資料、示例程序、單片機軟件、單片機論壇、教學視頻、教案、PPT、作業以及測驗這樣幾個方面，測驗的點擊率最高，達到67%，其次是作業的點擊率為21%，其他資源的點擊率均在3%以內。從統計數據可以分析得出，帶有強制性的課程資源是學生使用最多的，例如測驗以及作業。教學資料、PPT、教案這一類知識性強的資源學生使用較少，這可能和學生的學習習慣以及學生能力有一定關系。示例程序、單片機軟件、單片機論壇這一類一次性的資源點擊較少是正常現象，因為學生可以將資源下載到自己電腦里面使用。教學視頻點擊率低主要有兩個原因，一個是單片機機房網速較慢，學生雖然想在實踐中觀看視頻以解決實際問題，但是網速慢導致視頻緩沖時間較長使得學生觀看視頻的熱情降低，甚至因為用戶體驗差后面都不再使用。

3.2 學習效果分析

對授課班級調查訪談發現，在SPOC混合式教學模式下，學生學習的積極性和主動性被調動起來，被調查學生中近90%的人認為這種模式的教學效益要比傳統教學高的多。另外，學生還認為通過SPOC混合式教學，基礎知識水平和基本操作技能明顯提高，自主學習能力、分析解決問題能力、合作學習能力也都有了不同程度地提高。

3.3 學習滿意度分析

圍繞教學形式、課程內容、課程資源、評價方式等方面的滿意度進行調查訪談，有32%的學生對SPOC教學模式非常滿意，49%的學生感到基本滿意。大多數學生認為平臺上課程內容針對性強、設計豐富靈活、學習方便。小部分學生反饋，新的教學評價方式，比傳統教學更難取得平時分，因為考核更加細化、全面。還有小部分學生認為學校應該加強網絡建設，否則影響線上學習效果與體驗。

4 結論與思考

通過研究主要得出以下四點結論：一是，SPOC混合式教學對于有效利用學生的學習時間來提高學生的成績、自學意識、信息收集能力以及增強部分學生的創造能力有一定的作用。二是，SPOC混合式教學對學生的自覺性和學習基礎有著一定的要求，學生的學習動機和學習準備情況也對學習效果有很大的影響，需要加強學生線上、線下學習情況的檢查與督促。三是，SPOC信息化教學是大勢所趨，課程改革應該緊隨信息化發展方向，充分利用信息化技術，實現學生的有效學習。四是，單片機方面的MOOC非常豐富，在進行單片機課程SPOC混合式教學的過程中，應立足學校實際，結合學生情況，做有針對性的建設，體現學校特色。

盡管在單片機應用技術課程的SPOC研究實踐中取得了比較理想的應用效果，但還存在不足與困惑：一是，如何更加有效的利用混合式教學提高學生學習效果和質量。二是線上和線下學習的契合點如何把握。三是，評價體系在教學實踐中如何進一步完善。