基于超星平臺的單片機(jī)課程混合式教學(xué)模式探索與實踐

陳玉杰 劉樹美 劉培學(xué) 董麗

摘要：《單片機(jī)原理與應(yīng)用》是機(jī)電類本科專業(yè)的重要專業(yè)課，在分析應(yīng)用型本科院校工科專業(yè)的《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，探索了單片機(jī)課程教學(xué)過程的新模式。以超星網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺為依托，按照課上與課下、線上與線下相結(jié)合的教學(xué)模式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程的整體設(shè)計與資源建設(shè)，促進(jìn)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)、課下與教師有效交流，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型本科 單片機(jī) 超星平臺 教學(xué)改革

1 概述

在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，應(yīng)用型本科教育的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式都需要與時俱進(jìn)，持續(xù)更新。應(yīng)用型本科院校工科專業(yè)的《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)也呈現(xiàn)出新的特點，面臨新問題、新要求。學(xué)生的學(xué)習(xí)方式不再局限于傳統(tǒng)的課堂式教學(xué)，因此各應(yīng)用型本科院校相繼構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，依托各種信息化教學(xué)方法，實施課程教學(xué)改革。

2 教學(xué)改革的必要性

《單片機(jī)原理與應(yīng)用》是我校電類專業(yè)的一門專業(yè)主干課程。課程特點是實用性和實踐性強(qiáng)，需要調(diào)動學(xué)生自主深入課程，由學(xué)習(xí)興趣帶動理論學(xué)習(xí)熱情，從而理論指導(dǎo)實踐。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，教師在教學(xué)過程中對該課程進(jìn)行了教學(xué)改革，如采用項目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動等教學(xué)方法，將相關(guān)知識點融入到相關(guān)任務(wù)中進(jìn)行講解，通過實際項目的完成來提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。但是，在教與學(xué)的過程中，僅靠課堂講授的教學(xué)方式不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，學(xué)生在自學(xué)過程中遇到的問題得不到及時解決，導(dǎo)致項目完成不理想，進(jìn)而失去對單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣。

為了解決上述問題，激發(fā)學(xué)生對單片機(jī)的學(xué)習(xí)熱情，克服傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端，本次教學(xué)改革引入了超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，有選擇性的自主學(xué)習(xí)，遇到問題時可以在教學(xué)平臺中與老師、同學(xué)實時互動。同時，教師在教學(xué)改革、課程資源建設(shè)過程中，也能促進(jìn)自身信息化教學(xué)能力的提升。

3 超星網(wǎng)絡(luò)課程平臺

超星網(wǎng)絡(luò)課程平臺是集課程建設(shè)、教學(xué)資源管理、師生互動、教學(xué)管理評估和教學(xué)成果展示于一體的新型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺[1]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”大環(huán)境的推動下，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的出現(xiàn)使教學(xué)模式出現(xiàn)了重大變革，教學(xué)活動實現(xiàn)了課上與課下、線上與線下的靈活結(jié)合。教師與學(xué)生可以隨時隨地在平臺中進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，充分享受新型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺所帶來的方便與快捷。

超星網(wǎng)絡(luò)課程平臺主要包含課程門戶、教學(xué)資源管理、課程資料、通知、作業(yè)、考試、師生互動以及統(tǒng)計管理等幾大模塊。教師可在課程門戶中開設(shè)課程，將PPT、視頻、圖片等教學(xué)資源上傳到資源管理空間，并可以通過教學(xué)平臺向?qū)W生傳達(dá)通知、作業(yè)，組織章節(jié)測驗，通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)實時了解學(xué)生學(xué)習(xí)的動態(tài)，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)目標(biāo);學(xué)生也可以通過課程資料里面教師對課程的介紹和教學(xué)任務(wù)與目標(biāo)的解讀更全面的了解所學(xué)課程，根據(jù)教學(xué)資源自主學(xué)習(xí)或與老師、同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。以上各個模塊之間緊密結(jié)合，為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的順利開展提供全方位支持。

4 教學(xué)改革的整體設(shè)計

4.1改革目標(biāo)

本課程以應(yīng)用能力培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，在課程原有基礎(chǔ)上結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”教育思想，開展基于超星網(wǎng)絡(luò)平臺的教學(xué)研究。目的在于構(gòu)建更加合理的課程內(nèi)容體系，完善教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)資源建設(shè)，爭取在課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)資源建設(shè)等方面取得突破性進(jìn)展，將基于超星網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程建設(shè)成為同類課程的示范性課程，推動網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段在高校教學(xué)過程中的應(yīng)用。

4.2課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計

根據(jù)課程建設(shè)目標(biāo)，逆向倒推《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程的知識結(jié)構(gòu)，形成了以工程應(yīng)用為出發(fā)點;教學(xué)中程序設(shè)計以C語言為主，結(jié)合匯編語言加強(qiáng)對硬件存儲的理解;采用項目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動等教學(xué)方法，結(jié)合Keil和Proteus仿真軟件的講解，將一個完整的系統(tǒng)設(shè)計的知識點融入到相關(guān)任務(wù)中，通過實際項目的完成來提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和自主學(xué)習(xí)的能力。

4.3網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)

課程資源的建設(shè)要適應(yīng)教學(xué)的需要，保證教學(xué)過程的順利進(jìn)行。基于超星學(xué)習(xí)平臺的《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程資源建設(shè)從方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)和任務(wù)進(jìn)展為出發(fā)點，主要從以下幾個方面進(jìn)行：

前期準(zhǔn)備工作：在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)初期，任課教師要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)任務(wù)等制定合適的授課進(jìn)度。然后根據(jù)進(jìn)度安排，制作PPT、錄制課程視頻、設(shè)計教學(xué)方案和教學(xué)計劃。課件的制作和教學(xué)方案的設(shè)計要適應(yīng)應(yīng)用型本科專業(yè)的教學(xué)要求，符合學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要。此外，為了后續(xù)考核方式的改進(jìn)，教師還可以上傳試題庫、設(shè)置任務(wù)點等。

具體實施階段：經(jīng)過前期的準(zhǔn)備工作，課程門戶中已經(jīng)積累了充足的課程資料。在授課過程中，教師可以根據(jù)授課的內(nèi)容，有選擇性的設(shè)置任務(wù)點，要求學(xué)生在課下通過學(xué)習(xí)通手機(jī)APP觀看視頻、查閱資料等方式解決問題，并在課堂上展示;上課過程中，教師可以設(shè)置隨堂測試，對剛講過的知識點及時鞏固練習(xí)，并根據(jù)APP反饋的結(jié)果了解學(xué)生對知識的掌握情況，實現(xiàn)線上與線下相結(jié)合。

更新改進(jìn)階段：在學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用過程中，可以根據(jù)授課的效果和學(xué)生的反饋情況，及時對原有資料進(jìn)行補(bǔ)充、更新;或者對學(xué)生的優(yōu)秀作品進(jìn)行展示，甚至可以寫進(jìn)案例庫，應(yīng)用到以后的教學(xué)活動中。

4.4評價方式的設(shè)計

傳統(tǒng)教學(xué)手段對學(xué)生的評價方式比較單一。一是因為過程性評價需要的材料比較多，教師除了備課、上課、批改作業(yè)、輔導(dǎo)答疑之外很難抽出時間整理對學(xué)生的過程性評價材料;另外，一個老師往往不只承擔(dān)一門課程的教學(xué)工作，學(xué)生的人數(shù)比較多，對于一些開放性的作業(yè)，任課教師很難做到對每個同學(xué)的平時表現(xiàn)都給予客觀公正的評價。

超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺能夠自動跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，自動批改作業(yè)，統(tǒng)計學(xué)生當(dāng)前的各項得分情況，減輕了教師的工作壓力。在此次教學(xué)改革中，利用超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺構(gòu)建的線上與線下相結(jié)合模式如圖1所示：

在實際應(yīng)用中，教師可根據(jù)課程的特點，自主設(shè)置成績管理的構(gòu)成模塊及所占權(quán)重。學(xué)生在學(xué)習(xí)通上每完成一次作業(yè)，系統(tǒng)會自動給出評價，并更新最終成績。在本次教學(xué)改革中，最終考核仍然以試卷的形式進(jìn)行，但是為了促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)通上的綜合成績至少達(dá)到70分才可以參加最終的期末考試。

5 教學(xué)成果

通過超星網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建的《單片機(jī)原理與應(yīng)用》網(wǎng)絡(luò)課程，充分整合了教學(xué)資源，將分散的知識點系統(tǒng)化。教師在授課過程中以此為基礎(chǔ)，不斷補(bǔ)充和完善教學(xué)資源，使資源越來越豐富，涵蓋的知識點越來越全面。

為了探究超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用是否可以提升教學(xué)效果，本文以青島黃海學(xué)院2015級電氣工程及其自動化本科1班和2015級電子信息工程本科1班作為試點班級，精心設(shè)計實施方案，帶領(lǐng)學(xué)生實施了新的學(xué)習(xí)模式?，F(xiàn)以2015級電氣工程及其自動化本科1班在超星學(xué)習(xí)平臺上的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和本學(xué)期參加競賽統(tǒng)計情況為例分析，得出以下結(jié)論：

（1）學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性明顯提高。在課程資源中總共上傳了10個視頻任務(wù)點，通過對學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)度統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)僅僅兩周的時間，每個任務(wù)點都有同學(xué)觀看，而且個別同學(xué)已經(jīng)完成了所有任務(wù)點;另外，學(xué)生訪問量也有明顯增加，即使沒有上課任務(wù)的時間當(dāng)日訪問量最高的時候也達(dá)到了134人次。這表明學(xué)生在利用課余時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，超星學(xué)習(xí)通搭建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺突破了傳統(tǒng)授課方式在時間和地點上的限制，極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

（2）移動終端手機(jī)學(xué)習(xí)通方式很受歡迎。經(jīng)過與學(xué)生的溝通發(fā)現(xiàn)，幾乎所有同學(xué)都在使用手機(jī)學(xué)習(xí)通進(jìn)行學(xué)習(xí)，而使用電腦終端的很少。原因是手機(jī)較電腦而言體積小，可隨身攜帶，能充分利用零碎的時間，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

（3）階段考核成績有明顯提高。在2017年9-12月總共進(jìn)行了4次階段性考核，考核成績平均分分別為73，77，84和85，呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。這表明采用新的教學(xué)模式，有助于學(xué)生對知識的掌握，教學(xué)質(zhì)量得到提高。

（4）學(xué)生的實踐能力得到很大提高?！秵纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用》課程的實踐性較強(qiáng)，經(jīng)過一個學(xué)期的教學(xué)改革，部分同學(xué)已經(jīng)對單片機(jī)產(chǎn)生了很高的學(xué)習(xí)興趣，在2018年度山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計競賽中參與此次教學(xué)改革的班級有24人以單片機(jī)為基礎(chǔ)組隊參賽，提高了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

綜上可見，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，基于超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的使用，極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，有效促進(jìn)師生互動，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，促使越來越多的學(xué)生將被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的實踐能力。因此，在高校教學(xué)活動中可以適當(dāng)引入網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。

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校級優(yōu)質(zhì)課《單片機(jī)原理與應(yīng)用》項目，校級優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊《智能控制技術(shù)課程群教學(xué)團(tuán)隊》。

（青島黃海學(xué)院 ?266427）