單片機(jī)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在線教學(xué)實(shí)踐
——以山東廣播電視大學(xué)為例

王 娟

(山東廣播電視大學(xué)，山東 濟(jì)南 250014)

為加強(qiáng)新冠肺炎疫情防控，全國(guó)各級(jí)各類學(xué)校積極響應(yīng)教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的號(hào)召，綜合運(yùn)用各種信息化手段，開(kāi)展在線教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。[1][2]

一、在線教學(xué)環(huán)境調(diào)查

(一)在線授課平臺(tái)調(diào)查

目前，在線授課平臺(tái)種類繁多、功能多樣，其性能好壞直接影響到在線教學(xué)的效果。[3]在線授課平臺(tái)的選擇應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：可實(shí)現(xiàn)PPT課件播放；可進(jìn)行桌面實(shí)驗(yàn)步驟操作演示；可對(duì)授課過(guò)程進(jìn)行回放；可實(shí)現(xiàn)學(xué)生上課考勤管理；可實(shí)現(xiàn)在線討論、提問(wèn)等互動(dòng)功能；可布置項(xiàng)目任務(wù)作業(yè)；且由于疫情期間在線上課并發(fā)數(shù)會(huì)大大增加，教學(xué)平臺(tái)應(yīng)具有較高的穩(wěn)定性，盡量避免卡頓現(xiàn)象?；谝陨弦蛩乜紤]，筆者結(jié)合單片機(jī)課程特點(diǎn)和具體的授課需要，選取了騰訊課堂作為單片機(jī)課程主要在線直播授課平臺(tái)，并選取超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)在線分享課程資源及布置作業(yè)。

(二)在線聽(tīng)課情況調(diào)查

筆者授課的班級(jí)為本校高職2018級(jí)電子信息班學(xué)生，共計(jì)53人。筆者對(duì)學(xué)生在線聽(tīng)課情況進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，發(fā)放問(wèn)卷53份，收到問(wèn)卷53份。根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，學(xué)生基本可以滿足在線聽(tīng)課所需的軟硬件環(huán)境。

1. 100%的學(xué)生都有智能手機(jī)，86.79%的學(xué)生家中有WIFI信號(hào)，88.68%的學(xué)生家中手機(jī)移動(dòng)信號(hào)良好，84.91%的學(xué)生辦理了手機(jī)流量包月。

2. 90.57%的學(xué)生家中配備有電腦，電腦的操作系統(tǒng)全部為Windows。

3. 在學(xué)生反饋的意見(jiàn)中，學(xué)生希望在線聽(tīng)課平臺(tái)滿足下述要求：可以看回放、可以與老師進(jìn)行課堂互動(dòng)、教學(xué)過(guò)程要考慮學(xué)生尚未發(fā)放教材的實(shí)際情況。

二、在線教學(xué)實(shí)踐

單片機(jī)原理與應(yīng)用是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，有些概念比較抽象、繁雜。為了有效提高整個(gè)教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)效性，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，本文采用項(xiàng)目引領(lǐng)、理實(shí)結(jié)合、多重評(píng)價(jià)的教學(xué)思路，充分發(fā)揮線上教學(xué)工具的優(yōu)勢(shì)，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，實(shí)踐單片機(jī)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在線教學(xué)的全部過(guò)程。[4]

(一)項(xiàng)目引領(lǐng) 任務(wù)驅(qū)動(dòng)

單片機(jī)課堂采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，利用項(xiàng)目引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)。在具體授課過(guò)程中，通過(guò)設(shè)計(jì)具體的實(shí)施項(xiàng)目，將學(xué)生需要掌握的知識(shí)點(diǎn)巧妙地設(shè)計(jì)在各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的學(xué)習(xí)任務(wù)中，通過(guò)學(xué)習(xí)并掌握這些具體的學(xué)習(xí)任務(wù)(詳見(jiàn)下表1)，[5]學(xué)生不僅可以深入淺出地學(xué)習(xí)51單片機(jī)各部件的工作原理，而且可以學(xué)會(huì)如何運(yùn)用這些理論知識(shí)，學(xué)習(xí)也由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到了很大的提高。

表1 單片機(jī)課程在線學(xué)習(xí)任務(wù)列表

根據(jù)學(xué)校教學(xué)安排，單片機(jī)課程每周安排4課時(shí)，4課時(shí)連上，2課時(shí)理論知識(shí)講授，2課時(shí)實(shí)踐任務(wù)講授，基于騰訊課堂單片機(jī)課程的部分在線直播授課記錄詳見(jiàn)下圖1。通過(guò)平臺(tái)提供的在線統(tǒng)計(jì)功能，教師每周在線授課平均時(shí)長(zhǎng)達(dá)198分鐘，學(xué)生每周在線聽(tīng)課平均時(shí)長(zhǎng)達(dá)185分鐘。因考慮學(xué)生視覺(jué)疲勞及在線聽(tīng)課效果，在整個(gè)授課過(guò)程中會(huì)安排大約共計(jì)30分鐘左右(分3次)的休息時(shí)間。

圖1 基于騰訊課堂單片機(jī)課程的部分在線直播授課記錄

(二)理實(shí)結(jié)合 軟硬同步

單片機(jī)是注重理論，也很注重實(shí)踐的一門(mén)課程，在課程授課過(guò)程中，采用理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、硬件設(shè)計(jì)與軟件編程的有機(jī)結(jié)合，師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，理論和實(shí)踐、硬件和軟件設(shè)計(jì)交替進(jìn)行。

圖2 基于Protues仿真工具設(shè)計(jì)硬件電路

圖3 基于Keil uVision4編寫(xiě)軟件程序

(三)多重評(píng)價(jià) 注重過(guò)程

因在線學(xué)習(xí)教師與學(xué)生之間不能面對(duì)面進(jìn)行直接交流，所以教師不能及時(shí)準(zhǔn)確掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，為了解決這個(gè)問(wèn)題，筆者將課程評(píng)價(jià)體系分為三個(gè)方面：考勤及課堂表現(xiàn)、過(guò)程性考核、結(jié)業(yè)性考試(詳見(jiàn)下表2)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生在線學(xué)習(xí)過(guò)程及參與程度，每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目及課程總分均采用百分制。[7]

表2 單片機(jī)課程多重評(píng)價(jià)體系

通過(guò)上述多重評(píng)價(jià)體系的實(shí)施，對(duì)平時(shí)積極參與、表現(xiàn)較好的學(xué)生，及時(shí)給予鼓勵(lì)，對(duì)缺勤、遲到、課程表現(xiàn)不積極、過(guò)程性考核作業(yè)不能認(rèn)真完成的學(xué)生，及時(shí)給予反饋，監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，保證課堂的在線教學(xué)效果，也使考核評(píng)價(jià)更趨于合理和公平。

(四)線上教學(xué) 發(fā)揮優(yōu)勢(shì)

一方面，單片機(jī)課程充分借助了騰訊課堂平臺(tái)分享PPT功能及分享屏幕功能開(kāi)展理論及實(shí)踐在線直播教學(xué)，并且充分發(fā)揮了平臺(tái)所提供的討論區(qū)、簽到、答題卡及語(yǔ)音連麥等功能開(kāi)展師生互動(dòng)，取得了不錯(cuò)的效果，騰訊課堂平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的部分師生在線互動(dòng)情況詳見(jiàn)圖4。同時(shí)，學(xué)生可通過(guò)平臺(tái)提供的回放功能鞏固復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)。教師可根據(jù)平臺(tái)在線統(tǒng)計(jì)的考勤表掌握學(xué)生的出勤情況，從而可以有針對(duì)性地對(duì)個(gè)別缺勤學(xué)生進(jìn)行談話或幫扶，確保網(wǎng)上教學(xué)“一個(gè)都不少”。

圖4 騰訊課堂師生在線互動(dòng)情況統(tǒng)計(jì)

另一方面，單片機(jī)課程充分借助超星學(xué)習(xí)通的資料分享及作業(yè)管理功能，分享授課過(guò)程中用到的學(xué)習(xí)資料，同時(shí)，針對(duì)學(xué)生提交的任務(wù)工程文件，實(shí)現(xiàn)學(xué)生線上作業(yè)的提交、批改及統(tǒng)計(jì)匯總。

三、在線教學(xué)評(píng)價(jià)

為了更加科學(xué)地評(píng)價(jià)單片機(jī)課程在線教學(xué)效果，筆者設(shè)計(jì)了評(píng)估統(tǒng)計(jì)表，對(duì)2018級(jí)電子信息班進(jìn)行了在線問(wèn)卷調(diào)查，發(fā)放問(wèn)卷53份，總計(jì)收到問(wèn)卷50份。評(píng)價(jià)項(xiàng)目及評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示。

表3 單片機(jī)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在線教學(xué)實(shí)踐評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)表

采用模糊綜合評(píng)價(jià)法[8]對(duì)單片機(jī)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在線教學(xué)實(shí)踐效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中X1項(xiàng)，86%的人評(píng)價(jià)優(yōu)秀，10%的人評(píng)價(jià)良好，4%的人評(píng)價(jià)一般，較差無(wú)人評(píng)價(jià)，可用模糊集[0.86 0.10 0.04 0]表示，這就是對(duì)第一個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目X1的模糊評(píng)判結(jié)果。類似地，對(duì)其他6個(gè)因素也可以求出模糊評(píng)價(jià)集，這樣就可以得到總的模糊評(píng)價(jià)矩陣：[9]

若對(duì)這7個(gè)項(xiàng)目的權(quán)重系數(shù)定義為：

A=[0.25 0.15 0.2 0.1 0.05 0.15 0.1]，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)法，采用模糊矩陣運(yùn)算法則，對(duì)單片機(jī)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在線教學(xué)實(shí)踐效果評(píng)價(jià)為：

B=A°R=[0.25 0.2 0.12 0.02]

在[0.25 0.2 0.12 0.02]中，4個(gè)值分別對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)等級(jí)優(yōu)秀Z1、良好Z2、一般Z3、較差Z4。其中Z1的分值最大，故對(duì)單片機(jī)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在線教學(xué)實(shí)踐評(píng)價(jià)為優(yōu)秀。

四、小結(jié)

本文基于騰訊課堂及超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，結(jié)合單片機(jī)課程教學(xué)特點(diǎn)，基于項(xiàng)目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)思路，采用理實(shí)結(jié)合、軟硬同步的教學(xué)方法，通過(guò)多重評(píng)價(jià)體系重點(diǎn)監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)效果，充分發(fā)揮在線教學(xué)軟件的優(yōu)勢(shì)，實(shí)踐單片機(jī)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)在線教學(xué)的全部過(guò)程，通過(guò)學(xué)生反饋的調(diào)查問(wèn)卷分析，可以看出該教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)取得了良好的效果。