基于Moodle平臺(tái)的SPOC混合式教學(xué)的應(yīng)用與分析
——以單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程為例

郭星辰

（江蘇省南京工程高等職業(yè)學(xué)校，江蘇南京，211135）

0 引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，教學(xué)改革如同插上了一對(duì)翅膀，助力教學(xué)改革不斷前行?！吨袊?guó)教育現(xiàn)代化2035》明確強(qiáng)調(diào)加快信息化時(shí)代教育變革，而《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案(2018-2022年)》強(qiáng)調(diào)要“大力推進(jìn)教育信息化，著力構(gòu)建基于信息技術(shù)的新型教育教學(xué)模式”[1]。

SPOC（Small Private Online Course小規(guī)模限制性在線課程）這個(gè)概念是由加州大學(xué)伯克利分校的阿曼德·?？怂菇淌谧钤缣岢龊褪褂玫?，是將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)的一種“線上+線下”的教學(xué)方式[2]。通過(guò)兩種教學(xué)組織形式的有機(jī)結(jié)合，可以有效的引導(dǎo)學(xué)習(xí)者深度學(xué)習(xí)，它是教學(xué)資源、教學(xué)環(huán)境、學(xué)習(xí)方式以及評(píng)價(jià)方式的混合。

Moodle平臺(tái)理念先進(jìn)、開(kāi)源免費(fèi)、功能強(qiáng)大，支持自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等模式，其豐富的日志、報(bào)表等功能可以對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，通過(guò)采集數(shù)據(jù)建立電子學(xué)習(xí)檔案袋，并統(tǒng)計(jì)分析形成評(píng)價(jià)結(jié)果。正是基于這一特點(diǎn)，選擇Moodle作為混合式學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

1 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程分析

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)是五年制高職應(yīng)用電子技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在電子類專業(yè)整個(gè)課程體系中處于承上啟下的核心地位。它以模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語(yǔ)言等課程為前期課程，后續(xù)課程如計(jì)算機(jī)控制、智能化儀器儀表等，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生利用自己掌握的知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

對(duì)于單片機(jī)理論知識(shí)或原理以了解為主，技能方面要求學(xué)生理解常用的外圍電路及其編程方法，并能夠在實(shí)際中加以應(yīng)用?；谶@一特點(diǎn)，該課程主要以任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)，每學(xué)期總課時(shí)大約為90課時(shí)（實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，受放假、實(shí)習(xí)周等因素影響，可能會(huì)更少），學(xué)生在單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室學(xué)習(xí)，硬件電路基于PROTEUES仿真電路或單片機(jī)開(kāi)發(fā)板，軟件采用C語(yǔ)言編程，學(xué)習(xí)過(guò)程中以動(dòng)手操作為主。但是，在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，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(jī)本身較難，在有限的學(xué)時(shí)中，不能深入學(xué)習(xí)或者實(shí)踐，學(xué)生普遍只能做到依葫蘆畫(huà)瓢，學(xué)習(xí)效果難以保證。

所以，依靠信息化教學(xué)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(shù)與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法相結(jié)合，做好模塊化的教學(xué)資源，同時(shí)輔助配套的模塊電路，讓學(xué)生課前、課中、課后都可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師在課堂上有針對(duì)性的進(jìn)行講解、引導(dǎo)以及總結(jié)，將學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位充分體現(xiàn)出來(lái)。所以，SPOC混合式教學(xué)方法并不是一味的讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)，而是將傳統(tǒng)的教學(xué)方法和現(xiàn)代的信息化手段充分融合在一起，最大程度的完成教學(xué)目標(biāo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程SPOC混合式教學(xué)的構(gòu)建

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程SPOC混合式教學(xué)的構(gòu)建主要包括Moodle平臺(tái)主題、課程內(nèi)容、課程資源、評(píng)價(jià)方式四個(gè)方面。

2.1 Moodle平臺(tái)主題方面

Moodle平臺(tái)主題由項(xiàng)目教學(xué)主題、視頻教學(xué)主題、考試主題、其他主題四大版塊構(gòu)成。一是，項(xiàng)目教學(xué)主題內(nèi)容主要有教學(xué)設(shè)計(jì)、PPT、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、示例程序等內(nèi)容，任課教師線上授課及學(xué)生線上學(xué)習(xí)過(guò)程基本在Moodle空間里面完成。二是，視頻教學(xué)主題主要有實(shí)踐操作視頻和單片機(jī)教學(xué)視頻，主要輔助學(xué)生完成程序編寫(xiě)，提高課堂效率。單片機(jī)教學(xué)視頻用于學(xué)生課外學(xué)習(xí)單片機(jī)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(kù)中隨機(jī)抽選出來(lái)的，學(xué)生在機(jī)房登錄平臺(tái)進(jìn)行考試，考試完成后立即顯示分?jǐn)?shù)。四是，其他主題主要包括單片機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃、電子教材等單片機(jī)教學(xué)文檔；Keil、STC_ISP、Proteus等學(xué)習(xí)單片機(jī)必備的編譯、下載、仿真軟件；項(xiàng)目所用的示例程序；還包括諸如電子發(fā)燒友、電子工程世界論壇、與非網(wǎng)、CSDN等學(xué)習(xí)單片機(jī)比較好的論壇。這些資料或工具可以直接獲取，節(jié)省了學(xué)生摸索的時(shí)間，降低了學(xué)習(xí)單片機(jī)的門檻，給學(xué)生課外學(xué)習(xí)單片機(jī)提供了有效的幫助。

2.2 課程內(nèi)容方面

本課程包含了單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的五個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目均由若干個(gè)具體的典型工作任務(wù)組成，每個(gè)任務(wù)均將相關(guān)知識(shí)和實(shí)踐（含實(shí)驗(yàn)）過(guò)程有機(jī)結(jié)合，力求體現(xiàn)“做中學(xué)”、“學(xué)中做”的教學(xué)理念，具體項(xiàng)目及任務(wù)見(jiàn)表1。

表1 課程教學(xué)項(xiàng)目及具體任務(wù)安排表

任務(wù)1.數(shù)碼管顯示2 10 12電子鐘的設(shè)計(jì)與制作任務(wù)1.數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 6 6任務(wù)2.函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)4 通信口應(yīng)用與控制3 測(cè)量?jī)x表的設(shè)計(jì)任務(wù)1.I2C總線 6 10任務(wù)2.串行口通信任務(wù)2.鍵盤控制任務(wù)3.定時(shí)報(bào)警器任務(wù)4.電子鐘制作任務(wù)1.1602液晶顯示微波爐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5任務(wù)2.12864液晶顯示任務(wù)3.電動(dòng)機(jī)任務(wù)4.微波爐控制系統(tǒng)合計(jì) 40 50 12 12

2.3 課程資源方面[3]

課程的資源建設(shè)是該課程線上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性工作，必須要做好資源建設(shè)規(guī)劃，豐富教學(xué)資源建設(shè)，主要包括課程簡(jiǎn)介、教學(xué)任務(wù)、視頻學(xué)習(xí)、教學(xué)互動(dòng)、課程建設(shè)五個(gè)模塊，資源建設(shè)情況見(jiàn)表2。

表2 課程資源建設(shè)情況

2.4 評(píng)價(jià)體系方面[4]

綜合考量Moodle學(xué)習(xí)平臺(tái)、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生學(xué)習(xí)情況以及混合式教學(xué)模式等方面因素，構(gòu)建合理、有效、全面的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)、提高課堂教學(xué)質(zhì)量以及促進(jìn)課堂教學(xué)效益。課程評(píng)價(jià)體系由學(xué)習(xí)主動(dòng)性、在線交流、學(xué)習(xí)效果以及課外拓展四個(gè)維度構(gòu)成，具體指標(biāo)與權(quán)重如表3所示。

表3 課程評(píng)價(jià)體系指標(biāo)與權(quán)重

多元化的考核評(píng)價(jià)體系全面系統(tǒng)的考核了學(xué)生單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)能力、程序設(shè)計(jì)能力，以及表達(dá)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等素養(yǎng)，有效的提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，客觀、全面、多元的對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)體系還需要在實(shí)踐中進(jìn)行進(jìn)一步檢驗(yàn)，不斷進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到最優(yōu)效果。

3 應(yīng)用分析

3.1 平臺(tái)資源應(yīng)用情況分析

自開(kāi)展單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)SPOC混合式教學(xué)以來(lái)，已有兩年有余，授課班級(jí)4個(gè)班級(jí)，約200余名學(xué)生，課程訪問(wèn)量達(dá)48000余次。主要包括教學(xué)資料、示例程序、單片機(jī)軟件、單片機(jī)論壇、教學(xué)視頻、教案、PPT、作業(yè)以及測(cè)驗(yàn)這樣幾個(gè)方面，測(cè)驗(yàn)的點(diǎn)擊率最高，達(dá)到67%，其次是作業(yè)的點(diǎn)擊率為21%，其他資源的點(diǎn)擊率均在3%以內(nèi)。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以分析得出，帶有強(qiáng)制性的課程資源是學(xué)生使用最多的，例如測(cè)驗(yàn)以及作業(yè)。教學(xué)資料、PPT、教案這一類知識(shí)性強(qiáng)的資源學(xué)生使用較少，這可能和學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及學(xué)生能力有一定關(guān)系。示例程序、單片機(jī)軟件、單片機(jī)論壇這一類一次性的資源點(diǎn)擊較少是正常現(xiàn)象，因?yàn)閷W(xué)生可以將資源下載到自己電腦里面使用。教學(xué)視頻點(diǎn)擊率低主要有兩個(gè)原因，一個(gè)是單片機(jī)機(jī)房網(wǎng)速較慢，學(xué)生雖然想在實(shí)踐中觀看視頻以解決實(shí)際問(wèn)題，但是網(wǎng)速慢導(dǎo)致視頻緩沖時(shí)間較長(zhǎng)使得學(xué)生觀看視頻的熱情降低，甚至因?yàn)橛脩趔w驗(yàn)差后面都不再使用。

3.2 學(xué)習(xí)效果分析

對(duì)授課班級(jí)調(diào)查訪談發(fā)現(xiàn)，在SPOC混合式教學(xué)模式下，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，被調(diào)查學(xué)生中近90%的人認(rèn)為這種模式的教學(xué)效益要比傳統(tǒng)教學(xué)高的多。另外，學(xué)生還認(rèn)為通過(guò)SPOC混合式教學(xué)，基礎(chǔ)知識(shí)水平和基本操作技能明顯提高，自主學(xué)習(xí)能力、分析解決問(wèn)題能力、合作學(xué)習(xí)能力也都有了不同程度地提高。

3.3 學(xué)習(xí)滿意度分析

圍繞教學(xué)形式、課程內(nèi)容、課程資源、評(píng)價(jià)方式等方面的滿意度進(jìn)行調(diào)查訪談，有32%的學(xué)生對(duì)SPOC教學(xué)模式非常滿意，49%的學(xué)生感到基本滿意。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為平臺(tái)上課程內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)、設(shè)計(jì)豐富靈活、學(xué)習(xí)方便。小部分學(xué)生反饋，新的教學(xué)評(píng)價(jià)方式，比傳統(tǒng)教學(xué)更難取得平時(shí)分，因?yàn)榭己烁蛹?xì)化、全面。還有小部分學(xué)生認(rèn)為學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，否則影響線上學(xué)習(xí)效果與體驗(yàn)。

4 結(jié)論與思考

通過(guò)研究主要得出以下四點(diǎn)結(jié)論：一是，SPOC混合式教學(xué)對(duì)于有效利用學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間來(lái)提高學(xué)生的成績(jī)、自學(xué)意識(shí)、信息收集能力以及增強(qiáng)部分學(xué)生的創(chuàng)造能力有一定的作用。二是，SPOC混合式教學(xué)對(duì)學(xué)生的自覺(jué)性和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)有著一定的要求，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)準(zhǔn)備情況也對(duì)學(xué)習(xí)效果有很大的影響，需要加強(qiáng)學(xué)生線上、線下學(xué)習(xí)情況的檢查與督促。三是，SPOC信息化教學(xué)是大勢(shì)所趨，課程改革應(yīng)該緊隨信息化發(fā)展方向，充分利用信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)。四是，單片機(jī)方面的MOOC非常豐富，在進(jìn)行單片機(jī)課程SPOC混合式教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)立足學(xué)校實(shí)際，結(jié)合學(xué)生情況，做有針對(duì)性的建設(shè)，體現(xiàn)學(xué)校特色。

盡管在單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程的SPOC研究實(shí)踐中取得了比較理想的應(yīng)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(xué)提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果和質(zhì)量。二是線上和線下學(xué)習(xí)的契合點(diǎn)如何把握。三是，評(píng)價(jià)體系在教學(xué)實(shí)踐中如何進(jìn)一步完善。