《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程線上線下混合教學(xué)模式研究

郭鶴

（鄭州科技學(xué)院，河南 鄭州 450064）

高質(zhì)量教學(xué)是每個教育工作者不斷探索和追求的目標(biāo)，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，高校教學(xué)模式也逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，線上平臺工具與資源的應(yīng)用已越來越主流地融入了日常教學(xué)活動中，線上線下混合教學(xué)模式應(yīng)運而生。2020年由于新冠疫情的影響，全國全面推行線上教學(xué)，推動了大批線上教學(xué)平臺的完善與發(fā)展。為了更好地使線上工具與傳統(tǒng)線下教學(xué)相融合，許多教育工作者對線上線下混合教學(xué)模式進行了探索與研究，并達(dá)到了一定效果。北京航空航天大學(xué)的劉雅靜老師提出通過構(gòu)建以微課為基礎(chǔ)線上平臺，學(xué)生可在課前下載學(xué)習(xí)實驗相關(guān)資料，并通過網(wǎng)上預(yù)約等方式靈活安排線下實驗，以緩解實驗室資源緊缺及理論實驗脫節(jié)問題。廣東東軟學(xué)院的陳桂蓉老師采用課前直播引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，課中引導(dǎo)討論并錄制編碼過程，課后線上布置作業(yè)引導(dǎo)復(fù)習(xí)的方式，實現(xiàn)線上線下教學(xué)各取所長，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。無錫技師學(xué)院的吳誠老師以課前學(xué)生的線上表現(xiàn)為依據(jù)將學(xué)生分組，在線下教學(xué)中因材施教從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的目的。但目前大多數(shù)線上線下教學(xué)模式是將線上、線下分為了兩個獨立的階段，課前和課后采用線上方式，而課中采用線下方式，雖緩解了線下教學(xué)的壓力，但卻將壓力加在了課前和課后的線上教學(xué)上，這雖可在一定程度上提高了學(xué)習(xí)的質(zhì)量，但卻降低了學(xué)習(xí)的效率。因此，如何設(shè)計線上線下教學(xué)模式實現(xiàn)在不降低學(xué)習(xí)效率的前提下，提高教學(xué)質(zhì)量具有十分重要的意義。

1 課程背景及現(xiàn)狀

1.1 授課對象

《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程的授課對象為機械工程學(xué)院2018級機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的學(xué)生。我校為應(yīng)用型本科院校，學(xué)生在知識儲備方面雖不如一本院校學(xué)生豐富，但在性格方面卻活潑、大膽、熱情，在教學(xué)活動中，對于自己感興趣或聽得懂的知識點，會積極響應(yīng)并主動探索，因此如何使教學(xué)活動有趣易懂是提高學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵點。

1.2 課程教學(xué)現(xiàn)狀與成因分析

《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程是一門應(yīng)用性很強的專業(yè)課，其理論知識點多且不易理解。在傳統(tǒng)教學(xué)活動中，單純的理論教學(xué)枯燥乏味，往往使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，消極上課的情緒逐漸積累。為提高教學(xué)質(zhì)量，作者在從事教育事業(yè)的7年中，積極借鑒并探索高質(zhì)量的教學(xué)方式，已取得了一定成果。目前的教學(xué)模式采用理論加課堂實驗的方式，將傳統(tǒng)理論和實驗分離的狀態(tài)進行改進，課堂實驗的加入提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在一定程度上帶動了學(xué)生的積極性，在此基礎(chǔ)上，改進了理論教學(xué)講解方式，使理論知識點更加容易理解。但課堂教學(xué)受多方面因素的影響，且實驗本身具多種有不確定性，這導(dǎo)致在有限的時間內(nèi)，課堂實驗難以正常順利進行，往往出現(xiàn)實驗無法完成的情況，這就限制了課堂實驗這一提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素的作用。

為了在課堂有限的時間內(nèi)，既完成理論教學(xué)又完成課堂實驗驗證，以達(dá)到進一步提高教學(xué)質(zhì)量的目的，現(xiàn)將課堂實驗在課堂教學(xué)中難以進行因素總結(jié)如下。

（1）學(xué)生不熟悉實驗軟件，實驗過程中軟件設(shè)置耗時較長。

（2）由于學(xué)生程度不一，為保證學(xué)生跟上進度，教師引導(dǎo)實驗時常需反復(fù)說明某一實驗關(guān)鍵點，從而拉長了整體實驗耗費的時間。

（3）實驗過程中，常出現(xiàn)很多問題，教師分身乏力顧此失彼，在給一組學(xué)生答疑的同時，另一組學(xué)生處于實驗停滯狀態(tài)，也間接降低了實驗效率。

（4）實驗結(jié)束時，理想狀態(tài)下，教師需逐組檢查實驗結(jié)果并給出成績，以鼓勵學(xué)生，但通常由于實驗耗時過長，此階段常被跳過。

這些因素導(dǎo)致本來應(yīng)簡短的課堂實驗需要占用大量的課堂教學(xué)時間，這也是有時教師為了保證教學(xué)進度而選擇放棄課堂實驗的原因。

而采用線上線下混合教學(xué)模式，結(jié)合線上平臺工具與線下課堂教學(xué)，可輔助教師在有限的時間內(nèi)，引導(dǎo)學(xué)生完成簡短的課堂實驗，從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的效果。

2 線上線下混合教學(xué)模式的探索

近年來，網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展迅速，它不僅使人們的生活更加豐富多彩，也帶來了新一波的教學(xué)改革探索，線上線下混合教學(xué)模式也隨之而來。線上線下混合教學(xué)模式并不是單純地在課前采用線上模式、課中采用線下模式、課后再采用線上模式這樣完全將線上線下分離單獨進行，這會導(dǎo)致教學(xué)活動時間大幅增加，從而使教學(xué)效率大幅降低，它應(yīng)是將線上平臺工具和線下課堂教學(xué)進行有機結(jié)合，以達(dá)到提高教學(xué)效率與質(zhì)量的目的。

2.1 線上線下教學(xué)模式的資源構(gòu)建

基于單片機應(yīng)用課程授課對象的特點，以及目前課程授課中遇到的問題，探索線上線下混合教學(xué)模式以實現(xiàn)提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量的目的。

首先，線上線下混合教學(xué)模式需要課前教師構(gòu)建線上資源，以作為課堂教學(xué)的輔助。本門課程教師構(gòu)建的主要資源有：

（1）視頻資源。教師可在課前將軟件設(shè)置流程及使用方法錄制成視頻，同時錄制本節(jié)課實驗流程視頻，實驗流程視頻的重點放在硬件接線方法和程序燒錄方法上，視頻時長控制在整個課堂實驗預(yù)留時間的1/4。

（2）課堂討論區(qū)。教師需在線上平臺構(gòu)建課堂討論區(qū)域，以供學(xué)生實時發(fā)布實驗中遇到的問題，教師和學(xué)生都可對問題進行解答，從而減輕教師現(xiàn)場答疑的壓力，以提高解決問題的效率。

（3）課堂作業(yè)。在課程即將結(jié)束時，教師在線上平臺發(fā)布課堂作業(yè)，督促學(xué)生將本節(jié)課完成的課堂實驗結(jié)果演示錄制成視頻，將硬件接線拍照，并同程序一并打包上傳，教師可在課后對其本次課堂實驗結(jié)果進行打分。

除此之外，教師還可在課堂理論講解時利用線上平臺工具進行提問并打分以提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，在課后還可布置線上實驗作業(yè)等。

2.2 線上線下教學(xué)模式實施流程

以單片機應(yīng)用課程中算數(shù)運算指令一節(jié)為例，說明線上線下混合教學(xué)模式的實施流程。本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握算數(shù)運算指令的作用并熟練應(yīng)用。

（1）課前。在課前，教師利用線上教學(xué)平臺發(fā)布實驗軟件設(shè)置方法及使用流程視頻，并發(fā)布本節(jié)課課堂實驗流程視頻，以及本節(jié)課涉及的知識點。利用平臺設(shè)置課堂討論區(qū)，并設(shè)置課堂作業(yè)與發(fā)布時間，以公告的形勢督促學(xué)生自覺預(yù)習(xí)。但考慮到本校學(xué)生的特點，以及學(xué)生其他課程的壓力，課前預(yù)習(xí)并不是整節(jié)課的重心。

（2）課中。課堂教學(xué)是教學(xué)活動的重心，在課堂上，教師首先需講解本節(jié)課的理論知識，包括算數(shù)運算指令的種類、作用、語法、格式等。在理論講解過程中可利用線上平臺工具進行提問并加分，在了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況的同時，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)信心。本節(jié)課的理論講解時間計劃為60分鐘，課堂實驗時間為30分鐘。在理論講解結(jié)束后，引出本節(jié)課課堂實驗的目標(biāo)、實驗原理以及如何通過實驗驗證所學(xué)理論，并引導(dǎo)學(xué)生跟隨線上平臺視頻資源進行實驗，并將遇到的問題發(fā)布至課堂討論區(qū)。利用視頻資源作為實驗流程引導(dǎo)，避免了教師顧此失彼、分身乏力的狀況，提高了教學(xué)活動的效率。通過線上討論區(qū)進行問題發(fā)布，解除了學(xué)生小組和小組間的空間限制，使課堂更加秩序井然，提高了學(xué)生之間相互解惑的效率，也減輕了教師的答疑壓力。

（3）課后。在本節(jié)課結(jié)束時，教師督促學(xué)生演示本節(jié)課的實驗結(jié)果，并將演示視頻及試驗資料上傳至課堂作業(yè)，沒有完成實驗的同學(xué)也可在課后繼續(xù)完成實驗并上傳。這樣避免了教師逐組檢查并打分的煩瑣過程，提高了教學(xué)效率。

2.3 實施效果

為了驗證線上線下混合教學(xué)模式是否有效可行，本學(xué)期對2018級機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)1班、2班采用線上線下混合教學(xué)模式，3班、4班仍采用之前的教學(xué)模式。通過統(tǒng)計期末成績分布，得出1班、2班期末平均得分為78分，3班、4班為76分，期末得分并無明顯差距，但通過調(diào)查問卷及訪談結(jié)果得出，1班、2班學(xué)生在課下自主學(xué)習(xí)單片機的比例明顯高于3班、4班。由此證明，線上線下混合教學(xué)模式，在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，也間接提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3 結(jié)語

采用線上線下混合教學(xué)模式進行課堂教學(xué)，能夠提高課堂實驗教學(xué)的效率，使課堂實驗?zāi)軌蛟谟邢迺r間內(nèi)順利進行，從而使課堂實驗環(huán)節(jié)發(fā)揮應(yīng)有的作用，經(jīng)過本學(xué)期的教學(xué)實踐證明，此方法提高了教學(xué)活動的效率，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與自主性。