基于超星平臺的單片機課程混合式教學模式探索與實踐

陳玉杰 劉樹美 劉培學 董麗

摘要：《單片機原理與應用》是機電類本科專業(yè)的重要專業(yè)課，在分析應用型本科院校工科專業(yè)的《單片機原理與應用》課程教學現(xiàn)狀基礎上，探索了單片機課程教學過程的新模式。以超星網(wǎng)絡學習平臺為依托，按照課上與課下、線上與線下相結合的教學模式進行網(wǎng)絡課程的整體設計與資源建設，促進學生課前自主學習、課下與教師有效交流，激發(fā)了學生的學習主動性。

關鍵詞：應用型本科 單片機 超星平臺 教學改革

1 概述

在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，應用型本科教育的教學內(nèi)容和教學形式都需要與時俱進，持續(xù)更新。應用型本科院校工科專業(yè)的《單片機原理與應用》課程教學也呈現(xiàn)出新的特點，面臨新問題、新要求。學生的學習方式不再局限于傳統(tǒng)的課堂式教學，因此各應用型本科院校相繼構建網(wǎng)絡教學平臺，依托各種信息化教學方法，實施課程教學改革。

2 教學改革的必要性

《單片機原理與應用》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，需要調動學生自主深入課程，由學習興趣帶動理論學習熱情，從而理論指導實踐。為提高學生的學習能力，教師在教學過程中對該課程進行了教學改革，如采用項目教學、任務驅動等教學方法，將相關知識點融入到相關任務中進行講解，通過實際項目的完成來提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。但是，在教與學的過程中，僅靠課堂講授的教學方式不利于提高學生學習的積極性和主動性，學生在自學過程中遇到的問題得不到及時解決，導致項目完成不理想，進而失去對單片機的學習興趣。

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

3 超星網(wǎng)絡課程平臺

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

超星網(wǎng)絡課程平臺主要包含課程門戶、教學資源管理、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課程，將PPT、視頻、圖片等教學資源上傳到資源管理空間，并可以通過教學平臺向學生傳達通知、作業(yè)，組織章節(jié)測驗，通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)實時了解學生學習的動態(tài)，適當調整教學目標;學生也可以通過課程資料里面教師對課程的介紹和教學任務與目標的解讀更全面的了解所學課程，根據(jù)教學資源自主學習或與老師、同學進行學習交流。以上各個模塊之間緊密結合，為網(wǎng)絡教學的順利開展提供全方位支持。

4 教學改革的整體設計

4.1改革目標

本課程以應用能力培養(yǎng)的教學目標為導向，在課程原有基礎上結合“互聯(lián)網(wǎng)+”教育思想，開展基于超星網(wǎng)絡平臺的教學研究。目的在于構建更加合理的課程內(nèi)容體系，完善教學環(huán)節(jié)和教學資源建設，爭取在課程內(nèi)容、教學方法、教學資源建設等方面取得突破性進展，將基于超星網(wǎng)絡學習平臺的《單片機原理與應用》課程建設成為同類課程的示范性課程，推動網(wǎng)絡教學手段在高校教學過程中的應用。

4.2課程教學內(nèi)容的設計

根據(jù)課程建設目標，逆向倒推《單片機原理與應用》課程的知識結構，形成了以工程應用為出發(fā)點;教學中程序設計以C語言為主，結合匯編語言加強對硬件存儲的理解;采用項目教學、任務驅動等教學方法，結合Keil和Proteus仿真軟件的講解，將一個完整的系統(tǒng)設計的知識點融入到相關任務中，通過實際項目的完成來提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題和自主學習的能力。

4.3網(wǎng)絡課程資源建設

課程資源的建設要適應教學的需要，保證教學過程的順利進行。基于超星學習平臺的《單片機原理與應用》課程資源建設從方便學生自主學習和任務進展為出發(fā)點，主要從以下幾個方面進行：

前期準備工作：在網(wǎng)絡教學資源建設初期，任課教師要根據(jù)教學目標、教學任務等制定合適的授課進度。然后根據(jù)進度安排，制作PPT、錄制課程視頻、設計教學方案和教學計劃。課件的制作和教學方案的設計要適應應用型本科專業(yè)的教學要求，符合學生自主學習的需要。此外，為了后續(xù)考核方式的改進，教師還可以上傳試題庫、設置任務點等。

具體實施階段：經(jīng)過前期的準備工作，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，有選擇性的設置任務點，要求學生在課下通過學習通手機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，教師可以設置隨堂測試，對剛講過的知識點及時鞏固練習，并根據(jù)APP反饋的結果了解學生對知識的掌握情況，實現(xiàn)線上與線下相結合。

更新改進階段：在學習通網(wǎng)絡教學平臺的使用過程中，可以根據(jù)授課的效果和學生的反饋情況，及時對原有資料進行補充、更新;或者對學生的優(yōu)秀作品進行展示，甚至可以寫進案例庫，應用到以后的教學活動中。

4.4評價方式的設計

傳統(tǒng)教學手段對學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)、輔導答疑之外很難抽出時間整理對學生的過程性評價材料;另外，一個老師往往不只承擔一門課程的教學工作，學生的人數(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的平時表現(xiàn)都給予客觀公正的評價。

超星學習通網(wǎng)絡教學平臺能夠自動跟蹤學生的學習進度，自動批改作業(yè)，統(tǒng)計學生當前的各項得分情況，減輕了教師的工作壓力。在此次教學改革中，利用超星學習通網(wǎng)絡教學平臺構建的線上與線下相結合模式如圖1所示：

在實際應用中，教師可根據(jù)課程的特點，自主設置成績管理的構成模塊及所占權重。學生在學習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。在本次教學改革中，最終考核仍然以試卷的形式進行，但是為了促進學生自主學習的積極性，要求學生在學習通上的綜合成績至少達到70分才可以參加最終的期末考試。

5 教學成果

通過超星網(wǎng)絡平臺構建的《單片機原理與應用》網(wǎng)絡課程，充分整合了教學資源，將分散的知識點系統(tǒng)化。教師在授課過程中以此為基礎，不斷補充和完善教學資源，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)絡教學平臺的使用是否可以提升教學效果，本文以青島黃海學院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，精心設計實施方案，帶領學生實施了新的學習模式。現(xiàn)以2015級電氣工程及其自動化本科1班在超星學習平臺上的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和本學期參加競賽統(tǒng)計情況為例分析，得出以下結論：

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

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

（3）階段考核成績有明顯提高。在2017年9-12月總共進行了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模式，有助于學生對知識的掌握，教學質量得到提高。

（4）學生的實踐能力得到很大提高。《單片機原理與應用》課程的實踐性較強，經(jīng)過一個學期的教學改革，部分同學已經(jīng)對單片機產(chǎn)生了很高的學習興趣，在2018年度山東省大學生機電產(chǎn)品創(chuàng)新設計競賽中參與此次教學改革的班級有24人以單片機為基礎組隊參賽，提高了學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

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

參考文獻：

[1]王燕燕.基于超星泛雅網(wǎng)絡課程平臺的高職《PLC及其應用》課程資源建設及教學實施[J].電子測試，2016（17）： 102-103.

[2]陳峰，李玲.基于泛雅網(wǎng)絡學習平臺的高職《單片機應用技術》網(wǎng)絡課程建設[J].電腦知識與技術，2017，13（11）： 96-97.

[3]施華，鄧海鷹，雷紅梅.基于超星學習通的混合式學習模式探索——以高職電路基礎課程為例[J].廣西教育，2017 （23）：184-186.

校級優(yōu)質課《單片機原理與應用》項目，校級優(yōu)秀教學團隊《智能控制技術課程群教學團隊》。

（青島黃海學院 ?266427）