基于單片機課程的線上線下混合教學模式

張婷

（山西大學商務學院，太原030001）

0 引言

2020 年的新冠疫情讓教師需要認真思考如何開展教學，如何開展好教學。積極響應“停課不停學、不停教”的號召。

2018 年，教育部提出一流課程“雙萬計劃”，該計劃將從2019 年起共評選出7000 門國家精品線下線上混合式“金課”和線下“金課”。本著積極向“金課”靠攏的原則，借著線上平臺開展教學的東風，順利開展了《單片機及應用》課程4 個月線上教學，通過不斷的摸爬滾打，認真學習參考了一些國家精品課程資源的授課形式、開展模式、測驗模式等，形成了一套較為體系的教學方案，和一套較為完整的線上教學資源，并計劃在后續的教學中繼續開展線上和線下結合的混合式教學方法。

1 課程資源建設

內容是課程的靈魂，經過多年的線下課程教學總結，單片機課程以項目驅動式開展，并采用ADIE（分析、設計、實施、評價）模式設計項目。通過精心設計的4 個綜合項目和12 個子項目[1-3]以及子項目下若干小項目，包含了課程的所有知識點，課程項目劃分二級示意圖見圖1，各個二級項目都進行了進一步二級甚至三級細分。針對課程應用性強以及線上教學看不見摸不著、注意力集中時間短、學習形式單一等特點進行分析、設計出所有項目以及教學模式，并通過項目教學實施，從而反思評價項目以及教學，形成課程的良性循環。

最終形成了一套較為完善的課程資源。包括：課程電子教材、精講視頻、PPT、線上每節課學習任務表、測驗題庫等。

圖1 中，可以看到把課程劃分為四個項目，并把項目進行拆解，再對子項目進行細分，這種方法不但有助于知識點精講，而且很適合線上視頻時間不宜太長的特點。以聲光音樂燈為例，音樂本身項目式可以實現發光二極管炫彩流動，按鍵播放音樂，按鍵實現電子琴并可以顯示音符的綜合項目。把項目拆解為，點亮一個LED、流水燈、音樂播放器、電子琴四個子項目。四個子項目又進行進一步細化，例如點亮一個LDE 燈拆解為單片機最小系統，單片機I/O 口控制LED 燈亮滅。其中單片機最小系統又可以拆解為單片機內部結構、單片機時鐘電路、單片機復位電路、單片機供電等細小知識點。通過拆分，講解細小知識點，再反向組合、拼湊最終實現綜合項目。綜合項目實現以后，又可以提出項目拓展，很好地提高了學生主動思考和綜合設計能力。

圖1 單片機及應用二級項目示意圖

2 課程教學方案

《單片機及應用》課程采用“學習通”平臺上傳資源，管理學生簽到、成績等。騰訊直播進行重難點講解、答疑，微信作為輔助答疑工具開展教學[4]。

通過課前、課中、課后的“三環六步”上課流程進一步說明教學方案，示意圖見圖2。

（1）課前

提前5 天發布基礎知識點教學資源，并發布學習通“通知”通知學生，靈活應用網上教學優點，學生可以隨時隨地學習。預習重點已在上一節課最后告知學生，方便學生預習。并在線上電子教案中，說明指明本節預習內容，重難點以及上課流程。

（2）課中

①課前10 分鐘，采用學習通或者微信紅包簽到。為了讓學生在家保持精神風貌，可以適當采用拍照等多種有意思的方法進行簽到。微信簽到作為學習通擁堵時備選方案。

②學生自學視頻。知識點視頻時間控制在30 分鐘左右。

③學生實際操作、完成隨堂作業。隨堂作業也是在課前5 天隨章節發布。該課程應用性較強，在線下上課時也是排在機房，需要增加學生的實際動手操作時間，以及遇到問題分析解決問題的時間。

④主題討論。在課堂一開始就發布本節課的知識點主題討論，方便大家在各環節互助，討論以小組形式進行，先在主題討論區（或者微信群）生生互相、師生互助提出并解決問題。個別問題個別解決，共性問題統一答疑。

⑤騰訊會議直播答疑。答疑主題討論后的共性問題，通過選人，搶答和直播平臺問卷等形式檢查學生在線情況。在直播最后提出下一節預習重點。

⑥反思提升。學生自主完成擴展知識點內容。并可以繼續在主題討論區提問，教師看到問題后及時解答學生提出問題。

（3）課后

課后及時批閱作業，并點評優點缺點。無論是線上還是線下教學，評估學習情況是非常重要的環節。教師可以通過平臺清晰的看到學生對知識點的完成情況，完成時間，通過訪問高峰時間分析學生學習特點；表揚完成作業積極的同學，提醒未完成作業同學；通過測試的正確率又可以掌控學生對知識點的掌握情況。

總結，總結當堂答疑的共性問題，并在以后的教學環節中提前設置預習、設置重點講解或者增加習題練習，爭取讓學生可以簡單明了地學會所有知識點。

圖2 單片機及應用課程教學流程圖

通過眾多種數據，可以很好的評估教學效果，從而反饋到線上教學的分析、設計、實施環節，形成教學的良性循環[5-6]。

3 課程思政

“國家興亡、匹夫有責”，積極響應并嚴格執行國家各項防疫號召。將課程思政貫穿到教學的各個環節。

每節課注意提醒學生安全防疫，并發送防疫一線正能量鏈接，注意居家增強體質，增強戰勝疫情的信心；機遇與挑戰并存，提醒學生利用長時間居家時間查漏補缺，提高自身技術能力；作業發放答案時添加勵志圖片，并評語鼓勵，多表揚，少批評；對少數任務點完成不理想學生進行私聊并發布教學預警提示；線下開學后，精心制作了“開學第一課”防疫快閃PPT。

多方位思政，并根據細化知識點結合現代科技熱點提高學生對電子學科的熱愛。并建立了課程思政案例庫，供學生在相關知識點自己閱讀或者教師調用。

4 課程考核及評價方法

過程與結果并重，提倡課堂善于思考，積極提問，互相幫助解答問題。

課程成績=平時成績40%+期中測驗10%+期末考試50%

（1）平時成績

學習通平臺統計的各項活動、作業成績，線下開學后仍然利用平臺組織評分。

觀看視頻40%；章節測驗30%，客觀題在提交后直接由系統判分，主觀題由老師批改判分，測驗答案在教師評分后可查看；簽到5%；課堂互動25%：包括選人、搶答、投票、問卷、主題討論等。對表現優秀的學生教師也可以手動加分，除了加分機制，還設置了減分機制，例如有的學生選人不在，教師可以手動減分。

（2）期中測驗

通過學習通平臺完成線上測驗。測驗時試題從作業庫抽取并教師統一調整，測驗中包括附加題，綜合考察了學生的線上學習情況。讓學生對自己的學習情況進行排摸，也讓老師整體掌握學生的學習情況從而調整教學安排。

（3）期末考試

嚴格按照教學大綱及相關要求進行線下期末考試。線下考試也可以借助平臺，平臺可以方便的自動評判客觀題，并且給出考試結果分析。

5 結語

通過線上教學并到線下的轉變過程，發現了線上線下的一些問題。

（1）作業測驗有重復現象。提出了一般性解決方案，比如操作作業一般讓學生提交視頻并進行聲音講解，除了避免抄襲能進一步對所學內容進行加強，并能加深對學生的了解。拓展作業，開放性作業也是較為合適的選擇，更容易激發學生的學習熱情，但是要注意拓展難度不易太大。后續增加作業庫，增加單元測驗，并區分作業難易等級，隨機并分等級選題。

（2）小組討論形式不夠靈活。小組討論采用在主題討論區跟帖方式進行，有的小組沒看到自己組員的帖子會重新發帖，或者有些重復的問題沒有辦法進行統計等。后續可根據需求采用ZOOM 分組討論，或者線下智慧教室分組討論。

（3）進一步完善課程資源，聯系最新社會動態，及時更新課程內容，將課程思政做到教學的具體環節。教學過程要建立平等、和諧的師生關系，注重各個環節與學生的緊密聯系，啟發式、引導式教學，并注意生生互動。

通過統計，學生線上學習均分76，80～99 分29%，60～79 分68%，40～59 分3%，成績分布較為理想，視頻提前觀看率達到40%作業，可見學生對線上學習積極性較高，學習效果較佳。學生對線上視頻可重復觀看性以及線上活動互動方式反映良好，進一步將線上資源及組織進行延續，在后續的教學中充分利用線上資源以及課堂活動助手，充分發揮線上線下結合的混合式教學方法優勢。