臺州科技職業學院 浙江 臺州 318020
《無人機編程應用技術》是飛行器制造技術專業的一門專業核心課程,該課程的教學目的是通過理論教學與實驗環節,使學生正確理解無人機系統結構、四旋翼無人機的結構與原理,MPU-6050傳感器工作原理,飛控核心算法,掌握無人機編程基礎知識,并可以綜合應用所學知識分析實際問題,為飛行器生產制造、科學研究和試驗設備等領域的編程技術應用與開發奠定一定的基礎。該課程培養學生編程綜合應用分析能力及真正解決實際問題的相關技能,提高學生對編程工作的適應性,為學習后續的有關課程以及從事飛行器制造技術工作打下扎實的基礎。該課程理論性、邏輯性強,對于沒有編程基礎、數學基礎薄弱的職業院校大一新生而言難度較大,亟待提升學生學習的主動性與積極性。云班課能夠有效實現線上、線下教學資源共享、教學互動及反饋的平臺,應用好云班課可極大限度地調動學生學習主動性與積極性,達到“學中做,做中學”的效果[1-2]。
(1)教學方式陳舊
傳統課堂教學普遍存在“教學為主”的現象,當教學知識點偏多時,教師常選用“滿堂灌”的形式講述知識點。學生則被動接受知識,缺乏獨立思考。知識點掌握情況難以有效量化,對學生綜合素質發展不利。
(2)學習反饋受限
教師與學生間的教學互動受限于課堂上,教師在課前無法及時掌握學生對新知識的了解程度;教師在課后無法有效評估學生對知識的掌握情況。由于缺乏教學反饋,無法及時調整授課內容,優化教學進度,更難以對學生開展個性化的指導。
(3)評價方式單一
教學評價往往以考試成績為主,缺乏對學習過程性的合理評價,課前、課后的評價幾乎是空白,無法全面地評定學生學習情況。
在互聯網日新月異的當下,信息化教學為教學活動輸入了新動力,以計算機、智能手機等為終端,云班課、超星等教學平臺的使用也日益普及?!熬€下+線上教學”可以緩解傳統教學的部分問題,逐漸在職業院校教學中流行起來。云班課教學平臺是根據人工智能技術開發的,開課前,教師創建班課,學生以班課號進入班課。借助智能手機、計算機等終端,課前三天,教師可發布資源供學生預習,讓學生提前了解并自學相關知識,為課堂學生打下基礎。上課前,教師可發起多種模式的簽到(一鍵簽到限時簽到手勢簽到),了解學生到課情況。課中,教師可發起投票問卷、頭腦風暴、布置任務等,充分調動學生積極性,時時掌握學生課堂學習進度。課后,教師可發起測試、作業,讓學生鞏固所學知識,通過查看測試結果及批改作業,了解學生知識點掌握情況[3]。從課前到課中,再到課后,云班課后臺全程記錄學生學習數據,為后續教學提供數據支撐,通過分析學習數據,教師可實行有針對性的教學方案,提升教學質量。云班課非常好地實現了線上線下教學,推動著教學模式的創新[4],本文以云班課教學實踐為切入點開展研究。
本研究以臺州科技職業學院《無人機編程應用技術》課程為依托,首次課時,學生自由組隊,4-5人一組,并推選一名負責人。教學按課前、課中、課后分三個階段:
(1)課前
在課程三天前,將學習資源(如在線課程、課件、案例、視頻、文檔、圖片、音頻等)上傳至云班課資源中,布置學習任務給學生,并讓小組負責人提醒組員完成任務,確保課前預習落實到位。學生在了解學習目標后,主動查看學習資源,完成學習任務,在學習時如遇困難,可在線聯系教師,及時反饋問題。《無人機編程應用技術》共上傳學習資源110個,其中《無人機飛行的原理和組成》學習資源20個,《Scratch控制無人機飛行》學習資源30個,《C語言基礎》學習資源30個,《無人機編程算法》學習資源30個。學習資源緊扣《無人機編程應用技術》課程目標和重難點,通過學習任務的布置,讓學生提前了解課堂學習重點。
(2)課中
教師作為課堂組織者,如何組織好課堂教學是重中之重,需提前在云班課上設置豐富的教學活動,包括簽到(一鍵簽到限時簽到手勢簽到)、回答問題(包括舉手、搶答、隨機選人、手動選人、小組評價)、投票問卷、頭腦風暴、輕直播/討論、作業/小組任務、測試等,后臺時刻記錄每位學生的學習情況,并轉換成對應的經驗值,教師還可根據學生或小組表現給予一定的經驗值。
《無人機編程應用技術》課中共發起教學活動190次,其中簽到28次,回答問題54次,投票問卷18次,頭腦風暴20次、輕直播/討論20次、測試20次、作業/小組任務30次,涵蓋無人機飛行的原理和組成、Scratch控制無人機飛行、C語言基礎、無人機編程算法;回答問題54次,包括舉手、搶答、隨機選人、手動選人、小組評價,充分調動學生積極性;發布頭腦風暴可激發學生對知識點的舉一反三。
(3)課后
教師發布作業/任務,鞏固學生所學課程知識,并上傳課堂視頻、課件、拓展資料等,以供學生課后反復練習鞏固,使學生牢固掌握知識點,并進行拓展知識的學習。教師可結合任務完成情況,點評打分,并給予對應的經驗值。組織答疑、總結、反思,持續優化教學計劃、方案,制定后續教學計劃,發布新任務。
本項目根據《無人機編程應用技術》教學實踐的研究,從后臺導出教學各環節數據,選取一些教學活動,結合統計軟件探究考試成績與云班課經驗值之間的符合度,以P<0.05判定差異具有顯著性。根據考試成績的平均值及標準差(75.2±14.2)、學生人數(42人)和得分對應比例,以75分為分割點,并根據獨立樣本T檢驗法分析考試成績與各活動影響的顯著性,具體情況如下表1所示。

表1 成績與各活動影響的顯著性
經分析可知,測試、作業/小組任務對考試成績呈現出顯著性差異;資源學習、簽到、頭腦風暴等對考試成績未呈現出顯著性差異。作業/小組任務可有效提升學生解決問題的能力。
云班課平臺能有效地填補傳統課堂教學的不足之處,學生可登錄云班課APP隨時、隨地輕松學習[5],教學方式也有所創新,從傳統的課堂教學,轉變為課前、課中、課后多階段的教學活動。應用云班課,教師可設計豐富多樣的教學活動,充分安排教學時間,設計課堂實訓,引導學生自主學習、自我提升,以提升教學質量。本文根據《無人機編程應用技術》的云班課教學實踐研究,分析各教學活動對成績的影響,研究表明作業/任務和測試對《無人機編程應用技術》課程的學生學習成績影響較大,而資源學習、簽到、頭腦風暴等對學生學習成績的影響無顯著性差異。