基于網絡的“單片機課程”線上線下融合式教學方法探索

唐守強 黃 蓉

（江蘇大學京江學院，江蘇 鎮江 212000）

0 引言

2020年年初，突如其來的新冠肺炎疫情席卷全球，為此各大高校紛紛開展了線上教學的新模式[1]。目前國內疫情得到了有效的控制，教學活動也逐步恢復正常。然而國外疫情形勢依然緊張，輸入性病例時常造成新冠肺炎疫情的局部爆發，這使得部分地區學生的秋季返校受到了影響。因此可能會出現部分學生來到課堂上課，部分學生卻不能到場的情況。局部疫情的爆發同樣可能致使當地學校無法按時開學。隨著新冠肺炎疫情的常態化，使得線上教學也呈現常態化的趨勢，對線上與線下相融合的教學方法進行探索與改進勢在必行。

線上與線下融合的教學方法包含兩方面的含義。其一是對在校學生采用在線教學與傳統教學相結合的方法，充分發揮兩種教學模式的優勢，實現“線上與線下”的融合[2]。其二是對于部分學生不能到教室上課的情況，通過硬件的融合、軟件的融合，以及教師對于教學設計的融合，使遠程觀看的同學盡可能具有和教室中的學生相同的上課體驗，以達到更好的教學效果。我校選用由清華大學和學堂在線共同打造的雨課堂平臺作為教師與學生進行線上教學的重要工具[3]。作為一款在線智慧教學平臺，雨課堂可以實現師生之間課前、課中、課后等多維度的互動交流。

1 傳統“單片機”教學中存在的問題

單片機原理是車輛工程、機械設計及其自動化等工科專業的一門專業基礎課程[4]。課程主要的主要內容是：MCS-51單片機的內部硬件結構和功能、編程語言的學習與應用、中斷系統及定時/計數器的應用等。

傳統單片機課程存在的問題是：課程知識點非常的零散，課程內容抽象不易理解。同時，學生課下預習和復習不及時使得上課過程中無法跟上老師的節奏，學生的學習的效果不佳[5]。傳統課堂中師生交流較少，教師很難實時了解學生對知識點的掌握情況。課程的考核形式高度依賴期末考試，考察過程不全面等。

2 基于網絡的融合式教學方法

2.1 課前準備

首先，教師通過雨課堂教學平臺建立相應班級，通過將班級二維碼分享給學生，使每位學生都進入雨課堂的線上班級中。教師需要通過雨課堂平臺在課前為學生提供足夠多的在線教學資源，比如課件、視頻教學資源、教案、仿真動畫等，以供學生在課前完成線上預習。隨著網絡技術的發展，國家精品網絡在線課程規模迅速擴大。截至目前，比較完善的在線課程平臺有學堂在線、MOOC、愛課程等。教師可以根據自己所教內容側重點的不同，選擇合適的教學資源，推送給學生完成課前預習。

通過預習資料設置成為任務點，可以有效督促學生及時完成預習任務。學生通過進行課前預習完成相應的任務點，取得任務點分數。任務點分數的多少會影響最后的成績。在期末成績的激勵下，以及完成任務點成就感的驅使下，學生會有更高的預習熱情。同時，通過課前在討論區設置開放性的問答題，可以讓學生有所思考，帶著對知識的疑問進入課堂，更有助于其上課時注意力的集中。

2.2 課堂教學的融合式教學開展

上課過程中，通過雨課堂的網絡簽到可以方便快捷地完成課堂的考勤。因為單片機課程內容枯燥的特點，傳統的灌輸式教學模式很難長時間讓學生保持精神集中。因此可以根據課程知識將課堂分成10～15分鐘為一個模塊，在知識點講述完成后立刻利用雨課堂的隨堂測試功能對學生進行在線測驗。測試題目設置應以客觀題為主，以便于學生可以快速作答。這樣90分鐘的課程共設置5道測試題，既有助于對學生進行注意力的回收，又可以通過題目正確率實現學生掌握情況的反饋。

學生通過雨課堂觀看教師講課過程中，可以在每一頁課件上標注“不懂”或者“收藏”，既有利于自己課后對不懂的內容重點復習，也有助于教師了解整個班級學生的學習情況，以便于下節課進行查漏補缺。學生可以使用雨課堂彈幕功能回答教師的提問或者對所講知識點進行在線評論，因為彈幕的匿名性，提高了學生參與的積極性，增加了學生與老師的互動性。

2.3 遠程同學線上教學與課堂線下教學的融合

如果存在部分學生因為疫情或者其他原因，無法來到教室上課的情況。教師在課堂中，既要完成對教室內同學的教學，又要兼顧遠程學生的上課體驗。需要對所有的學生進行完整的信息投遞，解決遠程同學聽得清、看得見的問題。比如通過數據線的連接，可以將多媒體教室中的攝像頭、麥克風等設備收錄的信號實時傳遞到講臺電腦中，通過雨課堂、網絡會議平臺的直播功能將上課動態實時傳輸給遠程的學生。實現了不管是課堂上的學生還是遠程的學生，都能聽得清老師的聲音，看得見教師的講課，看得見多媒體課件，看得見老師的板書。

通過使用光感應黑板，可以使遠程學生更加清晰地看到教師的板書。教師在黑板上書寫板書時，通過紅外感應技術可以將教師的板書軌跡轉化為數字信號，實時傳輸到講臺的電腦上，從而通過教室的投影儀將板書再次投影到教室的幕布上。與此同時，通過雨課堂將數字化的板書內容傳輸到學生的手機上。使遠程的同學可以通過手機接受教師的板書文件。光感應黑板可以實現板書的數字化，相較于傳統板書的靜態圖，數字化板書更加清晰，且可以保留板書的書寫過程，更有利于學生對于知識點思路的理解。

2.4 課后學習

教師使用雨課堂平臺完成直播上課后，整個上課過程會被保留。不管是現場還是遠程的學生都可以對教師的上課過程、課堂上的板書等不懂的地方進行回看。同時，教師可以發布課后練習和任務，督促學生課后復習。教師線上對學生的課后練習進行批閱，通過后臺記錄功能，了解每一位同學的學習情況，并給出針對性的輔導方法。

3 考核方式的融合

使用線上線下相融合進行教學可以對所有學生的線上學習數據進行記錄。通過雨課堂的數據統計功能可以對學生的簽到數、彈幕數、課堂活動參與度、任務點完成度、隨堂練習及課后練習的正確率等有所統計。教師通過將每一個過程分配相應的分值，就可以實現對學生更加全面的過程性評價。最后進行的期末考試同樣占據一定的分值。這樣的考核方式相較于傳統方式更加的公平和全面，有助于提高學生的學習熱情，更能真實反映出學生在整個學期的學習情況。

4 結語

網絡技術的發展使得線上線下相融合的教學成為可能，教學的過程突破了時間和空間的限制。新的教學形式使得學生的學習方法發生了前所未有的改變，提高了學生的自我學習能力和交流能力。教師在整個教學過程中也實現了角色的改變，不再只是知識的傳授者，也成為教學過程的設計者和學生學習的引導者。隨著網絡技術和在線資源的豐富，線上與線下相融合的教學方法值得進一步研究。