李 穎，鄭新旺，王 敏，楊光松

(1.集美大學(xué)誠毅學(xué)院；2.集美大學(xué)信息工程學(xué)院，福建 廈門 361021)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)”的應(yīng)用，涌現(xiàn)了很多種教學(xué)APP軟件。借助這些軟件，教師可以構(gòu)建課程教學(xué)互動(dòng)平臺，對課堂教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，監(jiān)控學(xué)習(xí)效果，查漏補(bǔ)缺，設(shè)計(jì)適合學(xué)生特點(diǎn)的課前、課堂、課后混合式的教學(xué)模式。

“超星學(xué)習(xí)通”是超星網(wǎng)推出的面向智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端的教育和學(xué)習(xí)APP[1]。用戶可以通過移動(dòng)終端的應(yīng)用商店(安卓)或 App Store(蘋果)下載“超星學(xué)習(xí)通”APP，注冊后即可在線自助瀏覽、查閱和下載海量視頻、書籍、PPT、圖片等資料，參與課程學(xué)習(xí)、論壇討論等在線學(xué)習(xí)活動(dòng)。

“超星學(xué)習(xí)通”資源豐富、使用便捷、互動(dòng)性好，打破傳統(tǒng)教學(xué)的局限性，增加“慕課”“測驗(yàn)”“反饋”“督學(xué)”“搶答”“直播”“問卷”“通告”“討論”等創(chuàng)新型功能，拓展教學(xué)渠道，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，滿足個(gè)性化、多樣性的教學(xué)需求[2]，大大提升學(xué)習(xí)效率和教學(xué)效果，對解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的教學(xué)方法單一、教學(xué)內(nèi)容枯燥、評測體系簡單等問題，提供有效的借鑒[3]。

一 “MCU原理與應(yīng)用”傳統(tǒng)教學(xué)狀況

“MCU原理與應(yīng)用”是電子信息類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有很強(qiáng)的綜合實(shí)踐要求。該課程涵蓋電路、數(shù)電、模電和程序設(shè)計(jì)等多門學(xué)科，知識量豐富，梯度大，新器件、新技術(shù)層出不窮，對學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識、自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐能力都有較高的要求，也是高校中公認(rèn)難教、難學(xué)的課程之一[4]。

據(jù)調(diào)研，該課程在傳統(tǒng)教學(xué)中普遍以教師課堂講授為主，學(xué)生被動(dòng)接受知識。這種教學(xué)模式下，很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，課堂參與度低，也無法培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力[5]。如果學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，課前沒有預(yù)習(xí)，課堂偶爾開小差，課后又沒有及時(shí)復(fù)習(xí)，很難跟上教學(xué)進(jìn)度，加上課程難度逐級遞增，遇到難點(diǎn)、疑點(diǎn)缺乏克難攻堅(jiān)的毅力，知難而退，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中很容易從聽不懂逐漸發(fā)展到不愿聽，最終喪失學(xué)習(xí)興趣。因此“MCU原理與應(yīng)用”課程是高校電子信息類專業(yè)學(xué)生通過率較低的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，在教學(xué)座談反饋中，學(xué)生普遍反映該課程知識點(diǎn)多、學(xué)習(xí)難度較大、理解和接受知識有困難，這給教師的教學(xué)工作提出挑戰(zhàn)。因此“MCU原理與應(yīng)用”的課程改革刻不容緩。

二 基于 “超星學(xué)習(xí)通”教學(xué)改革實(shí)踐探索

課程組在“超星學(xué)習(xí)通”平臺上建設(shè)“MCU原理與應(yīng)用”在線課程，在我院2016級通信工程專業(yè)本科生開展基于超星學(xué)習(xí)通的“課前-課堂-課后”混合式教學(xué)改革探索模式,如圖1所示。教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，著力裁剪教學(xué)內(nèi)容，按照教學(xué)計(jì)劃中章節(jié)和課時(shí)的安排，規(guī)劃線上“慕課”和線下課堂的知識點(diǎn)配比和教學(xué)環(huán)節(jié)，并將配套慕課學(xué)習(xí)視頻、PPT、習(xí)題庫等學(xué)習(xí)資源上傳到課程平臺，作為課堂教育教學(xué)的補(bǔ)充和延展。學(xué)生著力關(guān)注課前“慕課”預(yù)習(xí)、課堂互動(dòng)討論、課后總結(jié)鞏固[6]。最后，教師通過學(xué)習(xí)通的測評數(shù)據(jù)反饋和課堂測試掌握了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并及時(shí)調(diào)整更新教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)程，有效改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和效果。

圖1 “課前-課堂-課后”混合式教學(xué)

(一)課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備

課前教師完成 “慕課”視頻、教學(xué)文檔、測試作業(yè)的錄制和設(shè)計(jì)，并上傳到“超星學(xué)習(xí)通”平臺。 學(xué)生根據(jù)“通告區(qū)”中教師布置的預(yù)習(xí)要點(diǎn)，點(diǎn)擊學(xué)習(xí)通中對應(yīng)章節(jié)，學(xué)習(xí)配套 “慕課”視頻和配套教學(xué)文檔。接著，在學(xué)習(xí)通“討論區(qū)”和“群聊區(qū)”對知識點(diǎn)的疑難問題進(jìn)行線上討論和答疑。最后，通過“慕課”后的測試作業(yè)對知識點(diǎn)進(jìn)行消化和鞏固。

在課程開展初期，學(xué)生的理解能力相對較弱，不太習(xí)慣線上教學(xué)方式，甚至產(chǎn)生抵觸情緒。教師需要付出更多的時(shí)間和耐心，盡量細(xì)化明確各個(gè)預(yù)習(xí)要點(diǎn)。除了“通告區(qū)”的線上公告，教師需要在課堂中對學(xué)生多鼓勵(lì)、多強(qiáng)調(diào)，課后在“群聊區(qū)”多提醒、多關(guān)心。多次沒有完成預(yù)習(xí)任務(wù)的學(xué)生需要特別關(guān)注，啟用“督學(xué)”提醒，甚至面談?？傊?，運(yùn)用多種方式關(guān)心和幫助學(xué)生調(diào)整心態(tài)，同時(shí)對如期完成學(xué)習(xí)任務(wù)的同學(xué)給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生習(xí)慣并認(rèn)同線上學(xué)習(xí)的新方式。

隨著課程的進(jìn)展，學(xué)生漸漸感受到使用“學(xué)習(xí)通”進(jìn)行線上預(yù)習(xí)的便捷，重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)可以重復(fù)觀看教學(xué)視頻，直到聽懂為止，輔助線上習(xí)題和論壇答疑，對知識的掌握更扎實(shí)。因?yàn)閾碛辛苏_的學(xué)習(xí)方法和渠道，學(xué)習(xí)過程變得順暢、高效。學(xué)生也逐漸認(rèn)同這種線上預(yù)習(xí)的新方式，并積極參與進(jìn)來。

(二)課堂互動(dòng)教學(xué)

根據(jù)我院學(xué)情特點(diǎn)，讓學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)問題、提出問題從而組織討論存在一定困難，所以課堂教學(xué)采用以教師講授引導(dǎo)和學(xué)生互動(dòng)討論相結(jié)合的“部分翻轉(zhuǎn)”的模式。

課前，教師登錄“學(xué)習(xí)通”PC機(jī)端的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，進(jìn)入本課程教學(xué)區(qū)，點(diǎn)擊“統(tǒng)計(jì)/學(xué)生管理”，系統(tǒng)會(huì)以圖表形式清晰呈現(xiàn)學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況，或登錄“學(xué)習(xí)通”手機(jī)端，點(diǎn)擊“班級”，同樣可以獲得學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如圖2。教師根據(jù)視頻學(xué)習(xí)進(jìn)度、作業(yè)完成正確率、討論區(qū)互動(dòng)、簽到率等數(shù)據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，了解學(xué)生的知識點(diǎn)掌握情況以及學(xué)習(xí)習(xí)慣。在課前，設(shè)計(jì)并發(fā)布問卷或測試，根據(jù)測驗(yàn)反饋預(yù)習(xí)情況，查漏補(bǔ)缺，優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)。例如，在講解“電平中斷”這節(jié)內(nèi)容前，借課前 “問卷/電平變化中斷和外部中斷的區(qū)別”來考查學(xué)生對“電平變化中斷”知識點(diǎn)的預(yù)習(xí)情況以及對 “外部中斷”知識點(diǎn)的鞏固程度，如圖3。根據(jù)反饋數(shù)據(jù)，了解到學(xué)生對“觸發(fā)中斷源的跳變”和“睡眠SLEEP指令使用范圍”兩部分知識點(diǎn)理解不夠全面。于是，教師重新編排和調(diào)整課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生用“電平變化中斷”和“外部中斷”兩個(gè)中斷源分別完成 “牛奶瓶計(jì)件打包”的編程設(shè)計(jì)，并用Proteus軟件仿真驗(yàn)證，加深學(xué)生對兩種中斷源中斷觸發(fā)條件理解以及睡眠指令的應(yīng)用范圍的掌握。

課堂教學(xué)中，采用“部分翻轉(zhuǎn)”的教學(xué)方式。一方面是核心內(nèi)容的講授和演示，另外一方面借助“學(xué)習(xí)通”上推題、搶答和隨機(jī)選人等功能組織學(xué)生互動(dòng)討論，最后由教師糾錯(cuò)、補(bǔ)充、提煉和總結(jié)。討論主要包括課前預(yù)習(xí)、課堂講授以及設(shè)計(jì)思路等內(nèi)容的理解和辨析，從易到難，層層遞進(jìn)。由于 “選人”和“搶答”都隨機(jī)點(diǎn)名且快問快答，學(xué)生必須緊跟教師教學(xué)節(jié)奏才能回答上問題，可督促學(xué)生課前預(yù)習(xí)，把學(xué)生“趕上線”，同時(shí)也提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的專注力。在思辨和討論的過程中，學(xué)生通過對知識點(diǎn)精細(xì)加工和復(fù)述，將新、舊知識融會(huì)貫通，學(xué)生成就感和熱情被點(diǎn)燃，課堂參與度大大提高。教師分析反饋數(shù)據(jù)如圖4，包括顯示答題人數(shù)，得分情況等，實(shí)時(shí)掌握學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，合理規(guī)劃進(jìn)度，高效開展后續(xù)課程。

圖2 某學(xué)生“學(xué)習(xí)通”的學(xué)情反饋

圖3 “學(xué)習(xí)通”課前預(yù)習(xí)問卷反饋

圖4 “學(xué)習(xí)通”課堂答題反饋

(三)課后鞏固提升

知識的鞏固必須采取強(qiáng)化措施，有效地識記并應(yīng)用所學(xué)知識。課后，學(xué)習(xí)通平臺推送“測驗(yàn)”和 “任務(wù)”來鞏固知識，并設(shè)置提交截止時(shí)限，未按時(shí)提交作業(yè)的同學(xué)會(huì)收到“督學(xué)”提醒，不合格的作業(yè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)退回重做。未完成規(guī)定學(xué)習(xí)任務(wù)或?qū)W習(xí)不達(dá)標(biāo)的學(xué)生名單系統(tǒng)會(huì)顯示在后臺“學(xué)習(xí)預(yù)警區(qū)”，提醒教師關(guān)注，如圖5?！皽y驗(yàn)”以單選題、多選題和判斷題為主，主要測驗(yàn)對理論知識的理解。“任務(wù)”以編程設(shè)計(jì)題目為主，引導(dǎo)學(xué)生思考，提高知識綜合應(yīng)用能力。錯(cuò)誤比較集中的典型作業(yè)和設(shè)計(jì)有特色的優(yōu)秀作業(yè)都會(huì)通過學(xué)習(xí)通中“評分區(qū)”分享推送給學(xué)生，讓學(xué)生換位做教師來評分，并發(fā)表評語，學(xué)生積極性大大提高。教師則根據(jù)學(xué)生打分和評語來分析學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度，整理難點(diǎn)和疑點(diǎn)在討論區(qū)作回復(fù)，同時(shí)作為后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)的參考依據(jù)。

圖5 督學(xué)對象選擇界面

(四)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)

借助學(xué)習(xí)通“視頻”和“直播”工具實(shí)現(xiàn)混合式實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。教師錄制完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，課前上傳到“學(xué)習(xí)通”學(xué)習(xí)平臺。從第一個(gè)實(shí)驗(yàn)開始，學(xué)生可以線上觀看實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)視頻，視頻“手把手”地教授學(xué)生實(shí)驗(yàn)的方法和具體步驟，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前學(xué)生就可以完成實(shí)驗(yàn)仿真的內(nèi)容。經(jīng)過課前預(yù)習(xí)，學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室很快就能進(jìn)入狀態(tài)，提高實(shí)驗(yàn)效率。教師除了對學(xué)生具體設(shè)計(jì)進(jìn)行答疑指導(dǎo)外，也注重啟發(fā)誘導(dǎo)。教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生掌握一定的動(dòng)手能力，就躍躍欲試，動(dòng)手積極性大大提高。此時(shí)，教師就會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)的組合，創(chuàng)新創(chuàng)造，實(shí)現(xiàn)新的功能，增強(qiáng)學(xué)生自我效能感。創(chuàng)新作品定期會(huì)在 “直播”或“論壇”上進(jìn)行展示，營造創(chuàng)新實(shí)踐的良好氛圍。

(五)教學(xué)考核評價(jià)

傳統(tǒng)的教學(xué)考核通常以理論考試成績?yōu)橹鳎瑢?shí)踐應(yīng)用不做考查。部分學(xué)生一味追求高分或及格，考前背誦習(xí)題，從而忽略對理論知識深入理解和實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)。為了培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，提高綜合應(yīng)用知識的能力，在本次改革中教學(xué)考核成績由三部分組成：實(shí)操考核成績占15%(如表1)；翻轉(zhuǎn)課堂表現(xiàn)成績占25%(如表2)；理論考試成績占60%(如表3)。

表1 實(shí)操考核分值配比

表2 基于“學(xué)習(xí)通”翻轉(zhuǎn)課堂分值配比

表3 理論考試分值配比

三 教學(xué)效果分析

根據(jù)“超星學(xué)習(xí)通”數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，“MCU原理與應(yīng)用”課程平臺共發(fā)布任務(wù)166個(gè)；討論數(shù)5 431個(gè)，人均55次；章節(jié)訪問量34 813次，人均352次；課堂組織活動(dòng)240次；簽到率85%；“慕課”視頻學(xué)習(xí)完成率84%；發(fā)布作業(yè)/測驗(yàn)165次，答題完成率86%，學(xué)生平均得分87分，基本達(dá)到教學(xué)的知識掌握目標(biāo)。課程結(jié)束后組織班級學(xué)生填寫調(diào)查問卷，發(fā)出99份，收回有效問卷91份，74.73%的同學(xué)認(rèn)為“學(xué)習(xí)通”對“MCU原理與應(yīng)用”課程的學(xué)習(xí)非常有幫助，“超星學(xué)習(xí)通”得到大部分學(xué)生的認(rèn)可(見圖6)。

圖6 “學(xué)習(xí)通”使用滿意度調(diào)查結(jié)果

(一)學(xué)生方面

1.“誘導(dǎo)”學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在課堂教學(xué)過程中，平均10-15分鐘設(shè)計(jì)推送一次問題，要求學(xué)生馬上反饋答案，學(xué)習(xí)通統(tǒng)計(jì)答題情況。學(xué)生代表性的觀點(diǎn)，還會(huì)在 “論壇”或“評分區(qū)”展示出來，學(xué)生對此非常重視。大部分習(xí)題的設(shè)置都是與預(yù)習(xí)和課堂講授的內(nèi)容直接掛鉤，難度不大，學(xué)生只要做好課前預(yù)習(xí)，并且上課認(rèn)真聽講，都能做出來。即問即答，循序漸進(jìn)，誘導(dǎo)啟發(fā)，學(xué)生上課注意力顯著提升。從課前答題正確率來看，大部分同學(xué)都進(jìn)行了課前的預(yù)習(xí)且上課認(rèn)真聽講。課堂上聽得懂、跟得上、答得對，大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，于是學(xué)生想學(xué)習(xí)，享受學(xué)習(xí)，也就樂于學(xué)習(xí)。

2．自覺學(xué)習(xí)，規(guī)范教學(xué)秩序。課堂上頻繁互動(dòng)問答的設(shè)計(jì)，讓師生從最初的拘謹(jǐn)逐漸過渡到積極活躍。學(xué)生從最初的個(gè)別參與到大部分參與，漸漸開始愿意在課堂上表達(dá)自己的想法且樂于表達(dá)自己的想法，自覺地遵守教學(xué)規(guī)則。意猶未盡的，甚至延續(xù)到課外，學(xué)生會(huì)在學(xué)習(xí)通“群聊”或“論壇”上繼續(xù)討論。部分學(xué)生主動(dòng)要求在學(xué)習(xí)通直播平臺或論壇上展示自己的創(chuàng)新作品。學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性提高，傳統(tǒng)課堂上睡覺、發(fā)呆、玩手機(jī)的情況逐漸變少，隨著課程進(jìn)展，這種情況基本不存在，進(jìn)一步規(guī)范教學(xué)秩序。

3．自主學(xué)習(xí)，提高教學(xué)成效。新模式下的教學(xué)互動(dòng)，師生交流不再只局限在課堂。只要一部手機(jī)或平板，學(xué)生就可以隨時(shí)隨地點(diǎn)開“學(xué)習(xí)通”進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，遇到不懂的可以重復(fù)觀看教學(xué)視頻，或通過“論壇”“群聊”隨時(shí)隨地向教師和同學(xué)請教探討。新模式下的自主學(xué)習(xí)和師生互動(dòng)，使師生間教學(xué)配合更加默契，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績有所提升(見圖7)。

圖7 普通班和改革班成績對比

4.個(gè)性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)興趣一旦被激發(fā)后，學(xué)生就像海綿式主動(dòng)汲取新知識的養(yǎng)分，萌發(fā)個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。學(xué)生除了完成課程安排的8個(gè)即定實(shí)驗(yàn)任務(wù)外，課外自行設(shè)計(jì)和搭建完成 “文本編輯器”“抽簽器”“超聲波密碼鎖”“智能小車”等創(chuàng)新作品，知識涉及自動(dòng)控制、模式識別、傳感器技術(shù)、電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科，這些超越課程教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展，使學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力大大提升。

(二)教師方面

從教師的角度來說，通過新模式教學(xué)的鍛煉，自身的業(yè)務(wù)水平得到一定的提高。借助學(xué)習(xí)通平臺實(shí)時(shí)客觀掌握學(xué)情，反省自身教學(xué)的不足，綜合兼顧學(xué)生基礎(chǔ)、興趣、心理和自學(xué)能力，動(dòng)態(tài)優(yōu)化教學(xué)方案，針對性地設(shè)計(jì)適合各層次學(xué)生需要的問卷、測驗(yàn)和討論題等。在緊張而密集的動(dòng)態(tài)教學(xué)調(diào)整過程中，教師對課程教學(xué)的理解和課堂組織能力得到一定程度提高。

四 總結(jié)和展望

基于“超星學(xué)習(xí)通”“MCU原理與應(yīng)用”的線上線下混合式教學(xué)模式，全面覆蓋課前、課堂和課后的教學(xué)過程，推進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源的共享和開發(fā)，打破時(shí)空局限，隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，符合現(xiàn)代大學(xué)生學(xué)習(xí)的習(xí)慣，是一種新興高效的教學(xué)體驗(yàn) 。實(shí)踐證明這種教學(xué)模式符合教學(xué)規(guī)律，教學(xué)過程能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，提升實(shí)踐創(chuàng)新能力，教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果進(jìn)步明顯。然而實(shí)踐過程仍存在一些不足，例如，跨學(xué)科項(xiàng)目案例不夠豐富，還不能完全滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求；線上學(xué)習(xí)活動(dòng)參與的真實(shí)性較難監(jiān)控等等，有待后續(xù)工作中不斷探索和改進(jìn)。