基于Moodle平台的SPOC混合式教学的应用与分析——以单片机应用技术课程为例

郭星辰

（江苏省南京工程高等职业学校，江苏南京，211135）

0 引言

随着信息技术的不断发展，教学改革如同插上了一对翅膀，助力教学改革不断前行。《中国教育现代化2035》明确强调加快信息化时代教育变革，而《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》强调要“大力推进教育信息化，着力构建基于信息技术的新型教育教学模式”[1]。

SPOC（Small Private Online Course小规模限制性在线课程）这个概念是由加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的，是将在线教学和传统教学的优势结合起来的一种“线上+线下”的教学方式[2]。通过两种教学组织形式的有机结合，可以有效的引导学习者深度学习，它是教学资源、教学环境、学习方式以及评价方式的混合。

Moodle平台理念先进、开源免费、功能强大，支持自主学习、协作学习等模式，其丰富的日志、报表等功能可以对学习者的学习活动进行实时追踪，通过采集数据建立电子学习档案袋，并统计分析形成评价结果。正是基于这一特点，选择Moodle作为混合式学习的网络平台。

1 单片机应用技术课程分析

单片机应用技术是五年制高职应用电子技术、电气自动化技术等专业一门专业基础课，在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。它以模拟电子技术、数字电子技术、C语言等课程为前期课程，后续课程如计算机控制、智能化仪器仪表等，强调培养学生利用自己掌握的知识解决实际工程问题的能力。

对于单片机理论知识或原理以了解为主，技能方面要求学生理解常用的外围电路及其编程方法，并能够在实际中加以应用。基于这一特点，该课程主要以任务驱动法进行教学，每学期总课时大约为90课时（实际教学过程中，受放假、实习周等因素影响，可能会更少），学生在单片机实训室学习，硬件电路基于PROTEUES仿真电路或单片机开发板，软件采用C语言编程，学习过程中以动手操作为主。但是，在实际教学中发现，效果并不理想并且效率有待提高。其中，很大一部分原因是单片机本身较难，在有限的学时中，不能深入学习或者实践，学生普遍只能做到依葫芦画瓢，学习效果难以保证。

所以，依靠信息化教学手段，可以在很大程度上缓解这一矛盾。教师可以将信息化技术与项目驱动教学方法相结合，做好模块化的教学资源，同时辅助配套的模块电路，让学生课前、课中、课后都可以进行学习，教师在课堂上有针对性的进行讲解、引导以及总结，将学生学习的主体地位充分体现出来。所以，SPOC混合式教学方法并不是一味的让学生通过网络进行学习，而是将传统的教学方法和现代的信息化手段充分融合在一起，最大程度的完成教学目标，提高学生学习质量。

2 单片机应用技术课程SPOC混合式教学的构建

单片机应用技术课程SPOC混合式教学的构建主要包括Moodle平台主题、课程内容、课程资源、评价方式四个方面。

2.1 Moodle平台主题方面

Moodle平台主题由项目教学主题、视频教学主题、考试主题、其他主题四大版块构成。一是，项目教学主题内容主要有教学设计、PPT、作业、实验报告、示例程序等内容，任课教师线上授课及学生线上学习过程基本在Moodle空间里面完成。二是，视频教学主题主要有实践操作视频和单片机教学视频，主要辅助学生完成程序编写，提高课堂效率。单片机教学视频用于学生课外学习单片机使用。三是，考试主题主要完成期中和期末的理论考试，考试题目从理论题库中随机抽选出来的，学生在机房登录平台进行考试，考试完成后立即显示分数。四是，其他主题主要包括单片机课程标准、授课计划、电子教材等单片机教学文档；Keil、STC_ISP、Proteus等学习单片机必备的编译、下载、仿真软件；项目所用的示例程序；还包括诸如电子发烧友、电子工程世界论坛、与非网、CSDN等学习单片机比较好的论坛。这些资料或工具可以直接获取，节省了学生摸索的时间，降低了学习单片机的门槛，给学生课外学习单片机提供了有效的帮助。

2.2 课程内容方面

本课程包含了单片机应用技术的五个项目，每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成，每个任务均将相关知识和实践（含实验）过程有机结合，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念，具体项目及任务见表1。

表1 课程教学项目及具体任务安排表

任务1.数码管显示2 10 12电子钟的设计与制作任务1.数字电压表的设计 6 6任务2.函数信号发生器的设计4 通信口应用与控制3 测量仪表的设计任务1.I2C总线 6 10任务2.串行口通信任务2.键盘控制任务3.定时报警器任务4.电子钟制作任务1.1602液晶显示微波炉控制系统的设计5任务2.12864液晶显示任务3.电动机任务4.微波炉控制系统合计 40 50 12 12

2.3 课程资源方面[3]

课程的资源建设是该课程线上学习的基础性工作，必须要做好资源建设规划，丰富教学资源建设，主要包括课程简介、教学任务、视频学习、教学互动、课程建设五个模块，资源建设情况见表2。

表2 课程资源建设情况

2.4 评价体系方面[4]

综合考量Moodle学习平台、单片机应用技术课程标准、学生学习情况以及混合式教学模式等方面因素，构建合理、有效、全面的学习评价体系，从而促进学生学习、提高课堂教学质量以及促进课堂教学效益。课程评价体系由学习主动性、在线交流、学习效果以及课外拓展四个维度构成，具体指标与权重如表3所示。

表3 课程评价体系指标与权重

多元化的考核评价体系全面系统的考核了学生单片机硬件电路设计能力、程序设计能力，以及表达能力、学习态度、团队协作精神等素养，有效的提高学生的综合素质，客观、全面、多元的对学生学习进行评价。该评价体系还需要在实践中进行进一步检验，不断进行改进，达到最优效果。

3 应用分析

3.1 平台资源应用情况分析

自开展单片机应用技术SPOC混合式教学以来，已有两年有余，授课班级4个班级，约200余名学生，课程访问量达48000余次。主要包括教学资料、示例程序、单片机软件、单片机论坛、教学视频、教案、PPT、作业以及测验这样几个方面，测验的点击率最高，达到67%，其次是作业的点击率为21%，其他资源的点击率均在3%以内。从统计数据可以分析得出，带有强制性的课程资源是学生使用最多的，例如测验以及作业。教学资料、PPT、教案这一类知识性强的资源学生使用较少，这可能和学生的学习习惯以及学生能力有一定关系。示例程序、单片机软件、单片机论坛这一类一次性的资源点击较少是正常现象，因为学生可以将资源下载到自己电脑里面使用。教学视频点击率低主要有两个原因，一个是单片机机房网速较慢，学生虽然想在实践中观看视频以解决实际问题，但是网速慢导致视频缓冲时间较长使得学生观看视频的热情降低，甚至因为用户体验差后面都不再使用。

3.2 学习效果分析

对授课班级调查访谈发现，在SPOC混合式教学模式下，学生学习的积极性和主动性被调动起来，被调查学生中近90%的人认为这种模式的教学效益要比传统教学高的多。另外，学生还认为通过SPOC混合式教学，基础知识水平和基本操作技能明显提高，自主学习能力、分析解决问题能力、合作学习能力也都有了不同程度地提高。

3.3 学习满意度分析

围绕教学形式、课程内容、课程资源、评价方式等方面的满意度进行调查访谈，有32%的学生对SPOC教学模式非常满意，49%的学生感到基本满意。大多数学生认为平台上课程内容针对性强、设计丰富灵活、学习方便。小部分学生反馈，新的教学评价方式，比传统教学更难取得平时分，因为考核更加细化、全面。还有小部分学生认为学校应该加强网络建设，否则影响线上学习效果与体验。

4 结论与思考

通过研究主要得出以下四点结论：一是，SPOC混合式教学对于有效利用学生的学习时间来提高学生的成绩、自学意识、信息收集能力以及增强部分学生的创造能力有一定的作用。二是，SPOC混合式教学对学生的自觉性和学习基础有着一定的要求，学生的学习动机和学习准备情况也对学习效果有很大的影响，需要加强学生线上、线下学习情况的检查与督促。三是，SPOC信息化教学是大势所趋，课程改革应该紧随信息化发展方向，充分利用信息化技术，实现学生的有效学习。四是，单片机方面的MOOC非常丰富，在进行单片机课程SPOC混合式教学的过程中，应立足学校实际，结合学生情况，做有针对性的建设，体现学校特色。

尽管在单片机应用技术课程的SPOC研究实践中取得了比较理想的应用效果，但还存在不足与困惑：一是，如何更加有效的利用混合式教学提高学生学习效果和质量。二是线上和线下学习的契合点如何把握。三是，评价体系在教学实践中如何进一步完善。