线上教学优秀案例（1）|《单片机原理与应用》基于泛雅+学习通的在线课堂教学方案设计

前言:目前我校在线课堂教学如火如荼，老师们在各大教学平台化身“直播高手”“网课达人”倾心打造精彩课堂，有效保证了在线学习与线下课堂教学质量实质等效。为进一步推进信息技术与教育教学深度融合，创新线上教学模式，培育和打造线上“金课”，发挥优秀案例引领示范作用，教务处通过此专栏搭建学习交流平台，总结在线课堂教学经验，展示在线课程建设成果，供老师们参考、学习和借鉴。

本期分享：祁伟教授、刘克江老师、庄鑫财老师：《单片机原理与应用》基于泛雅+学习通的在线课堂方案设计

一、课程简介
《单片机原理与应用》是自动化专业的一门核心专业基础课。课程以51单片机为研究对象，分析了微控制器的资源结构，讲述了单片机系统开发方法及各中断源功能与应用，剖析了接口电路设计及程序设计算法。本课程为学生掌握单片机应用技术，学会智能化产品设计方法，学习嵌入式系统应用、智能机器人技术夯实了基础。授课中注重工程应用能力训练，以够用为原则，通过项目驱动引导教学，从而将零散的知识信息编织成完整的知识结构体系。本课程通过项目驱动、知识点透析、项目探讨、随机分组任务、主题讨论等实现教学活动的“交互性”和学生的高度“可参与性”；通过进一步“精品化”和“精细化”教学资源，使之成为精细课程的“精饲料”。本学期有4个班级159名学生参与该课程学习。   

二、线上教学方案
随着疫情的爆发和蔓延，停课不停学习是学生成长的刚需，在线学习无疑成为最佳选择，也是利用信息化手段实施教学的一种探索。围绕在线教学“如何教怎么学”这一主题，祁伟教授教学团队对时下较为知名的在线学习平台，包括QQ、微信、企业微信、腾讯会议、钉钉、学习通、维吼、蓝墨云、爱课堂等进行了对比研究，通过 “泛雅+学习通”作为线上授课平台：泛雅平台专为在线教学而设计，适合教师组织线上教学内容；学习通则适合手机端登录，方便师生进行线上互动，采用“三突出二精心一验证”教学方式，破解单个平台往往只侧重于某部分功能，学生学习一门课程至少需用2～3个APP，导致学生常常“迷失在各种APP中”，学生主动性和参与性不够问题。（一）突出在线课堂学生的主体性

在线授课是课堂教学改革的重要发展方向。组织好教学内容，保障好授课效果，实现师生有效互动，强调学生的主动性和参与性是在线教学设计的重点（如图1所示），可以在一定程度上扭转此前传统面对面课堂以教师为主的教学模式（如图2所示），把更多的学习自主权和时间交给学生，把“控”变为“推”，把“教”变为“学”，把“管”变为“伴”。

（二）突出在线课堂学习需求分析

在线教学使教师成为学生学习的帮助者和促进者，学生成为信息加工的主体和学习的主动者。在教学条件变化中、交流空间变化中，团队注重在实施在线教学的过程中，通过三个途径发挥教师指导作用，帮助学生更高效地利用学习资源、更有针对性地学习研讨。一是通过慕课设计构建知识图谱，呈现该课程知识点，激发学生的学习兴趣；通过慕课后的章节测验帮助学生形成学习动机。二是通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的目标和意义。三是教师所选用的平台具备组织协作学习（开展研讨）的条件，并对协作学习过程进行引导，使之朝有利于学习的方向发展。（三）突出情境、协作、交流的互联网学习环境互联网+教育，相比课堂老师的即兴发挥，经过精心编排和反复推敲、浓缩在10-20分钟慕课视频，使学生同步受益于互联网中“精品化”和“精细化”的教学资源；贯穿于整个学习活动的主题讨论、随机分组任务，“聊课”技术，每个学习者的想法都为整个学习群体所共享，激发了学生学习热情。

（四）基于泛雅客户端的在线课堂精心设计方案

基于泛雅客户端的在线课堂设计方案如图3所示。

课前教学准备包括录制慕课视频、设计课中测验、设计主题讨论、设计分组任务及制定学习任务单并上传至泛雅平台。慕课设计依据专业课程内容融入思政元素，培养大学生科学态度及担当意识。如，在设计单片机最小资源应用——霓虹灯设计章节时，网上搜索到则在开场白设计了搏“疫”先锋钟南山院士：一个医生、一个学者、一个科学家对待事物的态度，如图4所示，启发学生以实事求是的态度对待学习。

通过播放慕课视频、完成课中测验培养学生高效的阅读理解能力，这是面对面教学不能达到的；教师有针对性的实施慕课“聊课”技术，师生之间的协作与交流，有效推进学生的学习进程。课中实施时间计划如表一所示。

在面授课堂中，任课教师面对全班学生讲出一句话、一个概念、一种方法，学生即便没听到或者没听懂，也无法让老师停下来，无法让老师再讲一遍。观看“慕课”视频则不同，学生可以在任何一个地方让“老师”停下来，也可以让“老师”再讲一遍或重复多遍，一切等他理解了、明白了，再继续进行。这种改变有利于提升教学效果，提高学生成绩。（五）基于学习通手机端的在线课堂活动精心实施通过学习通手机端进行课程活动的设置，如图5所示，构建了教学活动的“交互性”和学生的高度“可参与性”。学生通过学习通随机分组任务及进行主题讨论，锻炼了协作、交流能力。对于“慕课”视频，大家更多关注的是“微小化”和“碎片化”，但从实践情况看，“慕课”视频的“交互性”和学生的“可参与性”更为重要。即通过设计和开发“交互式”或“互动式”的“慕课”视频，把传统的教学过程变成了一种高密度的、“一对一”的互动“聊天”过程。在“群聊空间”，教师可以像在课堂上一样，在视频讲授过程中提出各种问题，每个学生各自回答或协同作答。这样的技术运用既可督促学生在观看视频的过程中高度集中精力，又可让学生全程参与到教学过程中，动脑又动手，获得较佳的学习效果。这种“一对一”互动过程，在传统的教学模式下是不可能实现的，见图6所示。通通过设计和开发“交互式”或“互动式”的“慕课”视频，把传统的教学过程变成了一种高密度的、“一对一”的互动过程。过互动聊天，我们发现，大量的PPT不见了，教师口干舌燥讲课的现象消失了，学生学习的劲头更加饱满了。

三、线上教学效果

单片机原理与应用课程通过本设计方案进行在线授课，得到了学生的积极反馈。学生认可此种模式的授课方式，在课程中进行头脑风暴，学习能力有所提升。具体反馈情况如图7所示。

来源 | 自动化学院 

文案 | 祁  伟、刘克江、庄鑫财 

编辑 | 赵建云、李  冲 

审核 | 向  凯