张晓培 何永玲 李红星 庄 远 陶利民

（北部湾大学机械与船舶海洋工程学院，广西 钦州 535011）

0 引言

“互联网+”背景下，高等学校的授课模式发生了一系列的改变，传统的授课模式不能满足社会的发展，而混合式教学模式同时兼顾了线上课堂和传统课堂两者的优势，在高校不同学科教育中得到了广泛的推广[1-3]。

在网络社会成长起来的高校学生则为信息化教学的顺利实施提供了改革基础条件[4]，随着教育信息化发展的不断深入，实施混合式教学将成为C语言与单片机技术及应用课程教学改革发展的新契机。本文着重讨论我校C语言与单片机技术及应用课程如何实现线上线下混合式教学实践。

1 教学过程中存在的问题

C语言与单片机技术及应用课程作为我校机电类专业的核心课程之一，随着工程认证的提出，以学生为中心和以结果为产出的教育模式在我校机械类课程中逐渐渗透，但传统的教学过程中存在的问题也越来越明显，主要有以下几个方面：

1.1 教材内容衔接不紧

C程序设计是学习51单片机的基础，现在的高校大多数采用的是两门课程分开，由于学时的大力压缩，学生两门课程衔接不紧，学生学起来难度比较大。教学资源不够丰富。

1.2 不同课程间关联不密切

机电类的同学，微机原理、电工电子技术等专业基础课水平较差，上述课程尚不能灵活应用于专业课，需要进行以专业课为龙头的交叉综合训练，才能有所提升。然而这些先修课程繁、多和杂，传统的教学很难将几门课程紧密联系起来。

1.3 学生自学能力差

改变现行的教学理念，提倡以学生为中心，因此需要把主动权交给学生，调动学生的学习积极性。

1.4 课堂教学理念陈旧

忽略情感价值观塑造，课程育人功能不全；只重视知识传授，忽略思维的培养；在教学过程中多采用多媒体，现代信息技术手段缺乏。

1.5 学习空间比较局限

传统学习局限于课堂和实验室,在空间和时间上都有局限。

1.6 教学效果评价单一

考核评价多以期末考试为主，过程评价不明显；以课本知识考核为主，忽略素质和能力的培养。

针对上述问题C语言与单片机技术及应用课程组对该课程进行了探索和研究。鉴于“互联网+”在教育行业中的优势，课程组使用了线上线下混合的教学模式，并在教学的过程中进行了研究和实践，研究的内容主要包括教学理念、方法及途径等几个方面。

2 课程改革的理念、方法及途径

2.1 改革理念

结合OBE教学理念，以学生为中心、翻转课堂为平台、慕课堂为载体，将思政元素贯穿教学过程中，最终以能力培养为目标。

2.1.1 以学生为中心

实践过程中，教师和学生的角色有所改变。以教师为主导，对课程进行组织、引导、总结；以学生为中心，对课程内容进行讨论、探究和讲解。

2.1.2 三课堂

在课程的实践中为了知识和能力的同时培养，主要以翻转课堂、慕课堂和思政课堂为平台。翻转课堂注重知识传播的双向性；慕课堂实现线下课堂教学智能化；课堂思政强化专业知识育人。

2.1.3 以能力为目标

该课程的实践性很强，能力培养是该课程需要达到的课程目标之一。在教学过程以项目驱动为主，可以有效地应用所学专业知识，培养学生发现、分析和解决问题的能力。

2.2 改革方法及途径

基于互联网+在教学上的优势，课程主要在教学活动、教学组织和方法等方面进行了改革。

2.2.1 教学内容

基于C语言与单片机技术及应用这门课程实践性强的特点，教学内容主要从课堂内容、强化创新能力和思政元素这三个方面进行改革，如图1所示。

图1 教学内容

（1）优化课堂内容。以硬件资源—程序设计—软硬件结合为主线的课程内容升级；以学科发展新进展、实践发展新经验，社会需求新变化为目标。教学内容主要包括线上和线下两部分，针对中国大学慕课现有单片机技术和C语言程序设计是两门不同的课程，基本上都是分开的问题。课程组采用了张毅刚教授的慕课资源，在原有课程资源的基础上进行了改革，主要有以下两部分：

第一部分，线上C语言程序设计部分，采用教学团队自己建立的学习资源，包括小视频、习题、测试题等，主要在慕课堂上实践。

第二部分，线上单片机部分，前七章主要采用张毅刚教学团队的慕课资源，包括PPT、微视频、测试题、案例分析等，后面的单片机技术及接口技术等采用团队自制教学资源，包括PPT、微视频、测试题等。

该改革适应在线学习的特点，课程内容遵循“学习者中心”理念，做到了问题化、案例化。多样的课程资源能够满足学生个性化的学习需求，在课前、课中和课后得到了充分利用，使得学生的学习突破了时空限制，提升了课程学习的阶段性、连贯性、系统性和有效性。

（2）强化创新能力。

针对理论基础设计的实验与综合项目，可以有效地实现理论与实践的结合，同时依托大学生创新创业项目、互联网+和学科竞赛进一步强化实践创新能力。

（3）挖掘思政元素。

C语言与单片机技术及应用这门课程是机电类基础专业课程，实践性很强的一门课程。从学习和实践中可以挖掘工匠精神、实践出真理及社会热点芯片事件为主的思政元素，实现将知识传授与价值引领相结合的教学效果。

2.2.2 教学活动

笔者日前从有关部委及权威人士处获悉，包括农村土地征收、集体经营性建设用地入市、宅基地制度改革在内的“三块地”改革试点即将收官，近期还将重点完成承包地确权登记颁证工作。按照计划，土地确权登记及“三块地”改革试点均要在今年年底前完成。接下来将进入农村土地改革三项试点总结评估期，在此基础上加快土地管理法修改。

课程采用在线MOOC学习和线下课堂教学混合教学，可以在特殊环境下加入QQ课堂讨论,同时鼓励学生进行实践能力的拓展与创新。

首先，线上慕课学习环节，教师指导学生利用“中国大学MOOC”线上课程丰富的自主学习资源，利用短小精悍的微视频、图文资料、评论，加上单元测验、课程作业和答疑，进行深化学习、学以致用。

其次，充分利用课堂，实现良好的师生互动。要充分利用线下教学的优点，最大化实现教学效果，实现学生对知识的掌握。线下课堂教学包括导入、提问、重点—难点—疑点讲解、实操实训、交流研讨、分享展示、小结等教学环节。鼓励学生参加机电创新等学科竞赛或通过毕业论文的形式达到实践能力的拓展和创新。

2.2.3 教学组织

教师为主导，学生为主体。采用线上线下、个体学习、小组合作的方式。

（1）教学环境。本课程网络教学环境主要包括“中国大学MOOC”网页端、APP移动端、微信小程序“慕课堂”和QQ直播等四种方式。线下课堂教学主要在多媒体教室和单片机实验室进行。

（2）教学模式。本课程采用30%在线慕课学习+70%课堂教学。线上慕课学习环节，教师指导学生利用“中国大学MOOC”线上课程丰富的自主学习资源，利用微视频，加上单元测验和答疑，进行深化学习、学以致用。线下课堂教学包括导入、提问、重点—难点—疑点讲解、实操实训、交流研讨、分享展示、小结等教学环节。以活动为载体，加强师生互动、生生互动，具体如图2所示。

图2 C语言与单片机技术及应用教学模式

根据知识的特点，在教学过程中，灵活运用案例教学法、参与式教学法、模拟示范法、实操实训法等教学方法，以提高学生的学习兴趣和教学效果。

2.2.5 教学手段

针对这门课程和线上线下混合课程的特点，在教学过程中，主要采用4种教学手段。关键知识点、课程主线采用传统板书；慕课堂、QQ群课堂、中国大学慕等采用互联网+现代信息技术；案例软件模拟采用Keil、Proteus、VC++6.0等仿真软件；实验演示采用单片机开发板实物。

2.2.6 教学评价

针对教学评价单一等问题，该课程形成性评价+终结性评价各占50%。采取“线上+线下”的方式进行课程成绩评定。形成性评价：平时（线上）占25%，实验（线下）占25%，总结性评价：期末考试成绩（线下）占50%。期末考试采用闭卷、笔试的形式。

3 改革成效

根据课程改革的方法，该课程进行了3个学期的运行，通过比较以往的教学效果，实践证明该课程在以下四个方面有明显的成效。

3.1 学生自主学习能力加强

学生为了在网络教学平台取得高分，间接地养成了预习的习惯，主要是提前做每小结测试题。

如果课前完不成的，就放到课后，由于测试提交日期的限制，被迫养成了课后复习的习惯，主要是做每小结测试题，通过平时预习和复习，改掉了一些“考试靠突击”的弊端。

学生在线上充分利用讨论区的特点进行讨论，加大了学生自主学习的兴趣，并提高学生的参与程度见图3、图4。

图3 课程参与度

图4 考核完成情况

3.2 评价更合理

在诊断性评价（学情调研）的基础上，结合形成性评价（过程考核）和终结性评价（期末考试）形成多元性评价，该评价机制使得学生的学习效果评价更科学、合理。

3.3 使用慕课堂提高线上线下数据互通

通过使用中国大学慕课和慕课堂使得线上线下数据互通，有利于教师对教学数据进行保存和分析。

3.4 以案例教学法为主导，线上论坛与线下辅导有机结合，师生互动充分

针对在线课程辍学率高的问题，本课程主要采用案例教学法，通过典型案例仿真演示视频、优秀学生学习经验分享等激发学习兴趣。同时，通过机器人协会和机电协会竞赛作品展示和经验分享推动学习共同体形成。优秀作品展示如图5所示。

图5 基于51单片机的AGV小车优秀作品

4 小结

C语言与单片机技术及应用课程开展了以“案例驱动为方法、教师讲授为引导、学生自学为主体”的线上线下混合式教学实践。线上教学和线下课堂的优势互补，充分体现了以学生发展为中心，立德树人的教学理念。通过实践，学生的能力和教师的教学能力都得到了一定的提升，为其他课程混合式教学改革提供了较好的示范作用。