后MOOC時代基于SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂的嵌入式課程教學

后MOOC時代基于SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂的嵌入式課程教學后MOOC時代基于SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂的嵌入式課程教學

文章編號：1672-5913〔2022〕07-0077-03

中圖分類號：G642

0引言

大規(guī)模在線開放課程〔massiveopenonlinecourse，MOOC〕是基于課程與教學以及網(wǎng)絡和移動智能技術(shù)開展起來的新興在線課程形式。MOOC是一種全新的、更公平的教育模式，它借助互聯(lián)網(wǎng)，通過MOOC平臺的課程講座視頻、嵌入式課程進行測試與評估以及師生在線互動，教與學隨時隨地都可以發(fā)生[1]。然而，MOOC在迅速開展的同時，由于其自身存在的一些不可防止的問題，使得MOOC飽受爭議。沒有規(guī)模限制、沒有先修條件、MOOC注冊率高而完成率低以及師生不能深入交流等問題日漸凸顯，且難以得到有效解決[2]。因此，MOOC被不斷改良，許多新的教學模式應用到MOOC中，彌補之前MOOC的缺乏，超越了原有的MOOC模式，MOOC已經(jīng)進入后MOOC時代。

在后MOOC時代涌現(xiàn)的一些新樣式中，SPOC最為典型。SPOC〔smallprivateonlinecourses，小規(guī)模限制性在線課程〕表示小型的、私有的、在線課程，它是針對MOOC來說的，這一概念最早是由美國加州大學伯克利分校的阿曼多《?？怂菇淌谔岢龅腫3]。與MOOC相比，SPOC吸收和傳承MOOC的先進思想，將MOOC的潛能更好地發(fā)揮出來，變革傳統(tǒng)的教學結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對現(xiàn)行課堂的有效翻轉(zhuǎn)，最終提高教學質(zhì)量。SPOC把學習的人數(shù)進行了限制，通常限定在幾十人到幾百人之間，不同于MOOC同一課程擁有注冊人數(shù)幾十萬甚至幾百萬，另外，SPOC在MOOC的根底上增加了教師和學生面對面的交流。相比之下，SPOC的學習活動更加靈活高效，能滿足學習者個性化學習的需求[4]。

嵌入式課程是信息技術(shù)行業(yè)的核心課程，在國外信息類人才培養(yǎng)中尤其得到重視。目前，嵌入式軟件市場的規(guī)模劇增，已形成一個充斥商機的巨大產(chǎn)業(yè)，并且成為整個軟件業(yè)的開展支柱[5]。在家電、手機、各種數(shù)碼產(chǎn)品等都向智能化方向開展的今天，嵌入式技術(shù)越來越成為當前最熱門、最具開展前景的IT應用領(lǐng)域，吸引越來越多的項目師投入到這一行業(yè)[6]。本文研究嵌入式課程教學模式，通過SPOC充沛利用MOOC平臺上的教學視頻資源，并與翻轉(zhuǎn)課堂有機結(jié)合應用到課堂教學中。SPOC與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的方式可以提高學生的學習主動性、增強學生的動手能力、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，使學生能夠獨立地進行工程開發(fā)和編程。

1傳統(tǒng)教學模式存在的問題

嵌入式課程是計算機課程的重要組成局部，嵌入式課程包含Linux系統(tǒng)應用、嵌入式系統(tǒng)設計和嵌入式系統(tǒng)案例分析等實踐性較強的多門課程，這些課程采用傳統(tǒng)的教學模式存在下列問題：

〔1〕在傳統(tǒng)的教學模式下，老師的授課時間有限，只能單方面把課程的內(nèi)容傳授給學生，沒有與學生交流的時機。

〔2〕局部學生存在惰性，老師講多少就聽多少，并不實際動手練習，導致僅理解理論內(nèi)容，卻不會實際應用。

〔3〕大局部學生在實踐活動中虎頭蛇尾，一遇到困難就輕易放棄，沒有解決難題的決心，從而也無法真正的掌握和理解所學知識。

〔4〕傳統(tǒng)的教學模式只重視成績和分數(shù)，泯滅了學生動手實踐的欲望，導致學生不足創(chuàng)新能力。

SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學模式提供一個新的思路：如果學生能夠在課前完成相關(guān)知識的學習，就會減少教師課堂講授時間，從而留給學生更多的時間進行實踐、參與交流討論和獲得教師的指導，解決學生只停留在對理論內(nèi)容的理解、動手時機少、不會將所學內(nèi)容應用到實際的工程開發(fā)中去的問題。

2基于SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂的嵌入式課程教學辦法

基于SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂的嵌入式課程教學辦法可以分為四個階段：前端分析、課程設計、課堂教學和評價，具體模式如圖1所示。

2.1前端分析

任何課程開始前都必須進行前端分析，這樣設計出的教學資源才具有針對性、個性化，因此，前端分析對一門課程設計的成功與否起到非常關(guān)鍵的作用。本文中，前端分析波及3個要素，分別為學習對象、教學內(nèi)容和學習環(huán)境。

學習對象主要包括學生年級、學生已經(jīng)學過的相關(guān)課程以及對學過課程的掌握情況。嵌入式課程分為硬件課程和軟件課程，因此課程的設置應該分為3個階段：第1階段為嵌入式硬件開發(fā)，作為嵌入式軟件開發(fā)的平臺根底；第2階段為嵌入式軟件開發(fā)；第3階段為嵌入式綜合開發(fā)實踐。單片機原理等根底理論課程是學好嵌入式硬件開發(fā)的根底，嵌入式軟件課程包括嵌入式操作系統(tǒng)和Linux系統(tǒng)應用等課程，只有將以上課程學好才能進行嵌入式綜合開發(fā)實踐。

教學內(nèi)容研究應該從理論和實際開發(fā)能力兩方面入手。理論方面，對于C語言、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、單片機原理、計算機網(wǎng)絡等前導課程，教師要在保證理論授課學時的前提下，適當增加或強調(diào)嵌入式開發(fā)中必需的知識根底，以保證后續(xù)嵌入式開發(fā)課程的順利進行。在實際開發(fā)能力方面，教師要強化和標準嵌入式硬件課程、嵌入式軟件課程、嵌入式綜合開發(fā)實踐課程中的實踐環(huán)節(jié)，為學生配備齊全的軟、硬件開發(fā)環(huán)境，讓學生通過動手實踐掌握所學的內(nèi)容。

學習環(huán)境主要包括傳統(tǒng)的課堂教學環(huán)境和基于MOOC的在線學習環(huán)境，將課堂教學和在線學習結(jié)合起來，提高教學質(zhì)量。

2.2課程設計

課程設計主要包括教學視頻、教學大綱、拓展資源、測試作業(yè)幾個局部。根據(jù)教學需要，教師可以充沛利用MOOC平臺上優(yōu)質(zhì)豐盛的教學資源，對其進行編輯和整合，設計成富有邏輯結(jié)構(gòu)的視頻資源上傳到網(wǎng)絡教學平臺。教師還可以將電影錄像、電子書、其他資料等作為拓展資源提供應學生。測試作業(yè)包含測試題和大作業(yè)，測試題至關(guān)重要，學生可以帶領(lǐng)問題去觀看教《W視頻，也可以看完教學視頻后做測試題，這樣有助于學生對重點、難點的理解與掌握，進而提高學生的學習效率和學習質(zhì)量；大作業(yè)用來綜合性的測試學生的學習情況，需要由一組學生來共同完成，大家一起討論，相互激發(fā)靈感，這種方式可以提高學生們的創(chuàng)新意識和團隊意識。2.3課堂教學

課堂教學階段在整個教學模式中的地位十分重要。在課程開始前，根據(jù)學生原有的知識根底、學習個性和格調(diào)等信息將學生進行異質(zhì)分組，并選出每個學習小組的組長。

課堂教學的實施過程借鑒翻轉(zhuǎn)課堂模式，翻轉(zhuǎn)課堂是推動師生互動、激發(fā)學生學習興趣的有力伎倆，真正體現(xiàn)“以學生為中心〞的教育理念。本文將翻轉(zhuǎn)課堂分為兩種形式：一種側(cè)重于分析本次課的重點和難點；另一種側(cè)重于對實際工程進行分析和講解。

第一種形式要求學生在課前通過MOOC平臺上提供的教學視頻，學習嵌入式課程的根底知識，然后，通過完成測試題驗證對知識點的掌握情況。在課堂教學過程中，學生針對教師在課前提出的問題進行討論，并采用輪流的方式對本次課的重點和難點進行講解。在該門課程的課堂教學中，每名學生至少有一次時機講解知識點。最后，教師對課程內(nèi)容的重點、難點進行表明，并對知識內(nèi)容進行系統(tǒng)化的總結(jié)和梳理。

第二《N形式通過大作業(yè)的方式，以小組為單位，共同完成一個工程。大作業(yè)是對學生學習本門課程的綜合性考察，嵌入式軟件開發(fā)的作業(yè)可以是多進程程序編寫、管道通信、Linux環(huán)境下“生產(chǎn)者與消費者〞的實現(xiàn)等。嵌入式實踐開發(fā)的作業(yè)可以是智能家居、智能停車場等。在課堂教學過程中，小組組內(nèi)成員之間、各小組成員之間針對大作業(yè)的內(nèi)容相互討論，并每組選出一個代表對自己組的作業(yè)完成情況進行匯報展示，學生之間共同鑒賞、互相評價。教師可以在每名學生展示作品或?qū)W習成果后進行逐一評價，也可在所有學生成果展示完畢后做最后的總結(jié)，教師最終對學生的學習成果進行總結(jié)和評價。

課后主要是學生對學習進行復習和穩(wěn)固，檢驗自己掌握知識的情況，分享課中學習的感悟與收獲。教師那么針對大家課上提出的問題進行反思和總結(jié)，對課程知識進行系統(tǒng)化的梳理和總結(jié)，并根據(jù)學生課上的表現(xiàn)、反饋以及學生在學習過程中的意見對課前、課中階段進行及時調(diào)整。

2.4評價

評價環(huán)節(jié)既要體現(xiàn)評價主體的多元化又要注重評價樣式的多樣化，關(guān)注學生的效果，采用形成性評價和總結(jié)性評價兩種評價相結(jié)合的方式。

形成性評價包括多個因素：登錄網(wǎng)絡教學平臺的次數(shù)、下載教學視頻的次數(shù)、課堂出勤情況、課堂討論的積極程度以及小組成員間互評等多個方面。小組成員間互評主要從學生與對小組其他成員討論問題的情況、參與小組活動情況以及對小組的奉獻等方面出發(fā)，對自己和小組成員作出評價。這種評價方式有利于學生更好地參與到小組學習活動中，能夠提高組內(nèi)成員間合作學習的積極性，同時，教師對學生的評價也同等重要，教師應該根據(jù)以上因素對學生進行評價，給出學生的平時成績。

總結(jié)性評價那么主要包括學生的平時測驗、作業(yè)完成質(zhì)量和期末考試成績。最后，教師根據(jù)形成