很多教师在课堂上会布置一些课堂作业让学生立刻完成，并通过提问的方式了解其对知识点的掌握情况。提问虽然能够大体了解学生对知识的掌握情况，但并不能知道所有学生的答题情况，这时如果能有一套系统及时反馈全部学生的答题情况，对即时诊断教学效果、节省课堂教学时间、提高课堂教学质量是很有帮助的。2018年全国各省各校将全面实施选课走班，走班过程中的学生管理问题、教师与学生的互动与评价问题，是摆在学校领导者面前的难题。能不能开发一个既能实现课堂互动，又适合走班教学管理评价的多功能答题系统来解决这些难題呢？笔者通过查阅相关资料发现，市面上早已有类似答题器，一般具有单题作答、多题作答、判断答题等功能，但这些产品普遍存在价格昂贵、不容易携带、需要独立配备接收或发送设备等问题，无法满足选课走班教学的需要。鉴于此，笔者决定利用相关器材，自己设计一套多功能答题系统。

系统总体设计方案

笔者设计的多功能答题系统利用micro：bit的2.4G无线通讯功能实现学生端与教师端的通讯，利用重力加速度传感器和两个按钮识别动作，利用LED屏阵列显示结果。另外，再编写JavaScript程序并烧写到主板中驱动各硬件之间协调工作。系统的最大优势在于体积小、成本低，学生可人手一个，随身携带，满足选课走班教学的要求，走到哪里带到哪里，随时可以加入相应的班级进行答题、评价或签到。教师无需打开电脑就可以通过设备自带的LED屏实时查看到本班学生的答题或签到情况。

系统设计

本系统由硬件和软件组成，硬件由一块micro：bit主板、一对1.5V电池及外壳组成。软件方面，micro：bit主板本身有微软开发的图形化在线平台makecode，也有第三方开发的开源软件如Mixly（米思齐）等，本系统采用Mixly，因为这款开源软件支持多种语言，且带有串口监控功能，方便调试，本系统基于Javascript开发。

1.学生端

学生端程序加载在学生手持设备这一端。程序将要用到的变量如图1所示，变量“选项”是学生要做出的选项，变量“编号”代表这块板的编号（避免重复发送），变量“无线组”是该班级的编组。

学生端不仅要能实现ABCD四个选项的自由切换，还要实现切换无线组和发送功能，本系统通过按钮A和按钮B的“中断”功能分别实现选项ABCD和频道（班级）的切换，如上页图2、图3所示，用A+B两个按钮同时按实现发送“选项”和学生“编号”。

学生端除了要具备发射功能，还须有接收功能，接收教师发来的复位和随机抽取的坐位号。数值为-1时复位，数值大于200时显示座位号（接收值-200），小于200时，显示自己的编号，如图4所示。

学生端还有签到功能，学生可以通过摇一摇发送自己的编号给教师进行签到，签到成功的学生名字会在屏幕上显示一个勾，一秒后自动消失。 参考论文

2.教师端

教师端加载在教师手持设备这一端，教师端设置的无线组号码须与学生端一致，程序先用数组“座号”存储每个学生的选项，以防止重新选择，再用循环语句遍历整个数组计算选ABCD四个选项的人数，如图5、图6所示。

教师端LED屏上有“柱形图”和“滚动数字”两种方式来实时显示学生的选择。如果某个单项选择的人数超过5格，不够显示，则算出人数系数，再用选项除以人数系数，所以一个LED灯可以代表一个、两个或更多的学生，以此类推，如选A的有8个学生，则自底向上显示4个灯，按钮A为显示方式切换按钮（如图7）。

当A和B同时按下时，清0重新开始；当B按下时，改变无线组的编组最大值是20，使用时可以根据具体情况自己调整。

教师端可以随机选座，摇一下就可以让所有学生面板上显示被抽中学生的编号，同时程序各个参数清零并初始化。教师端还能接收学生发来的签到信息，向左或向右放置教师端，教师端上面以亮灯的形式显示没有来学生的信息。因为教师端源代码较长，故以上只列举了几个关键部分的代码。

3.电脑端

移动显示结果是本系统的优势，但也会有些教师想在电脑上显示操作结果。考虑到这个需求，系统还使用编程软件Python设计了一款串口接收显示柱形图的程序，以及图形化实时显示学生签到情况。这两个程序的功能是收到主板发过来的串口信号后，提取出选项ABCD和签到的数据，并通过图形化显示出来。

测试与结论

本系统外观采用3D打印机打印而成，再加一个两节电池和一个电池盒。整体外观如图8所示，教师可以群发信息到学生端。

笔者邀请了25名学生对本系统进行现场测试，在100平方米教室范围内信号接收良好，程序各项功能运行正常。按动学生端按钮A，LED屏会在ABCD四个选项中循环切换，按动按钮B，频道会在1～20之间切换（可以根据具体班级数确定），同时按动按钮A和按钮B，发送确认的选项。教师端默认是黑屏，接收数据。一种是柱形图显示结果，从左起第一列为A，第二列为B，第三为C，第四列为D。如果学生数较多，可以用一格代替两个以上的学生。另外一种是数字显示方式，滚动方式显示A0B0C0D0（0代表选择的个数）。

摇一摇教师端，所有学生端显示摇中的座位号，实现随机选座功能。学生端摇一摇是发送签到信息给教师端，教师端接收学生端签到信息后LED灯对应的座位号灯亮起，因为只有25盏灯，所以只能显示25位学生，如要显示更多，可以连接电脑显示，不亮灯的为缺席学生座位号。

结束语

这款基于micro：bit的多功能答题系统，成本低，体积小，移动性好，显示方式多样，无需事先搭建无线环境，可自由与各班教师端匹配，具有在线答题、随机选座和点名签到等多项功能。该系统除了用于走班教学，还可以用于晚会或小型会议的投票系统，教师端接电脑，配合串口接收软件，可以图形形式显示答题结果。综上所述，此系统具有使用稳定灵活、功能强大等特点，具有广泛的应用前景。
参考资料；http://zimeitichuangzuo.com/index.php?c=show&id=1057
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