职业教育中单片机课程网络教学方法探究

张昱

[摘           要]  单片机是一门理论性和实践性很强的专业课程，是机电一体化、电气自动化相关专业的必修课程。当前职业教育呈现多样化、信息化和网络化，使得学生职业技能更加丰富。网络教学的优势是不受时间和空间的限制，可以实现远程授课和培训。根据教学团队的专业理论和网络教学的实际经历总结了网络授课的优缺点，评估了单片机网络教学的效果，分析了影响单片机网络教学的因素，并提出了改进单片机网络教学的建议。

[关    键   词]  单片机;职业教育;网络教学

[中圖分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）43-0112-02

现在信息化水平不断提高，知识传递手段日新月异，单一的线下教学已经不能满足快速发展的职业需求。像单片机这样理论性和实践性很强的课程，如何利用网络的优质资源补充传统教学手段的不足，使得课程教学效果更好，促使学生接受度更高，是目前教学方法中有待改进的地方。本文针对网络教学各种授课方式的优势和弊端、单片机教学现状、影响因素进行分析，并针对网络教学提出一些教学建议，为职业院校单片机网络教学提供案例参考和借鉴。

一、不同网络授课方式优缺点对比

网络授课的方式主要包括直播、轻直播/讨论和慕课/录播三种方式。

直播最核心的优点就是能和学生实时互动，可以及时回答学生的疑问，实时查看学生的在线情况，对学生参与网络课程具有督促作用。直播对网络速度和平台要求较高，当课堂在线人数较多时会出现卡顿现象。在直播授课过程中，教师可能出现语言重复或知识点讲述不严谨，导致课程内容不够精致。

轻直播/讨论是蓝墨公司推出的一种直播形式，可以实时在线发布文字搭配图片、语音和视频开展在线直播教学。这种直播模式对网络带宽要求比较低、流量耗费少，很少出现卡顿现象，缺点是无法查看学生在线情况，课堂中学生提出的疑问插入教学内容中，导致教学内容杂乱易出现脱离核心等情况，教师无法进行整体掌控。

录播课程是经过后期编辑处理的固定视频，其动态效果、语言表述以及内容都比较连贯。当学生听不懂或需要思考的时候，可以随时暂停播放，而且不受时间、地点的限制，灵活性较强。但是对学生在观看视频时出现的疑惑不能及时得到解决;对于自觉性较差的学生易出现思维游离、听视觉疲劳等现象，甚至中途退出，从而导致对知识点的掌握程度不高和课堂作业完成率较低。

直播授课形式更偏重于语言类和理论性科目的教学，例如大学中的思政课程、专业课的基础课程等。轻直播更适合实践性比较强的科目教学，例如单片机或者PLC的程序编写;录播比较适合概念性知识点的讲授，例如单片机的定义、结构等。

二、单片机课程网络教学现状分析

单片机课程既需要学生掌握单片机的硬件结构、中断系统、定时器/计数器以及串行口的内部结构和工作原理等理论性知识，又要培养学生整体案例的硬件设计和C51语言的编程思路等实操能力。为更好地服务于学生，保证教学质量，对我校学习单片机课程的学生进行了自我在线学习能力调研，线上调研情况如下。

（一）基本调研情况

我校机电工程学院目前在校学习单片机课程的学生包括2017级机电一体化五年一贯学生、2018级和2019级机电一体化高职学生。我校教师采用网络授课方式对2017级机电一体化五年一贯学生讲授单片机应用技术课程;对2018级机电一体化高职学生和2019级机电一体化转段学生讲授单片机技术（二）课程。针对这三批学生，利用问卷星平台发起无记名问卷调查，共回收有效问卷452份，具有一定的统计意义。其中2017级机电一体化五年一贯学生211份，2018级机电一体化高职学生139份，2019级机电一体化转段学生102份。

（二）线上听课设备和效率情况

学生听课使用设备情况见图（a），其中81%的学生使用智能手机，图（b）为学生自我在线学习能力评估。从图中可以看出，有27.43%的学生适应性很强，完全能适应单片机的线上教学，有69.88%的学生基本能够和能够适应单片机线上教学，仅有2.65%的学生完全不能适应线上教学[1]。总体而言，现代高职学生接受新事物能力比较强，能适应单片机课程的在线教学，能完成“停课不停学”的教学目标。值得注意的一点是，60.18%的学生完全能够按时参加老师的线上课堂，做到不迟到、不早退，并有40.04%学生完全能够积极参与课堂互动和讨论，但是完全能够掌握讲授知识点的学生仅占16.37%。这说明线上教学还存在一定局限性，还需要进一步探索新方法、新模式来改善学习效果和提高教学质量。

三、影响单片机课程线上教学效果的因素

（一）理论与实操相脱节

单片机课程的理论和实操是相辅相成的。教师通过直播、轻直播或者录播的网络教学形式将理论知识点讲授给学生，内容的繁杂和抽象，使得自律性差的学生入门比较难，久而久之会听课疲惫，出现放弃现象。同时网络授课使得学生无法实现实操编程和分组研讨，讲授的理论课程得不到实验的验证，从而导致学生理解比较浅显，能力提升空间狭窄，上课效果不理想。

尽管直播方式可以实时查看学生的在线学习情况，但教师为了保证课堂讲授的连贯性，很难通过软件的该项功能实现实时监督，从而降低了对网络课堂的整体把控，自律性不高的学生很容易出现迟到、早退甚至旷课的情况。

（二）教师对线上教学的精力投入及教学方法

由于线上教学是目前提出的新教学模式，部分教师缺乏课程设计理念，不能很好地结合线上教学和课程的特点合理地设计教学内容、教学活动，依然采用传统的“满堂灌”模式进行线上教学。课前需要对课程进行资料发放、任务导入，课中需要利用信息化手段进行演示、讨论和互评互练等，课后需要巩固所学和拓展任务，需要教师付出大量的精力去查询资料、制作微课等，所以环节设计不合理、精力投入不够就会导致教学效果差[2]。

（三）教师对网络平台的熟悉程度和网络稳定性

网络教学平台多种多样，很多功能都大同小异，但是每个平台都有自己的设计风格，教师在授课过程中若应用不熟练或切换不当，不仅浪费时间还会导致学生在线上课体验不佳。为了保证学习效果，针对单片机的教学教师都会选择虚拟仿真实验软件，但是仿真软件无法在平台上直接操作，只能通过平台模式的频繁切换才能完成，操作步骤烦琐，影响教学效果。

若全国各地都在进行网络授课，采用直播授课的话会出现网络拥堵、卡顿等现象，导致学生无法正常听课，重新进入时不能和之前的内容很好衔接，也会直接影响学生的听课质量。

四、提高单片机课程网络教学质量的建议

（一）采用混合授课方式教学

单片机是理论性和实践性都很强的科目，理论知识的讲解可以采用直播的授课方式，这样既可以更好地和学生互动，又能及时回答学生的疑问;单片机课程在线上虽不能进行实操，但可以进行仿真练习，由于学生操作熟练程度不一致和听课设备的限制，所以项目的硬件仿真可以采用录播的方式，学生在不卡顿的情况下，也能按照自己的节奏进行反复练习;每个项目的实现可以有多种编程方法，所以学生编程时可以采用轻直播方式，有利于学生之间相互研讨和编程思维的扩展。

（二）優质专业课程资源的建设和推广

课前需要对讲授的内容进行引入、传递，因此课前需要发布教学资源，包括任务清单、课件、微课、学习调研等，需要教师花费大量精力去准备材料制作视频，教师个人的力量和信息化水平也是有限的，动态效果也不是很好。因此，各高校应借鉴线上的资源并结合自己院校的情况，组织教学团队建设优质专业课并进行推广宣传。这样教师以后进行网络教学时就可以优势互补，把资源引进课堂，减轻教师在课前的精力耗损。

（三）“任务驱动法”“项目化教学”和“因材施教”齐驱并进

在进行网络授课中，合理的课程设计是实施“学生为中心”教学模式的核心。任务驱动法首先是教师提出问题、任务，学生在轻直播讨论群中相互讨论，在完成自己任务的过程中进一步提升自己的设计能力和编程思维。“项目化教学”以实际案例为出发点，打乱章节的串联知识点，结合高职学生的特点，重新设置教学内容，项目难度逐次递进，以提高学生的学习兴趣和自主学习能力。学生层次不一，任务的布置应分为基础部分和拓展部分，基础部分是大多数学生有能力去完成的，可以提高学生的自我成就感，调动学习积极性。务有兴趣、有能力的学生去完成拓展部分任，可以提高学生的探究能力和创新能力。

（四）加强教师的信息化能力培训

网络授课很考验教师的信息化能力，是否能熟练利用教学平台和学生进行互动、是否有效发布教学资源、是否能及时掌握学生的在线学习情况等，都直接影响教学效果和教学质量。因此，各学校应开展信息化讲座、培训或者线上比赛等各种形式，提升教师的信息化能力。

参考文献：

[1]朱亚先，周立亚，张树永，等.延期开学期间化学类专业线上教学情况调研分析与建议[J].大学化学，2020（4）：283-292.

[2]陶红.基于网络学习平台的单片机教学[J].电子世界，2019：71-72.

编辑 司 楠