高职院校“单片机原理与应用”课程教学模式改革研究与实践

李 佳 范巧艳

(西安职业技术学院，陕西 西安 710077)

1 课程与学情分析

(1)忽略了学习者自身存在的差异。该课专业性强，课程枯燥难学，学生望而生畏。课程学习以教师讲授为主，学生课下练习为辅，忽略了学习者自身存在的差异，无法满足学生的个性化需求。(2)教学效果不佳。由于生源及高职院校的定位等因素，学生基础不好，学习主动性差，手机不离手，喜上网厌听课，模仿式动手能力强。加之该课程涵盖了电路、数电、模电和程序设计等多个学科，一些学生在一两次课程听不懂的情况下对该课程逐渐失去了兴趣，教学效果不佳。(3)学习时间和空间受限。单片机技术综合性强，但普遍采用班级授课制，在固定的时间和地点进行课堂教学，学生学习受时间和地点的限制，教学效果难以保证。

2 教学内容及实施过程设计思路

2.1 课程内容模块化，学习结构系统化

选用项目化教材，把教学章节分成若干模块：流水灯、数码管、键盘显示、点阵显示、数模转换、交通灯、智能定时系统设计等，模块中设计若干子任务，每个任务含任务书、相关知识、课题分析、任务实施等内容，符合学生由浅入深、由易到难的学习规律，大大缩短学习周期。

2.2 课程设计专业化，学习过程工作化

构建充满趣味、活力实用、先进高效的课堂任务，使学生在做中学、玩中学。设计符合课题任务的教学情境，引入课题任务，激发学生们的学习兴趣。引入企业现场真实案例，设计基于工作过程的任务，并按照企业工程开发流程实施任务。

2.3 学习时间自由化，信息采集常态化

无论是课堂还是宿舍，甚至是学生的家中，只要有网络学生就可以随时自由学习。教师在网络教学平台中设置多种教学栏目，课程信息、课程导学、学习单元、教学资源、讨论答疑等，高速高效解决学生学习中遇到的问题，同时解决了近年来学生多，资源少，教师精力不足、知识面窄的问题。师生都可用网络空间查询大量的相关资料，并保存作为课题设计、毕业论文的参考。

2.4 课堂管理严格化，评价体系多元化

课堂中严格管理课堂纪律，机房安装学生机和教师机，使教师能够随时监督学生的电脑页面。采取多元评价方法，采用微视频内嵌测试题、课堂表现、在线测试、单元作业及期中期末考试等多种评价方式，采取教师评价、自我评价和同伴互评等多种评价主体。通过人人监督，相互评价，取长补短，提高学生的学习效率。

3 实施步骤

3.1 在线学习交流

课前，教师根据教学目标，细化知识单元，录制微课视频，提前2天通过网络平台供学生下载和观看。教师在平台上发布任务书等教学信息资源，提出相关引导性的问题，供学生思考。学生以2～3人为一组，进行资料收集、在线学习，针对某一知识点产生疑惑时，可与教师、同伴进行在线交流讨论。网络平台对学习情况和讨论结果进行记录，以便教师进行课后评价。

3.2 在线知识测试

教师利用网络平台，发布在线知识测试卷，学生填写后再发回平台，教师对学生知识测试卷评分，根据答题情况了解在线学习存在的问题、各小组成员每项任务的学习情况及对知识的掌握程度，以便在课堂授课时更好地解决学生在线学习存在的问题，将知识点掌握效果不佳的地方结合教学大纲里的重点和难点知识在课堂上做更好地诠释。

3.3 课堂汇报及点评

各网络小组选派一名同学作汇报，用PPT 或其它形式详细阐述学习内容、过程及讨论情况，其它小组对该组的任务完成情况进行评价。评价内容分为3 个方面： ①学习态度，包括作业提交、任务完成和笔记记录情况；②课堂表现，包括团队配合、小组讨论、学习活动参与情况；③课堂汇报，包括语言表达能力、内容的完整性、内容的逻辑性、汇报人表现。

3.4 教师课堂讲授

教师根据学生在线学习情况和课堂汇报情况，汇合重点和难点，在课堂上进行深度讲解和分析，引导学生探索课程更深层次知识内涵，进一步激发学生学习和探索的兴趣及热情。根据项目任务书，教师要求每个小组利用proteus软件搭建硬件电路，在KEIL软件上编程调试，仿真调试通过后再到开发板上进一步验证。学生通过网络平台提交项目完成报告，上传成品测试结果，参照评分标准，开展学伴互评，互相给出分数，使学习效果不断提升。

3.5 课后拓展提高

教师给出拓展任务，启发学生思考，拓展知识内涵。学生在教学平台交流互动，利用课余时间实现拓展任务，上传至网络平台，教师根据其完成情况，在总分的基础上酌情加分，让学生获得学习成就感，提高学生的学习兴趣和学习主动性。

4 案例介绍

在《智能定时系统的设计与实现》项目中，我们按照知识点和技能点拆分为5大任务：整体电路设计分析、整体程序设计分析、按键电路设计及程序分析、显示程序设计及电路分析、软硬件联调及故障排查，其中最后这个任务中将故障细分为4大类11种典型故障，分别录制每种现象下可能的故障原因及详细的解决办法：包括依次排除各元件故障的顺序与步骤、选取什么仪器进行测量、每种可能出现的示数对应的器件故障类型、如何修或换器件或连线等等。

图1 典型故障之数码管故障视频导航窗

课前，教师发布课前导学单和学习资源，学生完成学习和测试，尝试软硬件联调及故障排查。每组同学遇到的实际问题都不一样，有些是粗心造成的程序编写错误，比如：delay(100)；写成delay(1000)；会造成按键检测不到的现象；还有较多的情况是硬件电路出现故障，而学生没有排除故障的经验往往无从下手。学生将自己遇到的情况拍视频上传，供师生线上交流讨论。结合线上学习情况，教师及时调整课堂内容。

课中，教师重点讲解故障树的排故思路和方法，师生共同完成典型故障的硬、软件排故。学生可以通过反复观看视频指导排故实操，针对自己遇到的故障类型，找到故障点，完成故障排查。每一个典型故障情况都有详细指导，学生可以针对自己的问题观看对应视频并按步骤详细操作，不再一筹莫展，不知所措，同时还节约时间，避免了无目的地听老师满堂灌讲解全部的繁琐故障排除操作，在初步实操之后得到老师的重点讲解，印象会更加深刻，学习更高效。最后，学生进行小组作品展示，教师点评和总结拓展。

课后，学生在网络教学平台提交小组作品和故障分析报告，师生共同完成项目考核和教学评价，师生在平台上交流互动，总结分享排故经验，完成相应教学记录。

5 结语

利用信息技术创新教学模式与方法是教育改革与发展的永恒主题，信息技术不断发展，不断推动着教学模式与方法推陈出新。特别是在当前“互联网”背景下，技术手段更加智能化，教学的生态更加开放，教学结构得到重组，师生关系趋于平等，学习更加泛在化，愈发尊重学生的个性化需求，各类教学模式与方法呈现交叉融合的状态。在高职《单片机原理与应用》课程教学中引入微课，采用混合式教学模式，学生可以实现人人、时时、处处的泛在学习。学生自主学习能力、解决实践问题的能力、创新研究能力都得到了锻炼和提高。高职教师要以“中国制造2025”对技术技能人才的需求为发出点与落脚点，继续探索适用于高职的混合式教学模式，真正实现微课课前看，问题课中答，师生同互动，效果速而优，促进教学质量稳步提高，培养大批优秀的大国工匠，助力中国制造2025的宏伟目标实现。