基于混合式教学的高职“单片机原理及应用”课程教学研究

苏莉萍

（广西机电职业技术学院，广西 南宁 530007）

0 引言

信息化时代下，互联网的飞速发展对社会的经济形态产生了全新的影响，已经渗透到社会的各行各业中，形成了“互联网+”的新局面，促进了信息技术时代的发展，教育行业紧随潮流，在各个领域与互联网结合。高职“单片机原理及应用”课程重视实际操作能力，课程教学中教师应注重学生创新思维能力的培养。但目前我国高职学校的“单片机原理及应用”课程教学大部分采取的还是传统教学模式，不符合当代高职学生的学习特征。高职学校的基础知识相对薄弱，喜欢动手实践操作，学生拥有移动智能设备。但是，在学习的过程中学生只是跟随着教师进行操作，课堂上师生交流欠缺，学生的学习资源单一，没有体现出以学生为中心的教学理念。特别是随着人工智能发展的浪潮席卷而来，许多流水线上的工作已经被机器所代替，高职学校需要培养的不是只会机械操作的“机器人”，而是从学生的角度出发，在教学过程中充分体现出学生的主观能动性。因此如何调整教学方式、教学内容，以适应这种人才培养的新需求，是一个不断探索及改进的过程。

1 课程现状

“单片机原理及应用”是高职电子信息、自动化等相关专业的一门核心专业课程，也是一门具有很强实践性与综合性的课程。目前进行该课程教学主流还是采取教师教授学生的传统模式，很多学生在学习完本课程之后，仍然处于入门的阶段，遇到真实开发应用环节，解决实际问题的能力较弱，实践能力和创新能力存在不足。经过调研和分析，总结“单片机原理及应用”课程的不足，主要体现在以下方面：

1.1 学生有兴趣但学习效果不佳

通过问卷对学生的学习兴趣进行调查发现，许多学生对“单片机原理及应用”课程学习有兴趣，特别对实践操作课程更加感兴趣，但是许多学生的学习效果不佳。大多学生在课堂上只是跟随着教师进行操作，教师在课堂上做一步，学生就跟着做一步，没有把知识真正的融会贯通起来。

1.2 课程内容偏难且缺少互动

总体上来说，学生认为该门课程偏难以及师生之间的互动欠缺。学生上课的时候虽然带了课本，但发挥的作用并不大。学生只是按照教师准备的案例进行学习操作，师生之间互动少。学生认为课程偏难的主要原因就是对知识点不熟悉，导致学生不会做，学习效率不高。

1.3 自主学习能力有待提高

众所周知，来到高职的学生很多都是高考没有考好，很多还没有养成良好的学习习惯，这导致他们在以后的学习中总会出现“打一下才能走一步”的现象。通过与学生进行沟通发现，学生渴望积极向上学习，希望能够在未来的获得一份满意的工作。由于学生一些陋习的养成，以及没有一个良好的学习方法加以引导，导致在学习上产生了得过且过的心理，表现为对学习满不在乎，学生不是不愿意学，而是不知道怎么去学。

1.4 课程资源不足

通过调查发现，学生缺乏相应的学习资源，教师只是在课堂上给学生分发相关单片机制作的素材，并没有提供其他相应的学习资源。课前、课后没有相应的预习和复习资料，使得学生没有相应的学习资源进行学习。学生更多地喜欢以视频形式为主的学习资源。

2 “单片机原理及应用”开展混合式教学的必要性及可行性

随着时代的发展，网络信息技术持续发扬着自己的创造力，在人们生活的各个领域不断入渗，成为了当今社会不可或缺的一股力量。在这个背景下，国家教育部紧跟时代发展，出台了相关政策以促进信息技术在教育方面的应用：在2018年4月13日引发的《教育信息化2.0行动计划》中指出现阶段主要任务是持续推动信息技术与教育深入融合，全面提升师生信息素养，使之具备良好的信息思维，适应信息社会发展的要求，其为顺应智能环境下教育发展的必然选择[1]。互联网技术的蓬勃发展让人联想到本世纪初诞生的混合式教学模式，将这两者结合，各种教学平台因此应运而生，我院自主建立了“机电云”平台，借助这个平台，全院范围内推进了混合式教学的实施。

混合式教学模式中，教师将课程学习的相关拓展学习内容在课外时间上传至网络平台上，课上将有更多的时间来用于开展课堂活动，如课题讨论、现场实践等。此外，课中课后的持续性的学习，能够保持知识的连续，加强学习效果。学生的学习和教师的教学有更大的灵活性，学生安排自主学习的自由度得到提高，获取知识的机会更加多样化。这种在线多元素课堂教学方式更加容易吸引学生们的注意力，网络和信息技术的引入也让传统教学课堂拥有了更多的可能[2]。

3 实施

笔者对混合式教学经典案例进行研究分析，首先提出具体的教学策略。计划—监控—反馈策略，激励—个性化辅导策略，分组—协作—展示策略，以及资源分享—互助答疑策略。

（1）“计划—监控—反馈”策略

混合式教学实施之前，应对整体方案进行一个明确的设计，线上线下教学模式应该要区分好二者的目标，并且互相协调，发挥各自的长处。教学之前可以先利用学习任务单，导学案或学习指南，给学生安排任务，让学生在学习前能明确知道自己最终的学习目标。线上学习时，学生的自律能力就是最重要的因素，因学生主要通过自主学习进行知识的学习，需要学生提高对自身的约束，维护教学目标顺利完成。因此，教师应加强对学生学习的监管力度，留意学生观看视频的时间，课后作业的完成情况，网上发言的质量等。重点关注学生学习进度、状态和效果，引导学生进行积极的自我管理，提高自律能力。

（2）“激励—个性化辅导”策略

学生个人的学习兴趣和学习目标是教学活动的关键，如果教师可以通过教学设计，激发学生的学习热情，学生将会更容易更快速获得知识。教师多对学生进行鼓励，有助于激发学生的学习动机，调动起学生的积极性与创造性，促使学生朝着教学目标奋斗前进。混合式教学模式也给教师提供了了解学生差异并为之设计差异化教学内容的帮助，因此可以对每一位学生都制定唯一的学习内容，满足个性化发展的需求。教师通过后台数据了解学生，帮助学生找到最适合自己的方法，为个性化问题解决提供方案。

（3）“分组—协作—展示”策略

在实际教学中，对于简单的任务，如课前小测试、练习、提问等，学生可以通过自主思考完成，并不需要进行交流协作。对于较为复杂的任务，在一定时间内，学生通过自主学习和自行探究解决不了时，可以采取协作学习的方式，学生在协作中与同伴交流、探讨、相互答疑解惑，直至把问题解决。当解决开放性问题，没有统一的答案或是有多种解决方案时，采用协作学习也是可靠的选择。教师可以引导学生协作学习，通过小组成员之间的探讨、交流讨论，或是协作动手实践，拓展思路，找到解决问题的方法、方案。同时，要注重协作学习成果的展示，丰富协作学习的形式，如抢答竞赛、辩论活动、成果展示等都可以应用于混合式学习的教学中。协作学习要保证成员的有效参与。

在以上分析研究的基础上，对我院2020级电信专业，总共117人，采取混合式教学模式进行授课。

3.1 课前准备

硬件设施准备，实训室装有教学一体机、多媒体设备，每位学生配备一台电脑；教师的准备，在大量的研究调查中，混合式教学的实践效果往往取决于教师的能力和态度准备。熟悉机电云平台的使用，提前准备好必要的教学资料上传到教平台等等；学生的准备：每位同学扫码加入自建机电云平台并熟练使用。

3.2 课前自主学习阶段

笔者首先上传了与本次课相关的电子时钟制作知识点的教学微课视频和课件。在上课前两天，发布预习任务，要求学生通过课堂派观看电子时钟制作的教学微课视频，让学生回顾之前学过的硬件资源及基础程序编写，初步了解本次课的教学课件和内容，对不理解的地方进行标记或评论。教师可根据学生的预习情况给予分数评价，作为过程性评价的组成部分。通过这个阶段，可以让学生提前了解教学内容，教师可根据学生提出的问题或者评论的知识点做重点讲授。同时通过分数奖励来提高学生的预习积极性。

3.3 课中讲授、答疑、互动阶段

（1）新课导入，检查学生的预习效果，具体实施过程如下：教师介绍今天的课程主题以及学习内容的要点及重、难点内容；根据预习任务，全体同学进行课前小测，教师在后台记录数据，给予分数奖励；接下来对课前布置的预习任务的电子时钟制作相关知识进行随即提问；检查一下大家的预习效果如何？通过课堂派进行随机抽取同学回答；回答正确的同学，有分数奖励，说明大家的预习效果不错。

（2）通过课堂派话题讨论引导出后面学习内容：“同学们在日常生活中接触过‘电子时钟制作’吗？”学生通过手机进行作答，作答结束后，教师根据同学给出的答案进行分析讲解，了解学生对本节课的了解程度，通过互动答疑加深学生对新知识的理解。

（3）教师通过第二个话题互动进行答疑以及开展小组讨论：除了时间显示，还知道电子时钟的其他功能吗？教师针对同学的回答引导得出此次教学内容的重点；那么我们怎么制作出一个既精美又走时准确的电子时钟呢？那么接下来就来学习主要内容：电子时钟制作。

（4）讲授教师讲授电子时钟制作的制作步骤，以及结合学生自身情况的内容设计：创建电子时钟制作硬件电路→电子时钟程序编写→软硬件综合调试与功能强化。

（5）在课堂上观看时间管理和信息技术在生活中应用创新的视频加强对专业的认同感。

（6）课堂小结：回顾此次课的教学内容要点，查看学生获得的额外分数，对获得分数多的同学提出表扬，对尚未获得额外分数的同学进行鼓励，让他们在以后的课程当中积极参加互动教学活动，获得分数奖励。

（7）布置课堂作业：制作一个属于自己的电子时钟并巡堂指导，除了必要的软硬件标准和正确操作，还要注重学生的程序优化以及对功能强化的指导，加深对所学知识的印象。

课中讲授、答疑、互动实施完毕。

3.4 课程评价

在课程教学之初，笔者就向同学们介绍了本课程的评价方式：过程性评价+形成性评价+终结性评价。在机电云教学平台的数据统计页面可以清楚地看到一个学期以来每位同学的学习情况。笔者对评价进行了权重设置：课前预习的评价占最终成绩的10%，课堂表现评价占最终成绩的20%，课后作业评价占最终成绩的30%，期末考试占最终成绩的40%。通过查看成绩，可以很清晰地了解到每个同学课程学习的情况。

4 结语

本研究以混合式教学的优势为切入点，分析研究混合式教学及高职“单片机原理及应用”课程混合式教学的相关文献，结合高职学生和“单片机原理及应用”课程的特点，从教学理论、教学内容、教学方式、教学评价等多维度有效混合，构建了适用于本次教学实践的混合式教学设计框架，并对该框架的各个阶段进行详细的设计分析。在高职“单片机原理及应用”课程中开展混合式教学实践，学生课前通过机电云平台完成基础性知识的学习，在整个教学过程充分体现了以学生为中心，让学生成为学习过程的探究者和意识建构的主体，以求最大程度的为学生服务。教师通过机电云收集学生学习数据，最后进行结果分析，得出混合式教学模式在高职“单片机原理及应用”课程中能让学生有效改善学生学习态度，提高学习效果，提升学习能力，培养国家需要的人才。