文/劉霄 潘慶先 孫紅霞

單片機(jī)原理及應(yīng)用在計算機(jī)等電氣類專業(yè)中是一門很重要的必修課，也是一門理論和實踐結(jié)合緊密的工程應(yīng)用類課程，掌握好這門課有助于把高校學(xué)生培養(yǎng)成國家緊需的高質(zhì)量、有協(xié)作精神、有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高級工程應(yīng)用人才。單片機(jī)原理及應(yīng)用內(nèi)容和知識點是對學(xué)生而言比較抽象晦澀的。我們就多年的單片機(jī)教學(xué)實踐經(jīng)驗和積累，利用多元化的教學(xué)手段和方法，做了若干改進(jìn)和提高。

1 單片機(jī)教學(xué)目前狀況

1.1 多數(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)方式

傳統(tǒng)教學(xué)方式是教師課堂理論講授，學(xué)生單向接收，師生之間缺乏互動。課外提交紙質(zhì)的作業(yè),這種方式單一而且難以杜絕抄襲。由于多數(shù)實驗室提供的都是教學(xué)專用的實驗箱，所以實驗過程多為驗證性實驗，課程設(shè)計也存在同樣問題，實踐環(huán)節(jié)遏制了學(xué)生獨立思考的興趣，限制了動手能力和創(chuàng)新的能力的提高。

1.2 少數(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂加慕課教學(xué)方式

翻轉(zhuǎn)課堂加慕課，這種教學(xué)方式基本顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)方式和流程，學(xué)生利用課外的時間，在教師的指導(dǎo)下，通過網(wǎng)上各類教學(xué)平臺，完全自主學(xué)習(xí)課程，在課堂上，師生互動完成教學(xué)任務(wù)。但是對于單片機(jī)原理及應(yīng)用這種專業(yè)性很強(qiáng)的大班教學(xué)來說，若所有的教學(xué)知識點都采用這種教學(xué)方式，那么學(xué)生學(xué)習(xí)的難度和時間、課堂可控度加大。

2 多元化教學(xué)實踐改革

多元化教學(xué)方式是，課堂理論環(huán)節(jié)由傳統(tǒng)授課加雨課堂、選擇性翻轉(zhuǎn)課堂；課外作業(yè)由博客博文提交；實踐環(huán)節(jié)使用項目驅(qū)動方式相輔相成；期末考核也由傳統(tǒng)筆試和以上環(huán)節(jié)考核組成。

2.1 多元化的理論教學(xué)方式

2.1.1 傳統(tǒng)教學(xué)方式加雨課堂

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，是大班集中課堂理論教學(xué)。這種教學(xué)方式對習(xí)慣接受應(yīng)試教育的我國青少年來說，它的優(yōu)勢是在45 分鐘的安靜課堂氛圍內(nèi)，學(xué)生能夠精力集中掌握大部分的知識點。但心理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生精力集中的時間大約在30 分鐘左右，超過了這個時間，學(xué)生感覺緊張疲勞、興趣索然，注意力渙散。所以我們在課堂理論教學(xué)中引入雨課堂，雨課堂是將多種教學(xué)手段融入到PPT 和微信中的一個插件。教師課前將各種教學(xué)資源發(fā)送到學(xué)生手機(jī)，學(xué)生利用喜聞樂見的微信接收，教師設(shè)定時間限制敦促學(xué)生課前預(yù)習(xí)，學(xué)生可以利用微信向老師傳遞預(yù)習(xí)中的問題，方便教師掌握每個學(xué)生預(yù)習(xí)情況，有針對安排課堂授課方法和時間。課堂中，學(xué)生用微信輸入課堂暗號或手機(jī)掃碼進(jìn)入課堂，節(jié)省了教師點名時間，學(xué)生隨時用手機(jī)標(biāo)注教師課件中疑點或者難點便于教師統(tǒng)計，教師課堂教學(xué)30 分鐘后，教師開放雨課堂的教學(xué)互動模式，場景切換，學(xué)生大腦疲勞解除，師生彈幕互動，投稿、限時答題、隨機(jī)提問等，師生互動，生生互動，由于發(fā)送彈幕是匿名的，學(xué)生沒有壓力地提出問題或者給出問題答案，學(xué)生角色也由被動變?yōu)橹鲃?。雨課堂不僅可以精確提供每個學(xué)生答題情況，還可以精確統(tǒng)計出學(xué)生每個知識點的掌握的情況。教師課后根據(jù)完整的數(shù)據(jù)分析和分類匯總，總結(jié)教學(xué)情況，進(jìn)一步完善調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的授課方式和雨課堂互動并行的多元化教學(xué)，將師生課前課中課后的教和學(xué)完美融合起來。

2.1.2 選擇性翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂是時下流行的一種新的教學(xué)模式，利用多媒體信息技術(shù)，以學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)為主，教師課上講授為輔。國內(nèi)絕大多數(shù)學(xué)生是通過應(yīng)試教育進(jìn)入高校的，自主學(xué)習(xí)的能力有待于提高，對于普通高校，這個問題會更加明顯，特別對于單片機(jī)這種專業(yè)性很強(qiáng)的課程，每個知識點都讓學(xué)生自主掌握顯然不可能。如果每節(jié)課都要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，學(xué)生需要花費大量時間自主學(xué)習(xí)或者制作相應(yīng)資料，使很多學(xué)生覺得課程越來越難學(xué)，或者疲于應(yīng)付，最終徹底放棄學(xué)習(xí)。我們主張把學(xué)生能夠自學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容由學(xué)生自主學(xué)習(xí)來完成，選擇性進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂。例如，單片機(jī)教材中編程語言選用的是C51，語法語義和前期學(xué)過的標(biāo)準(zhǔn)C 是一樣的，只是在標(biāo)準(zhǔn)C 的基礎(chǔ)上進(jìn)行適合8051 內(nèi)核單片機(jī)硬件的擴(kuò)展，對于編程語言這一章，我們采用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法。讓學(xué)生課下分組制作相關(guān)PPT或視頻，課上由學(xué)生充當(dāng)教師講解、分析程序，組員進(jìn)行補(bǔ)充，其他組同學(xué)觀摩比較，教師引導(dǎo)或進(jìn)行加深拓展，整個教學(xué)過程學(xué)生興趣盎然，激活了學(xué)生的主體意識，提高了學(xué)生的參與度和積極性，引領(lǐng)學(xué)生從被動學(xué)習(xí)過渡到自主學(xué)習(xí) 。

2.1.3 博客提交課外作業(yè)

在單片機(jī)這門課，我們要求教師和學(xué)生在專業(yè)IT 博客網(wǎng)站注冊博客，教師在博客里發(fā)布作業(yè)，學(xué)生通過博文提交作業(yè)，作業(yè)形式是靈活多樣的，可以是程序、程序運行的視頻、截圖等。教師學(xué)生相互關(guān)注、點評作業(yè)，甚至網(wǎng)站上的其他專業(yè)高手都可以點評指導(dǎo)，學(xué)生可以在網(wǎng)站上發(fā)問交流尋求幫助，既減少了教師的工作量，又拓展了學(xué)生解題的思路。其優(yōu)勢還在于學(xué)生可以規(guī)范編程，及時得到最優(yōu)的幫助，把機(jī)械的抄襲降到最低，而且通過專業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺的交流，學(xué)生還可以了解專業(yè)和行業(yè)需求的結(jié)合點和距離，使學(xué)生有了學(xué)習(xí)的動力和目標(biāo)。

2.2 項目驅(qū)動的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》文件精神，我校充分利用產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同育人項目和科技大賽積極推進(jìn)教學(xué)改革，結(jié)合我校近幾年來一直積極參與的一些賽事：“藍(lán)橋杯”大賽、“西門子杯”挑戰(zhàn)賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等國內(nèi)知名的大賽，我們把校企協(xié)同育人項目和大賽的成果融入到單片機(jī)實踐教學(xué)中，把實踐任務(wù)按照遞進(jìn)層次劃分成若干相互關(guān)聯(lián)的子項目，配合使用開放實驗室，把學(xué)生合理搭配分組，小組合作分期完成實踐任務(wù)。鼓勵有興趣的學(xué)生積極參與到教師科研項目和各類大賽中，以教學(xué)促進(jìn)科研和大賽，形成教學(xué)、科研和大賽的良性循環(huán)。

2.3 多元化的考核方式

學(xué)生雨課堂的綜合成績占到期末考核成績的15%；博客博文提交的作業(yè)成績占到期末考核成績的10%；在實踐環(huán)節(jié)里，根據(jù)實驗子項目，進(jìn)行階段性考核，根據(jù)學(xué)生提交的階段性的實驗結(jié)果、實驗視頻、設(shè)計報告和小組內(nèi)同學(xué)之間互評結(jié)果，這部分綜合成績占到期末考核成績的25%；期末筆試成績占到50%。這種多元化的考核方式，合理給出學(xué)生掌握課程知識體系的評價結(jié)果，這種考核方式擯棄了學(xué)生為了考試而考試的想法，激勵了學(xué)生從理論到實踐全方位掌握課程知識體系，鍛煉了學(xué)生運用信息化手段的能力。

3 結(jié)語

通過近幾年的對單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的多元化教學(xué)手段的實施，課堂和實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量明顯提高，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、動手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力有了很大的提高，學(xué)生參賽的人數(shù)逐年增加，賽事成績逐年上升，這種多元化的教學(xué)方法和手段同樣對其它的課程也有推廣意義。