袁新娣 范莉莉

摘 ?要：針對(duì)當(dāng)前單片機(jī)課程教學(xué)模式的不足，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)線上線下混合教學(xué)模式內(nèi)涵，該文提出基于混合模式的單片機(jī)課堂教學(xué)改革與實(shí)踐。以單片機(jī)課程的“串行口通信”為教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行了混合教學(xué)流程設(shè)計(jì)，將教學(xué)分成課前、課中與課后3個(gè)階段，并詳細(xì)分析了各階段老師與學(xué)生的任務(wù)。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，混合教學(xué)模式更加重視教學(xué)過程師生的互動(dòng)，重視學(xué)生的個(gè)性化、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。通過一個(gè)學(xué)期單片機(jī)教學(xué)的實(shí)踐，證明了該教學(xué)模式的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：混合教學(xué)模式 ?教學(xué)實(shí)施 ?個(gè)性化學(xué)習(xí) ?單片機(jī)課程

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2020）10（a）-0075-03

Abstract： In view of the shortcomings of the present teaching mode of single chip microcomputer course， combined with the connotation of online and offline blending teaching mode， The paper puts forward the reform and practice based on blending mode. Taking the "serial communication of SCM" as the teaching content， the blending teaching process is designed， divided it into three stages： before class， in class and after class， the tasks of teachers and students in each stage are analyzed in detail. Compared with the traditional teaching mode， the blending teaching mode pays more attention to the interaction between teachers and students， and attaches importance to students' personalized and creative learning. The advantages of this teaching mode have been proved by practice in one semester.

Key Words： Blending teaching mode; Teaching implementation; Personalized learning; Single chip microcomputer course

單片機(jī)是大中專院校電類、計(jì)算機(jī)等類專業(yè)的必修課程，是一門結(jié)合電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)于一體的實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，主要目的是培養(yǎng)具有單片機(jī)及相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析和制作能力的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才，同時(shí)又為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

該校單片機(jī)課程在該科的大二下學(xué)期開設(shè)，之前主要采用的教學(xué)模式是“教—學(xué)—做”一體的教學(xué)方法[1]，以項(xiàng)目、任務(wù)為引領(lǐng)，將課程學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)融入相應(yīng)的項(xiàng)目中，在一定程度上大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。這種教學(xué)模式下學(xué)生一般能比較熟練掌握單片機(jī)的基本知識(shí)，但仍然存在一些不足，主要表現(xiàn)在如下3個(gè)方面：第一，教學(xué)過程缺少個(gè)性化指導(dǎo)，教學(xué)方法比較單一，課堂上仍然是老師一人講解，老師把自己的知識(shí)灌輸給學(xué)生，不考慮學(xué)生是否喜歡、是否合適、是否能真正接收，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)老師自己覺得講得很精彩、很透徹，但是學(xué)生卻覺得聽不懂，越聽越不想學(xué)，最后干脆不學(xué)的效果。實(shí)際上，不同的學(xué)生在不同的知識(shí)點(diǎn)上有不一樣的理解過程[2]，所以真正好的教學(xué)方式應(yīng)當(dāng)是針對(duì)不同的學(xué)生應(yīng)用不同的教學(xué)方法，讓學(xué)生能夠進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)。第二，學(xué)習(xí)創(chuàng)新性不夠，目前單片機(jī)教學(xué)還是以聽課，在仿真軟件或者開發(fā)板上完成老師講解的項(xiàng)目為主要內(nèi)容，老師教什么學(xué)生學(xué)什么，老師讓做什么項(xiàng)目學(xué)生做什么項(xiàng)目，學(xué)生沒有去思考、質(zhì)疑，沒有歸納、總結(jié)學(xué)習(xí)的過程，沒有對(duì)知識(shí)進(jìn)行發(fā)散思考，這樣的學(xué)習(xí)是被動(dòng)學(xué)習(xí)，談不上創(chuàng)新學(xué)習(xí)[3]。第三，考核評(píng)價(jià)不全面，目前大多院校單片機(jī)課程采用的考核方法是理論考試+實(shí)驗(yàn)測試+平時(shí)成績。平時(shí)成績主要是根據(jù)老師平時(shí)的觀察給出，這種平時(shí)成績帶有老師很大的主觀成分，也可能出現(xiàn)以偏概全，客觀性、真實(shí)性不高。所以這種考核方法難以客觀地反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，難以反映出學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手實(shí)踐能力，更不能反映學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，這些與單片機(jī)課程的教學(xué)計(jì)劃目標(biāo)相差較遠(yuǎn)。

1 ?混合式教學(xué)概述

當(dāng)今時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)已經(jīng)融入我們生活、學(xué)習(xí)、工作的各個(gè)方面，混合教學(xué)就是互聯(lián)網(wǎng)線上學(xué)習(xí)與線下面授相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，是通過對(duì)各種學(xué)習(xí)媒體、學(xué)習(xí)模式、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)內(nèi)容等要素的有機(jī)混合[4]?；旌辖虒W(xué)模式下，教師首先需要對(duì)授課學(xué)生進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)因材施教，對(duì)授課內(nèi)容，重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行分析，制定有針對(duì)性的教學(xué)計(jì)劃，授課過程主要有課前、課中、課后3個(gè)階段[5]。

2 ?單片機(jī)課程基于混合模式下實(shí)踐

該校在2017級(jí)電子信息工程專業(yè)的單片機(jī)課程進(jìn)行了混合教學(xué)模式的實(shí)踐，該文主要通過該課程的一個(gè)重要項(xiàng)目——“單片機(jī)串行口通信”來介紹混合教學(xué)模式的實(shí)踐過程。

2.1 制訂教學(xué)計(jì)劃

制訂教學(xué)計(jì)劃之前要分析學(xué)情，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)背景、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力等[6]，也需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，確定教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)與難點(diǎn)，該次授課對(duì)象是電子信息工程專業(yè)大二學(xué)生，之前學(xué)習(xí)了C語言，數(shù)字電路與模擬電路等課程，該課程的前面部分也學(xué)習(xí)了單片機(jī)基該結(jié)構(gòu)、C51編程、單片機(jī)的中斷、定時(shí)系統(tǒng)等，所以學(xué)生基礎(chǔ)比較好，該項(xiàng)目的內(nèi)容涉及到日常生產(chǎn)、生活中上位機(jī)與下位機(jī)通信問題，現(xiàn)象比較直觀。但是包含的知識(shí)點(diǎn)比較多，有51單片機(jī)的串口結(jié)構(gòu)、串口控制器方面，有通信方面的基該知識(shí)。經(jīng)過分析學(xué)情與內(nèi)容，確定該項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)為：了解串行通信基該知識(shí)，理解單片機(jī)串行口的結(jié)構(gòu)、工作方式、波特率設(shè)置，掌握控制寄存器SCON的應(yīng)用。掌握串行通信程序設(shè)計(jì)。選擇若干個(gè)與日常生活中很常見實(shí)例進(jìn)行任務(wù)講解，比如LED廣告或宣傳牌都是由PC機(jī)通過串行通信接口向單片機(jī)發(fā)送需要顯示的內(nèi)容，銀行或其他系統(tǒng)中客戶由單片機(jī)構(gòu)成的終端設(shè)備輸入密碼，單片機(jī)接受密碼輸入后通過串口傳送到PC機(jī)進(jìn)行比對(duì)。生活中的常見的實(shí)例容易激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，這點(diǎn)在教學(xué)設(shè)計(jì)中是非常重要的。

2.2 教學(xué)實(shí)施過程

教學(xué)實(shí)施是圍繞教學(xué)計(jì)劃，把知識(shí)傳遞給學(xué)生的過程，應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為主體，老師為引導(dǎo)作用。為了實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)，在實(shí)施之前需選擇一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，我們選擇了超星泛雅的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)在PC機(jī)、智能手機(jī)等智能設(shè)備上推送資料、課程學(xué)習(xí)。這里，我們把單片機(jī)的教學(xué)實(shí)施分成課前、課中、課后3個(gè)階段。

課前，在智能教學(xué)平臺(tái)推出與授課內(nèi)容相關(guān)的引導(dǎo)內(nèi)容，推出教學(xué)內(nèi)容的PPT或視頻，發(fā)布預(yù)習(xí)測試題，學(xué)生預(yù)習(xí)后在平臺(tái)的討論區(qū)進(jìn)行討論、發(fā)出疑問、提出自己觀點(diǎn)等。另外，老師可以通過閱讀學(xué)生的討論、學(xué)生的問題、預(yù)習(xí)測試的得分等方面掌握學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，在精確地掌握學(xué)生預(yù)習(xí)情況后才能更好地設(shè)計(jì)教學(xué)方案?！皢纹瑱C(jī)串口通信”項(xiàng)目教學(xué)的課前，老師把日常生活中外圍設(shè)備、移動(dòng)終端與PC機(jī)通信的現(xiàn)象拍成視頻發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，同時(shí)把理論部分知識(shí)以微課的形式發(fā)布在平臺(tái)供學(xué)生預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)測試題是反映理論知識(shí)掌握情況的選擇題和填空題。

課中，該校單片機(jī)課程直接在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，每個(gè)學(xué)生配有一臺(tái)電腦和一套單片機(jī)開發(fā)板，同時(shí)上課期間網(wǎng)絡(luò)通暢。課中階段是課程教學(xué)的重點(diǎn)所在，其中關(guān)鍵又是各種形式的師生互動(dòng)[6]?？梢园颜n中階段分解成“情景創(chuàng)設(shè)”“探究學(xué)習(xí)”“實(shí)時(shí)檢測”“總結(jié)提高”。在情景創(chuàng)設(shè)階段，老師以銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)口令系統(tǒng)為例，創(chuàng)設(shè)單片機(jī)的雙機(jī)通信的任務(wù)，講解任務(wù)的軟件與硬件實(shí)現(xiàn)。學(xué)生重點(diǎn)根據(jù)自己預(yù)習(xí)的疑問聽課，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)?！疤骄繉W(xué)習(xí)”階段，老師通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)即時(shí)下發(fā)探究任務(wù)與要求，學(xué)生分組進(jìn)行學(xué)習(xí)、討論，然后在開發(fā)板或仿真軟件上實(shí)現(xiàn)結(jié)果，課堂現(xiàn)場提交作品并展示，展示過程中，學(xué)生互相評(píng)論作品的優(yōu)缺點(diǎn)，通過評(píng)論，學(xué)生實(shí)現(xiàn)相互學(xué)習(xí)。在“實(shí)時(shí)檢測”階段，老師通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)布課堂測試題，學(xué)生通過手機(jī)現(xiàn)場答題，老師根據(jù)平臺(tái)對(duì)不同答案的統(tǒng)計(jì)情況獲取學(xué)生對(duì)此次課程知識(shí)的掌握情況?！翱偨Y(jié)提高”階段，老師根據(jù)探索學(xué)習(xí)及實(shí)時(shí)檢測的反饋信息，進(jìn)一步鞏固課程重點(diǎn)，補(bǔ)充學(xué)生學(xué)習(xí)的弱點(diǎn)，深化師生互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與能力。課中階段沒有固定的程序，老師根據(jù)現(xiàn)場師生的互動(dòng)情況、生生的互動(dòng)情況隨時(shí)調(diào)整自己的授課方式、授課進(jìn)度，促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)意義構(gòu)建。

課后，老師通過平臺(tái)布置作業(yè)，基于混合式的單片機(jī)教學(xué)不再是全班統(tǒng)一作業(yè)，而是根據(jù)學(xué)生在預(yù)習(xí)時(shí)反饋的不同情況，課堂討論與測試時(shí)出現(xiàn)的不同情況布置不一樣的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)?！皢纹瑱C(jī)串行口通信”這部分的作業(yè)學(xué)生們分成3個(gè)層次：第一層次是在課中學(xué)習(xí)了的例題基礎(chǔ)上簡單修改就可以完成，主要針對(duì)理解能力弱的學(xué)生;第二層次是改變通信方式，改變通信波特率，主要針對(duì)中等同學(xué)。第三層次是為了確保通信順利，在發(fā)送正式內(nèi)容之前雙方增加握手信號(hào)，主要針對(duì)理解能力強(qiáng)、對(duì)知識(shí)掌握較好的同學(xué)，學(xué)生通過平臺(tái)提交作業(yè)答題。對(duì)于選擇、填空等客觀題，老師在推送題目時(shí)設(shè)定好答案，其批改可以由平臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行，其他題目老師也在平臺(tái)上進(jìn)行批改，這樣老師能很快獲得自己教的效果，學(xué)生也很快獲得自己學(xué)習(xí)的效果，實(shí)現(xiàn)高效的課堂教學(xué)。同時(shí)，學(xué)生可以根據(jù)平臺(tái)記錄的課前課中的教學(xué)過程與內(nèi)容復(fù)習(xí)、總結(jié)、歸納自己的學(xué)習(xí)過程，深化學(xué)習(xí)內(nèi)容。也可以在平臺(tái)上發(fā)布感想與疑問，與老師、同學(xué)交流討論，老師獲取的這些反饋信息又為以后的課程教學(xué)提供指導(dǎo)。

2.3 考核方式

好的考核方式不僅能考核學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的情況，還能激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。對(duì)學(xué)生的考核不僅僅是期末閉卷考試的成績，還注重學(xué)習(xí)過程的考核，包含了學(xué)生平時(shí)預(yù)習(xí)、聽課、課后的學(xué)習(xí)情況，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)回答同學(xué)提問，或給老師提的建議獲得的積分等等，筆者們學(xué)校單片機(jī)課程按照平時(shí)評(píng)分占30%，期末實(shí)驗(yàn)測試占30%，期末閉卷測試占40%的比例計(jì)算每個(gè)同學(xué)的課程最后得分。利用超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行混合式教學(xué)，每個(gè)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)、探討、作業(yè)等都有精準(zhǔn)的記錄及統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)學(xué)生給出一個(gè)公平、客觀的評(píng)價(jià)奠定了基礎(chǔ)。

3 ?結(jié)語

借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的混合式的教學(xué)模式克服了之前完全線下模式教學(xué)的不足，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力及分析問題、解決問題能力方面具有比較明顯的成效。2019年第春節(jié)學(xué)期，在該校17級(jí)的電子信息工程班對(duì)單片機(jī)課程應(yīng)用混合模式進(jìn)行教學(xué)，收到了很好的教學(xué)效果，學(xué)生的期末總體成績平均分84分，54名學(xué)生的成績分布見圖1所示，并且在之后的各級(jí)各類單片機(jī)、嵌入式方向競賽中，學(xué)生積極參賽，并取得良好成績。

另一方面，混合式教學(xué)對(duì)于發(fā)揮老師的敬業(yè)和奉獻(xiàn)精神也具有非常好的促進(jìn)作用，要想更好地實(shí)施混合教學(xué)模式，教師需要具備洞悉單片機(jī)課程的所有教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)每一個(gè)微課與任務(wù)，培養(yǎng)游刃有余的駕馭課堂能力。所以，教師必須花費(fèi)較多的時(shí)間進(jìn)行自該學(xué)習(xí)，達(dá)到對(duì)自己的學(xué)習(xí)能力、邏輯推理能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

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