黃 涵

（三明技師學(xué)院 福建 三明 366000）

“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”在電氣類專業(yè)教學(xué)中屬于一門重要的基礎(chǔ)課程，同時(shí)也是一門具有很強(qiáng)綜合性且知識相對抽象的實(shí)踐類課程。為有效提升課程教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生對理論知識的掌握程度及實(shí)踐應(yīng)用能力，有必要在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代創(chuàng)新“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)措施，利用信息技術(shù)的優(yōu)勢激發(fā)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高技術(shù)應(yīng)用能力。

1 “單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程介紹

“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”是一門以智能控制以及智能電子產(chǎn)品工程項(xiàng)目為中心，結(jié)合真實(shí)的企業(yè)工作事件，由工作事務(wù)驅(qū)動的課程。該課程教學(xué)內(nèi)容主要介紹MCS—51 系列的單片機(jī)AT89S52 型號基本的工作原理，并會解剖及分析單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，使學(xué)生在剖析期間了解單片機(jī)零部件以及軟件基本原理、相關(guān)概念和基本知識等，并包含單片機(jī)應(yīng)用期間編程所需入門知識，還會教授學(xué)生C 語言程序設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行等技能，促使學(xué)生不斷提升課程學(xué)習(xí)能力和事務(wù)性工作能力[1]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，對該課程建立網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式，有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及積極性，并在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的利用下更直觀地演示知識內(nèi)容，幫助學(xué)生建立系統(tǒng)化邏輯思維，從而更有效地提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力以及編程能力等。

2 “單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)問題

2.1 教學(xué)理念滯后

“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)期間，很多教師的教學(xué)理念相對滯后，仍會將理論和實(shí)踐當(dāng)作兩條獨(dú)立的線路進(jìn)行課程教學(xué)，理論課上只為學(xué)生講授單片機(jī)的應(yīng)用原理以及接口技術(shù)相關(guān)知識，實(shí)驗(yàn)課程中相關(guān)教師也都會結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備安排及規(guī)劃實(shí)驗(yàn)課程，這種教學(xué)設(shè)計(jì)使得學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論知識后不能及時(shí)將所學(xué)知識應(yīng)用到實(shí)踐操作中，時(shí)間一長容易忘記所學(xué)知識，而且實(shí)驗(yàn)課上往往會針對單個(gè)單元獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，很少融合多單元知識，使得學(xué)生在完成某單元課程學(xué)習(xí)之后不能系統(tǒng)化地理解單片機(jī)的應(yīng)用與開發(fā)過程[2]。正是因?yàn)榻處熃虒W(xué)理念滯后，導(dǎo)致其所建立的教學(xué)模式比較傳統(tǒng)，不符合學(xué)生學(xué)習(xí)需求，不利于提升其實(shí)際學(xué)習(xí)能力與實(shí)踐能力。

2.2 教學(xué)模式比較單一

因?yàn)閱纹瑱C(jī)涉及不同的控制手法和不同的種類，而且有著不同的應(yīng)用環(huán)境，所以要緊跟時(shí)代發(fā)展以及技術(shù)更新同步創(chuàng)新課程教學(xué)模式。在單片機(jī)型號以及應(yīng)用技術(shù)持續(xù)更新的過程中，單片機(jī)硬件設(shè)施以及軟件設(shè)施也有更多元化的設(shè)計(jì)方法，但實(shí)際上，當(dāng)前很多學(xué)校在“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)中仍會將傳統(tǒng)的51 單片機(jī)當(dāng)作案例，就算是在仿真教學(xué)過程中也會以該內(nèi)容作為基礎(chǔ)。另外在該課程教學(xué)期間，很多教師仍以單片機(jī)結(jié)構(gòu)作為主要教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)中會先講解單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，隨后介紹相關(guān)指令系統(tǒng)，之后圍繞程序設(shè)計(jì)內(nèi)容與方式展開教學(xué)，并講解部分拓展內(nèi)容，而后基于實(shí)例展開應(yīng)用與分析。這一枯燥、固化的教學(xué)形式，使得學(xué)生很難深入理解理論知識，也難以鍛煉其實(shí)踐應(yīng)用能力，最終導(dǎo)致教學(xué)效果得不到顯著提升。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)措施

3.1 通過微課整合知識點(diǎn)

“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”的網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)中，可通過微課視頻整合課程知識點(diǎn)，幫助學(xué)生系統(tǒng)化地歸納、總結(jié)教材知識點(diǎn)，逐步構(gòu)建完整的知識體系。

比如單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器的相關(guān)知識中，涉及溢出這一關(guān)鍵概念，為使學(xué)生深化理解，教師可通過flash 軟件繪制出逼真的水桶，在單片機(jī)各周期內(nèi)將一定量的水滴入水桶當(dāng)中，在水桶內(nèi)的水呈現(xiàn)漫出狀態(tài)時(shí)，也就對單片機(jī)定時(shí)器的溢出概念進(jìn)行了模擬。教師可引導(dǎo)學(xué)生將水桶容量看作是定時(shí)器的4 個(gè)量程，將水桶內(nèi)原本既有水量當(dāng)作定時(shí)器初始數(shù)值，由此以更直觀、動態(tài)的方式使學(xué)生感受與理解單片機(jī)定時(shí)器以及溢出的概念，這種方法和傳統(tǒng)的文字描述相比更有助于增強(qiáng)學(xué)生對知識的感知力。

另外，在人機(jī)交互技術(shù)教學(xué)中有一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——數(shù)碼管動態(tài)掃描技術(shù)，此技術(shù)主要是通過一個(gè)8 位IO 口控制所有數(shù)碼管片段，即在同一控制口中連接a/b/c/d/e/f/g/dp 8 個(gè)口。各數(shù)碼管與公共端通過差異化IO 實(shí)現(xiàn)自動化控制，并且在數(shù)字及字母顯示過程中，可通過IO 口傳遞8 個(gè)段碼，同時(shí)基于控制要求和某一公共端相連接，哪個(gè)數(shù)字碼被選中，其相應(yīng)的字符就會顯示出來，若要變更轉(zhuǎn)化為其他的字符，就要對對應(yīng)段碼進(jìn)行更改，如果要對不同的數(shù)碼管進(jìn)行更改，只需選擇對應(yīng)數(shù)碼管。在這一理論知識學(xué)習(xí)期間，學(xué)生可能會面臨數(shù)碼管當(dāng)中顯示出同一字符，不過不同字符間有閃爍顯示的情況，主要原因就是學(xué)生未充分理解動態(tài)掃描應(yīng)用的邏輯。這種情況下，教師就可以微課動畫的方式演示單片機(jī)的指令，如通過單片機(jī)經(jīng)端口將0 這個(gè)字符輸送到數(shù)碼管中時(shí)，可通過動畫演示在這8根IO 口線當(dāng)中僅6 根存在電信號，并會通過紅色液體來演示，若目前該數(shù)碼管處于流通狀態(tài)，那么0 就會顯示在數(shù)碼管當(dāng)中，并且在重新刷新數(shù)據(jù)之前0 都會一直存在。為何會有字符閃爍的情況出現(xiàn)？主要原因是動畫頁面中包含一個(gè)進(jìn)度條，如果學(xué)生對相應(yīng)進(jìn)度條做出拖拉操作，就會使數(shù)碼管動態(tài)掃描時(shí)間段發(fā)生改變，而掃描時(shí)間的變化，也會同時(shí)影響到數(shù)碼管動態(tài)顯示的情況。教師通過微課這一網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式可更形象、直觀地剖析原本很難理解的原理知識，而學(xué)生在原理知識學(xué)習(xí)中也不會再覺得枯燥難懂。對此，教師可通過信息技術(shù)系統(tǒng)化地整合該課程教材的知識點(diǎn)，構(gòu)建完整的知識體系，制成微課視頻，便于學(xué)生后期復(fù)習(xí)中進(jìn)行針對性的學(xué)習(xí)，并將原本靜態(tài)、單一的知識轉(zhuǎn)化為動態(tài)、豐富的內(nèi)容[3]。

3.2 建立翻轉(zhuǎn)課堂

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下，“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”教學(xué)中還可建立翻轉(zhuǎn)課堂。比如在數(shù)碼管動態(tài)顯示教學(xué)中，教師就可在課前、課中以及課后設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

課前：課前主要涉及教師活動以及學(xué)生活動，其中教師活動主要是深入分析教學(xué)內(nèi)容，錄制微視頻，準(zhǔn)備教學(xué)資源。教師要在課堂教學(xué)前進(jìn)行教學(xué)分析，包括：①重難點(diǎn)分析。數(shù)碼管動態(tài)顯示教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，視覺暫留相對抽象，屬于難點(diǎn)問題，而且軟件編程難度較大，學(xué)生不容易掌握；②學(xué)習(xí)分析。學(xué)生比較熟悉數(shù)碼管，并具有靜態(tài)顯示的知識基礎(chǔ)；③實(shí)驗(yàn)室分析。實(shí)驗(yàn)室可為該課程教學(xué)提供keil 以及protues 仿真，并支持下載開發(fā)板，學(xué)校還建設(shè)了課程網(wǎng)站。教師經(jīng)過上述分析之后，可進(jìn)行微視頻的錄制，在翻轉(zhuǎn)課堂建設(shè)中微視頻設(shè)計(jì)及制作也至關(guān)重要，直接關(guān)系到后續(xù)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)課前教師還要為學(xué)生準(zhǔn)備部分輔助資料，像學(xué)生學(xué)習(xí)信息記錄、案例、微視頻、PPT 等。

而學(xué)生在課前的活動主要有兩方面，即觀看本節(jié)課教學(xué)的相關(guān)微視頻、在線做測試題。具體是學(xué)生在課前根據(jù)教師所發(fā)布的任務(wù)，通過課程網(wǎng)站觀看與學(xué)習(xí)課程視頻，對于所遇到的問題，可通過QQ群、微信群等和其他同學(xué)及教師討論。線上學(xué)習(xí)之后，做在線測試題。

課中：課中主要涉及師生互動學(xué)習(xí)以及小組合作。首先，學(xué)生反饋課前學(xué)習(xí)中遇到的問題，隨后教師集中解決上述問題，問題解決后創(chuàng)設(shè)案例任務(wù)，讓學(xué)生們以小組為單位，協(xié)作交流并完成任務(wù)，之后匯報(bào)交流，做出課堂評價(jià)，課中教師還要總結(jié)課前在線學(xué)習(xí)以及測試情況。學(xué)生在學(xué)習(xí)期間面臨的主要問題是在學(xué)習(xí)數(shù)碼管動態(tài)顯示相關(guān)知識時(shí)，很多學(xué)生在確定延遲時(shí)間方面有疑問，對此，可通過師生互動交流著重分析與講解，探究延遲時(shí)間確定方法，并設(shè)計(jì)相關(guān)案例任務(wù)，讓學(xué)生以小組為單位協(xié)作完成任務(wù)，期間教師要做好檢查指導(dǎo)工作。如在學(xué)習(xí)數(shù)碼管動態(tài)顯示知識期間，教師為學(xué)生小組布置6 位數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)任務(wù)，各小組完成設(shè)計(jì)任務(wù)之后，由小組代表匯報(bào)設(shè)計(jì)思路以及軟硬件設(shè)計(jì)及仿真等，隨后由教師評價(jià)各小組設(shè)計(jì)情況，小組成員之間也可自評以及互評。

課后：在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式建立過程中，由于在課前以及課中學(xué)生已完成知識學(xué)習(xí)及內(nèi)化，所以教師可著重在課后為學(xué)生布置部分提高型設(shè)計(jì)任務(wù)，并在課程網(wǎng)站上發(fā)布設(shè)計(jì)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生有序完成[4]。如可針對數(shù)碼管動態(tài)顯示相關(guān)知識，為學(xué)生發(fā)布設(shè)計(jì)4 位計(jì)數(shù)器的任務(wù)，促使學(xué)生不斷提高綜合應(yīng)用能力，同時(shí)可為學(xué)生推薦部分線上學(xué)習(xí)網(wǎng)站及微課視頻等，拓寬學(xué)生視野。

3.3 建立在線開放課程

在線開放課程能夠?yàn)閷W(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)以及教師建立線上線下混合教學(xué)模式等提供有力支持，網(wǎng)絡(luò)開放課程比較適合網(wǎng)絡(luò)傳播，并能夠?yàn)榫€下教學(xué)奠定基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有效提升學(xué)習(xí)成效。針對“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”建立在線開放課程，其中包括課程簡介、教學(xué)資料、微課視頻、試題庫、學(xué)習(xí)交流、測試評價(jià)等模塊。開發(fā)人員可通過現(xiàn)代信息技術(shù)，整合大量教學(xué)資源，并建立多層次、多媒介、多用途、多形態(tài)的教學(xué)資源體系，使教材內(nèi)容有更多表現(xiàn)形式。在線開放課程的教材建設(shè)中，可基于紙質(zhì)教材，聯(lián)合應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立資源豐富、在線教學(xué)形式多樣化的網(wǎng)絡(luò)開放課程，學(xué)生只需掃描相關(guān)二維碼即可在線學(xué)習(xí)教材建設(shè)。在線開放課程包含多個(gè)項(xiàng)目，如單片機(jī)C51 語言編程應(yīng)用、MCS—51 單片機(jī)匯編語言編程應(yīng)用、單片機(jī)基礎(chǔ)知識認(rèn)知及實(shí)踐、單片機(jī)定時(shí)器及中斷的分析及應(yīng)用、數(shù)據(jù)通信處理、數(shù)據(jù)采集及處理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)及開發(fā)等。在網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)中，主要可建立仿真實(shí)驗(yàn)、試題庫、案例庫、應(yīng)用軟件、電子教材等資源庫，并在網(wǎng)絡(luò)平臺結(jié)構(gòu)中設(shè)置教學(xué)過程、教學(xué)目標(biāo)、測試評價(jià)等環(huán)節(jié)。通過開發(fā)在線開放課程，可為課程教師組織線上線下混合式教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，合理處理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、課堂教學(xué)間的關(guān)系[5]。

4 結(jié)語

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代創(chuàng)新“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)策略，能幫助學(xué)生突破時(shí)空局限進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)，并可使學(xué)生進(jìn)行自由、開放式的學(xué)習(xí)，深化理解課程知識，有效提高知識應(yīng)用能力。所以，教師要緊跟“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展步伐，結(jié)合應(yīng)用微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)模式革新網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)模式，并積極開發(fā)在線開放課程，為網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。