摘要：針對高職單片機(jī)課程項目教學(xué)中存在的一些問題，本文依托超新泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對課程中“簡易數(shù)字電壓表設(shè)計制作”這一項目進(jìn)行混合式教學(xué)改革，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)過程、教學(xué)評價、教學(xué)反思幾個方面進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計。實踐證明，新的教學(xué)模式將線上在線學(xué)習(xí)和線下理實一體化教學(xué)融合在一起，有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生綜合運(yùn)用能力和實踐創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)課程;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺;混合式教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）14-0078-03

Abstract： In view of some problems existing in the project teaching of single-chip computer course in Higher Vocational college，this paper carries out mixed teaching reform on the project of "design and production of simple digital voltmeter " relying on the fanya network teaching platform. It carries out the mixed teaching design from the aspects of teaching content， teaching strategy， teaching process， teaching evaluation and teaching reflection.Practice has proved that the new teaching mode integrates online learning with offline integration of theory and practice， which is helpful to mobilize students'learning enthusiasm， improve students' comprehensive application ability and practical innovation ability.

Key words： Single chip computer course; Network Teaching Platform; Mixed Teaching Design

混合式教學(xué)是將傳統(tǒng)課堂教學(xué)、實踐實操教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)進(jìn)行深度融合，突破傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制，優(yōu)勢互補(bǔ)，既發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用 ，又充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性[1-2]。

利用學(xué)?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開展基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的混合式教學(xué)可以解決傳統(tǒng)項目教學(xué)過程中的存在的問題。本文將以高職單片機(jī)課程中的“簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計制作”這一教學(xué)項目為例開展基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的混合式教學(xué)設(shè)計。

1 “簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計制作”教學(xué)分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容分析

單片機(jī)作為一種微型計算機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制等領(lǐng)域，由于系統(tǒng)的實際對象往往都是一些模擬量，要使單片機(jī)能識別就必須進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。因此A/D轉(zhuǎn)換接口技術(shù)是單片機(jī)控制系統(tǒng)的一個重要內(nèi)容。

由于本課所涉及知識點較為抽象，而高職學(xué)生對純理論學(xué)習(xí)興趣較低，因此以項目為載體重新整合教學(xué)內(nèi)容，通過簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計制作，讓學(xué)生能夠掌握本課的知識點和技能點。

通過本項目的學(xué)習(xí)讓學(xué)生進(jìn)一步掌握單片機(jī)控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計方法，并為后續(xù)學(xué)習(xí)單片機(jī)擴(kuò)展D/A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

1.2 學(xué)情分析

本課程的授課對象為高職電子信息工程技術(shù)專業(yè)二年級學(xué)生，在學(xué)習(xí)態(tài)度上，學(xué)生較厭煩傳統(tǒng)的課堂灌輸式教學(xué)，喜愛理實一體化式的教學(xué)模式。在知識技能上，通過前面幾個項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備設(shè)計制作單片機(jī)控制系統(tǒng)的能力。在學(xué)習(xí)需求上，學(xué)生對單片機(jī)擴(kuò)展A/D接口技術(shù)還未接觸，同時單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計能力較弱，需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

1.3教學(xué)目標(biāo)設(shè)定

基于對教學(xué)內(nèi)容的理解和分析，結(jié)合高職學(xué)生的實際情況，同時依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)崗位的要求，從知識、技能和素質(zhì)三方面來設(shè)計本課的教學(xué)目標(biāo)：

知識目標(biāo)：了解A/D轉(zhuǎn)換的基本知識與基本原理;掌握單片機(jī)擴(kuò)展A/D轉(zhuǎn)換器硬件電路的設(shè)計方法;掌握ADC0831模擬信號采集的編程方法。

技能目標(biāo)：會用PROTEUS軟件繪制簡易數(shù)字電壓表的電路原理圖;會用KEIL軟件完成簡易數(shù)字電壓表程序編寫、編譯、調(diào)試并生成HEX文件;會用KEIL軟件及PROTEUS軟件仿真調(diào)試，實現(xiàn)數(shù)字電壓表的功能;能完成簡易數(shù)字電壓表安裝、檢測、調(diào)試。

素質(zhì)目標(biāo)：通過利用書籍或網(wǎng)絡(luò)獲取相關(guān)信息，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力;通過分組完成任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生良好的合作意識與團(tuán)隊協(xié)作精神;通過按工藝要求的安裝與調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和優(yōu)良的品質(zhì)意識。

2教學(xué)策略

根據(jù)高職學(xué)生的認(rèn)知特點，充分借助《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》網(wǎng)絡(luò)課程的資源和超新泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺功能，并將其應(yīng)用于高職單片機(jī)理實一體化的教學(xué)過程中，采用線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，在探究發(fā)現(xiàn)中促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。

3教學(xué)過程設(shè)計

3.1 課前線上教學(xué)設(shè)計

教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺發(fā)布通知，布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)和作業(yè)，如圖1所示：

學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行課前自主學(xué)習(xí)，首先觀看簡易數(shù)字電壓表實物演示微視頻明確任務(wù)要求，然后觀看A/D轉(zhuǎn)換的基本知識微視頻自學(xué)A/D轉(zhuǎn)換的知識并完成知識點測驗，最后通過網(wǎng)絡(luò)查找A/D芯片的有關(guān)資料完成簡易數(shù)字電壓表硬件系統(tǒng)的設(shè)計并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提交作業(yè)。

教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺統(tǒng)計功能掌握學(xué)生課前的學(xué)習(xí)效果，并對學(xué)生的課前作業(yè)進(jìn)行批閱，整理疑難問題。

3.2課中線下理實一體化教學(xué)設(shè)計

在整個線下理實一體化教學(xué)過程中教師合理利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的“課堂活動”功能模塊輔助組織課堂教學(xué)活動，對學(xué)生的課堂表現(xiàn)情況進(jìn)行統(tǒng)計。

（1）知識點學(xué)習(xí)效果檢驗

針對學(xué)生課前知識點測驗的情況，如圖2所示，教師在課中集中解答，并通過提問讓學(xué)生進(jìn)一步掌握相關(guān)知識點。

（2）任務(wù)實施——硬件設(shè)計

學(xué)生根據(jù)課前提交的作業(yè)講解簡易數(shù)字電壓表系統(tǒng)硬件設(shè)計思路，教師對出現(xiàn)的問題引導(dǎo)學(xué)生分析，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，最后學(xué)生修改完善系統(tǒng)的電路原理圖。

（3）任務(wù)實施——軟件設(shè)計

教師根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計方案引導(dǎo)學(xué)生分析軟件設(shè)計思路，將程序分成A/D轉(zhuǎn)換子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序三個模塊。其中數(shù)據(jù)處理子程序通過提問引導(dǎo)學(xué)生完成，顯示子程序由學(xué)生利用所學(xué)知識自主完成，而A/D轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計學(xué)生是第一次接觸，是本課的重難點。所以教師借助動畫把ADC0831的操作時序和對應(yīng)程序動態(tài)結(jié)合起來，配合教師的講解，讓學(xué)生初步學(xué)會如何根據(jù)時序圖編寫程序。然后教師示范操作，為驗證A/D轉(zhuǎn)換程序的正確性，將轉(zhuǎn)換的數(shù)字量輸出到P2口來觀察LED燈的狀態(tài)，并利用PROTEUS軟件進(jìn)行仿真，動態(tài)展示程序效果增加學(xué)生的學(xué)習(xí)信心，如圖3所示。

（4）任務(wù)實施——PROTEUS軟件仿真

學(xué)生利用KEIL軟件完成整個程序的編寫調(diào)試，如圖4所示。KEIL軟件能自動查錯，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的好幫手。

學(xué)生根據(jù)仿真效果在線調(diào)試，反復(fù)修改程序或原理圖達(dá)到任務(wù)要求，如圖5所示，解決本課的重難點，并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提交作業(yè);教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對學(xué)生的提交的作業(yè)進(jìn)行批改、點評。

（5）任務(wù)實施——實物制作

仿真軟件實現(xiàn)了對控制方案的仿真調(diào)試和預(yù)先驗證，在此基礎(chǔ)上學(xué)生能順利地完成實物實訓(xùn)，快速地將知識轉(zhuǎn)換為能力，并在任務(wù)中掌握了本課的教學(xué)重點。在整個實訓(xùn)過程中，學(xué)生合作完成產(chǎn)品的裝配、調(diào)試，培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識和責(zé)任意識，并拍攝實物演示視頻和實物圖片通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺進(jìn)行提交，并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的評分活動對作品進(jìn)行自評和互評。教師引導(dǎo)學(xué)生在自我探索中提高分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

3.3課后線上教學(xué)設(shè)計

教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺布置拓展任務(wù)并通過網(wǎng)絡(luò)平臺與學(xué)生交流討論，學(xué)生利用仿真軟件探索不同的設(shè)計方案，不再受限于實驗設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和探究意識。

4 教學(xué)評價

學(xué)生將本項目的課前作業(yè)、初步的硬件電路設(shè)計、仿真效果、實物演示效果、學(xué)生工作頁、課后拓展任務(wù)都上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，學(xué)生和教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以進(jìn)行評價，同時網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺會自動統(tǒng)計學(xué)生線下理實一體化教學(xué)過程中學(xué)生課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)，包括學(xué)生的出勤情況以及參與課堂的積極性。基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的混合教學(xué)從多維度評價學(xué)生在課前、課中、課后的學(xué)習(xí)表現(xiàn);以便對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行綜合客觀的評價，有利于考核學(xué)生的真實學(xué)習(xí)能力，從而突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限。

5 教學(xué)反思

本次教學(xué)內(nèi)容為A/D轉(zhuǎn)換接口技術(shù)，以簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計制作為載體對教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行整合，針對傳統(tǒng)項目教學(xué)過程中存在的問題，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和傳統(tǒng)理實一體化教學(xué)各自的優(yōu)勢，開展線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)改革，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，學(xué)生學(xué)習(xí)效果和任務(wù)完成質(zhì)量也明顯改善。

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【通聯(lián)編輯：王力】