王光德 高遲

摘要：本文闡述了利用“優(yōu)慕課”教學(xué)平臺(tái)對(duì)高職《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》開(kāi)展混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)。以任務(wù)“籃球記分牌的設(shè)計(jì)”為例，探究混合式教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程和教學(xué)效果，為其他課程開(kāi)展混合式教學(xué)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)；單片機(jī)；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）24-0242-02

科技的進(jìn)步及隨之帶來(lái)的科技產(chǎn)品的日新月異，特別是移動(dòng)終端設(shè)備在不斷地影響著人們的學(xué)習(xí)和生活。時(shí)代要求我們作為教育工作者，要適應(yīng)當(dāng)前信息時(shí)代，結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)和需求對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)的改革。混合式教學(xué)作為一種能夠充分發(fā)揮信息化手段又能滿(mǎn)足學(xué)生的個(gè)性化需求的教學(xué)方式，值得在高職教育教學(xué)中推廣。

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院針對(duì)高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)二年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)核心課程。此課程的特點(diǎn)是既需要較強(qiáng)的理論基礎(chǔ)又強(qiáng)調(diào)技能實(shí)踐。本課程經(jīng)歷了先學(xué)習(xí)理論后實(shí)踐的傳統(tǒng)教學(xué)階段，往往是實(shí)踐中真正需要的知識(shí)，在前期學(xué)習(xí)中并沒(méi)有真正掌握起來(lái)，理論和實(shí)踐脫節(jié)。之后進(jìn)行了項(xiàng)目化改革，將知識(shí)融合到具體的項(xiàng)目中，做到了理實(shí)一體，但是在具體教學(xué)過(guò)程中，教師邊指導(dǎo)實(shí)踐，邊補(bǔ)充理論知識(shí)，對(duì)于學(xué)生的差異性需求很難兼顧，同時(shí)學(xué)習(xí)的效率低。在有限的課堂教學(xué)中，很難完成一個(gè)完整的教學(xué)項(xiàng)目。混合式教學(xué)，采用線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合，將基礎(chǔ)的理論知識(shí)搬到線上，學(xué)生可根據(jù)自身的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，滿(mǎn)足了學(xué)生的差異化需求。同時(shí)節(jié)約了大量的課堂教學(xué)時(shí)間，教師在課堂可以有針對(duì)性地對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，給學(xué)生更多的時(shí)間和機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐。下面通過(guò)以“設(shè)計(jì)籃球記分牌”這個(gè)教學(xué)單元的設(shè)計(jì)為例，闡述開(kāi)展混合式教學(xué)的過(guò)程。

一、教學(xué)分析

1.教學(xué)內(nèi)容。課題組將《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容整合為六個(gè)項(xiàng)目，采取項(xiàng)目化教學(xué)。此教學(xué)單元選自項(xiàng)目二中的任務(wù)2《利用51單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易籃球記分牌》。

2.教學(xué)目標(biāo)。依據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案和本課程的教學(xué)大綱要求確定以下：

知識(shí)目標(biāo)：（1）了解獨(dú)立按鍵的工作原理。（2）理解利用延時(shí)法去抖的原理。（3）掌握編寫(xiě)延時(shí)程序去抖的方法。

能力目標(biāo)：（1）能夠通過(guò)編寫(xiě)延時(shí)程序去除按鍵抖動(dòng)的影響。（2）能夠按照設(shè)計(jì)要求對(duì)程序進(jìn)行仿真調(diào)試。

素質(zhì)目標(biāo)：（1）培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、主動(dòng)解決問(wèn)題的能力。（2）培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。（3）提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐探究意識(shí)。

3.學(xué)情分析。本單元針對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)二年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)，學(xué)生通過(guò)前期學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握C51循環(huán)語(yǔ)句、條件語(yǔ)句的編寫(xiě)及數(shù)碼管顯示程序的編寫(xiě)。但程序設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)處理不到位，對(duì)本單元要涉及的獨(dú)立按鍵的物理特性了解甚少。學(xué)生能夠熟練地利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)解決問(wèn)題。

4.教學(xué)重點(diǎn)。（1）使用軟件延時(shí)法去除按鍵的抖動(dòng)。（2）多位數(shù)字顯示程序的編寫(xiě)與調(diào)試。

5.教學(xué)難點(diǎn)。（1）延時(shí)去抖中，延時(shí)時(shí)機(jī)的把握及延時(shí)長(zhǎng)度的確定。（2）有多個(gè)按鍵時(shí)，確定哪個(gè)按鍵按下的方法。（3）判斷按鍵抬起程序的編寫(xiě)技巧。（4）數(shù)碼管顯示多位數(shù)時(shí)，數(shù)據(jù)的處理方法。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

依托優(yōu)慕課網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為學(xué)生規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑，提供學(xué)習(xí)資源。學(xué)習(xí)交流群、在線交互、Flash動(dòng)畫(huà)及微視頻等手段導(dǎo)學(xué)助學(xué)。通過(guò)頭腦風(fēng)暴、小組學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；實(shí)驗(yàn)室仿真系統(tǒng)能夠高效呈現(xiàn)學(xué)生的設(shè)計(jì)，方便學(xué)生進(jìn)行程序的調(diào)試。與課程項(xiàng)目配套的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)板實(shí)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)腦與動(dòng)手的結(jié)合，讓學(xué)生設(shè)計(jì)的程序應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)，激發(fā)學(xué)生興趣。多種信息化手段的運(yùn)用讓學(xué)生有更明確的學(xué)習(xí)任務(wù)、更清晰的學(xué)習(xí)路徑和更豐富的學(xué)習(xí)資源。課堂教學(xué)變?yōu)榱舜鹨伞⒑献髋c分享。整個(gè)教學(xué)過(guò)程以學(xué)生的積極性為動(dòng)力，教師做向?qū)Ыo予指引。

三、教學(xué)實(shí)施

課前準(zhǔn)備：課前提前兩天發(fā)布本次課程的情景任務(wù)：今年學(xué)院的籃球比賽要改用電子記分牌，需要大家自行開(kāi)發(fā)制作。并且將課程資源推送優(yōu)慕課教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生通過(guò)在線閱讀單元導(dǎo)學(xué)單，對(duì)本單元的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)路徑有了清晰的了解，方便隨時(shí)查看。通過(guò)對(duì)線上碎片化知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握按鍵的工作原理，按鍵的軟、硬件去抖原理。通過(guò)在線測(cè)試，掌握學(xué)生在線學(xué)習(xí)的情況，方便及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容。將知識(shí)點(diǎn)以微課的形式發(fā)布在優(yōu)慕課在線平臺(tái)，方便學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)。仿真動(dòng)畫(huà)能夠方便學(xué)生更好地理解按鍵構(gòu)造及原理。通過(guò)在線答疑，及時(shí)給予學(xué)生指導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。布置的課前作業(yè)用來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)按鍵去抖程序、編程方法的掌握程度。

課堂教學(xué)：有了充分的課前準(zhǔn)備，課堂教學(xué)以任務(wù)為主線，以問(wèn)題為突破。教師提出以下四個(gè)問(wèn)題：

1.硬件去抖還是軟件去抖的選擇。

2.軟件延時(shí)去抖的時(shí)間選擇。

3.處理按鍵彈起的方法。

4.多位數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)處理。

在完成以上四個(gè)問(wèn)題過(guò)程中，突破重點(diǎn)難點(diǎn)。

課堂教學(xué)按照任務(wù)引入、小組討論、仿真實(shí)驗(yàn)、匯報(bào)評(píng)價(jià)四個(gè)大的步驟進(jìn)行。教師首先要對(duì)線上學(xué)習(xí)的情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，根據(jù)在線測(cè)試和作業(yè)出現(xiàn)問(wèn)題比較集中的知識(shí)點(diǎn)，如判斷按鍵彈起的方法，重點(diǎn)講解，糾正作業(yè)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。學(xué)生通過(guò)課前的學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步具備利用線上學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)解決情景任務(wù)的思路。根據(jù)學(xué)習(xí)小組的劃分，各學(xué)習(xí)小組開(kāi)展討論。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)學(xué)生要完成方案制定、流程設(shè)計(jì)、程序編寫(xiě)。期間教師給予指導(dǎo)、答疑和點(diǎn)評(píng)，實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)。對(duì)于普遍難以解決的問(wèn)題，如有多按鍵時(shí)，如何確定哪個(gè)按鍵按下的程序，可以給予建議提示。仿真實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生在設(shè)計(jì)程序時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題會(huì)集中表現(xiàn)出來(lái)。教師重在指導(dǎo)程序調(diào)試的方法，讓學(xué)生通過(guò)討論互助解決問(wèn)題。程序仿真成功后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)板操作階段，學(xué)生能真實(shí)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)效果并且發(fā)現(xiàn)仿真與實(shí)操的區(qū)別，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。匯報(bào)評(píng)價(jià)階段，各小組選派代表上臺(tái)進(jìn)行匯報(bào)。分享設(shè)計(jì)成果和學(xué)習(xí)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)。教師點(diǎn)評(píng)，學(xué)生在優(yōu)慕課在線客戶(hù)端進(jìn)行投票，評(píng)選出優(yōu)秀作品和優(yōu)勝團(tuán)隊(duì)。

課后提升：通過(guò)布置以下四個(gè)作業(yè)作為課后提升，也為下節(jié)課進(jìn)行實(shí)際的籃球記分牌的焊接制作做準(zhǔn)備。

1.進(jìn)一步優(yōu)化程序。

2.搜集大功率數(shù)碼管的數(shù)據(jù)參數(shù)。

3.搜集大型按鍵的數(shù)據(jù)參數(shù)。

4.設(shè)計(jì)實(shí)用級(jí)籃球記分牌電路。

四、教學(xué)反思

本次課以一個(gè)現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為載體，利用多種信息化手段和豐富多樣的課堂活動(dòng)，讓學(xué)生在課前有所準(zhǔn)備的情況下，迎接挑戰(zhàn)。在不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程中，掌握了知識(shí)和技能，達(dá)成素質(zhì)目標(biāo)的培養(yǎng)。

堅(jiān)持以學(xué)生為本，學(xué)中做，做中學(xué)，虛實(shí)結(jié)合。打破傳統(tǒng)教學(xué)方式中先灌輸知識(shí)，再解決問(wèn)題，遇到問(wèn)題再學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)缺乏針對(duì)性，學(xué)習(xí)積極性難以提高。采用信息化教學(xué)，將基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)通過(guò)信息化手段前移至課前，課上通過(guò)解決具體的任務(wù)，使知識(shí)得以進(jìn)階，使能力得以提高，使綜合素養(yǎng)得以升華，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)習(xí)效率，教學(xué)效果顯著提升。

混合式教學(xué)將線上和線下資源進(jìn)行有效的融合，充分利用學(xué)生的課下和課上學(xué)習(xí)時(shí)間，兼顧學(xué)生的差異性和多樣性需求，更好地培養(yǎng)了學(xué)生的自我管理和自主學(xué)習(xí)的能力。采用混合式教學(xué)不單是為了適應(yīng)當(dāng)前學(xué)生對(duì)各種移動(dòng)終端的依賴(lài)現(xiàn)狀，更是時(shí)代發(fā)展要求教學(xué)模式的必然改革。本文以“利用51單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易籃球記分牌”這個(gè)教學(xué)單元的設(shè)計(jì)與實(shí)施為例，闡述了混合式教學(xué)在單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用教學(xué)中的具體實(shí)施過(guò)程，教學(xué)效果證明采用混合式教學(xué)能夠有效地提高教學(xué)效率，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

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