丁帥 麻曉飛 陳燕慧 孫雪梅

摘要：隨著電子技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，信息化教學(xué)手段在高等教育中扮演著重要角色。為解決高等學(xué)校單片機(jī)教學(xué)中存在的人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的矛盾及學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、教學(xué)方式單一等諸多問(wèn)題，本文提出“互聯(lián)網(wǎng)+虛實(shí)一體化”的教學(xué)模式，并對(duì)該教學(xué)模式在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探索。通過(guò)構(gòu)建該教學(xué)模式，對(duì)單片機(jī)教學(xué)進(jìn)行改革和實(shí)踐，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下提高單片機(jī)的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 單片機(jī) 互聯(lián)網(wǎng)+ 虛實(shí)一體化 教學(xué)模式

0引言

單片機(jī)是機(jī)械電子、自動(dòng)控制和電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，并且技術(shù)更新較快。目前，國(guó)內(nèi)許多高校大多采用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。基于實(shí)驗(yàn)箱的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)，雖然硬件資源豐富，但缺少相應(yīng)的靈活性，學(xué)生只能按照規(guī)定的步驟完成有限的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，很難進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的拓展與開(kāi)發(fā)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”是利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，利用信息通信技術(shù)， 把互聯(lián)網(wǎng)和包括傳統(tǒng)行業(yè)在內(nèi)的各行各業(yè)結(jié)合起來(lái)，在新的領(lǐng)域創(chuàng)造一種新的生態(tài)。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代是新一代信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)代?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代知識(shí)和信息的高度流通、融合，為開(kāi)展適合強(qiáng)調(diào)全面素質(zhì)教育的新課程改革的單片機(jī)教學(xué)模式提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。利用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的教學(xué)模式，可以解決一些原來(lái)不好理解和學(xué)習(xí)的問(wèn)題，互聯(lián)網(wǎng)上提供了海量的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生利用這些資源加深理解、豐富知識(shí)，組建興趣學(xué)習(xí)小組或者協(xié)會(huì)，參加技能競(jìng)賽等方法可以幫助學(xué)生理解枯燥的知識(shí)，鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力、開(kāi)發(fā)研究能力。

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時(shí)代將改變和影響我們的教育，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式產(chǎn)生了巨大的沖擊。本文結(jié)合傳統(tǒng)的高校單片機(jī)課程，研究“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下的課程改革與建設(shè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，課內(nèi)課外全身心投入，增強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力，達(dá)到很好的教學(xué)效果。這要求我們，必須緊跟時(shí)代發(fā)展的潮流，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)在單片機(jī)教學(xué)模式中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。

1單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1教學(xué)內(nèi)容空泛

現(xiàn)階段，在借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行單片機(jī)教學(xué)時(shí)，內(nèi)容涉及到通信學(xué)、電子工程、自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域，專(zhuān)業(yè)化有所缺乏，體現(xiàn)了當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)應(yīng)用過(guò)程中內(nèi)容空泛的問(wèn)題。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，也常常由于內(nèi)容過(guò)于冗雜，而使得專(zhuān)業(yè)素質(zhì)得不到有效的提高。

1.2實(shí)踐教學(xué)力度不足

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于單片機(jī)教學(xué)，主要由理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)組成，二者都是不可缺少的部分，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，很多學(xué)校都將理論教學(xué)作為單片機(jī)教學(xué)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要內(nèi)容，而忽略了實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展。很多時(shí)候，理論教學(xué)都成為了單片機(jī)教學(xué)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的首要任務(wù)，學(xué)校將至少90%的時(shí)間花在理論教學(xué)上，而對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)卻有所忽視，導(dǎo)致學(xué)生理論知識(shí)豐富而實(shí)踐能力不足的現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.3教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新

長(zhǎng)期以來(lái)，單片機(jī)教學(xué)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，常常采用固定的模式，缺乏一定的創(chuàng)新。在教學(xué)過(guò)程中，以C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言為主要的編程教學(xué)內(nèi)容，按指令、程序和輔助項(xiàng)目的固定教學(xué)順序進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)系統(tǒng)一成不變，與日益變化的單片機(jī)教學(xué)目標(biāo)不相吻合。大多數(shù)的學(xué)生都慣用同一種思考方式，創(chuàng)造性思維不足，使得互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無(wú)法在單片機(jī)教學(xué)中發(fā)揮應(yīng)有的作用，單片機(jī)教學(xué)改革無(wú)法獲得全新的突破。

1.4教學(xué)觀念稍顯落后

受傳統(tǒng)觀念的影響，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于單片機(jī)教學(xué)時(shí)都以課堂教學(xué)為主，強(qiáng)調(diào)通過(guò)課堂提高教學(xué)的有效性。但很多時(shí)候，教學(xué)的效果并不理想，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中都感受到了枯燥無(wú)聊，對(duì)單片機(jī)學(xué)習(xí)的興趣不足，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

2互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)模式中應(yīng)用的有效策略

2.1應(yīng)用“虛實(shí)結(jié)合、軟硬結(jié)合”的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中教師利用計(jì)算機(jī)仿真搭建虛擬環(huán)境，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠身臨其境，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)事物的理解，提高學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)，提高教與學(xué)的互動(dòng)效果。針對(duì)剛接觸單片機(jī)技術(shù)的學(xué)生，因?yàn)闊o(wú)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，所以缺乏對(duì)單片機(jī)的了解。在電子技術(shù)基礎(chǔ)薄弱的情況下，學(xué)生在書(shū)本或網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上看到的單片機(jī)及基于單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)的電子產(chǎn)品時(shí)，很難想象單片機(jī)技術(shù)與普通的數(shù)字電子技術(shù)之間的差異，教學(xué)效果不顯著，教學(xué)質(zhì)量差。為此，教師在單片機(jī)技術(shù)教學(xué)過(guò)程中融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，采用動(dòng)態(tài)模擬和虛擬仿真等方式，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，使學(xué)生全面了解單片機(jī)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。

在單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合，即在教學(xué)過(guò)程中既要進(jìn)行虛擬仿真又要進(jìn)行硬件電路實(shí)訓(xùn)。在講單片機(jī)實(shí)例時(shí)可以先用仿真軟件仿真，這樣學(xué)生可以有個(gè)直觀的了解，然后進(jìn)行硬件實(shí)訓(xùn)時(shí)不至于脫節(jié)，對(duì)于硬件實(shí)訓(xùn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題也容易對(duì)癥分析。

2.2重視實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力

結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的單片機(jī)教學(xué)有效性的提高離不開(kāi)實(shí)踐教學(xué)，僅依靠理論教學(xué)如同紙上談兵，因此，學(xué)校應(yīng)當(dāng)將實(shí)踐教學(xué)放在與理論教學(xué)平行的高度上。

（1）加大網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提供開(kāi)放平臺(tái)。在不斷的教學(xué)實(shí)踐中，開(kāi)發(fā)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)，把大量的教學(xué)資源放到網(wǎng)站上，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時(shí)開(kāi)發(fā)自測(cè)系統(tǒng)，在學(xué)生學(xué)完一章內(nèi)容后，都可以在網(wǎng)上進(jìn)行自測(cè);課程學(xué)完后，也可以進(jìn)行整體測(cè)試，同時(shí)顯示測(cè)試成績(jī)與糾錯(cuò)答案。通過(guò)網(wǎng)上的階段式和整體式測(cè)試復(fù)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到反復(fù)訓(xùn)練學(xué)習(xí)的效果，鞏固了所學(xué)的內(nèi)容。

（2）加大校企合作的力度，通過(guò)與有關(guān)企業(yè)的合作，為學(xué)生提供一個(gè)可以鍛煉自己的實(shí)踐平臺(tái)，并且，為培養(yǎng)符合企業(yè)要求的社會(huì)優(yōu)質(zhì)人才做鋪墊，當(dāng)然，這也要求學(xué)校在選擇合作企業(yè)的過(guò)程中，必須結(jié)合學(xué)生的具體實(shí)踐需求和學(xué)習(xí)特點(diǎn)確定合適的合作對(duì)象，而不是來(lái)者不拒，脫離學(xué)生談校企合作。

（3）學(xué)校在安排單片機(jī)教學(xué)進(jìn)度的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)分配給實(shí)踐教學(xué)足夠的時(shí)間，正確認(rèn)識(shí)到實(shí)踐教學(xué)對(duì)于單片機(jī)教學(xué)的重要性，在理論教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)穿插實(shí)踐教學(xué)，讓二者共同進(jìn)步，最終促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

2.3對(duì)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的單片機(jī)教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新

在單片機(jī)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，很重要的一點(diǎn)是對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新。

（1）可以適當(dāng)設(shè)定情境，比如，在講解SPI接口，可以設(shè)定企業(yè)應(yīng)用SPI通信的情境，將應(yīng)用的各種細(xì)節(jié)呈現(xiàn)于學(xué)生面前，以幫助其更好地理解。

（2）教師可以與學(xué)生互換身份，讓學(xué)生充當(dāng)教師在講臺(tái)上講課，而教師則坐在臺(tái)下充當(dāng)學(xué)生聽(tīng)課。讓學(xué)生通過(guò)認(rèn)真的“備課”充分理解教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)，在上課的過(guò)程中加深對(duì)所教內(nèi)容的記憶并提高學(xué)習(xí)興趣。而坐在臺(tái)下聽(tīng)講的教師要適當(dāng)給予學(xué)生合適的建議，并對(duì)學(xué)生的講課表現(xiàn)予以充分的肯定。通過(guò)這種創(chuàng)新的模式提高互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)改革的應(yīng)用效果。

3結(jié)束語(yǔ)

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)模式中的應(yīng)用，是時(shí)代發(fā)展的重要趨勢(shì)，研究互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)模式中應(yīng)用的有效措施，是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流的表現(xiàn)。在單片機(jī)的教學(xué)過(guò)程中，將“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與單片機(jī)教學(xué)相結(jié)合，將“教與學(xué)”“練與做”很好地融合，使學(xué)生掌握基本知識(shí)和操作技能，并將關(guān)鍵的“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)融入進(jìn)去，培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。將“教、學(xué)、做”定為“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代工科學(xué)科如單片機(jī)、嵌入式教學(xué)的教學(xué)理念，樹(shù)立培養(yǎng)出更多實(shí)用型工科人才的教學(xué)目標(biāo)。最終，學(xué)生將跟上“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展需求，為學(xué)生科研深造和未來(lái)的工作提供很好的前提保障。

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