梁波 田亞立

摘? 要 介紹單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀及信息化教學(xué)模式對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)的意義，研究并實(shí)踐信息化教學(xué)模式在單片機(jī)課堂教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 高職;信息化教學(xué)模式;單片機(jī)課程;云班平臺(tái);微課

中圖分類號(hào)：G712? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）09-0108-03

1 單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀與信息化教學(xué)模式

單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀? 單片機(jī)是很多高職電子信息類專業(yè)開設(shè)的核心課程，是電子、自動(dòng)化、機(jī)電一體化、物聯(lián)網(wǎng)等工作崗位的工程技術(shù)人員必須掌握的專業(yè)技術(shù)。然而，由于單片機(jī)的特點(diǎn)，單片機(jī)教學(xué)存在諸多困難。

單片機(jī)課程主要學(xué)習(xí)單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及各種應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，以C語言為基礎(chǔ)，對(duì)單片機(jī)的硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)其教學(xué)內(nèi)容，大多數(shù)高職院校單片機(jī)教師會(huì)以項(xiàng)目為載體，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式的教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度。也有教師設(shè)計(jì)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用于單片機(jī)教學(xué)，利用機(jī)器人平臺(tái)進(jìn)行單片機(jī)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以選拔學(xué)生參加機(jī)器人大賽[1]?？梢?，單片機(jī)教學(xué)在各高職院校做得都很有特色。

信息化教學(xué)模式? 信息化教學(xué)模式是一種隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展、多媒體技術(shù)應(yīng)用以及局域網(wǎng)和因特網(wǎng)普及而逐漸成長起來的以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)的現(xiàn)代化新型教學(xué)模式[2]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，大部分高職院校已踏入信息化教學(xué)改革的浪潮中，特別是隨著每年全國舉辦的職業(yè)院校信息化教學(xué)大賽的開展，不斷推動(dòng)著高職課程教學(xué)改革趨于信息化。可以說，在課程中靈活運(yùn)用信息化教學(xué)模式是未來教學(xué)的必然趨勢(shì)。

信息化教學(xué)模式對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)的意義? 與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比較，信息化教學(xué)模式信息源豐富、知識(shí)量大，有利于情境的創(chuàng)設(shè)，提高學(xué)生的主動(dòng)性、積極性;有利于因材施教，實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教學(xué);有利于學(xué)生互助互動(dòng)，開展協(xié)作式學(xué)習(xí);有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和信息能力的發(fā)展。信息化教學(xué)模式結(jié)合課堂應(yīng)用與教學(xué)實(shí)踐，形成一個(gè)以課前、課內(nèi)、課后活動(dòng)一體化為基本特征的新型教學(xué)方法，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

2 信息化教學(xué)模式在單片機(jī)課程教學(xué)中的改革與實(shí)施

單片機(jī)原理與應(yīng)用課程涉及廣泛的基礎(chǔ)知識(shí)，綜合了電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)原理、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、C語言、匯編語言等課程。實(shí)踐方面，學(xué)生要通過裝有Keil 4軟件和Proteus仿真軟件的計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件編程并調(diào)試成功，同時(shí)完成元器件的焊接、調(diào)試，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的整個(gè)過程。在教學(xué)內(nèi)容多、雜且教學(xué)課時(shí)有限的情況下，教師教好單片機(jī)課程，學(xué)生學(xué)好單片機(jī)課程，具有一定的挑戰(zhàn)性。

從分析學(xué)生的認(rèn)知水平和學(xué)習(xí)需求入手，對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行信息化教學(xué)模式改革。通過對(duì)電氣自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)的分析，從專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力三個(gè)方面重新界定教學(xué)目標(biāo)，主要是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和信息素養(yǎng)。在每個(gè)項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，要求學(xué)生完成簡單的小制作，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)形式使學(xué)生掌握LED燈、數(shù)碼管、中斷、計(jì)數(shù)器的基本原理，完成相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)。

信息化教學(xué)過程? 依據(jù)單片機(jī)課程目標(biāo)和學(xué)情，利用互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，有效整合單片機(jī)教材、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、參考資料等，將Proteus仿真軟件、Keil編譯軟件、產(chǎn)品制作視頻、微課，以及云班平臺(tái)、教師軟件等資源和工具融合為一體，使教學(xué)過程最優(yōu)化。利用信息技術(shù)，將整個(gè)教學(xué)過程擴(kuò)展到課前準(zhǔn)備、課內(nèi)教學(xué)和課后提升及反思三個(gè)環(huán)節(jié)。

1）課前準(zhǔn)備。課前準(zhǔn)備讓學(xué)生在上課之前完成，要有一定的自學(xué)保障且必須完成，因?yàn)檎n前學(xué)習(xí)與后續(xù)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容密切相關(guān)。因此，課前準(zhǔn)備的內(nèi)容設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，它直接影響課堂學(xué)習(xí)的效果，是教師有效組織課堂的重要保證。本課題采用課前學(xué)習(xí)任務(wù)單指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，確保學(xué)生課前準(zhǔn)備的效果。

此環(huán)節(jié)，教師在上課前一個(gè)工作日內(nèi)，通過云班平臺(tái)將任務(wù)單發(fā)送給學(xué)生。需要提前學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的課程，教師在資源庫中上傳相關(guān)視頻或微課課程，明確任務(wù)單中學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，完成學(xué)習(xí)后的相關(guān)試題。需要提前準(zhǔn)備討論的課程，教師給出討論主題，讓學(xué)生在云班平臺(tái)上完成，教師也可以參與討論。需要學(xué)生課前了解某產(chǎn)品的控制過程時(shí)，通過問卷調(diào)查，使學(xué)生掌握產(chǎn)品的控制過程?？傊?，課前準(zhǔn)備是根據(jù)新課的教學(xué)目標(biāo)來設(shè)定的，為上好新課做好準(zhǔn)備，形式上應(yīng)靈活多變。

采用信息化手段構(gòu)建的課前自學(xué)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)及應(yīng)用，有效解決了以往學(xué)生課前學(xué)習(xí)盲目，自學(xué)不充分，行業(yè)規(guī)范、職業(yè)素養(yǎng)內(nèi)容課堂講解不充足，學(xué)習(xí)興趣不高等問題，為教師展開課堂教學(xué)奠定良好的課前基礎(chǔ)[3]。

2）課內(nèi)教學(xué)。教師通過云班平臺(tái)，結(jié)合學(xué)生自學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)，掌握學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況，分析教學(xué)重、難點(diǎn)，在課內(nèi)教學(xué)環(huán)節(jié)采用多種信息化手段。本課題采用項(xiàng)目教學(xué)，每次課都會(huì)有任務(wù)需要學(xué)生完成。課內(nèi)教學(xué)環(huán)節(jié)大部分課程都是由確定任務(wù)、制訂計(jì)劃、任務(wù)實(shí)施、任務(wù)提交、任務(wù)小結(jié)、知識(shí)延伸六個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。確定任務(wù)，教師采用創(chuàng)設(shè)工作情境的方式引入任務(wù)，通過微課、動(dòng)畫、視頻、圖片或者文字引出本次課程的任務(wù);制訂計(jì)劃，學(xué)生分小組討論，制定實(shí)施任務(wù)的步驟，由教師審核并確定任務(wù)實(shí)施步驟;任務(wù)實(shí)施，根據(jù)上一環(huán)節(jié)確定的步驟，有序進(jìn)行任務(wù)實(shí)施;任務(wù)提交，學(xué)生分小組完成任務(wù)后，通過云班平臺(tái)提交完成的圖片或視頻，以便教師能夠及時(shí)反饋學(xué)生完成的情況;任務(wù)小結(jié)，教師與學(xué)生共同總結(jié)任務(wù)實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題及閃光點(diǎn)，通過這些閃光點(diǎn)來表揚(yáng)鼓勵(lì)學(xué)生，主要目的是激發(fā)學(xué)生的信心及學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生編好的不同思路的程序展現(xiàn)給大家，以便拓展學(xué)生的編程思路;知識(shí)延伸，通過教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題、與任務(wù)相關(guān)的內(nèi)容、當(dāng)前與任務(wù)相關(guān)的最新技術(shù)等，提煉總結(jié)，通過圖片或視頻的方式培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)或開闊學(xué)生的眼界。

課內(nèi)教學(xué)環(huán)節(jié)，利用課件、仿真、編輯軟件、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等方式給學(xué)生講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，再將學(xué)生分為兩人一組，可以進(jìn)行獨(dú)立仿真、合作仿真、共同探討、師生互動(dòng)等方式，快速、高效完成小組任務(wù)。課內(nèi)教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和獨(dú)立解決問題的能力。這個(gè)環(huán)節(jié)，教師起到對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容示范和難點(diǎn)知識(shí)引導(dǎo)與突破的作用，更加注重對(duì)教學(xué)內(nèi)容的指導(dǎo)與引領(lǐng)。

3）課后提升及反思。課后提升，課后教師將根據(jù)本課程所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)編制相應(yīng)的試題，并在云平臺(tái)上分發(fā)給學(xué)生。學(xué)生完成實(shí)踐操作后，再通過相關(guān)的試題加以鞏固，取得了良好的效果。

課后反思是完成每一個(gè)項(xiàng)目后，教師會(huì)發(fā)送課堂教學(xué)滿意度調(diào)查表讓學(xué)生填寫，根據(jù)云平臺(tái)上學(xué)生的反饋問題，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，取得最佳的教學(xué)效果。

信息化教學(xué)評(píng)價(jià)? 在單片機(jī)教學(xué)過程中，采用“教—學(xué)—做”一體化的教學(xué)方法，不僅有教師的講授，學(xué)生還要不停地動(dòng)手上機(jī)編程、仿真和實(shí)際制作小產(chǎn)品。所以，講授、學(xué)習(xí)、思考、練習(xí)、討論、總結(jié)一直貫穿于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。因此，合理、科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)十分重要，要能公平、公正、真實(shí)地評(píng)價(jià)出學(xué)習(xí)成果。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，有些教師通過試卷給出結(jié)論性的評(píng)價(jià)結(jié)果，也有教師通過過程考核，但計(jì)算課程成績是煩瑣、費(fèi)時(shí)和麻煩的。在這種情況下，信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)評(píng)價(jià)中勢(shì)在必行。

1）信息化評(píng)價(jià)的含義。教學(xué)信息化評(píng)價(jià)就是結(jié)合科學(xué)的教學(xué)原理和合適的教學(xué)目標(biāo)，以信息技術(shù)為載體，通過運(yùn)用現(xiàn)代教育思想和教學(xué)方法對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行全面判斷和考查的過程[4]。

2）信息化教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的影響。信息化教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)起著反饋?zhàn)饔?。信息評(píng)價(jià)可以突破時(shí)間和空間的限制，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)時(shí)掌握自己在各項(xiàng)任務(wù)中的問題和成績。學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)上的各種交流工具與教師實(shí)時(shí)在線交流，向教師提問，解決疑惑。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅可以主動(dòng)完成教師布置的任務(wù)，提高成績，還可以培養(yǎng)自我評(píng)價(jià)意識(shí)和對(duì)自己負(fù)責(zé)的態(tài)度。因此，信息化教學(xué)評(píng)價(jià)可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)過程中及時(shí)獲得反饋，獲得更多的學(xué)習(xí)資源，擴(kuò)展知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，獲得更好的發(fā)展。

3）信息化教學(xué)評(píng)價(jià)在單片機(jī)課程中的實(shí)施。本系單片機(jī)課程信息化教學(xué)評(píng)價(jià)是在藍(lán)墨云班課平臺(tái)的幫助下完成的，采用過程評(píng)價(jià)和實(shí)操考核相結(jié)合的方法，其中過程評(píng)價(jià)占總成績的70%，實(shí)際考核占30%。為了方便計(jì)算，本課程使用1000個(gè)經(jīng)驗(yàn)值代替滿分。根據(jù)該比例，過程考核分得700個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，實(shí)操考試分得300個(gè)經(jīng)驗(yàn)值。

過程考核包括考勤、任務(wù)得分、閱讀資源資料、觀看微課、課后習(xí)題、頭腦風(fēng)暴等。由于本課程的整體設(shè)計(jì)中包括五個(gè)項(xiàng)目13個(gè)任務(wù)，根據(jù)任務(wù)的難易程度，每個(gè)任務(wù)分得的課時(shí)不同;根據(jù)任務(wù)中包含的知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)任務(wù)又由多個(gè)子任務(wù)構(gòu)成;每個(gè)任務(wù)的教學(xué)方法不同，學(xué)生活動(dòng)也不同。如果過程考核按照任務(wù)給出成績，會(huì)相當(dāng)復(fù)雜煩瑣。由此，本課程的過程考核是按照上課次數(shù)分得相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)值。單片機(jī)學(xué)時(shí)60學(xué)時(shí)，上課30次，每次課分得的經(jīng)驗(yàn)值約為24個(gè)，教師根據(jù)每節(jié)課不同的教學(xué)方法和不同的活動(dòng)分配這24個(gè)經(jīng)驗(yàn)值。每次課的考核都是在云班平臺(tái)上完成，學(xué)生可以實(shí)時(shí)查看自己的成績與班級(jí)排名，很好地激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力。

實(shí)操考試是在學(xué)期末進(jìn)行，每位學(xué)生從實(shí)操題庫中抽取實(shí)操題在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，由教師評(píng)分。整個(gè)教學(xué)過程的考核也是在云班平臺(tái)上完成，既省去教師計(jì)算成績的繁雜，也能監(jiān)督管理教學(xué)活動(dòng)，使很多教學(xué)活動(dòng)得到良好的教學(xué)評(píng)價(jià)。整個(gè)教學(xué)評(píng)價(jià)是無紙化的，信息化教學(xué)評(píng)價(jià)得到很好的實(shí)現(xiàn)。

3 教學(xué)改革效果

信息化教學(xué)模式擺脫了以教材和教師為中心的桎梏，使學(xué)生有了更廣闊的學(xué)習(xí)空間。經(jīng)過教學(xué)改革，本課題在以下幾個(gè)方面取得良好的效果。

轉(zhuǎn)變師生角色，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣? 信息技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用使教學(xué)模式發(fā)生變化，學(xué)生的興趣和態(tài)度也發(fā)生相應(yīng)變化。在教學(xué)過程中，根據(jù)教材，適時(shí)地利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，使學(xué)生容易獲得生動(dòng)、具體的感性資源，有利于學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)的理解。

培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、自主、合作、探究的學(xué)習(xí)能力? 單片機(jī)課程不但讓學(xué)生學(xué)到一定的知識(shí)，而且讓學(xué)生自己探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成工作任務(wù)的專業(yè)能力、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和社會(huì)責(zé)任及創(chuàng)新精神。

4 結(jié)語

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，將信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)，促進(jìn)信息技術(shù)與教學(xué)深度結(jié)合，突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)模式，應(yīng)用信息化教學(xué)評(píng)價(jià)體系，使單片機(jī)教學(xué)質(zhì)量得到提高。另一方面，信息化教學(xué)改革仍需要教師積極面對(duì)信息時(shí)代的挑戰(zhàn)，不斷提升信息素養(yǎng)，提高教學(xué)效率，探索一條適應(yīng)信息時(shí)代發(fā)展的單片機(jī)教學(xué)之路，培養(yǎng)符合時(shí)代需求的高素質(zhì)技能型人才。

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