基于雨課堂平臺(tái)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“三度”建設(shè)研究

王籃儀 羅通

摘? ?要：為響應(yīng)國(guó)家教育部對(duì)全國(guó)高校本科教育工作建設(shè)的要求，三亞學(xué)院提出了提高課程的飽和度、教學(xué)內(nèi)容的深度以及學(xué)生學(xué)習(xí)的緊張度建設(shè)，簡(jiǎn)稱(chēng)“三度”建設(shè)。要想實(shí)現(xiàn)“三度”建設(shè)，靠傳統(tǒng)的教學(xué)方式顯然已行不通，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，需要顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)模式，建立新的教學(xué)理念，文章就如何利用雨課堂實(shí)現(xiàn)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“三度”建設(shè)展開(kāi)論述。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);“三度”建設(shè);單片機(jī)

為深入貫徹習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想和黨的十九大精神，全面貫徹落實(shí)全國(guó)教育大會(huì)精神，教育部印發(fā)了《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見(jiàn)》（簡(jiǎn)稱(chēng)“新時(shí)代高教40條”）等文件，決定實(shí)施“六卓越一拔尖”計(jì)劃2.0，提出從8個(gè)方面實(shí)現(xiàn)新時(shí)代本科人才培養(yǎng)：加強(qiáng)課程思政建設(shè)，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)與思政課教學(xué)緊密結(jié)合、同向同行。促進(jìn)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)，完善學(xué)分制、推進(jìn)輔修專(zhuān)業(yè)制度改革，加強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程管理以及改革考試制度，讓學(xué)生能夠積極主動(dòng)地自我完善學(xué)習(xí)。提高教師教學(xué)能力，加強(qiáng)高校教師教學(xué)發(fā)展中心建設(shè)，全面開(kāi)展高等學(xué)校教師教學(xué)能力提升培訓(xùn)，打造一流本科專(zhuān)業(yè)、以建設(shè)面向未來(lái)、適應(yīng)需求、引領(lǐng)發(fā)展、理念先進(jìn)、保障有力的一流專(zhuān)業(yè)為目標(biāo)，建設(shè)“雙一流”專(zhuān)業(yè)。推進(jìn)慕課建、用、學(xué)、管的體系建設(shè)等，加快建設(shè)高水平本科教育。與此同時(shí)，響應(yīng)國(guó)家要求，2018-2019學(xué)年秋學(xué)期，學(xué)校印發(fā)《三亞學(xué)院課程“三度”建設(shè)指導(dǎo)性意見(jiàn)》《三亞學(xué)院課程“三度”建設(shè)實(shí)施方案》，嚴(yán)格本科教育教學(xué)過(guò)程管理，淘汰“水課”、打造“金課”，為學(xué)生合理“增負(fù)”，加強(qiáng)課程飽和度、深度和學(xué)業(yè)緊張度建設(shè)。要想實(shí)現(xiàn)“三度”建設(shè)，離不開(kāi)“翻轉(zhuǎn)課堂”的實(shí)施。

1? ? 教學(xué)現(xiàn)狀

現(xiàn)今單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上都是傳統(tǒng)意義上的教學(xué)模式[1]，兩堂課90 min，教師用20～30 min的時(shí)間進(jìn)行原理的講解，或者部分老師只是簡(jiǎn)單對(duì)原理進(jìn)行概括，前者的優(yōu)點(diǎn)是能夠讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行回顧和鞏固，加深對(duì)知識(shí)的理解，有助于學(xué)生接下來(lái)要實(shí)現(xiàn)的編程內(nèi)容，不足在于留給學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間較短，有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無(wú)法在課堂規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，特別是本身基礎(chǔ)就不夠扎實(shí)、動(dòng)手能力又不強(qiáng)的學(xué)生，更是難以實(shí)現(xiàn)按規(guī)定時(shí)間完成課堂任務(wù);后者的優(yōu)點(diǎn)在于能夠留給學(xué)生較多的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，然而事實(shí)是雖然實(shí)驗(yàn)課的原理內(nèi)容在上單片機(jī)理論課的時(shí)候教師已做講解，但還是有很大一部分學(xué)生無(wú)法熟記，更甚者是幾乎悉數(shù)“還給了老師”，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)不同于其他專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)，如果不能完全理解實(shí)驗(yàn)原理，則無(wú)法進(jìn)行編程，也就無(wú)法出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

事實(shí)證明，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)滿(mǎn)足不了當(dāng)今的教學(xué)需求，離三亞學(xué)院提出的“三度”建設(shè)會(huì)存在一定的差距：依照傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，如果內(nèi)容講解20 min或30 min，也只是提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的熟悉程度，無(wú)法達(dá)到更深程度地深化教學(xué)內(nèi)容的目的，課程的飽和度也不夠，盡管每堂實(shí)驗(yàn)課都對(duì)學(xué)生嚴(yán)格要求，每個(gè)小實(shí)驗(yàn)都做驗(yàn)收處理，但由于單片機(jī)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有獨(dú)立的學(xué)分，成績(jī)只是作為單片機(jī)理論課期末成績(jī)的一部分，故學(xué)生對(duì)于單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課還是沒(méi)有想象中的重視，因而對(duì)這門(mén)課的學(xué)習(xí)緊張度也不夠。

2? ? 基于雨課堂，推進(jìn)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程“三度”建設(shè)

三亞學(xué)院在推進(jìn)“三度”建設(shè)過(guò)程中提出，“三度”建設(shè)課程在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)手段、考核方式等方面有更多的變化，課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)、課后作業(yè)、隨堂測(cè)試、期中考試、期末考試等環(huán)節(jié)將全面加強(qiáng)學(xué)習(xí)緊張度的設(shè)計(jì)[2]。學(xué)習(xí)知識(shí)更加注重廣度和深度，覆蓋多本教材和參考書(shū)。要逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，善用大綱、廣泛閱讀、主動(dòng)思考、積極參與課堂教學(xué)，課上課下與教師有效互動(dòng)，參與到教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)以致用，學(xué)以創(chuàng)新，才能獲得更多的收益和更高的分?jǐn)?shù)。

要根據(jù)學(xué)校的要求，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程的“三度”建設(shè)，雨課堂的作用不可忽視，對(duì)此提出以下幾點(diǎn)意見(jiàn)：

（1）學(xué)?！叭取苯ㄔO(shè)要求在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式等方面有更多變化，這是針對(duì)所有課程提出的要求。而實(shí)驗(yàn)課程主要涉及學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)手段、考核方式方面的改革。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)方式都是體現(xiàn)在課堂上，很少有課堂之外的學(xué)習(xí)，而課堂時(shí)間有限，對(duì)此可以通過(guò)雨課堂實(shí)現(xiàn)教學(xué)的改革，在雨課堂平臺(tái)上發(fā)布課前學(xué)習(xí)視頻，課前知識(shí)問(wèn)答，不僅實(shí)現(xiàn)了學(xué)生單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變[3]，學(xué)生在上課前事先觀看了教學(xué)視頻，了解了知識(shí)的重難點(diǎn)，教師就可以根據(jù)學(xué)生的掌握情況，在課堂上用10 min左右的時(shí)間進(jìn)行有側(cè)重點(diǎn)的講解和提問(wèn)，節(jié)省了教師在課堂上的講解時(shí)間，同時(shí)又能夠達(dá)到甚至超過(guò)傳統(tǒng)方式學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

（2）學(xué)習(xí)手段，這里主要從教學(xué)手段層面進(jìn)行說(shuō)明。使用雨課堂平臺(tái)，不僅是多加了一個(gè)教學(xué)手段，在雨課堂的使用過(guò)程中，可能涉及的比如制作教學(xué)視頻、使用彈幕、微信紅包進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)等方式，教學(xué)手段的多樣化使學(xué)生對(duì)課堂有更高的參與度以及新鮮感，從而更容易接受教師所說(shuō)明的內(nèi)容。

（3）考核方式的改革，傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課的考核主要由3部分構(gòu)成，考勤、操作成績(jī)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，雨課堂加入使用后，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課可以根據(jù)5個(gè)方面進(jìn)行考核，除了原來(lái)的考勤、操作成績(jī)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，還有課前的學(xué)習(xí)和課上的提問(wèn)也可以作為考核的一部分?？己朔绞截灤┝苏n前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)等各個(gè)環(huán)節(jié)，也進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了學(xué)校提出的對(duì)于課程的飽和度、教學(xué)內(nèi)容的深度以及學(xué)生學(xué)習(xí)的緊張度的建設(shè)。

3? ? 使用雨課堂進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體設(shè)計(jì)方案，涉及的教學(xué)內(nèi)容可以分為以下幾個(gè)部分：硬件部分、軟件部分（包括編程和下載軟件）、仿真部分。下面將從3個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)：

（1）課前預(yù)習(xí)。在雨課堂上推送關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容講解的視頻和PPT，讓學(xué)生在課前觀看視頻，并且將知識(shí)點(diǎn)細(xì)化，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，根據(jù)學(xué)生需要掌握的內(nèi)容、容易混淆的知識(shí)點(diǎn)，細(xì)化、設(shè)計(jì)一些選擇題、填空題以及分塊化的編程小內(nèi)容，比如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器這一章的內(nèi)容，設(shè)計(jì)一些關(guān)于定時(shí)初值，計(jì)算的填空題，再設(shè)計(jì)一些程序設(shè)計(jì)題，題目由簡(jiǎn)單、單一到復(fù)雜化，由淺入深，讓學(xué)生對(duì)所要掌握的知識(shí)點(diǎn)深度熟悉，為實(shí)驗(yàn)操作做知識(shí)準(zhǔn)備。

（2）課堂教學(xué)。由于課堂知識(shí)點(diǎn)講解已給學(xué)生做課前練習(xí)，故在課堂上就無(wú)須過(guò)多地講解，只需要講解一些重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生在課前練習(xí)容易出錯(cuò)的地方以及容易混淆的知識(shí)點(diǎn)，講解盡量控制在10 min左右，剩下的80 min的時(shí)間留給學(xué)生練習(xí)。比如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器這一章，在課堂上可以簡(jiǎn)單講解定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化步驟，簡(jiǎn)單講解初值的計(jì)算，以及題目中同時(shí)有計(jì)數(shù)和定時(shí)功能，定時(shí)的時(shí)間需要分若干次中斷來(lái)達(dá)到，這種情況學(xué)生容易混淆計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)和定時(shí)時(shí)間的中斷個(gè)數(shù)，老師需要給學(xué)生進(jìn)行分析指導(dǎo)。剩下的時(shí)間就是學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)時(shí)間，老師的任務(wù)主要是進(jìn)行驗(yàn)收和對(duì)個(gè)別學(xué)生編程出錯(cuò)實(shí)在找不出問(wèn)題的情況進(jìn)行指導(dǎo)，既能加深學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度，也能提高課程的飽和度，課前作業(yè)的練習(xí)也讓學(xué)生對(duì)這門(mén)實(shí)驗(yàn)課程有一定的關(guān)注。

（3）課后答疑。雨課堂平臺(tái)有答疑的功能，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)有不了解的地方可以在平臺(tái)上發(fā)表，大家可以互相解答，教師也可以進(jìn)行解答。同時(shí)教師可以根據(jù)學(xué)生的反饋情況，適當(dāng)調(diào)整下一次課前推送及課堂教學(xué)，優(yōu)化教師教學(xué)。

4? ? 雨課堂對(duì)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)三度建設(shè)的意義

雨課堂的使用已顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，重新安排課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，在課堂上寶貴的時(shí)間里，學(xué)生可以更積極地專(zhuān)注于相關(guān)項(xiàng)目的研究學(xué)習(xí)。通過(guò)討論和合作以解決相關(guān)問(wèn)題，學(xué)生和老師都能獲得更深入的理解。課后，學(xué)生可以繼續(xù)自主學(xué)習(xí)，在網(wǎng)絡(luò)上與其他學(xué)生討論，在網(wǎng)上搜索到需要的學(xué)習(xí)資料。教師通過(guò)教學(xué)和協(xié)作的方法來(lái)滿(mǎn)足學(xué)生的需求并鼓勵(lì)個(gè)性化學(xué)習(xí)，這樣將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)完全地交回到學(xué)習(xí)的主體—學(xué)生，而三亞學(xué)院提出的“三度”建設(shè)，目的也在于此。實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”，促進(jìn)學(xué)生自主地實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展。雨課堂以及其他類(lèi)似平臺(tái)的使用，對(duì)“三度”建設(shè)具有巨大的推進(jìn)作用，對(duì)于實(shí)驗(yàn)課，尤其是單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課的改革有重要意義。

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Study on the reform of single-chip microcomputer experiment

teaching based on rain class and “three degrees” construction

Wang Lanyi， Luo Tong

（University of Sanya， Sanya 572022， China）

Abstract：In response to the Ministry of Educations requirements for the construction of undergraduate education in universities across the country， University of Sanya， puts forward the construction of curriculum saturation， the depth of teaching content， and the tension of student learning， referred to as “three degrees” construction. To achieve the “three degrees” construction， it is obviously not feasible to rely on traditional teaching methods， especially experimental teaching. It is necessary to subvert the traditional teaching mode and establish a new teaching concept. This paper will talk about how to use the rain classroom to implement single-chip microcomputer experimental teaching of “three degrees” construction.

Key words：experimental teaching; “three degrees” construction; single-chip microcomputer