單片機課程線上線下混合式“金課”建設(shè)的探索與應(yīng)用

摘 要 隨著計算機科技的發(fā)展，單片機控制技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)培養(yǎng)單片機應(yīng)用型人才的教學(xué)工作。要使學(xué)生能真正自覺、自愿、主動地去學(xué)習(xí)單片機，傳統(tǒng)的教學(xué)模式必須做出改變。打造單片機課程線上線下混合式“金課”對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式進行豐富完善，加強實踐能力的培養(yǎng)，注重理論和實踐的聯(lián)系，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，取得更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 單片機;混合式教學(xué);“金課”建設(shè)

單片機課程是電子、通信、機電一體化、自動控制以及物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)的一門重要的專業(yè)技能課。由于單片機課程是一門綜合性強、內(nèi)容覆蓋廣的課程，課程內(nèi)容既有大量理論內(nèi)容，又要求學(xué)生有較強的實踐動手能力。將單片機課程打造成線上線下混合式課——“金課”，把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來，打破學(xué)習(xí)時間和空間限制，利用教學(xué)平臺使學(xué)生在課外完成知識的學(xué)習(xí)，將課堂變成老師與學(xué)生之間的教學(xué)互動的場所，讓學(xué)習(xí)的過程變得更加互動，從而激發(fā)學(xué)生的積極性，有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)的深度[1]。

1線上線下混合式教學(xué)模式

混合式教學(xué)是一種“線上”+“線下”的新型教學(xué)模式?！熬€上”教學(xué)是整個教學(xué)過程中的必備活動，“線下”教學(xué)是“線上”的學(xué)習(xí)情況的補充和完善，通過在線學(xué)習(xí)與面對面教學(xué)這兩種教學(xué)組織形式的有機結(jié)合，可以把當(dāng)前信息化教育與傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢最大限度地發(fā)揮出來，使學(xué)生由淺層次向深度學(xué)習(xí)過渡。

2線上線下教學(xué)模式的特點

混合式教學(xué)中學(xué)生有一部分學(xué)習(xí)在線開展，在線學(xué)習(xí)期間學(xué)生可以自主控制學(xué)習(xí)時間、地點、路徑或進度，學(xué)生在學(xué)習(xí)一門課程或一個教學(xué)項目時，課程或項目的各個模塊被很好地整合在一起，為學(xué)生提供一個整體的學(xué)習(xí)體驗，讓學(xué)生在課堂上動起來，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動性[2]。

3單片機課程線上線下混合式“金課”建設(shè)

在單片機課程建設(shè)過程中緊扣“金課”建設(shè)的要求和理念，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考評方式三個方面進行全方位的建設(shè)，體現(xiàn)“兩性一度”的金品課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，改變傳統(tǒng)“水課”、“木課”和“土課”的方式，不斷提升課程質(zhì)量和水平。

3.1 教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

打造“金課”需要教學(xué)內(nèi)容需要進行優(yōu)化和整合，不但要注重教學(xué)內(nèi)容的前言性和時代性同時要注重知識和能力、素質(zhì)的有機結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生解決問題的綜合能力和高級思維。

（1）進行具有“高階性”的教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

高階性是知識能力素質(zhì)的有機結(jié)合，是要培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維。教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)是講授空泛的原理，而是使學(xué)生真正能夠?qū)W以致用。課程內(nèi)容采用項目驅(qū)動，突出應(yīng)用。以實際工程應(yīng)用為背景，結(jié)合章節(jié)內(nèi)容，采用項目化的案例教學(xué)模式，通過大量具有實際工程背景的教學(xué)案例，構(gòu)建理論和實踐課程體系，確保課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性的統(tǒng)一。

（2）進行具有“創(chuàng)新性”的教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

第一批00后已經(jīng)進入大學(xué)校園，并將成為大學(xué)生的主體。00后成長的背景是互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的時代，知識信息獲取渠道多元，已經(jīng)養(yǎng)成了從互聯(lián)網(wǎng)上獲取學(xué)習(xí)資源的習(xí)慣和能力，大學(xué)教師不再是專業(yè)知識的壟斷者，不再是學(xué)生心目中當(dāng)然的權(quán)威。如果課程內(nèi)容陳舊，必定無法吸引大學(xué)生們的關(guān)注，將成為大學(xué)生心目中的“水課”。要想把學(xué)生的目光和心思真正吸引到課堂教學(xué)上來，教學(xué)內(nèi)容需要與時俱進能夠體現(xiàn)時代性和前沿性。

1）教學(xué)內(nèi)容注重理論和實踐相結(jié)合

傳統(tǒng)的單片機原理課程偏重理論和實踐關(guān)聯(lián)較少。“在實踐中學(xué)”理念下，改變過去理論單純課堂講解模式，以實踐為主，采用以實踐的方式教授理論知識的模式既以練代教的新型教學(xué)方法。將以“教師為中心”教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)生為中心”的教學(xué)理念，鼓勵學(xué)生獨立思考，激發(fā)學(xué)生的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新意識，通過不斷改革完善，促進學(xué)生的個性和能力的全面發(fā)展。

2）教學(xué)內(nèi)容豐富多樣

結(jié)合Proteus仿真軟件和開發(fā)板，虛實結(jié)合，強化實踐。緊密結(jié)合課外科技活動、學(xué)科競賽等實踐活動，推動實踐平臺建設(shè)，注重學(xué)生創(chuàng)新理念和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，使學(xué)生達到既懂原理，又懂設(shè)計和制作、應(yīng)用，達到培養(yǎng)學(xué)生實踐技能的目的。

3）進行具有“挑戰(zhàn)度”教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

對于混合式課程來說，不僅要增加學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而且要同時具備一定的挑戰(zhàn)度，挑戰(zhàn)度即學(xué)生需要經(jīng)過刻苦努力才能收獲知識和能力，并且要讓學(xué)生體驗到這種經(jīng)過勤奮和努力后獲得能力和素質(zhì)提高的成就感。

3.2 課程教學(xué)過程設(shè)計

單片機課程教學(xué)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，課程注重學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)，課程總體設(shè)計采用線上和線下相結(jié)合的混合教學(xué)方式。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是感知信息、認知加工、整合輸出三個階段的有機統(tǒng)一[3]。

（1）感知信息——線上教學(xué)

線上的資源是開展混合式教學(xué)的前提，通過線上在線學(xué)習(xí)平臺發(fā)布學(xué)習(xí)資源與任務(wù)信息。單片機課程混合式課程線上教學(xué)資源包括知識點講授的微視頻、課件、教材、在線實踐平臺、任務(wù)清單，使學(xué)生打破時間和空間限制利用電腦或者手機提前進行知識的學(xué)習(xí)，通過瀏覽、觀看、聆聽學(xué)習(xí)內(nèi)容盡可能讓每個學(xué)生都帶著較好的知識基礎(chǔ)走進教室，從而充分保障課堂教學(xué)的質(zhì)量。

（2）認知加工——線下教學(xué)

線下課堂教學(xué)活動是對線上知識的檢測，同時也是對線上學(xué)習(xí)的鞏固、拓展以及轉(zhuǎn)化。單片機課程線下課堂教學(xué)主要以學(xué)生為主，由檢測環(huán)節(jié)、補救環(huán)節(jié)、鞏固環(huán)節(jié)、拓展環(huán)節(jié)四個環(huán)節(jié)組成。

通過檢測環(huán)節(jié)、補救環(huán)節(jié)使學(xué)生把在線所學(xué)到的基礎(chǔ)知識進行查缺補漏。

在鞏固和拓展環(huán)節(jié)通過趣味性、應(yīng)用性較強項目為載體，使學(xué)生通過具體的項目訓(xùn)練任務(wù)鞏固線上學(xué)習(xí)的知識點，同時也提高學(xué)生的單片機系統(tǒng)分析、設(shè)計、制作和調(diào)試能力。

（3）整合輸出——線上+線下

給學(xué)生步驟更高階的實踐任務(wù)，鼓勵學(xué)生進行知識遷移，使學(xué)生在線下運用所學(xué)知識能夠解決實際問題，生成成果，在學(xué)生與學(xué)生之間對實踐成果進行交流互評，形成互動反饋。

3.3 成績評定

單片機課程考核采用線上學(xué)習(xí)與線下評價相結(jié)合的方式。

線上教學(xué)評價由于教學(xué)設(shè)計中知識傳授部分被放到了網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)上的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)將作為學(xué)生在線學(xué)習(xí)的評價依據(jù)，但若全部按照學(xué)生的學(xué)習(xí)投入比如看視頻、討論、發(fā)帖及線上作業(yè)，學(xué)生有可能會“主動”作弊，若看視頻分值高，學(xué)生會刷視頻，也可能通過題庫刷測試，難以對一個學(xué)生做出正確的評價，因此在整個成績占比中線下評價比例更大。

線下教學(xué)評價主要包括兩個部分，一部分是來自于學(xué)生在教學(xué)中的參與及表現(xiàn)，包括出勤、實踐操作、分組討論、小組作業(yè)、小組互評等評價構(gòu)成，能夠真正反映學(xué)生的過程參與情況和學(xué)習(xí)效果，另一部分來自于課程考試的成績[4]。

4結(jié)束語

將“線上教學(xué)”與“線下教學(xué)”兩種課堂結(jié)合在一起是互聯(lián)網(wǎng)+時代的必然，也將彌補傳統(tǒng)課堂的不足。在單片機課程混合式金課建設(shè)過程中，學(xué)生從原來的被動學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)模式，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。作為一種新的教育教學(xué)模式對建構(gòu)理論與實踐相結(jié)合，技術(shù)與市場相結(jié)合的應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系有積極推進作用，在其他課程改革中也具有一定的推廣價值。

參考文獻

[1] 梁美麗，程靜濤，尹禮壽.基于信息化環(huán)境的單片機課程的教學(xué)方法探討[J].山東化工，2019，48（9）：206-207，209.

[2] 王影，梁凱，劉麒，等.《單片機原理及應(yīng)用》金課建設(shè)研究與探索[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報，2020，37（2）：18-22.

[3] 茍垚，王影.關(guān)于打造“金課”教學(xué)模式在單片機課程中的應(yīng)用與研究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2019，27（13）：164.

[4] 周春明.《單片機原理與接口技術(shù)》課程教學(xué)模式改革實踐[J].計算機產(chǎn)品與流通，2020（4）：265.

作者簡介

張欣（1975-），女;職稱：講師，現(xiàn)就職單位：青島工學(xué)院，研究方向：嵌入式技術(shù)，研究方向：計算機組成原理、操作系統(tǒng)原理、單片機、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。