文/劉霄 潘慶先 孫紅霞

單片機(jī)原理及應(yīng)用在計(jì)算機(jī)等電氣類專業(yè)中是一門很重要的必修課，也是一門理論和實(shí)踐結(jié)合緊密的工程應(yīng)用類課程，掌握好這門課有助于把高校學(xué)生培養(yǎng)成國(guó)家緊需的高質(zhì)量、有協(xié)作精神、有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高級(jí)工程應(yīng)用人才。單片機(jī)原理及應(yīng)用內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)是對(duì)學(xué)生而言比較抽象晦澀的。我們就多年的單片機(jī)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和積累，利用多元化的教學(xué)手段和方法，做了若干改進(jìn)和提高。

1 單片機(jī)教學(xué)目前狀況

1.1 多數(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)方式

傳統(tǒng)教學(xué)方式是教師課堂理論講授，學(xué)生單向接收，師生之間缺乏互動(dòng)。課外提交紙質(zhì)的作業(yè),這種方式單一而且難以杜絕抄襲。由于多數(shù)實(shí)驗(yàn)室提供的都是教學(xué)專用的實(shí)驗(yàn)箱，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，課程設(shè)計(jì)也存在同樣問(wèn)題，實(shí)踐環(huán)節(jié)遏制了學(xué)生獨(dú)立思考的興趣，限制了動(dòng)手能力和創(chuàng)新的能力的提高。

1.2 少數(shù)的翻轉(zhuǎn)課堂加慕課教學(xué)方式

翻轉(zhuǎn)課堂加慕課，這種教學(xué)方式基本顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)方式和流程，學(xué)生利用課外的時(shí)間，在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)網(wǎng)上各類教學(xué)平臺(tái)，完全自主學(xué)習(xí)課程，在課堂上，師生互動(dòng)完成教學(xué)任務(wù)。但是對(duì)于單片機(jī)原理及應(yīng)用這種專業(yè)性很強(qiáng)的大班教學(xué)來(lái)說(shuō)，若所有的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)都采用這種教學(xué)方式，那么學(xué)生學(xué)習(xí)的難度和時(shí)間、課堂可控度加大。

2 多元化教學(xué)實(shí)踐改革

多元化教學(xué)方式是，課堂理論環(huán)節(jié)由傳統(tǒng)授課加雨課堂、選擇性翻轉(zhuǎn)課堂；課外作業(yè)由博客博文提交；實(shí)踐環(huán)節(jié)使用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方式相輔相成；期末考核也由傳統(tǒng)筆試和以上環(huán)節(jié)考核組成。

2.1 多元化的理論教學(xué)方式

2.1.1 傳統(tǒng)教學(xué)方式加雨課堂

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，是大班集中課堂理論教學(xué)。這種教學(xué)方式對(duì)習(xí)慣接受應(yīng)試教育的我國(guó)青少年來(lái)說(shuō)，它的優(yōu)勢(shì)是在45 分鐘的安靜課堂氛圍內(nèi)，學(xué)生能夠精力集中掌握大部分的知識(shí)點(diǎn)。但心理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生精力集中的時(shí)間大約在30 分鐘左右，超過(guò)了這個(gè)時(shí)間，學(xué)生感覺(jué)緊張疲勞、興趣索然，注意力渙散。所以我們?cè)谡n堂理論教學(xué)中引入雨課堂，雨課堂是將多種教學(xué)手段融入到PPT 和微信中的一個(gè)插件。教師課前將各種教學(xué)資源發(fā)送到學(xué)生手機(jī)，學(xué)生利用喜聞樂(lè)見(jiàn)的微信接收，教師設(shè)定時(shí)間限制敦促學(xué)生課前預(yù)習(xí)，學(xué)生可以利用微信向老師傳遞預(yù)習(xí)中的問(wèn)題，方便教師掌握每個(gè)學(xué)生預(yù)習(xí)情況，有針對(duì)安排課堂授課方法和時(shí)間。課堂中，學(xué)生用微信輸入課堂暗號(hào)或手機(jī)掃碼進(jìn)入課堂，節(jié)省了教師點(diǎn)名時(shí)間，學(xué)生隨時(shí)用手機(jī)標(biāo)注教師課件中疑點(diǎn)或者難點(diǎn)便于教師統(tǒng)計(jì)，教師課堂教學(xué)30 分鐘后，教師開放雨課堂的教學(xué)互動(dòng)模式，場(chǎng)景切換，學(xué)生大腦疲勞解除，師生彈幕互動(dòng)，投稿、限時(shí)答題、隨機(jī)提問(wèn)等，師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，由于發(fā)送彈幕是匿名的，學(xué)生沒(méi)有壓力地提出問(wèn)題或者給出問(wèn)題答案，學(xué)生角色也由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。雨課堂不僅可以精確提供每個(gè)學(xué)生答題情況，還可以精確統(tǒng)計(jì)出學(xué)生每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握的情況。教師課后根據(jù)完整的數(shù)據(jù)分析和分類匯總，總結(jié)教學(xué)情況，進(jìn)一步完善調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的授課方式和雨課堂互動(dòng)并行的多元化教學(xué)，將師生課前課中課后的教和學(xué)完美融合起來(lái)。

2.1.2 選擇性翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂是時(shí)下流行的一種新的教學(xué)模式，利用多媒體信息技術(shù)，以學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)為主，教師課上講授為輔。國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)學(xué)生是通過(guò)應(yīng)試教育進(jìn)入高校的，自主學(xué)習(xí)的能力有待于提高，對(duì)于普通高校，這個(gè)問(wèn)題會(huì)更加明顯，特別對(duì)于單片機(jī)這種專業(yè)性很強(qiáng)的課程，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都讓學(xué)生自主掌握顯然不可能。如果每節(jié)課都要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，學(xué)生需要花費(fèi)大量時(shí)間自主學(xué)習(xí)或者制作相應(yīng)資料，使很多學(xué)生覺(jué)得課程越來(lái)越難學(xué)，或者疲于應(yīng)付，最終徹底放棄學(xué)習(xí)。我們主張把學(xué)生能夠自學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容由學(xué)生自主學(xué)習(xí)來(lái)完成，選擇性進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂。例如，單片機(jī)教材中編程語(yǔ)言選用的是C51，語(yǔ)法語(yǔ)義和前期學(xué)過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)C 是一樣的，只是在標(biāo)準(zhǔn)C 的基礎(chǔ)上進(jìn)行適合8051 內(nèi)核單片機(jī)硬件的擴(kuò)展，對(duì)于編程語(yǔ)言這一章，我們采用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法。讓學(xué)生課下分組制作相關(guān)PPT或視頻，課上由學(xué)生充當(dāng)教師講解、分析程序，組員進(jìn)行補(bǔ)充，其他組同學(xué)觀摩比較，教師引導(dǎo)或進(jìn)行加深拓展，整個(gè)教學(xué)過(guò)程學(xué)生興趣盎然，激活了學(xué)生的主體意識(shí)，提高了學(xué)生的參與度和積極性，引領(lǐng)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)渡到自主學(xué)習(xí) 。

2.1.3 博客提交課外作業(yè)

在單片機(jī)這門課，我們要求教師和學(xué)生在專業(yè)IT 博客網(wǎng)站注冊(cè)博客，教師在博客里發(fā)布作業(yè)，學(xué)生通過(guò)博文提交作業(yè)，作業(yè)形式是靈活多樣的，可以是程序、程序運(yùn)行的視頻、截圖等。教師學(xué)生相互關(guān)注、點(diǎn)評(píng)作業(yè)，甚至網(wǎng)站上的其他專業(yè)高手都可以點(diǎn)評(píng)指導(dǎo)，學(xué)生可以在網(wǎng)站上發(fā)問(wèn)交流尋求幫助，既減少了教師的工作量，又拓展了學(xué)生解題的思路。其優(yōu)勢(shì)還在于學(xué)生可以規(guī)范編程，及時(shí)得到最優(yōu)的幫助，把機(jī)械的抄襲降到最低，而且通過(guò)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的交流，學(xué)生還可以了解專業(yè)和行業(yè)需求的結(jié)合點(diǎn)和距離，使學(xué)生有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力和目標(biāo)。

2.2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

根據(jù)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》文件精神，我校充分利用產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)同育人項(xiàng)目和科技大賽積極推進(jìn)教學(xué)改革，結(jié)合我校近幾年來(lái)一直積極參與的一些賽事：“藍(lán)橋杯”大賽、“西門子杯”挑戰(zhàn)賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽等國(guó)內(nèi)知名的大賽，我們把校企協(xié)同育人項(xiàng)目和大賽的成果融入到單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，把實(shí)踐任務(wù)按照遞進(jìn)層次劃分成若干相互關(guān)聯(lián)的子項(xiàng)目，配合使用開放實(shí)驗(yàn)室，把學(xué)生合理搭配分組，小組合作分期完成實(shí)踐任務(wù)。鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生積極參與到教師科研項(xiàng)目和各類大賽中，以教學(xué)促進(jìn)科研和大賽，形成教學(xué)、科研和大賽的良性循環(huán)。

2.3 多元化的考核方式

學(xué)生雨課堂的綜合成績(jī)占到期末考核成績(jī)的15%；博客博文提交的作業(yè)成績(jī)占到期末考核成績(jī)的10%；在實(shí)踐環(huán)節(jié)里，根據(jù)實(shí)驗(yàn)子項(xiàng)目，進(jìn)行階段性考核，根據(jù)學(xué)生提交的階段性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)視頻、設(shè)計(jì)報(bào)告和小組內(nèi)同學(xué)之間互評(píng)結(jié)果，這部分綜合成績(jī)占到期末考核成績(jī)的25%；期末筆試成績(jī)占到50%。這種多元化的考核方式，合理給出學(xué)生掌握課程知識(shí)體系的評(píng)價(jià)結(jié)果，這種考核方式擯棄了學(xué)生為了考試而考試的想法，激勵(lì)了學(xué)生從理論到實(shí)踐全方位掌握課程知識(shí)體系，鍛煉了學(xué)生運(yùn)用信息化手段的能力。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)近幾年的對(duì)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的多元化教學(xué)手段的實(shí)施，課堂和實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量明顯提高，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力有了很大的提高，學(xué)生參賽的人數(shù)逐年增加，賽事成績(jī)逐年上升，這種多元化的教學(xué)方法和手段同樣對(duì)其它的課程也有推廣意義。