單片機原理與接口技術翻轉課堂教學模式的研究

封素敏 蘇立青 燕苗

摘 要：翻轉課堂改變了傳統教學中的師生角色，為學生提供了主動學習的動力與支持。《單片機原理與接口技術》翻轉課堂的建設降低了由于該課程理論知識抽象、軟硬件知識廣泛所造成的學習難度，提高了學生的學習興趣。通過分析實施過程中的問題，提出了教學模式實施策略，在實際教學中收到了良好的教學效果，為后續教學改革提供分析依據。

關鍵詞：單片機 翻轉課堂 教學改革

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（c）-0176-02

翻轉課堂是在開放課程的推進下以及互聯網傳播技術和現代教育技術的強力推動下產生的創新型教學方式，是對傳統課堂的顛覆。翻轉課堂變老師的教為學生的學，老師大部分精力用來監督、檢測，根據學生的實際情況答疑，查漏補缺。翻轉課堂從2007年開始在一些學校流行，但在2011年以前很少有人關注翻轉課堂[1]。隨著2011年美國可汗學院的興起以及大型開放式網絡課程MOOC的發展，翻轉課堂教學開始風靡中國。

單片機原理與接口技術是機電一體化技術、機械制造與自動化、電子自動化、供用電技術專業的核心專業課程，是理論與實踐相結合的課程。課程內容主要涉單片機基本結構、C51程序設計基礎、編程工具的使用、單片機中斷基礎與應用、單片機編程實例、匯編語言及應用程序設計。通過學習，使學生掌握基本的單片機接口電路的設計方法，進一步了解單片機作為控制芯片的工作原理和特性，掌握單片機接口電路設計的關鍵核心技術。

1 單片機原理與接口技術教學模式設計

1.1 確定教學目標

單片機原理與接口技術課程主要是讓學生能掌握單片機的基本知識和基本技能，掌握單片機的程序設計、運行、調試、維護的方法，形成解決單片機生產現場實際問題的能力，具備學習和應用新技術的能力，具有良好的職業操守和安全意識，為將來走上社會從事單片機相關的的設計、安裝、調試、售后、維護技術服務等工作打下堅實的基礎。

1.1.1 知識目標

（1）了解單片機及其外圍電路的基本組成和工作原理；（2）掌握單片機IO口和中斷、串口等基本知識；（3）了解單片機的最新發展趨勢和單片機在實際項目中的應用；（4）能夠根據工程實際需要合理選型單片機并設計相應項目的能力。

1.1.2 能力目標

（1）能閱讀和分析實際應用程序與電路圖；（2））能借助產品說明書和相關手冊，查閱有關數據、功能和使用方法的能力；（3）能在生產現場正確安裝單片機和正確完成接線；（4）具備文件書寫能力，能完成技術說明書、使用說明書；（5）具備規范操作能力，能規范使用接線、使用工具；（6）能進行簡單的程序設計，運行、調試、維護可編程序控制器系統。

1.2 翻轉課堂課前教學資料設計

單片機原理與接口技術這門課程的改革以往多體現在教學模式創新，教學內容、教學手段和教學方式的改革上，但是不能從基本上解決學生學習的困難，不能滿足廣大學生隨時學習的需要。學生第一次接觸單片機時，由于理論知識的抽象性，軟硬件知識的廣泛性，造成學生逐漸失去學習的信息。翻轉課堂有助于學生及時學習與發現問題，多渠道學習[2]。

首先將主要內容分模塊為單片機基本機構，c51程序設計基礎，編程工具的使用，單片機中斷基礎與應用.其中知識點分別為9個、8個、2個、11個、19個、14個。

1.3 課程資源建設思路

軟件與硬件相結合，知識面廣，難度大。針對每個知識點，編寫教案、課件，并進行實際授課的錄制，大約控制在15min之內。錄制思路按照每個知識點以任務分析進行開始，使學習者有強烈的學習欲望，之后通過相應知識介紹分析具體理論難點，最后通過實際應用進行深化。其中，由于具體內容的不同，在設計過程中，不同的模塊又進行了具體的側重點分析。

其中，單片機基本結構部分，主要側重概念介紹與講解；C51程序設計基礎部分側重知識復習與實例分析；編程工具的使用部分側重實際操作演示；單片機中斷基礎與應用部分側重分析與應用結合；單片機編程實例部分側重軟硬件結合的展示；匯編語言及應用程序設計側重解決學習人員對單片機內部編程與應用這一難點的理解。

2 課堂教學流程設計與實施

職業院校的學生自制能力較差，學習主動性不強，不適合慕課，更不適合課上課下的翻轉課堂，因此嘗試課上的翻轉，可以讓學生動起來，讓教師從知識傳遞中解放出來，重在組織引導和管理課堂。以學生為中心，把課堂時間充分還給學生。重新定位教師和學生的角色，確定師生雙邊活動所占時間的比例[3]。

2.1 驚艷的簽到功能

由于學生的懶散心態，普通的點名出現了應付、替答到等不良現象，學生不愿意學，硬拉到課堂上也意義不大。通過其中的簽到功能，學生能夠在手機上看到簽到情況，有對比心態，簽到積極熱情，為一節課的開始奠定了好的基礎，創造了好的氣氛。

2.2 完善的教學資源發布

教學資源在提前準備好后，根據授課進度，提前一周發布下周的學習內容，發布的教案和視頻可以讓學生提前預習，提高課程學習的針對性，教學視頻還可以設置不允許拖動。教師還可以看到學生是否看了視頻，是否參與了活動，將這一環節的表現納入到學生的平時成績中。

2.3 全面的提問功能

上課多與學生互動是提高教學效率的有效手段，云班課在這方面有很多支持，用的好，可以讓學生上課拿著手機只能用來學習。為了解決教師提問沒人舉手的現象，或者沒有被提問的同學事不關己的消極狀態，用“頭腦風暴”來提問，“頭腦風暴”結束前，看不到別人的回答。對于需要充分討論的問題課根據教學進程每10分鐘左右設計一個“頭腦風暴”問題，這樣會大大提升聽講效果，促進同學們做筆記。在翻轉課堂中我常用頭腦風暴來收集同學們本周自學遇到問題，對大多數同學反映的問題課堂上重點講解。

2.4 問答

翻轉課堂，同學們學習遇到問題要有反饋。云班課解決了學生提問與老師應答不及時之間的問題，老師要做的大多是給提問和解答的同學都加分就可以了，很少需要回答問題了，大大激發了同學們學習的積極性[4]。

3 結語

從實際角度出發，重點考慮教學理念改變的重要性，與移動設備的混合式教學改革中的思考及建議，給學生提供自我展示的機會和平臺，培養學生的語言表達、自我展示、組織協調、團隊協作等綜合能力。利用藍墨云班課的功能和呈現形式的多樣化。滿足學科需要，進而滿足不同教師對移動設備教學的需求。變被動為主動，讓手機成為課堂的助手，而不是課堂殺手。

在實際教學中需要面對生源和教學環境的變化時，教師需要順從趨勢，改變觀念，潛心學習，大膽嘗試。

參考文獻

[1] 張金磊.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.

[2] 蔣園園.計算機混合式學習對傳統課堂的顛倒研究——以顛倒課堂為例[J].軟件導刊，2013，12（4）：168-170.

[3] 馬秀麟.大學信息技術公共課翻轉課堂教學的實證研究[J].遠程教育雜志，2013，31（1）：79-85.

[4] 卜彩麗.翻轉課堂教學模式在我國高等院校應用的可行性分析[J].軟件導刊，2013（7）：9-11.