基于網絡教學平臺的混合式教學設計

摘要：針對高職單片機課程項目教學中存在的一些問題，本文依托超新泛雅網絡教學平臺對課程中“簡易數字電壓表設計制作”這一項目進行混合式教學改革，從教學內容、教學策略、教學過程、教學評價、教學反思幾個方面進行混合式教學設計。實踐證明，新的教學模式將線上在線學習和線下理實一體化教學融合在一起，有助于調動學生的學習積極性，提高學生綜合運用能力和實踐創新能力。

關鍵詞：單片機課程;網絡教學平臺;混合式教學設計

中圖分類號：G642 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）14-0078-03

Abstract： In view of some problems existing in the project teaching of single-chip computer course in Higher Vocational college，this paper carries out mixed teaching reform on the project of "design and production of simple digital voltmeter " relying on the fanya network teaching platform. It carries out the mixed teaching design from the aspects of teaching content， teaching strategy， teaching process， teaching evaluation and teaching reflection.Practice has proved that the new teaching mode integrates online learning with offline integration of theory and practice， which is helpful to mobilize students'learning enthusiasm， improve students' comprehensive application ability and practical innovation ability.

Key words： Single chip computer course; Network Teaching Platform; Mixed Teaching Design

混合式教學是將傳統課堂教學、實踐實操教學與網絡在線教學進行深度融合，突破傳統教學的時空限制，優勢互補，既發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用 ，又充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性[1-2]。

利用學校現有的網絡教學平臺開展基于網絡教學平臺的混合式教學可以解決傳統項目教學過程中的存在的問題。本文將以高職單片機課程中的“簡易數字電壓表的設計制作”這一教學項目為例開展基于網絡教學平臺的混合式教學設計。

1 “簡易數字電壓表的設計制作”教學分析

1.1 教學內容分析

單片機作為一種微型計算機廣泛應用于工業控制等領域，由于系統的實際對象往往都是一些模擬量，要使單片機能識別就必須進行A/D轉換。因此A/D轉換接口技術是單片機控制系統的一個重要內容。

由于本課所涉及知識點較為抽象，而高職學生對純理論學習興趣較低，因此以項目為載體重新整合教學內容，通過簡易數字電壓表的設計制作，讓學生能夠掌握本課的知識點和技能點。

通過本項目的學習讓學生進一步掌握單片機控制系統軟硬件設計方法，并為后續學習單片機擴展D/A轉換接口技術奠定基礎。

1.2 學情分析

本課程的授課對象為高職電子信息工程技術專業二年級學生，在學習態度上，學生較厭煩傳統的課堂灌輸式教學，喜愛理實一體化式的教學模式。在知識技能上，通過前面幾個項目的學習，學生具備設計制作單片機控制系統的能力。在學習需求上，學生對單片機擴展A/D接口技術還未接觸，同時單片機控制系統的軟硬件設計能力較弱，需要進一步學習。

1.3教學目標設定

基于對教學內容的理解和分析，結合高職學生的實際情況，同時依據課程標準和職業崗位的要求，從知識、技能和素質三方面來設計本課的教學目標：

知識目標：了解A/D轉換的基本知識與基本原理;掌握單片機擴展A/D轉換器硬件電路的設計方法;掌握ADC0831模擬信號采集的編程方法。

技能目標：會用PROTEUS軟件繪制簡易數字電壓表的電路原理圖;會用KEIL軟件完成簡易數字電壓表程序編寫、編譯、調試并生成HEX文件;會用KEIL軟件及PROTEUS軟件仿真調試，實現數字電壓表的功能;能完成簡易數字電壓表安裝、檢測、調試。

素質目標：通過利用書籍或網絡獲取相關信息，培養學生的自主學習的能力;通過分組完成任務，培養學生良好的合作意識與團隊協作精神;通過按工藝要求的安裝與調試，培養學生嚴謹的工作作風和優良的品質意識。

2教學策略

根據高職學生的認知特點，充分借助《單片機應用技術》網絡課程的資源和超新泛雅網絡教學平臺功能，并將其應用于高職單片機理實一體化的教學過程中，采用線上線下相結合的混合式教學，以學生為主體，教師為主導，在探究發現中促進學生主動學習。

3教學過程設計

3.1 課前線上教學設計

教師通過網絡教學平臺發布通知，布置課前學習任務和作業，如圖1所示：

學生通過網絡教學平臺進行課前自主學習，首先觀看簡易數字電壓表實物演示微視頻明確任務要求，然后觀看A/D轉換的基本知識微視頻自學A/D轉換的知識并完成知識點測驗，最后通過網絡查找A/D芯片的有關資料完成簡易數字電壓表硬件系統的設計并通過網絡教學平臺提交作業。

教師通過網絡教學平臺統計功能掌握學生課前的學習效果，并對學生的課前作業進行批閱，整理疑難問題。

3.2課中線下理實一體化教學設計

在整個線下理實一體化教學過程中教師合理利用網絡教學平臺的“課堂活動”功能模塊輔助組織課堂教學活動，對學生的課堂表現情況進行統計。

（1）知識點學習效果檢驗

針對學生課前知識點測驗的情況，如圖2所示，教師在課中集中解答，并通過提問讓學生進一步掌握相關知識點。

（2）任務實施——硬件設計

學生根據課前提交的作業講解簡易數字電壓表系統硬件設計思路，教師對出現的問題引導學生分析，培養學生分析問題解決問題的能力，最后學生修改完善系統的電路原理圖。

（3）任務實施——軟件設計

教師根據系統的設計方案引導學生分析軟件設計思路，將程序分成A/D轉換子程序、數據處理子程序、顯示子程序三個模塊。其中數據處理子程序通過提問引導學生完成，顯示子程序由學生利用所學知識自主完成，而A/D轉換子程序設計學生是第一次接觸，是本課的重難點。所以教師借助動畫把ADC0831的操作時序和對應程序動態結合起來，配合教師的講解，讓學生初步學會如何根據時序圖編寫程序。然后教師示范操作，為驗證A/D轉換程序的正確性，將轉換的數字量輸出到P2口來觀察LED燈的狀態，并利用PROTEUS軟件進行仿真，動態展示程序效果增加學生的學習信心，如圖3所示。

（4）任務實施——PROTEUS軟件仿真

學生利用KEIL軟件完成整個程序的編寫調試，如圖4所示。KEIL軟件能自動查錯，是學生自主學習的好幫手。

學生根據仿真效果在線調試，反復修改程序或原理圖達到任務要求，如圖5所示，解決本課的重難點，并通過網絡教學平臺提交作業;教師通過網絡教學平臺對學生的提交的作業進行批改、點評。

（5）任務實施——實物制作

仿真軟件實現了對控制方案的仿真調試和預先驗證，在此基礎上學生能順利地完成實物實訓，快速地將知識轉換為能力，并在任務中掌握了本課的教學重點。在整個實訓過程中，學生合作完成產品的裝配、調試，培養了學生的合作意識和責任意識，并拍攝實物演示視頻和實物圖片通過網絡教學平臺進行提交，并通過網絡教學平臺的評分活動對作品進行自評和互評。教師引導學生在自我探索中提高分析問題、解決問題的能力，培養學生利用所學知識解決實際問題的能力。

3.3課后線上教學設計

教師通過網絡教學平臺布置拓展任務并通過網絡平臺與學生交流討論，學生利用仿真軟件探索不同的設計方案，不再受限于實驗設備，培養學生的創新精神和探究意識。

4 教學評價

學生將本項目的課前作業、初步的硬件電路設計、仿真效果、實物演示效果、學生工作頁、課后拓展任務都上傳至網絡教學平臺，學生和教師通過網絡教學平臺可以進行評價，同時網絡教學平臺會自動統計學生線下理實一體化教學過程中學生課堂學習表現，包括學生的出勤情況以及參與課堂的積極性。基于網絡教學平臺的混合教學從多維度評價學生在課前、課中、課后的學習表現;以便對學生的學習情況進行綜合客觀的評價，有利于考核學生的真實學習能力，從而突破傳統教學模式的局限。

5 教學反思

本次教學內容為A/D轉換接口技術，以簡易數字電壓表的設計制作為載體對教學內容重新進行整合，針對傳統項目教學過程中存在的問題，充分發揮網絡教學平臺和傳統理實一體化教學各自的優勢，開展線上線下相結合的混合式教學改革，提高了學生學習的主動性，學生學習效果和任務完成質量也明顯改善。

參考文獻：

[1]張其亮，王愛春.基于“翻轉課堂”的新型混合式教學模式研究[J].現代教育技術， 2014（4） ：27-32.

[2]劉躍輝.“混合式教學模式”在《商務英語函電》課程教學中的應用實踐[J].中國教育信息化，2015（04）：9-10+14.

[3]劉雪雪.單片機技術與設備檢修技能[M].電子工業出版社，2012：207-208

[4]陳峰.高職《單片機應用技術》課程混合式教學探索[J].電子測試，2018（08）：134-135+63.

【通聯編輯：王力】