信息化教學模式在單片機教學中的應用研究

梁波 田亞立

摘? 要 介紹單片機課程教學現狀及信息化教學模式對單片機課程教學的意義，研究并實踐信息化教學模式在單片機課堂教學中的應用。

關鍵詞 高職;信息化教學模式;單片機課程;云班平臺;微課

中圖分類號：G712? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）09-0108-03

1 單片機課程教學現狀與信息化教學模式

單片機課程教學現狀? 單片機是很多高職電子信息類專業開設的核心課程，是電子、自動化、機電一體化、物聯網等工作崗位的工程技術人員必須掌握的專業技術。然而，由于單片機的特點，單片機教學存在諸多困難。

單片機課程主要學習單片機的基礎知識及各種應用開發技術，以C語言為基礎，對單片機的硬件和軟件進行設計。針對其教學內容，大多數高職院校單片機教師會以項目為載體，采用任務驅動方式的教學方法，增強學生的綜合實踐能力并提高學生的學習參與度。也有教師設計機器人實驗裝置應用于單片機教學，利用機器人平臺進行單片機教學，激發學生的學習興趣，還可以選拔學生參加機器人大賽[1]。可見，單片機教學在各高職院校做得都很有特色。

信息化教學模式? 信息化教學模式是一種隨著計算機技術發展、多媒體技術應用以及局域網和因特網普及而逐漸成長起來的以學生為中心、教師為主導的現代化新型教學模式[2]。在“互聯網+”背景下，大部分高職院校已踏入信息化教學改革的浪潮中，特別是隨著每年全國舉辦的職業院校信息化教學大賽的開展，不斷推動著高職課程教學改革趨于信息化。可以說，在課程中靈活運用信息化教學模式是未來教學的必然趨勢。

信息化教學模式對單片機課程教學的意義? 與傳統教學模式相比較，信息化教學模式信息源豐富、知識量大，有利于情境的創設，提高學生的主動性、積極性;有利于因材施教，實現個別化教學;有利于學生互助互動，開展協作式學習;有利于學生創新精神和信息能力的發展。信息化教學模式結合課堂應用與教學實踐，形成一個以課前、課內、課后活動一體化為基本特征的新型教學方法，從而提升教學質量。

2 信息化教學模式在單片機課程教學中的改革與實施

單片機原理與應用課程涉及廣泛的基礎知識，綜合了電工基礎、電子技術、計算機原理、自動檢測技術、C語言、匯編語言等課程。實踐方面，學生要通過裝有Keil 4軟件和Proteus仿真軟件的計算機，實現單片機硬件電路的設計和軟件編程并調試成功，同時完成元器件的焊接、調試，實現從設計到產品的整個過程。在教學內容多、雜且教學課時有限的情況下，教師教好單片機課程，學生學好單片機課程，具有一定的挑戰性。

從分析學生的認知水平和學習需求入手，對單片機課程進行信息化教學模式改革。通過對電氣自動化專業人才培養方案和課程標準的分析，從專業能力、方法能力和社會能力三個方面重新界定教學目標，主要是培養學生自主學習能力和信息素養。在每個項目結束時，要求學生完成簡單的小制作，通過任務驅動形式使學生掌握LED燈、數碼管、中斷、計數器的基本原理，完成相應的程序設計和硬件設計。

信息化教學過程? 依據單片機課程目標和學情，利用互聯網和網絡平臺，有效整合單片機教材、行業標準、參考資料等，將Proteus仿真軟件、Keil編譯軟件、產品制作視頻、微課，以及云班平臺、教師軟件等資源和工具融合為一體，使教學過程最優化。利用信息技術，將整個教學過程擴展到課前準備、課內教學和課后提升及反思三個環節。

1）課前準備。課前準備讓學生在上課之前完成，要有一定的自學保障且必須完成，因為課前學習與后續課堂學習內容密切相關。因此，課前準備的內容設計就顯得尤為重要，它直接影響課堂學習的效果，是教師有效組織課堂的重要保證。本課題采用課前學習任務單指導學生學習，確保學生課前準備的效果。

此環節，教師在上課前一個工作日內，通過云班平臺將任務單發送給學生。需要提前學習知識點的課程，教師在資源庫中上傳相關視頻或微課課程，明確任務單中學生的學習內容，完成學習后的相關試題。需要提前準備討論的課程，教師給出討論主題，讓學生在云班平臺上完成，教師也可以參與討論。需要學生課前了解某產品的控制過程時，通過問卷調查，使學生掌握產品的控制過程。總之，課前準備是根據新課的教學目標來設定的，為上好新課做好準備，形式上應靈活多變。

采用信息化手段構建的課前自學環節，強調基礎知識的學習及應用，有效解決了以往學生課前學習盲目，自學不充分，行業規范、職業素養內容課堂講解不充足，學習興趣不高等問題，為教師展開課堂教學奠定良好的課前基礎[3]。

2）課內教學。教師通過云班平臺，結合學生自學的相關數據，掌握學生課前學習情況，分析教學重、難點，在課內教學環節采用多種信息化手段。本課題采用項目教學，每次課都會有任務需要學生完成。課內教學環節大部分課程都是由確定任務、制訂計劃、任務實施、任務提交、任務小結、知識延伸六個環節構成。確定任務，教師采用創設工作情境的方式引入任務，通過微課、動畫、視頻、圖片或者文字引出本次課程的任務;制訂計劃，學生分小組討論，制定實施任務的步驟，由教師審核并確定任務實施步驟;任務實施，根據上一環節確定的步驟，有序進行任務實施;任務提交，學生分小組完成任務后，通過云班平臺提交完成的圖片或視頻，以便教師能夠及時反饋學生完成的情況;任務小結，教師與學生共同總結任務實施過程中出現的問題及閃光點，通過這些閃光點來表揚鼓勵學生，主要目的是激發學生的信心及學習興趣，將學生編好的不同思路的程序展現給大家，以便拓展學生的編程思路;知識延伸，通過教學過程中出現的問題、與任務相關的內容、當前與任務相關的最新技術等，提煉總結，通過圖片或視頻的方式培養學生的職業素養或開闊學生的眼界。

課內教學環節，利用課件、仿真、編輯軟件、網絡平臺等方式給學生講解相關知識點，再將學生分為兩人一組，可以進行獨立仿真、合作仿真、共同探討、師生互動等方式，快速、高效完成小組任務。課內教學注重培養學生的團結合作精神和獨立解決問題的能力。這個環節，教師起到對重點內容示范和難點知識引導與突破的作用，更加注重對教學內容的指導與引領。

3）課后提升及反思。課后提升，課后教師將根據本課程所學的知識點編制相應的試題，并在云平臺上分發給學生。學生完成實踐操作后，再通過相關的試題加以鞏固，取得了良好的效果。

課后反思是完成每一個項目后，教師會發送課堂教學滿意度調查表讓學生填寫，根據云平臺上學生的反饋問題，及時調整教學方法，取得最佳的教學效果。

信息化教學評價? 在單片機教學過程中，采用“教—學—做”一體化的教學方法，不僅有教師的講授，學生還要不停地動手上機編程、仿真和實際制作小產品。所以，講授、學習、思考、練習、討論、總結一直貫穿于學生的學習過程。因此，合理、科學的教學評價十分重要，要能公平、公正、真實地評價出學習成果。在傳統教學模式下，有些教師通過試卷給出結論性的評價結果，也有教師通過過程考核，但計算課程成績是煩瑣、費時和麻煩的。在這種情況下，信息技術應用于教學評價中勢在必行。

1）信息化評價的含義。教學信息化評價就是結合科學的教學原理和合適的教學目標，以信息技術為載體，通過運用現代教育思想和教學方法對教學過程進行全面判斷和考查的過程[4]。

2）信息化教學評價對學生學習的影響。信息化教學評價對學生的學習和教師的教學起著反饋作用。信息評價可以突破時間和空間的限制，學生通過網絡平臺實時掌握自己在各項任務中的問題和成績。學生可以利用互聯網上的各種交流工具與教師實時在線交流，向教師提問，解決疑惑。在這個過程中，學生不僅可以主動完成教師布置的任務，提高成績，還可以培養自我評價意識和對自己負責的態度。因此，信息化教學評價可以促進學生對單片機課程的學習，使學生在完成學習任務過程中及時獲得反饋，獲得更多的學習資源，擴展知識和經驗，獲得更好的發展。

3）信息化教學評價在單片機課程中的實施。本系單片機課程信息化教學評價是在藍墨云班課平臺的幫助下完成的，采用過程評價和實操考核相結合的方法，其中過程評價占總成績的70%，實際考核占30%。為了方便計算，本課程使用1000個經驗值代替滿分。根據該比例，過程考核分得700個經驗值，實操考試分得300個經驗值。

過程考核包括考勤、任務得分、閱讀資源資料、觀看微課、課后習題、頭腦風暴等。由于本課程的整體設計中包括五個項目13個任務，根據任務的難易程度，每個任務分得的課時不同;根據任務中包含的知識點，每個任務又由多個子任務構成;每個任務的教學方法不同，學生活動也不同。如果過程考核按照任務給出成績，會相當復雜煩瑣。由此，本課程的過程考核是按照上課次數分得相應的經驗值。單片機學時60學時，上課30次，每次課分得的經驗值約為24個，教師根據每節課不同的教學方法和不同的活動分配這24個經驗值。每次課的考核都是在云班平臺上完成，學生可以實時查看自己的成績與班級排名，很好地激發學習動力。

實操考試是在學期末進行，每位學生從實操題庫中抽取實操題在規定時間內完成，由教師評分。整個教學過程的考核也是在云班平臺上完成，既省去教師計算成績的繁雜，也能監督管理教學活動，使很多教學活動得到良好的教學評價。整個教學評價是無紙化的，信息化教學評價得到很好的實現。

3 教學改革效果

信息化教學模式擺脫了以教材和教師為中心的桎梏，使學生有了更廣闊的學習空間。經過教學改革，本課題在以下幾個方面取得良好的效果。

轉變師生角色，提高學生學習興趣? 信息技術在單片機教學中的應用使教學模式發生變化，學生的興趣和態度也發生相應變化。在教學過程中，根據教材，適時地利用豐富的網絡資源，使學生容易獲得生動、具體的感性資源，有利于學生對課程內容和學習目標的理解。

培養學生獨立、自主、合作、探究的學習能力? 單片機課程不但讓學生學到一定的知識，而且讓學生自己探索和發現知識，培養學生獨立完成工作任務的專業能力、分析和解決問題的能力，培養學生的團隊合作意識和社會責任及創新精神。

4 結語

在“互聯網+”背景下，將信息技術應用于教學，促進信息技術與教學深度結合，突破傳統的教學方法，創新教學模式，應用信息化教學評價體系，使單片機教學質量得到提高。另一方面，信息化教學改革仍需要教師積極面對信息時代的挑戰，不斷提升信息素養，提高教學效率，探索一條適應信息時代發展的單片機教學之路，培養符合時代需求的高素質技能型人才。

參考文獻

[1]葉泉.單片機課程的創客式教學改革與實踐[J].中國現代教育裝備，2018（3）：80-81.

[2]范志剛，李斯，閻國鋼.在大學課堂教學中構建手機信息化教學模式的探討[J].中國高等醫學教育，2013（11）：42-43.

[3]王紅超.機器人在單片機教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2013（1）：213-215.

[4]徐亮.結合競賽機器人開展高職單片機課改的實踐與探索[J].中國現代教育裝備，2016（7）：117-119.