基于“世界大学城”上的单片机课程教学改革研究

邓婷

摘要：分析了单片机技术与应用课程在教学现状和实践中存在的问题，依托“世界大学城”网站平台，从教学模式、教学内容、教学方法和考核模式等方面对单片机课程进行了教学改革和实践，最后阐述了课程改革取得的成效以及教学特色。

关键词：单片机；教学改革；高职教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）27-0127-02

“单片机技术与应用”课程是机电一体化专业的一门实践性非常强的课程，课程内容比较抽象，也比较晦涩难懂。为了充分调动学生学习兴趣与积极性，我们遵循职业教育发展规律和学生学习与成长规律，分析高职院校的实际学情与教情，以提高学生单片机产品设计、分析、调试能力为建设依据，依托世界大学城网站平台，促进课内、课外学生学习效率与质量的不断提高，减轻教师教学压力与负担。

一、教学现状分析

1.目前的教学模式以教师课堂讲授为主，学生接收的是枯燥的理论知识，虽然教师进行了一些教学方法改革，在课堂教学中使用实例仿真、动画演示等手段提高学习兴趣，改善教学效果，但这仍然停留在让学生被动吸收、对理论知识理解的层面上。一些成绩较好的学生，也大多处于“纸上谈兵”的水平，在应用能力和动手能力的培养上收效甚微。

2.考核方式不科学。评价单片机技术学习效果的依据，是学生的实践操作和应用能力，因此，课程考核应侧重于技能。但现在的课程考核采用闭卷考试方式，学生死记硬背硬件内容和软件指令，考完后很快忘掉，但开发单片机应用系统的能力没有任何提高。

3.高职院校学生学习自觉性差，基础薄弱，课堂上学生在教师的监督下能进行课堂学习和课堂练习，但是课后很少巩固复习。课后理论作业和实操作业缺乏监督和检查的平台，学生上完课很快就忘记了，不利于单片机课程的巩固学习。

二、改革实施过程

以世界大学城MOOC和MOOT网站为平台，完成了《单片机技术与应用》课程网站建设，课程主页创建课程学习目录导航、实现了学习注册、课程简介、课程教学资源（包括微视频、单元课件、单元教学设计、单元电子教案等）上传、开通了课程讨论论坛、开通了课程在线考试功能以及开通了课堂作业模块。

1.教学方法。本设计有效地融合网络、视频、图文、应用软件等多种信息化手段，依托世界大学城建设课程网络学习空间，将知识点碎片化，以微课的形式，采用项目教学法、理论实践一体化的教学方法、线上自主学习和线下课堂相结合的教学方法，使学生达到每次课的知识目标、能力目标和素质目标。学生还可以下载课程学习的APP，可以通过手机观看视频、课件，做到时时学、处处学。

2.教学过程。采用基于微课的翻转课堂教学，教学过程分为课前、课端、课中、课尾和课后五部分，将线上课堂与线下课堂相结合的模式，课前教师利用世界大学城建立了课程网络学习空间、设计项目任务单、发布项目任务单，学生领取项目任务单-学习微视频-精读教学PPT和电子教案-对学习内容进行在线测试-利用世界大学城的“教研苑”板块进行讨论；课尾进行考核，考核主体包括企业专家、教师与学生，依据评价标准，采用自评、互评、教师评价、企业专家评价等评价方式；课后布置拓展任务-利用手机APP学习课件、微视频。

3.教学内容。教学内容的微课化设计，单片机技术与应用课程包括单片机概述、汇编语言、中断系统、定时计数器、串口通信和输入输出接口电路等6大模块，并把6大模块分成了17个项目，27个教学单元，每个教学单元以微课的形式开展。每堂微课对应一个微课资源包，形成了课程的微课资源群。每堂微课除了“微课视频”，还包括教学教案、教学PPT、项目实践资源、项目仿真资源、项目拓展资源（包括理论作业和实操作业）等。制作课程学习目录进行教学资源整合，便于学生学习，让学生更清楚了解每堂客的任务、学习内容、学习目标和练习、测试及拓展任务。

4.考核模式。考核模式采用多元化过程考核，良好的考核机制对于激发学生学习热情、提高竞争意识、培养综合能力起到积极的作用。（1）考核主体的多元化。传统的考核成绩主要包含平时成绩和期末成绩，由授课教师确定，不够客观。改革后的考核主体包括企业专家、教师与学生。这些学生是由学生集体选出的、教师和学生公认的、责任感强、在学生中有一定威望、敢于正确评价他人的学生。考核队伍的视角更为合理全面，一方面企业的加入使得考核标准贴近企业实际；再有学生作为参评者加入考核队伍，能充分体会教师的教学过程和目标，体会教师为了上好一节课付出的努力和辛苦，同时带动其他同学，更好地配合教师授课，对达到教学目标起到了良好的推动作用，对学生掌握技能和知识点起到了促进作用。（2）考核模式的多元化。取消闭卷考试的考核形式，侧重对操作技能的考核，该课程的考核一般采取开卷上机考试、平时成绩、实验成绩和过程测试相结合的方式进行考核。其中平时成绩占20%，主要包括学生的考勤、作业、拓展任务以及课堂表现和回答老师的问题情况等。课堂作业和课后作业都是在世界大学城平台上的作业系统完成。过程测试占20%，包括四次小测试。小测试是在世界大学城平台上的在线考试系统完成。实验成绩占30%，主要考查学生的硬件电路的设计和软件编程能力，在完成基本的实验任务时后，根据思考部分的提问进行相应硬件电路和软件程序的修改。开卷成绩考试占30%，主要考查学生单片机理论知识、单片机接口电路设计和软件编程。期末上机考试也是利用世界大学城平台上的在线考试系统来完成考核。

三、教学效果

1.基于“微课”的线上线下课堂交叉互補模式。本课程利用世界大学城网站平台建立了学习空间课堂，将本课程的教学教案、教学课件、教学视频、项目实践资源库、项目仿真资源库、项目拓展资源库、校本教材、实验指导书、自测习题库、技能试题库、课程标准、考核标准等资源传到世界大学城的空间课堂，学生利用这些资源实现课内课外交叉与互补学习。

2.信息化技術应用于教学过程-空间课程学习目录、课程论坛模块。（1）空间课程学习目录在网络学习空间的应用方法。空间课程学习目录主要作用是课程每个学习单元学习任务、学习内容安排、每个学习单元练习、测试与拓展任务安排以及明确每个学习单元的学习目标。首先，世界大学城网络学习空间设置了课程学习目录，便于学习者快速查询课程学习内容与课堂、课后作业安排。其次，当学习者需要查询具体的学习内容时，点击学习内容里的相关链接，主要包括：学习视频、电子教案、学习课件PPT。当学习者需要查询课堂项目实践以及课后理论、实操作业和拓展项目实践，可以点击练习、测试与拓展的相关链接，以便学生更好地掌握每个学习单元的知识点。（2）课程论坛模块。本课程建设了课程论坛模块，利用教研苑为师生提供交流平台，增强师生间及学生与学生间的互动，方便老师辅导和及时解决学生学习所遇到的问题。是师生的交流不受时间和空间的限制，从而大大地提高了学生的学习效率。本课程的课后理论作业和实操作业布置在世界大学城平台中的作业系统，方便教师对学生的作业情况进行监督和检查。还利用世界大学城的考试系统对学生进行阶段性的测试和期末测试。

四、教学特色

1.基于“微课”翻转课堂，以微课的形式，将每个知识点融入到项目实现过程中，做到“学中做，做中学”。

2.利用手机APP等多元化信息技术，突出重点，突破难点，提高学生的学习主动性和兴趣。

3.采用多元化过程考核模式，包括考核主体多元化、考核标准多元化、考核方式多元化。

4.仿真训练，从抽象到可见，从理论到实践。

参考文献：

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[2]曹建树，代峰燕，俞建荣，等.应用型工科院校单片机课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2012，31（3）：129-132.

[3]张兰红，陆广平.我校“单片机”课程的教学改革[J].电气电子教学学报，2014，（1）.

[4]迟耀丹.《单片机原理与应用》课程实践教学改革初探[J].山东工业技术，2013，（1）.

Abstract：Based on the analysis of the single chip computer technology and application course in the teaching status quo and the problems existing in the practice，based on a "World Univeristy City" website platform，from the teaching mode，teaching content，teaching method and examination mode of the course teaching reform and practice，finally expounds the results of curriculum reform and teaching characteristic.

Key words：single chip microcomputer；the teaching reform；higher vocational teaching