单片机课程线上线下混合式“金课”建设的探索与应用

摘 要 随着计算机科技的发展，单片机控制技术在各个领域的应用越来越广泛。传统的教学模式已经不能适应培养单片机应用型人才的教学工作。要使学生能真正自觉、自愿、主动地去学习单片机，传统的教学模式必须做出改变。打造单片机课程线上线下混合式“金课”对教学内容、教学方式进行丰富完善，加强实践能力的培养，注重理论和实践的联系，有助于激发学生学习的主观能动性，取得更好的教学效果。

关键词 单片机;混合式教学;“金课”建设

单片机课程是电子、通信、机电一体化、自动控制以及物联网等专业的一门重要的专业技能课。由于单片机课程是一门综合性强、内容覆盖广的课程，课程内容既有大量理论内容，又要求学生有较强的实践动手能力。将单片机课程打造成线上线下混合式课——“金课”，把传统学习方式的优势和网络化学习的优势结合起来，打破学习时间和空间限制，利用教学平台使学生在课外完成知识的学习，将课堂变成老师与学生之间的教学互动的场所，让学习的过程变得更加互动，从而激发学生的积极性，有效提升学生学习的深度[1]。

1线上线下混合式教学模式

混合式教学是一种“线上”+“線下”的新型教学模式。“线上”教学是整个教学过程中的必备活动，“线下”教学是“线上”的学习情况的补充和完善，通过在线学习与面对面教学这两种教学组织形式的有机结合，可以把当前信息化教育与传统教学的优势最大限度地发挥出来，使学生由浅层次向深度学习过渡。

2线上线下教学模式的特点

混合式教学中学生有一部分学习在线开展，在线学习期间学生可以自主控制学习时间、地点、路径或进度，学生在学习一门课程或一个教学项目时，课程或项目的各个模块被很好地整合在一起，为学生提供一个整体的学习体验，让学生在课堂上动起来，发挥学生学习主动性[2]。

3单片机课程线上线下混合式“金课”建设

在单片机课程建设过程中紧扣“金课”建设的要求和理念，从教学内容、教学方式和考评方式三个方面进行全方位的建设，体现“两性一度”的金品课程建设标准，改变传统“水课”、“木课”和“土课”的方式，不断提升课程质量和水平。

3.1 教学内容建设

打造“金课”需要教学内容需要进行优化和整合，不但要注重教学内容的前言性和时代性同时要注重知识和能力、素质的有机结合，注重培养学生解决问题的综合能力和高级思维。

（1）进行具有“高阶性”的教学内容建设

高阶性是知识能力素质的有机结合，是要培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。教学内容不应是讲授空泛的原理，而是使学生真正能够学以致用。课程内容采用项目驱动，突出应用。以实际工程应用为背景，结合章节内容，采用项目化的案例教学模式，通过大量具有实际工程背景的教学案例，构建理论和实践课程体系，确保课程内容的系统性和完整性的统一。

（2）进行具有“创新性”的教学内容建设

第一批00后已经进入大学校园，并将成为大学生的主体。00后成长的背景是互联网、移动互联网高速发展的时代，知识信息获取渠道多元，已经养成了从互联网上获取学习资源的习惯和能力，大学教师不再是专业知识的垄断者，不再是学生心目中当然的权威。如果课程内容陈旧，必定无法吸引大学生们的关注，将成为大学生心目中的“水课”。要想把学生的目光和心思真正吸引到课堂教学上来，教学内容需要与时俱进能够体现时代性和前沿性。

1）教学内容注重理论和实践相结合

传统的单片机原理课程偏重理论和实践关联较少。“在实践中学”理念下，改变过去理论单纯课堂讲解模式，以实践为主，采用以实践的方式教授理论知识的模式既以练代教的新型教学方法。将以“教师为中心”教学理念转变为以“学生为中心”的教学理念，鼓励学生独立思考，激发学生的主动性，培养学生的科学精神和创新意识，通过不断改革完善，促进学生的个性和能力的全面发展。

2）教学内容丰富多样

结合Proteus仿真软件和开发板，虚实结合，强化实践。紧密结合课外科技活动、学科竞赛等实践活动，推动实践平台建设，注重学生创新理念和创新意识的培养，使学生达到既懂原理，又懂设计和制作、应用，达到培养学生实践技能的目的。

3）进行具有“挑战度”教学内容建设

对于混合式课程来说，不仅要增加学生线上自主学习的内容，而且要同时具备一定的挑战度，挑战度即学生需要经过刻苦努力才能收获知识和能力，并且要让学生体验到这种经过勤奋和努力后获得能力和素质提高的成就感。

3.2 课程教学过程设计

单片机课程教学以培养应用型人才培养为目标，以学生的学习成果为导向，课程注重学生知识、能力、素质的培养，课程总体设计采用线上和线下相结合的混合教学方式。学生的学习过程是感知信息、认知加工、整合输出三个阶段的有机统一[3]。

（1）感知信息——线上教学

线上的资源是开展混合式教学的前提，通过线上在线学习平台发布学习资源与任务信息。单片机课程混合式课程线上教学资源包括知识点讲授的微视频、课件、教材、在线实践平台、任务清单，使学生打破时间和空间限制利用电脑或者手机提前进行知识的学习，通过浏览、观看、聆听学习内容尽可能让每个学生都带着较好的知识基础走进教室，从而充分保障课堂教学的质量。

（2）认知加工——线下教学

线下课堂教学活动是对线上知识的检测，同时也是对线上学习的巩固、拓展以及转化。单片机课程线下课堂教学主要以学生为主，由检测环节、补救环节、巩固环节、拓展环节四个环节组成。

通过检测环节、补救环节使学生把在线所学到的基础知识进行查缺补漏。

在巩固和拓展环节通过趣味性、应用性较强项目为载体，使学生通过具体的项目训练任务巩固线上学习的知识点，同时也提高学生的单片机系统分析、设计、制作和调试能力。

（3）整合输出——线上+线下

给学生步骤更高阶的实践任务，鼓励学生进行知识迁移，使学生在线下运用所学知识能够解决实际问题，生成成果，在学生与学生之间对实践成果进行交流互评，形成互动反馈。

3.3 成绩评定

单片机课程考核采用线上学习与线下评价相结合的方式。

线上教学评价由于教学设计中知识传授部分被放到了网络，在网上的学习行为数据将作為学生在线学习的评价依据，但若全部按照学生的学习投入比如看视频、讨论、发帖及线上作业，学生有可能会“主动”作弊，若看视频分值高，学生会刷视频，也可能通过题库刷测试，难以对一个学生做出正确的评价，因此在整个成绩占比中线下评价比例更大。

线下教学评价主要包括两个部分，一部分是来自于学生在教学中的参与及表现，包括出勤、实践操作、分组讨论、小组作业、小组互评等评价构成，能够真正反映学生的过程参与情况和学习效果，另一部分来自于课程考试的成绩[4]。

4结束语

将“线上教学”与“线下教学”两种课堂结合在一起是互联网+时代的必然，也将弥补传统课堂的不足。在单片机课程混合式金课建设过程中，学生从原来的被动学习模式转变为主动学习模式，提高了学生的创新能力和实践能力。作为一种新的教育教学模式对建构理论与实践相结合，技术与市场相结合的应用型人才培养体系有积极推进作用，在其他课程改革中也具有一定的推广价值。

参考文献

[1] 梁美丽，程静涛，尹礼寿.基于信息化环境的单片机课程的教学方法探讨[J].山东化工，2019，48（9）：206-207，209.

[2] 王影，梁凯，刘麒，等.《单片机原理及应用》金课建设研究与探索[J].吉林化工学院学报，2020，37（2）：18-22.

[3] 苟垚，王影.关于打造“金课”教学模式在单片机课程中的应用与研究[J].科技经济导刊，2019，27（13）：164.

[4] 周春明.《单片机原理与接口技术》课程教学模式改革实践[J].计算机产品与流通，2020（4）：265.

作者简介

张欣（1975-），女;职称：讲师，现就职单位：青岛工学院，研究方向：嵌入式技术，研究方向：计算机组成原理、操作系统原理、单片机、嵌入式系统设计。