基于智慧课堂的单片机原理与应用课程教学模式探究

杨 婷 贾朝川 张 斌 皇淼淼

（皖西学院 安徽·六安 237012）

0 引言

随着科学技术水平的发展，单片机的功能越来越强，功耗越来越小，集成度越来越高，体积越来越小，所以单片机在工业农业以及日常生活的各个领域中都有非常广泛的应用。因此，学好单片机这门课程对相关行业的工科学生是非常重要的。

“单片机原理与应用”这门课程一般是作为电气、电子和信息类专业的一门专业核心课程，该课程以单片机的组成为线索，详细介绍了单片机的硬件结构、软件设计、内部资源及外部接口，同时在学习单片机的过程中还要求学生能根据整体硬件电路的功能合理的进行编程思路梳理、软件程序框架的搭建以及硬件和软件的联调能力。因为大多数学生要想学好这门课程并不容易。然而传统的教学模式使学生的学习效率降低，也难以调动学生的积极性，很难满足我校电气、电子类专业学生的培养模式，因此结合“单片机原理与应用”这门课程的特点，需要探索新的教学模式。

1 传统单片机课程教学现存问题

对于我校电气、电子类专业的“单片机原理与应用”课程存在的问题主要有：（1）单片机课程与电路、模数电、C语言等多门专业课结合较紧密，这些课程虽然学生之前都学习过了，但是对课程的记忆和理解掌握并没有达到教学的要求，所以在有限的教学课堂中让学生回顾旧的知识点并掌握新的内容非常吃力而且耗时，因此传统的教学模式课堂效率较低。（2）本课程以单片机的基本结构和工作原理为主要内容，传统的教学模式大多基于板书和PPT，学生在课堂中只能通过一些单片机实物图片和基本理论的讲解接收单片机的知识，这种形式让学生感觉内容抽象枯燥、不利于学生产生兴趣，容易使得学生上课思想不集中，打瞌睡，而且课堂上与学生互动的方式单一，主要通过课堂提问等手段，因此传统的教学模式授课效果不理想。（3）传统的考核方式中最终成绩的评定是由平时成绩（30%）和期末成绩（70%）两部分来进行综合评价。平时成绩考核的内容包括：出勤、课堂表现、作业等环节。期末考试成绩通过试卷的形式来进行评定。“单片机原理与应用”这门课程的学习要求是，通过本门课程的学习使学生在掌握单片机方面的知识的同时，培养学生动手能力和分析、解决问题的能力。但是在传统的考核方式中以试卷卷面考试为主的形式很难体现学生的动手能力、面对实际情况时分析问题解决问题的能力，甚至有些学生平时不好好学习，临近考试突击复习也能考出不错的成绩的。所以如何构建科学的评价方案，真实的反映学生的学习情况，及时的解决学生的学习问题也至关重要。

2 单片机教学改革的方法

在“互联网+”时代下，人工智能、云计算等科学信息技术与教育的结合越来越密切，因此新的教学模式也应运而生。

2.1 智慧课堂的构建，以雨课堂为例

雨课堂是由学堂在线和清华大学在线教育办公室共同开发的教学工具，他主要基于一线教师最熟悉的PPT软件和腾讯微信这两个主流平台为技术支持。授课教师可以在实体课堂前向学生的智能终端推送PPT、教学视频等学习资料，并获取学生的反馈信息，在实体课堂中，根据学生反馈开展有针对性的丰富的教学内容，与学生进行实时的互动和沟通，并能够进行反馈，在实体课堂之后，能对整个教学过程进行跟踪监测和评估。

以雨课堂为例的智慧课堂是把虚拟课堂和现实课堂结合起来，因此以现实课堂为时间段的划分，智慧课堂的构建可以分为课前课中课后几个阶段：

现实课堂前：授课教师根据自己的课程大纲以及课程的教学目标来设计教学内容，首先可以利用网络平台将课前的预习课件推送到学生的手机端，同时还可以推送和授课内容相关的一些视频，比如慕课，精品课程等一些优质的学习资源，这样学生可以通过学习开阔自己的知识面和眼界，教师也可以通过观摩来提升自己的教学效果。在课前的预习环节中，教师可以设置一些课前预习相关题目，来检验学生的掌握程度，学生可以将自己不懂的问题通过平台向老师反馈，老师将问题集中归纳整理以后可以作为后续课堂的引入点，这样有针对性的学习，提高了课堂的教学效率。

现实授课中：老师通过学生课前的反馈，明确实体课堂的教学重点和难点，优化教学设计精准教学，在授课过程当中，学生有听不明白的地方，随时可以通过手机端反馈给老师。老师可以通过课中的不懂的人数的多少，随时给学生进行详细或者简略的讲解，课间老师也可以开启弹幕，和学生进行实时互动，增强课堂的活跃度。另外根据实际需要还可以设计任务性学习，分小组进行讨论。学生完成学习任务后，教师还可以进行随堂测验。学生当堂完成以后，即刻就可以看到自己的成绩和答案，使学生可以明确自己的掌握程度。教师通过以上一系列的反馈，可以进行重难点的一些点评总结，以及后续问题的一些补充。丰富了授课和互动方式。

现实课堂后：教师可以通过平台来发布课后作业，学生完成作业以后，教师可以根据完成情况对学生进行作业批改，以及有针对性的点评辅导。同时还可以对学生进行问卷调查，了解课程内容，教学方法等的教学情况，另外学生可以根据自己的掌握情况来，随时可以回看每次上课的内容以及不懂的问题，实现有针对性的学习。最后教师可以根据学生课前课中课后整体的学习情况，对学生进行一个综合全面的评价。

2.2 智慧课堂与传统课堂对比的优势

单片机原理与应用课程在智慧课堂和传统课堂的教学模式中相比较主要有以下几方面优点：（1）在课前预习阶段，因单片机原理与应用课程与电路、模数电、C语言等多门专业课结合较紧密，教师可以根据上课内容整理出与本节课内容结合较密切的相关课程内容，通过智慧课程推送给学生，使学生掌握需要完成的相关预习内容，同时教师也可在课前发布少量测试题，学生通过做测试题的过程，可以检验自己前期的预习成果，以及存在的主要问题。教师也可以通过测试结果，对错误率高的知识点进行集中讨论讲解或进行个别辅导。解决了在传统的教学模式课堂效率较低的情况。（2）智慧课堂的教学模式下，多种多样的学习资源可以实时推送给学生，比传统教学模式的理论与实践学习更加丰富，例如应用多媒体和微视频把程序的执行过程及结果真实立体的呈现给学生，这种形式让学生感觉枯燥乏味的理论知识变“活”了，同时动画和图片可以让学生对抽象的知识变得形象化，变得更容易理解，也提高了学习单片机原理与应用的兴趣。另外教师可以方便的通过智慧教学平台对教学内容进行模块化和方案化的设计，同时方便学生进行分组讨论和协作编程，在讨论和研究过程中，教师可以把需要讨论内容发布到智慧平台，增强与学生的互动感，活跃气氛。同时采用智慧平台的数据图标分析，进一步鼓励每组同学相互交流和相互点评，帮助学生进行协作学习，使得传统教学课堂上与学生互动的方式单一，得到改善。（3）融入智慧课堂教学模式的考核比传统课堂的考核方式更加的多元化和多角度，首先在课前预习阶段，教师可以通过智慧平台根据学生的预习过程中的反馈和答题等方式，对学生进行精确的考核评价，其次在智慧课堂教学过程中，根据学生的动手能力、面对实际情况时分析问题解决问题的能力、合作讨论、自主探究能力和互动积极性等方面进行全面评价，同时在此过程中可以进行学生的自评和互评，师生互评等。可以更全面综合的对学生进行评价，解决了传统教学模式中评分单一，不科学的情况，构建了科学的评价方案，真实的反映学生的学习情况。

3 总结

智慧课堂利用互联网技术、通信技术等现代科学技术手段的优势，使学生能借助智能终端方便快捷自主的获取所需知识，有助于学生高效的学习，在线下课堂中充分利用丰富的教学内容开展有针对性的形式多样的授课方式，丰富学生的课堂学习内容，课后可以对整个学习过程进行实时跟踪和综合评价。当然这种智慧课堂的模式针对不同的课程还要灵活应用，本人也会在后续的实际教学中继续探索不断完善。