五年制高职单片机应用技术课程信息化应用教学思考

［摘           要］  高职院校是我国重要的人才培养基地，每年都会为社会输送大量的专业技术型人才，在教学单片机应用技术课程时，教师需要注重知识的深入讲解与实践的正确引导，在课程讲解中引入信息化技术，使教学内容更加丰富、更加易于理解，教师能够运用数字化模型进行知识讲解，将抽象化的知识转变为直观的内容，提升课堂教学对学生的吸引力与学生对课堂知识的理解程度。分析了高职单片机应用技术课程信息化应用教学的作用与教学中存在的问题，并对高职单片机应用技术课程信息化应用教学策略进行了探索，期望能够给予高职教师一定的参考，推动高职院校相关课程教学模式和教师教育教学理念的创新与变革。

［关    键   词］  五年制高职；单片机应用技术；信息化技术；作用；教学策略

［中图分类号］  G712                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2023）25-0129-04

在五年制高职院校中，单片机应用技术是电子信息工程技术、电气自动化技术等专业中的核心课程，学生在学习单片机应用技术课程之前，需要学习的基础知识包括C语言程序设计、计算机基础、电子技术基础等，只有学生具备一定的专业基础知识，才能够充分理解单片机应用技术课程中的知识内容。单片机应用技术属于应用性、实践性都较强的技能课程，教师在教学过程中不能只专注理论知识的教学，还需要注重学生实践机会的创造，让学生对理论知识进行实际应用，不断锻炼学生的动手操作能力，从而提升学生对知识的理解程度，促进学生全面发展。

一、高职单片机应用技术课程信息化应用教学的作用

（一）提升课堂教学质量

单片机应用技术课程包含大量的抽象化知识，在传统的教学方式下，学生对抽象化知识的理解程度较低，并且枯燥、乏味的教学方式也难以激发学生的学习热情，学生在课堂中专注度不足，严重影响教学质量的提升。在应用信息化技术以后，单片机应用技术课程的内容讲解会更加详细，学生对知识的理解会更加直观，只有学生充分理解课堂讲解的知识内容，才能够跟上教师的讲解进度，专注于课堂讲解内容，实现对知识的完全吸收、理解，提升课堂教学质量。除此之外，在信息化技术引入之后，教师能够针对教材中提出的实践、实验进行数字化的展示，使学生对实践行为的理解可以通过视觉观察实现，有效帮助学生构建更加完善的知识体系，让学生能够在清晰实践操作的前提下对理论知识进行深化理解，强化不同知识之间的关联性，帮助学生构建更加完善的知识网格[1]。

（二）调动学生的学习热情

学生在课堂中的积极性与学习热情会直接影响学习效果，在信息化技术普及之后，许多高职院校都建设了完善的信息化设施，这也给予了教师开展信息化教学的条件。在单片机应用技术课程中引入信息化教学技术之后，许多教师表示学生在课堂中的专注度与学习热情都得到了提升，相较于传统的教学方式来说，信息化技术的引入让教学更新颖、有趣，学生对教学形式更满意，更有学习热情。即使单片机应用技术课程知识具有抽象化的特征，学生也会紧跟教师的讲解节奏对知识进行逐一理解，积极回答教师的问题，对教师提出的学习任务与目标进行深度思考。

（三）提高教学的实践性

信息化技术在单片机应用技术课程中的应用实现了教学形式上的突破，让教师在教学过程中不仅能注重对理论知识的详细讲解，更能注重学生实践意识与实践能力的培养，让学生对应用性较强的学科有更加清晰的理解。在单片机应用技术课程中，关于电路连接、编程的知识内容，在采用“填鸭式”“讲座式”的教学方式时，所有的知识都以文字、程序代码的形式表现，增加了知识的枯燥性。而在应用信息化技术之后，教师可以采用模拟软件对知识进行实践操作，还可以通过线上教学让学生自主开展实践，而学生能够将教师讲解的知识内容化作自身的技能，从而提高实践操作的能力。

（四）实现个性化教学

在传统的高职单片机应用技术课程教学过程中，大部分教师都采用“一刀切”的教学方式，对所有的学生讲解统一的内容、布置统一的教学任务、设置统一的教学目标，这样的教学模式忽视了学生的个体差异性。在信息化技术引入之后，教师能够将学生的学习过程记录在线上系统中，并且在学生应用线上系统观看视频、完成作业、模拟实践的过程中，大数据技术也会对学生的学习状态及学习能力、学习基础进行记录，从而提高教师对学生学习状况的了解，为教师进行学生分层提供信息基础。在充分了解学生个体特性的状况下，教师能够根据不同学生的能力、基础、兴趣爱好设定科学的教学目标与合理的教学模式，实现对学生的针对性引导，推动个性化教学课堂的建设[2]。

二、高职单片机应用技术课程信息化应用教学中存在的问题

（一）教学方式缺乏创新

从广义上来说，在高职单片机应用技术课程中引入信息化技术属于教学方式的创新，但是，教师在教学时依旧更加倾向于应用传统的教学模式，信息化技术并没有得到合理的应用。部分教师在应用信息化技术时会在互联网资料库中下载与课堂教学内容对应的PPT、文档资料、视频资料、动画模型等内容，但是这些内容并没有针对班级学生的情况进行设计，教师也没有针对学生特性对教材进行分割、整合，一般都按照单片机概念、单片机内部结构、单片机储存器、单片机I/O结构、计时器、计数器、接口技术、通信技术等教材顺序进行教学，知识完全以理论化、定式化形式呈现，依旧没有打破傳统教学中的“讲座式”教学形式。

（二）教学实践不足

单片机应用技术课程的教学单靠理论知识很难达到理想的教学效果，需要在理论教学中穿插实践活动，让学生通过动手操作对知识进行深度思考，从而提升学生的实践能力。但是，一些教师开展课程的过程中存在实践活动设计不足的问题，无论是电路的设计、维修还是编程，教师都忽视了高职学生实践参与的重要性，即使学生已经完成了电子知识与编程的理论学习，实践方面也存在编程能力较弱的问题，所以需要将实践教育融合到课堂教学中。造成教学实践不足的主要原因如下：其一，学校没有采购充足的实践设备，许多教师在课程教学中为了协调其他班级的课程需求，设计实践课程的次数较少。其二，教师的教学思想过于古板，在教师没有意识到实践课程设计重要性的前提下，其经常会在教学过程中忽视实践活动的设计，为了赶上教学进度，教师会反复对理论知识进行讲解，这也让单片机应用技术课程完全局限于理论课堂中。

（三）学习内容与时间有局限性

大部分教师在教学高职单片机应用技术课程时都将教材作为教学的核心，这种教学理念也许能让学生对知识有清晰的认知，但是学生构建的知识网格存在刻板、不完整的问题，教师忽视了学生的思维延展与知识储备的丰富，导致学生学习的知识内容存在局限性。除此之外，即使将信息技术应用到了高职单片机应用技术课程中，教师也没有拓展教学的渠道，教学的时间依旧存在局限性，在学期课时固定的情况下，教师既需要花费时间引导学生进行实操，又需要应用信息技术在课程中进行操作演示，自然会存在教学时间不足的问题[3]。

（四）教师的信息化应用水平有待提升

教师的信息化技术应用水平直接决定了信息化技术在高职单片机应用技术课程中的应用效果，只有教师能够充分挖掘信息化技术的应用方式，才能够使其以多样化的形式存在课堂教学中。在许多职业院校中，单片机应用技术课程信息化技术应用存在刻板、单一的问题，因为教师自身不会应用信息化技术构建数字化模型，其自然很难将软件操作引入课堂中，导致信息化技术的应用只以动画演示、PPT展示等简单的形式存在。虽然部分职业院校为信息化应用搭建了线上教学渠道，但一部分教师对线上教学渠道的功能、作用挖掘不全面，会影响“线上+线下”教学模式的构建。

三、高职单片机应用技术课程信息化应用教学的策略

（一）制作丰富的信息化教学资源

要想信息化技术在高职单片机应用技术课程中得到充分应用，就需要制作丰富的信息化教学资源，让教学资源在课堂中得到充分展示，帮助学生理解知识，提升课堂的教学效率。教师需要提前准备好信息化教学资源，包括课件、模拟动画、实践视频、微课、教学文档等，这些内容的制作都可以让课堂内容更直观，其中微课的准备是必不可少的信息化教学资料，其短小精辟、主题突出、知识紧凑，教师可以提前制作好微课内容，在课前传送给学生，让学生提前预习知识内容，或在课堂结束之后辅助学生巩固知识，无论是在哪个环节中应用，其都能够提升学生对知识的整合能力，加深学生对知识的理解程度。另外，教师还可以应用PPT、教学文档等数字化内容展示学习任务，让学生清晰地了解自身的学习目标与学习方向。在设计学习任务时，教师设计的知识点与任务需要具备较高的匹配度，并且保障学生能够完全“消化”掉所有的任务。

比如，教师在讲解“彩灯控制器设计”这一知识点时，可以设计以下四个任务：其一，构建单片机系统；其二，点亮一只小灯；其三，设计流水灯；其四，设计花样广告灯。这四个任务能够帮助教师理清教学节奏。在每个任务中关联2～3个知识点，避免知识点繁杂造成学生理解不清晰的问题，在这一过程中，教师可以应用数字化的树状图帮助学生理解任务与知识点的关联，强化学生对知识点的整理效果。其中，第一个任务可以匹配“单片机构部结构”知识与“单片机引脚名称及功能”知识；第二个任务可以匹配“硬件电路设计”与“软件编程及仿真”，以树状图的形式呈现任务与知识的匹配性，增强学生在练习过程中对知识的理解，提升学生对知识点的应用能力[4]。

（二）采用多样化的教学手段

信息化技术的应用让教学手段变得越发丰富，教师要善于挖掘技术的应用方式，并对数字化资源进行合理引入，使五年制高职单片机应用技术课堂以多样化的形式存在，满足学生的学习需求。在教学手段丰富的前提下，教师可以根据知识的特性选择教学形式，将知识讲解得更加详尽、清晰，也能提升学生对知识的理解程度。

1.多媒体课件

多媒体课件的应用是信息化技术在单片机应用技术课程中最为简单的应用方式之一，多媒体课件能够使知识点更加清晰，并且教师在制作PPT的时候可以插入图片、视频、表格、树状图等，在教师把知识点进行逐一整理之后，学生在理解知识点时会自主进行课程知识体系的搭建，构建更加完善的知识网格，实现教师与学生之间的高效沟通，从而提升课堂教学效率。

2.虚拟仿真技术

在信息技术快速发展的背景下，许多软件都具备虚拟仿真切换的功能，教师在应用这些软件时能够实现互动式教学，在对单片机应用技术相关知识点讲解的过程中，知识的呈现不再枯燥、死板，无论是工作原理的讲解还是实物的展示，都能够让学生有更好的观看体验，给予学生较强的视觉冲击力，让学生能够通过虚拟仿真技术进行硬件线路模拟搭建或故障排除，给学生创造实践机会，增加学生的实践经验，强化学生对工作原理的理解程度与记忆程度，实现物与图的深度融合[5]。

3.实操训练

对于单片机应用技术课程来说，实践是必不可少的教学环节，许多职业院校都建设了单片机实训室，并配备了专门的单片机开发实训设备，教师可以在讲解完知识之后引导学生前往实验室或计算机机房进行自主实践，教师可以通过单片机实验箱设置多种不同的故障，让学生进行故障原因分析、查找故障位置，并根据个人思考结果选择正确的修复模式，实操的融入让课堂教学变得更加丰富多样，也让學生的动手操作能力得到了有效的提升。

（三）创设良好的教学情境

在良好的教学情境下，教师能够快速抓住学生的注意力，提高学生在课堂教学中的专注度和学习积极性。在单片机应用技术课堂中，教师可以通过案例的创设、场景的打造、多媒体技术的应用等来创设良好的教学情境，让学生在特定的情境内思考问题，使课堂教学过程更直观、更有趣。比如，教师在讲解“综合警报器设计”相关知识点时，可以让学生扮演某生产车间的负责人，并创设“在生产车间中经常有贵重的生产产品被盗”的情境，“负责人”为了保障企业的利益，需要通过设计综合报警器来保障产品的安全。在这样的情境下，学生的任务安排会更加真实，在有角色代入的状况下，学生也会更加认真地完成教师安排的任务[6]。

（四）丰富课堂教学方式

在研究信息化技术之后，教师也可以积极应用信息化技术来创新课堂的教学方式，除传统的“填鸭式”“讲座式”教学方式之外，教师还可以运用任务驱动法、小组探究教学法、翻转课堂教学法等教学方式，让学生的教学主体性得到充分的体现，提高学生在课堂中的参与度。在教师引导学生思考、实践的过程中，学生对知识的理解深度也能得到了有效的提升。对学生来说，单一化的教学方式很难激发学习兴趣，通过设计多样化的教学方式能够有效吸引学生的注意力，让学生高度关注课堂教学内容、紧跟教师讲解节奏，对教学知识逐一进行理解。

比如，教师应用翻转课堂教学法时可以先通过线上教学平台或预习指导进行信息传递，让学生对课堂讲解的内容、目标有清晰的认知，让学生通过自主学习吸收教学知识点，然后让部分学生对教学课堂进行重构，在教学资源及信息化技术的支持下，要求学生作为课堂的引导者对教学内容逐一进行讲解，学生可以充分利用微视频学习知识，并应用PPT、软件对知识进行演示讲解。在这一过程中，学生的成就感与求知欲望有所增强，并且一些学生在学习的过程中也会敢于纠错、自查[7]。

（五）建设线上课程资源库

在传统的课程教學中，教学资源包括教科书、教案、习题集等，这些纸质化资源主要以文字形式呈现，较枯燥，对于应用性、实践性较强的单片机应用技术课程来说，学生不仅需要对理论知识进行深度理解，更需要通过观看实践过程与自主实践进行知识的验证。教师可以通过建设线上课程资源库，让知识以不同的形式存在，资源库中的教学资源包括课堂视频、微课视频、教学文档、PPT、图片、电子书等，这些资源都能够存在所有移动信息化设备中，满足学生随时随地学习的实际需求。

（六）采用“线上+线下”的联动教学模式

“线上+线下”的教学模式既能够让单片机应用技术课程的教学渠道得到拓展，又能够让教师对学生进行个性化的指导，突出学生在教学过程中的主体地位。在职业院校搭建了线上教学平台之后，教师可以在课程开始之前在线上教学平台中安排预习任务，统一分享学习资料，让学生自主预习课堂教学内容，以此达到提升课堂教学效率的目的。在学生明白学习任务之后，学生的学习效率也能够得到有效的提升，其能够清楚地认识到自身的学习方向，并针对性地对知识进行记忆与学习。另外，在单片机应用技术课程中，学生的实践活动包括硬件电路的设计与测试、硬件原理图的设计、程序的编写与调试、系统联调等，这些实践活动的结果很难通过纸质资料进行演示。在应用“线上+线下”教学模式的状况下，除了在课堂内设计实践活动之外，教师还能够让学生在线上平台独立自主进行实践，然后教师在线上平台进行评价、批改。所以，在线上平台中联合应用大数据技术，学生的学习状况、作业完成状况都能够进行总结归档，为学期性的教学评价提供信息基础[8]。

四、结束语

综上所述，在信息化技术快速发展与普及的背景下，教师在教学过程中可以积极应用信息化技术来转变教学模式，使教学更加便捷、生动。在单片机应用技术课程中，教师可以应用信息化技术创新教学模式，在课堂教学中引入数字化模型、模拟仿真、多媒体技术等新兴事物，既能够有效激发学生对课程的学习兴趣，又能够让单片机应用技术课程知识得到更好的展示，帮助学生理解重难点知识，提升学生的学习效果。

参考文献：

［1］邓青.基于泛雅信息化平台的中职《单片机应用技术》课程教学改革创新研究［J］.产业与科技论坛，2022， 21（13）：149-150.

［2］李云松，任万强，郭雷岗.基于职教云平台的高职单片机技术及应用课程信息化教学设计［J］.职业技术，2021，20（11）：54-59.

［3］周颖斐.中职“单片机应用技术”课程教学实施探索［J］.成才之路，2020（27）：78-79.

［4］张佳贤.基于泛雅网络教学平台的中职《单片机应用技术》信息化教学实践研究［J］.信息系统工程，2020（7）：165-166.

［5］扈琨珑.高职《单片机技术应用》课程信息化教学设计与实践探析［J］.南方农机，2020，51（7）：189.

［6］李志强，张登玉，陈列尊，等.“单片机应用技术”课程的信息化教学研究与实践［J］.现代信息科技，2020， 4（7）：172-174.

［7］赵圆圆，唐绪伟，唐晨光.基于信息化的混合式教学在《单片机应用技术》课程中的探索与实践［J］.教育现代化，2020，7（25）：154-157.

［8］冯宏伟.单片机应用技术课程的信息化教学模式探讨［J］.科技资讯，2019，17（30）：147，149.

◎编辑 栗国花

作者简介：杨晓昊（1992—），男，汉族，安徽涡阳人，本科，助理讲师，研究方向：自动控制类技术教学。