初探信息化教學模式在《單片機原理與應用》課程中的應用

王煒+曾紅兵

【摘 要】單片機因其價格低廉、體積小、應用領域廣，成為高校自動化專業的學生必修的一門專業基礎課程。歷年來學生普遍反映課程理論內容抽象、難以理解，實驗操作程序復雜，無法有效、系統、連貫的完成單片機課程的學習。針對學生學習中提出的種種困惑，老師們也在不斷嘗試改變單片機原理與應用課程的教學方法，努力使學生掌握課程重點，理解課程難點。隨著信息化時代的來臨，信息化教學模式被逐漸應用在課堂上，越來越受到全國各類層次院校的重視，特別是每年全國舉辦的“創新杯”電類信息化教學設計和說課比賽的開展，不斷的推動著高校課程教學改革。可以說信息化教學模式在課程中的靈活應用是今后教學的必然趨勢。

【關鍵詞】單片機；信息化教學模式；困惑

從課程的綜合性來說，本課程綜合了電工電子技術、微機原理、傳感器技術、EDA技術、匯編語言、C語言、儀表測量等多門課程，涉及基礎課程頗多，理論性、連續性強。從課程的實踐性來講，本課程要求學生能夠根據以前所學的知識，合理的設計以單片機為控制核心的硬件電路，并完成軟件編寫，系統調試的整個過程。傳統的教學模式，是以教師為中心，忽略了學生自由學習，主動學習的天性，大大降低了學生的學習興趣。部分生病、休學、底子薄的學生，自學能力差，不能跟上老師課程的進度，沒有及時和老師，同學進行充分的溝通交流，使學習變得越來越難。教師采用信息化教學模式，制定出符合學情的教學目標，整合教學內容，設計出科學的學習過程以及評價體系，使以上問題迎刃而解。本文將從以下6個方面解讀信息化教學模式如何應用到單片機原理與應用課程中。

1 課程內容模塊化，學習結構系統化

單片機的原理與應用教材中分別介紹了單片機的概述、硬件結構、指令系統、程序設計、應用最小系統、中斷系統、應用設計等，如按照教材的章節順序教學，就變成了大篇幅的純理論的教學，我們知道學習是必須通過看、聽、說、動腦、動手操作才能快速記憶并掌握的。因此在短期內使學生對課程入會貫通必須改變教材順序，增加動手操作的環節。因此在教學內容的整合上，把教學章節分成若干模塊，如最小系統模塊、鍵盤顯示模塊、音頻模塊、數模轉換模塊等，把單片機的結構和指令系統的內容整合到各模塊的相關知識里面。模塊中分為任務書、相關知識、課題分析、任務實施等內容。教學內容模塊化的優點在于學生只要了解了單個模塊的知識，就可以理解多個模塊在單片機系統中的組合使用，即使增加課題難度，學習更為復雜單片機的應用，學生再不感覺到困難，符合學生由淺入深、由易到難的學習規律，大大縮短學習周期。

2 課程設計專業化，學習過程工作化

構建充滿趣味、活力、實用、先進、高效安全的課堂，使學生在做中學、學中做，提高教師的專業水平是每位老師所希望的。 設計符合課題任務的教學情境是課程學習的良好開端，以籃球比賽計分器課題為例，課上給同學們播放NBA最前線節目視頻，先聲奪人的教學更為生動有趣的吸引學生的注意力，同學們觀察到籃球計分器功能。引入課題，提出課題任務，激發學生們的學習興趣。學生的學習過程分解為“活”、“ 析”、“跟”、”動”、”評”五個環節。

1）活：單片機的靈活運用。針對不同層次的學生提出不同難度的任務，讓學生根據自己的能力靈活選擇設計任務；2）析：教師講解相關知識，學生，分析整合處理加工老師給予的知識，做出簡單的電路圖和程序流程圖；3）跟：教師在實驗臺或仿真軟件上操作，學生觀看并做筆記；4）動：學生根據設計的電路圖和程序流程圖，利用編程軟件編程，并在實驗板上動手連接電路并調試；5）評：成品打分。成功制作出產品無疑是最讓學生興奮的事了。有故障的產品可以給學生提供解決和分析問題的機會，加深學生對課題的理解。

3 學習時間自由化，信息采集常態化

目前，世界大學城、教學博客甚至是QQ，已廣泛使用于人機交互式的學習環境中，無論是課堂還是宿舍，甚至是學生的家中，只要有網絡學生就可以隨時自由的學習。教師可以在世界大學城這個網絡思維空間中設置多種教學欄目，比如名師資源、課程信息、學習地圖、現場教學、意見箱等。通過這種方法可以高速高效的解決學生學習中遇到的問題，也這大大的解決了近年來學生多，資源少，教師精力不足、知識面窄的問題。學生和教師都可以利用網絡空間查詢大量的相關資料，將這些資料保存下來，作為課題設計，畢業論文的參考。

4 教學手段合理化，課程選擇創新化

單片機是理論聯系實踐的一門課程，實踐操作是依附于理論知識的基礎之上的。為了培養面向生產、研發、管理等行業的一線工作人員，采取基于工作過程的任務驅動、項目教學、一體化教學方法顯然是比較合理的。配合教學方法在課題的選擇上，選用實用節能、安全、低投入的題目，為今后學校專利產出和校企合作打下扎實的基礎，促進學生廣泛就業。

5 課堂管理嚴格化，評價體系多元化

信息化教學的缺點之一是對于學習基礎較差、集體榮譽感不強且沉迷于網絡的學生，課堂注意力不容易集中，不能融入到課堂中去，導致課堂任務完不成。針對以上出現的問題，我認為還是要嚴格課堂的管理。首先提出課堂中要嚴格遵守紀律，機房安裝學生機和教師機，使教師能夠隨時監督學生的電腦頁面。當然，學生學習成績的評價體系也要與傳統教學的評價體系不同。注重學生學習過程，考慮學生課堂的紀律表現，課題參與度，作業完成情況等因素，做出的同學評價，自我評價，教師評價視為平時成績。對任務做的好的同學進行獎勵，同時讓他們幫助任務完成不好的同學，通過人人監督，相互評價，取長補短提高學生的學習效率。

6 學生學習分組化，課時安排集中化

由于單片機原理與應用是個綜合性學科，學生個體的差異很大，分組學習可以相互彌補學習之中的不足。在一個課題小組中，設立程序編寫人員，電路安裝人員等，這樣可以保證人人有事做，相互間可以討論問題，共同進步。在全員投入學習的過程中，課時安排集中是很有必要的。課時安排的集中能保證學生學習知識的連貫性，構建系統的知識體系。

信息化教學模式相對于傳統的教學模式而言，以任務為載體，以學生中心，以教師為知識橋梁的“引路人”，教學中集成現代信息化程度更高，信息量更大，學習時間更寬松自由，教學反饋更及時，使學生學習興趣濃厚，教學效果較好。

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