基于智慧課堂的單片機原理與應用課程教學模式探究

楊 婷 賈朝川 張 斌 皇淼淼

（皖西學院 安徽·六安 237012）

0 引言

隨著科學技術水平的發展，單片機的功能越來越強，功耗越來越小，集成度越來越高，體積越來越小，所以單片機在工業農業以及日常生活的各個領域中都有非常廣泛的應用。因此，學好單片機這門課程對相關行業的工科學生是非常重要的。

“單片機原理與應用”這門課程一般是作為電氣、電子和信息類專業的一門專業核心課程，該課程以單片機的組成為線索，詳細介紹了單片機的硬件結構、軟件設計、內部資源及外部接口，同時在學習單片機的過程中還要求學生能根據整體硬件電路的功能合理的進行編程思路梳理、軟件程序框架的搭建以及硬件和軟件的聯調能力。因為大多數學生要想學好這門課程并不容易。然而傳統的教學模式使學生的學習效率降低，也難以調動學生的積極性，很難滿足我校電氣、電子類專業學生的培養模式，因此結合“單片機原理與應用”這門課程的特點，需要探索新的教學模式。

1 傳統單片機課程教學現存問題

對于我校電氣、電子類專業的“單片機原理與應用”課程存在的問題主要有：（1）單片機課程與電路、模數電、C語言等多門專業課結合較緊密，這些課程雖然學生之前都學習過了，但是對課程的記憶和理解掌握并沒有達到教學的要求，所以在有限的教學課堂中讓學生回顧舊的知識點并掌握新的內容非常吃力而且耗時，因此傳統的教學模式課堂效率較低。（2）本課程以單片機的基本結構和工作原理為主要內容，傳統的教學模式大多基于板書和PPT，學生在課堂中只能通過一些單片機實物圖片和基本理論的講解接收單片機的知識，這種形式讓學生感覺內容抽象枯燥、不利于學生產生興趣，容易使得學生上課思想不集中，打瞌睡，而且課堂上與學生互動的方式單一，主要通過課堂提問等手段，因此傳統的教學模式授課效果不理想。（3）傳統的考核方式中最終成績的評定是由平時成績（30%）和期末成績（70%）兩部分來進行綜合評價。平時成績考核的內容包括：出勤、課堂表現、作業等環節。期末考試成績通過試卷的形式來進行評定。“單片機原理與應用”這門課程的學習要求是，通過本門課程的學習使學生在掌握單片機方面的知識的同時，培養學生動手能力和分析、解決問題的能力。但是在傳統的考核方式中以試卷卷面考試為主的形式很難體現學生的動手能力、面對實際情況時分析問題解決問題的能力，甚至有些學生平時不好好學習，臨近考試突擊復習也能考出不錯的成績的。所以如何構建科學的評價方案，真實的反映學生的學習情況，及時的解決學生的學習問題也至關重要。

2 單片機教學改革的方法

在“互聯網+”時代下，人工智能、云計算等科學信息技術與教育的結合越來越密切，因此新的教學模式也應運而生。

2.1 智慧課堂的構建，以雨課堂為例

雨課堂是由學堂在線和清華大學在線教育辦公室共同開發的教學工具，他主要基于一線教師最熟悉的PPT軟件和騰訊微信這兩個主流平臺為技術支持。授課教師可以在實體課堂前向學生的智能終端推送PPT、教學視頻等學習資料，并獲取學生的反饋信息，在實體課堂中，根據學生反饋開展有針對性的豐富的教學內容，與學生進行實時的互動和溝通，并能夠進行反饋，在實體課堂之后，能對整個教學過程進行跟蹤監測和評估。

以雨課堂為例的智慧課堂是把虛擬課堂和現實課堂結合起來，因此以現實課堂為時間段的劃分，智慧課堂的構建可以分為課前課中課后幾個階段：

現實課堂前：授課教師根據自己的課程大綱以及課程的教學目標來設計教學內容，首先可以利用網絡平臺將課前的預習課件推送到學生的手機端，同時還可以推送和授課內容相關的一些視頻，比如慕課，精品課程等一些優質的學習資源，這樣學生可以通過學習開闊自己的知識面和眼界，教師也可以通過觀摩來提升自己的教學效果。在課前的預習環節中，教師可以設置一些課前預習相關題目，來檢驗學生的掌握程度，學生可以將自己不懂的問題通過平臺向老師反饋，老師將問題集中歸納整理以后可以作為后續課堂的引入點，這樣有針對性的學習，提高了課堂的教學效率。

現實授課中：老師通過學生課前的反饋，明確實體課堂的教學重點和難點，優化教學設計精準教學，在授課過程當中，學生有聽不明白的地方，隨時可以通過手機端反饋給老師。老師可以通過課中的不懂的人數的多少，隨時給學生進行詳細或者簡略的講解，課間老師也可以開啟彈幕，和學生進行實時互動，增強課堂的活躍度。另外根據實際需要還可以設計任務性學習，分小組進行討論。學生完成學習任務后，教師還可以進行隨堂測驗。學生當堂完成以后，即刻就可以看到自己的成績和答案，使學生可以明確自己的掌握程度。教師通過以上一系列的反饋，可以進行重難點的一些點評總結，以及后續問題的一些補充。豐富了授課和互動方式。

現實課堂后：教師可以通過平臺來發布課后作業，學生完成作業以后，教師可以根據完成情況對學生進行作業批改，以及有針對性的點評輔導。同時還可以對學生進行問卷調查，了解課程內容，教學方法等的教學情況，另外學生可以根據自己的掌握情況來，隨時可以回看每次上課的內容以及不懂的問題，實現有針對性的學習。最后教師可以根據學生課前課中課后整體的學習情況，對學生進行一個綜合全面的評價。

2.2 智慧課堂與傳統課堂對比的優勢

單片機原理與應用課程在智慧課堂和傳統課堂的教學模式中相比較主要有以下幾方面優點：（1）在課前預習階段，因單片機原理與應用課程與電路、模數電、C語言等多門專業課結合較緊密，教師可以根據上課內容整理出與本節課內容結合較密切的相關課程內容，通過智慧課程推送給學生，使學生掌握需要完成的相關預習內容，同時教師也可在課前發布少量測試題，學生通過做測試題的過程，可以檢驗自己前期的預習成果，以及存在的主要問題。教師也可以通過測試結果，對錯誤率高的知識點進行集中討論講解或進行個別輔導。解決了在傳統的教學模式課堂效率較低的情況。（2）智慧課堂的教學模式下，多種多樣的學習資源可以實時推送給學生，比傳統教學模式的理論與實踐學習更加豐富，例如應用多媒體和微視頻把程序的執行過程及結果真實立體的呈現給學生，這種形式讓學生感覺枯燥乏味的理論知識變“活”了，同時動畫和圖片可以讓學生對抽象的知識變得形象化，變得更容易理解，也提高了學習單片機原理與應用的興趣。另外教師可以方便的通過智慧教學平臺對教學內容進行模塊化和方案化的設計，同時方便學生進行分組討論和協作編程，在討論和研究過程中，教師可以把需要討論內容發布到智慧平臺，增強與學生的互動感，活躍氣氛。同時采用智慧平臺的數據圖標分析，進一步鼓勵每組同學相互交流和相互點評，幫助學生進行協作學習，使得傳統教學課堂上與學生互動的方式單一，得到改善。（3）融入智慧課堂教學模式的考核比傳統課堂的考核方式更加的多元化和多角度，首先在課前預習階段，教師可以通過智慧平臺根據學生的預習過程中的反饋和答題等方式，對學生進行精確的考核評價，其次在智慧課堂教學過程中，根據學生的動手能力、面對實際情況時分析問題解決問題的能力、合作討論、自主探究能力和互動積極性等方面進行全面評價，同時在此過程中可以進行學生的自評和互評，師生互評等。可以更全面綜合的對學生進行評價，解決了傳統教學模式中評分單一，不科學的情況，構建了科學的評價方案，真實的反映學生的學習情況。

3 總結

智慧課堂利用互聯網技術、通信技術等現代科學技術手段的優勢，使學生能借助智能終端方便快捷自主的獲取所需知識，有助于學生高效的學習，在線下課堂中充分利用豐富的教學內容開展有針對性的形式多樣的授課方式，豐富學生的課堂學習內容，課后可以對整個學習過程進行實時跟蹤和綜合評價。當然這種智慧課堂的模式針對不同的課程還要靈活應用，本人也會在后續的實際教學中繼續探索不斷完善。