【摘 要】本文闡述單片機實驗教學(xué)是單片機應(yīng)用技術(shù)課程的重要組成部分，對學(xué)生理解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和掌握單片機的應(yīng)用有著重要的作用；提出針對單片機實踐教學(xué)存在的問題，改變傳統(tǒng)的授課模式，采用基于微課翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)能力。

【關(guān)鍵詞】單片機 微課 翻轉(zhuǎn)課堂 實踐教學(xué)

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）05C-0077-02

單片機作為一種微處理器，在農(nóng)業(yè)科技、工業(yè)現(xiàn)代化、智能家居、國防科技等方面都發(fā)揮著重要作用。高職院校的電子信息、自動化、機電一體化等專業(yè)都開設(shè)單片機應(yīng)用技術(shù)這門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要講授如何利用單片機實現(xiàn)對控制應(yīng)用系統(tǒng)的軟件與硬件方面的設(shè)計，培養(yǎng)高職學(xué)生的單片機研發(fā)和項目實踐能力。但是由于單片機課程具有較強的實踐性和應(yīng)用性，傳統(tǒng)的授課模式很難起到好的效果，學(xué)生對單片機課程的學(xué)習(xí)興趣也不高。通過到相關(guān)企業(yè)調(diào)研以及畢業(yè)生回訪，發(fā)現(xiàn)單片機實驗教學(xué)存在較多不妥之處。

一、單片機實驗教學(xué)現(xiàn)狀

（一）單片機實驗教學(xué)內(nèi)容

單片機實驗主要包括基礎(chǔ)實驗、綜合實驗以及課程實訓(xùn)三個部分。其中基礎(chǔ)實驗主要為驗證性實驗或單一功能實驗，主要培養(yǎng)學(xué)生的編程能力、硬件設(shè)計能力和系統(tǒng)調(diào)試能力，是綜合性實驗和課程實訓(xùn)的基礎(chǔ)；綜合性實驗主要鍛煉學(xué)生在單片機方面的綜合運用能力；課程實訓(xùn)主要培養(yǎng)學(xué)生的項目實踐能力，即能夠根據(jù)客戶需求設(shè)計電路并編寫應(yīng)用程序。

（二）單片機實驗教學(xué)存在的問題

1.實驗課時少。單片機應(yīng)用技術(shù)總課時64學(xué)時左右，理論課大約44學(xué)時，實驗占20學(xué)時左右。由于單片機應(yīng)用技術(shù)課程實踐性強，20個學(xué)時要完成基礎(chǔ)實驗、綜合實驗和課程設(shè)計，很難達(dá)到實驗效果，學(xué)生的動手實踐能力也難以提高。

2.重視理論輕視實驗。部分學(xué)生重視理論學(xué)習(xí)輕視實驗，過分強調(diào)基本概念、單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，忽視單片機的應(yīng)用。理論來源于實踐，應(yīng)通過單片機實驗來加強對單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及相關(guān)概念的理解。過分強調(diào)理論知識，導(dǎo)致所學(xué)的知識是片面的，不能有機聯(lián)系在一起。

3.學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神?，F(xiàn)在高職生源大體由對口招生和普通高考生組成，在班級上學(xué)生容易形成兩極分化，一部分是愛學(xué)習(xí)且成績好，另一部分是厭學(xué)成績差。但是現(xiàn)在大部分課堂為了兼顧全班學(xué)生，仍采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，沒有根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)差異而使用個性化的教學(xué)方法，致使一部分學(xué)生對老師講的理解不了，另一部分學(xué)生覺得老師講的內(nèi)容太容易。這樣學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神沒有得到培養(yǎng)。

4.學(xué)生實驗前準(zhǔn)備不足。大部分學(xué)生知道老師會在實驗課上詳細(xì)講解實驗步驟，導(dǎo)致他們實驗課前沒有進(jìn)行有效預(yù)習(xí)。結(jié)果是老師每次實驗花費大量時間講實驗步驟，但學(xué)生覺得枯燥無味，輪到自己動手實踐時，往往連實驗原理都不是太清楚，只是按照老師講的按部就班完成實驗。根本沒有認(rèn)真地獨立思考的習(xí)慣，也不能提出自己對實驗的不同見解以及創(chuàng)新。

二、單片機實驗教學(xué)改革

鑒于單片機實驗教學(xué)存在諸多問題，為了更好提高課堂教學(xué)質(zhì)量，改變傳統(tǒng)的課堂教師傳授知識、課后學(xué)生消化教學(xué)過程，采用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式。即學(xué)生在課下利用教師提供的微課視頻和學(xué)習(xí)資料提前預(yù)習(xí)，在課堂上教師指導(dǎo)學(xué)生理解和運用知識。采用翻轉(zhuǎn)課堂的單片機實驗教學(xué)，以學(xué)生為主，教師為輔，提高學(xué)生對單片機學(xué)習(xí)的主動性，通過教師的引導(dǎo)，還能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力?；诜D(zhuǎn)課堂的單片機實驗教學(xué)過程分為課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)又包含教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)兩部分。以單片機外部中斷控制實驗為例來詳細(xì)講解三個實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置。

（一）課前活動

在外部中斷控制實驗教學(xué)前，教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)以及企業(yè)崗位能力要求，設(shè)計中斷控制實驗實施方案。中斷控制在單片機課程中內(nèi)容比較抽象，學(xué)生難以理解。可以設(shè)計兩個教學(xué)微視頻，一個是單片機外部中斷如何響應(yīng)的微視頻；另一個是利用外部中斷控制走廊路燈（即樓道聲控?zé)簦┮曨l。同時整理單片機外部中斷寄存器如何設(shè)置的相關(guān)資料，然后通過“學(xué)會學(xué)”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上傳視頻以及相關(guān)資料。最后準(zhǔn)備實驗所需儀器、元器件等。通過“學(xué)會學(xué)”平臺督促學(xué)生觀看視頻，并解答學(xué)生相關(guān)問題。在該環(huán)節(jié)，學(xué)生作為翻轉(zhuǎn)課堂的主體，學(xué)生的主要任務(wù)是預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，通過登錄“學(xué)會學(xué)”平臺觀看中斷教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)教師共享的教學(xué)資源，并記錄預(yù)習(xí)時存在的問題，可以在平臺與老師、同學(xué)一起交流，然后撰寫實驗報告。課前教學(xué)活動如圖1所示。

（二）課中活動

在課中教師的主要任務(wù)是幫助學(xué)生消化實驗內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生開展中斷控制實驗，先解答學(xué)生課前的問題，然后向?qū)W生提出一些創(chuàng)新性、探索性的問題。如：中斷處理程序中是否可以長時間延時？如何解決多個中斷源產(chǎn)生中斷的問題？讓學(xué)生通過實驗尋求相關(guān)答案。最后對實驗進(jìn)行總結(jié)點評，并對學(xué)生實驗結(jié)果進(jìn)行考核評價。培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，提高學(xué)生的探究以及創(chuàng)新能力。學(xué)生在課中環(huán)節(jié)的主要任務(wù)是完成實驗，可以就課前預(yù)習(xí)產(chǎn)生的問題跟教師討論，回答教師提出的問題。有能力的學(xué)生在完成基本實驗部分時，可以繼續(xù)做創(chuàng)新實驗，這樣能保證不同層次的學(xué)生各有所需，都有活干。避免在傳統(tǒng)實驗課程中，基礎(chǔ)差的學(xué)生不能完成實驗，基礎(chǔ)好的學(xué)生做完實驗后沒有事情做。基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以增加學(xué)生的成就感，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興致。課中教學(xué)活動如圖2所示。

（三）課后活動

教師根據(jù)學(xué)生課前預(yù)期、課中做實驗的表現(xiàn)以及課后的實驗報告三部分，進(jìn)行綜合評價，給出每個學(xué)生本次實驗的成績，并對每個學(xué)生存在的問題進(jìn)行反饋。同時對本次實驗課進(jìn)行教學(xué)反思，總結(jié)存在的不足并找出改進(jìn)措施。最后布置拓展實驗，讓學(xué)生在開發(fā)性實驗室完成。學(xué)生在課后環(huán)節(jié)的主要任務(wù)是完成實驗報告，并總結(jié)本次存在的不足以及改進(jìn)辦法。最后在開發(fā)性實驗室完成教師布置的拓展實驗。課后教學(xué)活動如圖3所示。

三、采用微課翻轉(zhuǎn)課堂的單片機實驗教學(xué)成果

在單片機實驗課中通過采用微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，改變了教師教學(xué)模式，同時也改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，在教學(xué)活動中以學(xué)生為主體，提高了高職學(xué)生的實驗課學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生可以根據(jù)自身的條件完成相應(yīng)的創(chuàng)新性單片機實驗，培養(yǎng)主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，強化了團(tuán)隊合作精神，提高了單片機技術(shù)綜合能力和實踐創(chuàng)新能力，越來越多的學(xué)生愿意參加大學(xué)生電子設(shè)計大賽和電子產(chǎn)品設(shè)計與制作大賽，學(xué)生積極申報學(xué)校創(chuàng)新實踐項目。教師通過開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革，豐富了單片機教學(xué)資源庫，提高了實踐教學(xué)水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]潘炳超.翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用于高校教學(xué)的實驗研究[J].電化教育研究，2015（3）

[2]唐明祥，丁雪梅.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在農(nóng)業(yè)機械與應(yīng)用實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2017（8）

【基金項目】2017年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目“高職院校應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)研究與實踐”（GXGZJG2017B076）；廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科學(xué)研究項目（2017004KY019）

【作者簡介】王彰云（1976— ），湖南邵陽人，廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，碩士，研究方向：嵌入式系統(tǒng)。

（責(zé)編 丁 夢）