王影　梁凯　刘麒　李硕　谭丁诚　刘佳龙

【摘 要】针对当前社会对单片机人才质量要求的提高，我国各大工科院校对单片机教学改革的弊端，提出了“3+3+3”教學模式在单片机课程中的应用与研究。将单片机课程的知识体系分为“基本理论、知识延伸、实践应用”三个层次，按教学效果分别以“微课MOOC、翻转课堂、现场教学”三种教学形式，在“网络覆盖地、多媒体教室、实训基地”三种教学场所进行教学组织，教师可根据具体教学目标，进行多种教学手段、不同教学模式的灵活设计。旨在培养学生学习兴趣、提高学生学习效率、拓宽学生理论基础、增强学生动手实践能力。

【关键词】微课MOOC；翻转课堂；现场教学

中图分类号： G642 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）06-0023-002

【Abstract】In order to improve the quality of the single-chip computer talents in the current society，the application of the "3+3+3" teaching model in the single-chip computer curriculum is proposed in the major engineering colleges in China. The SCM curriculum knowledge system is divided into three levels： "Basic theory， knowledge extension， practice and application". According to the teaching effect， three teaching forms are "Micro class MOOC， flipping classroom， and on-site teaching". In the "network coverage， multimedia Classrooms and practical training bases are organized in three teaching areas. Teachers can make flexible design of various teaching methods and different teaching modes according to specific teaching objectives. It aims at cultivating students' interest in learning， improving student learning efficiency， broadening the theoretical foundation of students， and enhancing students' hands-on practical ability.

【Key words】Micro-class MOOC；Flipping classroom；On-site teaching

单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术，它的发展极大地推动了电子工业的前行，社会对单片机技术硬件设计工程师的需求增长相当迅速，该课程的重要性也越来越明显。在工科高等院校的教育改革过程中，人们越来越认识到实践环节的重要性。但是在重理论、轻实践观念的长期影响下，教学改革的深度并不明显。实践教学作为理论教学的验证与补充的状况没有得到根本的转变。我国各大工科院校单片机原理与接口技术课程开设多年来，期间尽管也进行过改革，但也仅仅是内容、学时上的调整， 比如增加实验学时、增设选修的设计性和综合性实验内容等。实践教学和理论教学还是属于同一门课程， 也就是常说的课内实验。随着实践教学改革深入，越发显现出这种教学模式的不足[1-2]。单片机应用技术课程是一门需要深入思考、反复推敲、不断实践、不断积累经验的课程。所以要想让学生真正获得知识和技能，就要改变当前的教学模式、改革教学的方式方法。

1 单片机原理及应用教学现状以及存在问题的分析

随着电子技术行业的快速发展，社会对单片机人才质量要求的提高，我国各大工科院校几乎都在对该课程做不同程度的教学改革。然而，改革的效果总有些不尽人意。

（1）传统的单片机教学基本以教师为主体，学生为客体。单片机课程的特点：概念多、专有名词多，内容抽象，软件编程使用低级的汇编语言，指令丰富，同时需要掌握每条指令的操作数来源和目的，在计算机内部运行的过程和占用的时间与空间等等。对初学者来说难以适应，感觉枯燥乏味入门较难。教师的课堂教学很难愉快的展开！

（2）以现场教学的方式进行授课。这种改革在一定程度上增强了学生们对单片机的感性认识，提高了学生的动手实践能力。但是，老师在有限的学时内，既要讲授足够信息量的知识点，又要指导所有学生实践操作过程。而学生的理解及接受能力是千差万别的。因此，在现场教学过程中，难免会出现学生两极分化，老师顾此失彼的情况。教学效果不够理想[3-5]。

（3）微课、MOOC等形式进行网络教学。随着网络技术的发展，网络教学已成为当今各学科教学改革的热门话题，单片机课程的教学当然不例外。然而，一味依赖网络，也存在一些弊端，比如：传统课堂讲授过程中集体聆听相互感染的课堂氛围以及临时生成的问题及精彩讨论等环节将不复存在，学生的自觉学习能力也是一个不容忽视的问题。

2 单片机原理及应用有效的教学改革模式

针对当前单片机教学存在问题的分析，提出了新的单片机教学改革方法及改革模式，打破单片机枯燥、死板传统的教学形式，跳出当前单片机改革形式化的禁锢。针对教学目标中不同的要求，灵活选用不同的教学手段和教学方法。提出“3+3+3”教学模式，将课程中易懂的原理性知识点采取课前网络视频分享，不同学生根据自身能力，酌情消化；有争议可延伸的问题以翻转课堂的形式，采取分组讨论、上台展示、相互辩论等环节将知识深入，重新整合知识体系，真正做到因材施教；学生对课程理论知识点有了一定的理解后，进行实践应用的现场教学，使学生理论与实践相结合，有效提高了学生动手实践能力。“3+3+3”教学模式在单片机课程中的应用与研究内容如图1所示：

（1）深入讨论、研究课程的知识体系，将课程知识点科学有效地划分为基本理论、知识延伸、实践应用三个层次。打破传统单片机教学按部就班，知识点一一罗列的教学体系，采用以点带面的原则，从一个知识点出发，引发学生思考，引出多条知识曲线，将知识进行延伸。最终，组建新的知识体系。

（2）以各个基本理论知识点为核心，积极准备教学素材，精心设计教学过程，录制精美教学片段。同时还包含与该教学主题相关的练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源。网络共享，学生可按照自身能力特点进行学习——“教中学”；容易理解的部分一带而过，不易理解的部分重复观看——“学中疑”；对重点、难点问题，主动思考，进行潜意识的知识在加工——“疑中思”；最后，通过各种网络途径得到一定程度的解答——“思中寻”。

（3）老师作为有效的组织者，采用翻转课堂的形式，让学生成为主体，给学生创造上台展示的机会——“讲知识”；分享各自在网络中获得相关课程内容的信息以及自主学习过程中引发的疑惑——“提顾虑”；以分组讨论、相互辩论等形式，使知识得以延伸——“互讨论”；老师的对大家共同关注的问题进行精妙的解答与点评——“精点评”。

（4）经过网络资源共享、精彩翻转辩论等环节的学习，学生对知识的理解已经有了一定的深度。最后，以现场教学的方式，将基本理论知识、知识延伸与实践应用相结合，用实践来检验理论——“做中学”；在反复的实践中加深对知识的理解——“学中练”；当遇到理论与实践不符的情况时，得知理想与实际之间存在差异，往往需要多动手靠经验解决实际问题——“练中解”；只要持之以恒，学生的理论功底及动手实践能力一定能有一个质的飞跃——“终受益”。

3 改革成果

吉林化工学院“单片机原理及应用”课程2013年被评为吉林省精品课程[6-7]，2016年被评为吉林省在线开放课程。在互联网+的背景下，以“3+3+3”教学模式为引导，以微课、MOOC、翻转课堂以及现场教学相混合的教学模式为教学改革手段[8]，课程组全体老师经过两年的精心建设，课程取得了一定的成绩。课程改革以吉林化工学院，信息与控制工程分院电气专业1504、1505两个班级的80名学生为试点，进行现场教学及翻转课堂的尝试。实践过程中，学生的自主学习能力也显著提高，学习氛围很浓，动手实践能力明显增强。从期末考试成绩上来看：电气1504班及格率为100%，电气1505班及格率为93%，成绩明显高于相同年级其它11个班级。

【参考文献】

[1]王影.基于现场教学的单片机教学改革[J].吉林化工学院学报，2017（8）：29.

[2]劉麒.单片机控制系统的软件抗干扰技术措施[J].电子器件，2017（4）：415.

[3]蔡君.单片机教学改革的探讨[J].广东技术师范学院学报，2007（10）：33.

[4]金恩淑.电子信息工程专业课程群建设规划与建设研究[J].吉林化工学院学报，2017（2）：69.

[5]朱敏杰.改革单片机教学培养应用型人才[J].实验室研究与探索，2012（2）：31.

[6]宋跃.省级精品单片机课程教学改革探索[J].实验室研究与探索，2012（4）：31.

[7]刘麒.提高测控专业工程实践能力的研究与实践 [J].吉林化工学院，2015（9）：78.

[8]范剑.单片机课程现场实验教学改革与实践[J].中国教育技术装备，2012（2）：264.