孙明 张辉 赵丽娜

摘要：《单片机与接口技术》是电气工程、电子通信工程、机电一体化等多个理工科专业的基础课程。对于初学者来说，该课程包含的知识点不仅多而杂，并且抽象性较强，传统以教材为主的理论讲授模式，不利于激发学习动力，教学质量不理想。在“互联网+教学”背景下，依托互联网创新课程教学模式，对降低理解难度、提高实操水平有明显效果。本文结合教学实践，首先介绍了这门课程教学的难点，例如理论性较强、课程资源少等，然后提出了基于互联网+的教学改革思路，最后从搭建课程管理网络平台、运用微课开展教学以及采取“线上+线下”混合考核等方面提出了几点建议，为学生进行更加深入地学习奠定基础。

关键词：单片机与接口技术;互联网+;微课模式;课外资源

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）35-0283-02

作为一门专业基础课，《单片机与接口技术》既包含了指针、寄存器、串行口之类的概念性知识，同时又需要学生掌握简单的编程方法、开发方法，熟练运用开发板，有较强的实操性要求。传统的教学模式下，由于没有做到理论与实操的统筹兼顾，基础不牢固，因而在进行其他专业课程学习时，就会遇到更大的阻力。近年来，互联网在各个专业的课程教学中均体现出了明显优势，也积累了比较丰富的经验，这就为《单片机与接口技术》课程运用互联网进行改革提供了可行性条件。除了要求学校方面提供硬件支持外，教師也要转变观念，树立互联网教学思维，掌握互联网教学方法，推动这一课程教学达到预期成效。

1 《单片机与接口技术》教学的难点分析

1.1理论性较强，抽象知识理解难度高

专业基础课的一个明显特点，在于包含了许多本专业相关的概念、理论，让学习者有一个初步认识，为今后进行更加深入的学习打好基础。就《单片机与接口技术》而言，例如51系列单片机、STC系列单片机的结构、特点、原理等，以及立即数寻址、寄存器寻址、变址寻址的适用条件和区别等，都是需要学习者牢固掌握的理论性内容。由于这些概念性的知识数量较多，初学者很容易将其混淆，理解起来十分困难，更不用说实践运用了。因此，在课程的教学中，一方面需要学习者保持兴趣、集中注意力，做到正确区分、牢固掌握这些易混淆性知识;另一方面还需要学习者在实践操作中，正确运用并加深理解这些知识，增加了课程教学的难度。

1.2授课方法单一，实操训练较少

在学习《单片机与接口技术》时，使用汇编语言设计简单程序、循环程序是最基本的实操要求，而随着课程学习的深入，知识的不断积累，还会要求学习者能够使用软硬件设计交通灯、流水灯或者是报警器等实物。因此实操能力也是该课程考核中的关键一项。但是，在日常教学中，学生基础不够扎实，容易出现概念混淆的情况;而许多教师为了帮助学生更加扎实地掌握课程内容，占用了过多的时间进行理论讲解，由此留给学生进行实操训练的机会就相应减少。在教学时也发现，通过教师在课堂上的理论讲解和示范操作，部分学生觉得自己已经掌握了该知识点，但是由于不能立刻通过上机操作对所学知识进行巩固，一段时间后又会忘记如何编程，因而不利于专业技能的提升。

1.3课程资源匮乏，难以激发兴趣

给学习者提供丰富的教学资源，一是能够拓展学习者的知识视野，对专业课程有更加全面的了解;二是能够为学习者提供更多的实训机会，有助于保持学习动力。但现阶段，很多教师在教学时还是局限于教材上的内容，即便是上机实操，也仅是从教材上挑选一些练习题。由于教学资源匮乏，随着时间的延长，很多学生学习兴趣消退，不能从单片机程序设计中获得正向反馈，降低了课堂教学效率。

2 基于互联网+的课程改革思路

把互联网技术运用到各个专业的课程教学中，是近几年高校教学创新的一次重要尝试。《单片机与接口技术》这门课程，本身就需要学习者使用计算机完成编程训练，在一定程度上为互联网+教学的运用提供了便利。因此，基于互联网+的课程教学创新，应重点关注如何提升实操能力、如何丰富课程资源等方面，致力于解决当下课程教学中切实存在的一些难题。

2.1利用互联网让理论知识具象化

对于刚开始接触《单片机与接口技术》这门课程的学生来说，首要任务是把繁琐而又抽象的概念和理论，转化为相对来说具象的内容，使他们保持对这门课程的学习热情。互联网在这一方面提供了诸多便利与优势，例如在介绍几种常见的单片机时，教师可以从互联网上搜集MCS 51系列单片机、ATMEL 89系列单片机的结构图，采用对比教学方式进行介绍。一方面，运用PPT针对某个部分进行单独讲解，可使学习者更加直观地了解单片机内部构成，熟悉掌握每个部分的功能;另一方面，采取对比观察的方式，可使学生进一步掌握不同系列单片机在结构组成上的异同点。同样的方法还可适用于几种存储器结构的教学、多个输入/输出端口的教学。基于互联网直观展示的特点，将易于混淆的知识点进行对比观察、深入讲解，可有效提高课程重、难点知识的教学质量。

2.2利用互联网提升学生实操能力

《单片机与接口技术》虽然包含较多的定义和理论，但是也要求学习者掌握简单编程等实操技能。以往课程教学实训机会少、实操能力弱，运用互联网进行教学改革，对改善这一现状也能起到一定的积极帮助作用。例如，搭建网络教学平台，采用“项目式”教学使学生得到更多自主锻炼的机会;教师通过互联网将设计好的项目任务发送给每名学生，让他们根据任务说明，利用之前学过的单片机编程知识，自主完成程序编写，并通过仿真运行保证程序正确;让每个学生接受到的项目任务均不相同，以更加考验他们独立解决困难、完成任务的能力。在这一过程中，既可以使学习者掌握简单的编程技巧，又可以使学习者加深对寻址方式、接口功能、时钟信号等知识点的印象。

2.3利用互联网扩展课外学习资源

随着课程教学的深入，一方面是知识难度相应上升，学习变得更加吃力;另一方面，刚开始接触课程时的新鲜感消退，学习动力减弱。在这种情况下，要想继续让学习者在课堂上集中注意力，就需要借助于互联网引进一些课外资源，让他们保持探究的兴趣。互联网上有海量的教学资源，既有关于《单片机与接口技术》的精品课程，又有多种类型的练习题，因而，可选取适当的章节和练习题在理论教学和实操训练中加以借鉴。例如，在学习了“万年历设计”这部分知识后，从互联网上搜集其他基于单片机的设计题目，如“跑马灯设计”“00-99计数器设计”等。这种利用互联网扩展课外学习资源的方式既可以让所学知识得到检验，实操能力得以提升，又可以感受到单片机技术的实用性。

3 基于互联网+的《单片机与接口技术》教学改革

3.1搭建课程管理网络平台

在应用互联网+改革教学模式时，首先要提供完备的硬件基础。学校方面应构建课程管理网络平台，包括教师端、学生端两部分。教师端除了发布指令、下达任务外，还可以实时监控每一台学生终端机，既可以监督学生训练，又能够及时解答学生在上机实操过程中遇到的问题。另外，还要提供在线交流功能，学生可以选择私信的方式，与教师“一对一”交流;也可以选择在公屏上提问，教师对一些共性问题给予解答。此外，课程管理网络平台还包括教学资源库，其中包含了海量的学习资料;除了电子课件外，还有习题库，支持学生随堂测验。做到“一人一机”，真正实现了个性化教学，为锻炼学生的自主学习能力，切实提升实操水平奠定了基础。

3.2采用微课模式提高教学质量

基于互联网的微课教学，也有助于提升《单片机与接口技术》教学实效。教师需要根据课堂所要讲解的知识点，在备课阶段从网络教学论坛下载相关的资料。以“输入/输出端口”为例，搜集关于P0-P3口的教学资料，然后利用剪辑软件制作成2～3分钟的教学短视频。每个端口对应一个短视频，这样在课上讲解51单片机的输入/输出端口知识点时，直接让学生观看短视频。相比于教师讲解，用视频展示的方式可更好地、更直观地表示出P0-P3口的功能、要求以及负载能力，还有利于对比教学。这样一来，不仅提高了授课效率，而且有助于学生厘清易被混淆的知识点。同样，在上机实操时，如果学生遇到难点无法攻克，也可以通过观看微视频的方式，不断摸索寻找方法和答案，这对于锻炼他们在单片机编程中的创新创造能力也大有裨益。

3.3线上+线下考核检验学习成果

以往《单片机与接口技术》的考核，受到条件限制侧重于卷面考试，虽然也包含分支程序设计、串行口应用等实践性的内容，但是占比不高，无法真正体现出学生对这门课程的掌握和应用水平。而基于互联网搭建“线上+线下”的混合式考核，则兼顾了理论与实践。线下考核还是以理论为主，旨在帮助学生扎实掌握这门课程中的重要概念，如串行口的工作方式、各种接口的结构、中断键盘扫描方式等。线上考核则侧重于检验实操能力，教师从网络平台的习题库中，随机抽取若干题目，分配给每一名学生，让他们在规定时间内在计算机上编写程序，然后将程序烧录到单片机上进行运行。这种混合式考核，一来更加全面地反映出学生对这门课程的掌握水平，二来也有助教师发现学生的短板和问题，在下一步的教学中有针对性地补齐短板。

3.4利用课后碎片化时间巩固知识

课上教学时间有限，很多学生因为消化能力不强，容易留下许多知识盲区。而这门课程的知识具有很强的逻辑关联，例如不了解输入/输出端口的功能，或者是沒有掌握各类寻址方式，不熟悉中断触发方式，就很难完整、顺利地设计出程序。因此，要想学好、用好单片机，除了要求学生珍惜好课上的理论教学和上机操作机会外，还要要求学生在课后反复练习。目前，笔记本电脑在学生群体中得到了全面普及，教师应借助于互联网分配课后练习任务，将课后碎片化时间利用起来。要按照“因人施教”的原则，根据每个人的知识掌握程度，安排不同的课后训练任务。让那些基础扎实的学生，可以通过课后训练进一步拔高;让那些基础薄弱的学生，也通过课后练习巩固知识点。除此之外，利用班级QQ群、微信群，师生之间可随时交流问题、解答疑惑，在切实提升教学实效的基础上，推动这门课程的深化改革。

4结语

在互联网+时代，《单片机与接口技术》教学改革既有可行性，也有必要性。对于任课教师来说，首先要转变教学观念，树立起互联网思维，其次要结合这门课程的特点，以及每节课教学的重难点知识，发挥互联网的便利性，通过搭建网络教学平台，采用微课教学模式，以及采取线上+线下混合式考核等一系列措施，实现教学模式创新，帮助学生在扎实掌握单片机相关理论知识的前提下，进行大量实操训练，初步掌握编程技巧，为下一步更加专业的课程学习奠定基础。

参考文献：

[1] 周欣欣，赵海勇，徐纯森，等.基于应用型创新人才培养模式下的《单片机及接口技术》教学改革与实践[J].科技视界，2016（5）：26，54.

[2] 蔡云非，贾婷，井洋，等.基于物联网技术的单片机与接口技术课程项目教学改革与研究[J].商业故事，2018（17）：159.

[3]王艳春.基于"工单制"教学改革的探析——以《单片机原理及接口技术》课程改革为例[J].中国航班，2019（14）：116-117.

[4] 宋跃，胡必武，雷瑞庭.基于转型升级-资源共享的单片机课程教学改革[J].实验室研究与探索，2017，36（12）：233-236.

[5] 周春明.《单片机原理与接口技术》课程教学模式改革实践[J].计算机产品与流通，2020（4）：265.

【通联编辑：光文玲】