基于直播教学的单片机课程混合式教学改革探索

                  杨欢，杜少华  

（安阳工学院 机械工程学院, 河南 安阳 455000）

[摘  要］受全球性COVID-19（新型冠状病毒疾病2019）疫情的影响，国内各高校均延长开学时间到疫情结束。传统的课堂教学模式无法适应特殊时期的形势，为了减少停课造成的影响，国家教育部及各地教育主管部门均提出了“停课不停学”的指导意见。河南省教育厅紧急出台了《关于做好新型冠状病毒肺炎疫情防控期间网上教学工作的指导意见》，指导各高校充分利用现有国家、省级和学校在线课程平台、其他在线教育平台和教学资源，开展校网上教学活动。本文将直播式教学为基础，对单片机课程的混合式授课方式进行探索和研究，以确保在疫情防控期间，保证远程教学质量。

[关键词] COVID-19;直播;单片机;教学改革

[基金项目]2019年度校级教育教学研究项目“基于OBE模式下应用型本科院校《单片机应用系统设计》课程体系与教学内容的研究与实践”（AGJ2019096）

[作者简介]杨欢（1980-），女，工程硕士，副研究员，主要从事自动控制系统、机电一体化技术的研究。杜少华（1982-），男，博士，副教授，主要从事数控技术研究。

一、引言

受全球性COVID-19（新型冠状病毒疾病2019）疫情的影响，国内各高校均延长开学时间到疫情结束。传统的课堂教学模式无法适应特殊时期的形势，为了减少停课造成的影响，国家教育部及各地教育主管部门均提出了“停课不停学”的指导意见。河南省教育厅于2020年2月1日紧急出台了《关于做好新型冠状病毒肺炎疫情防控期间网上教学工作的指导意见》（豫教疫防办〔2020〕5号）（以下简称《意见》），《意见》中对高等教育的教学组织、课程资源与教学计划安排、辅导和答疑、学分和教学工作量认定等方面提出了具体的指导意见。并坚持“一校一策”原则，研究制定本校疫情防控期间教学工作专项方案，做好推迟开学引发的短期、中期和长期教学计划调整工作，统筹整合校内外课程资源，充分利用现有国家、省级和学校在线课程平台或其他网上教学平台、教学资源，合理调整理论课和实践课、必修课与选修课、全程课与短期课等教学环节的安排，实现延迟开学不停课，远程教学保质量。同时在教学组织方面本着“合法合规、精准有效、方便快捷”的原则，《意见》指出坚持能够支持实时直播优先，优化已有合作平台课程，按需扩大合作平台范围、加大合作共建力度，为线上教学提供课程资源支撑。本文将直播式教学为基础，对单片机课程的混合式授课方式进行探索和研究。

二、全球化疫情对单片机课程教学造成的影响

单片机应用系统设计课程是一门理论性与实践性较强的专业基础课，在日常教学当中，普遍采用传统的课堂教学模式进行理论教学，同时实验课教学应用Keil C51和Proteus的软件，完成程序调试及仿真，加强对理论知识的理解和掌握，课程完成理论授课的第二学期组织集中性实习环节，开展单片机应用系统的课程设计，使学生更深入地理解单片机软、硬件系统的基本组成和基本原理，掌握单片机应用系统开发和设计的基本方法，并提高能够利用单片机进行自动化系统及电子系统开发和设计的能力。

目前，受全球化COVID-19疫情的影响，按照国家的统一部署，各地高等院校均延迟开学，传统的教学方式已无法顺利进行，不能适应当前的疫情防控形势，除了无法讲授理论知识外，相应的实验课程也无法开展，因此必须尽快探索新的教育教学模式，以适应特殊时期的教学需求。

三、疫情期间教学组织模式的探索

根据《意见》的要求，河南省各高等学校以学校为单位进行统筹组织安排，根据学校实际情况，本着“合法合规、精准有效、方便快捷”的原则，坚持能够支持实时直播优先，优化已有合作平台课程，按需扩大合作平台范围、加大合作共建力度，为线上教学提供课程资源支撑。

接到通知后，安阳工学院立即组织本学期有教学任务的任课教师，开展雨课堂、超星、钉钉、腾讯等直播平台的安装、使用和培训工作，通过网络视频会议、网络指导培训等方式，指导任课教师进行网课平台的搭建。同时在原定开学日期的前一周，开展网络教学试播，指导学生正确使用直播软件，对有问题和困难的学生进行帮助指导，确保学生不掉队。

通过对几种直播软件平台进行测试后，最终选择“钉钉”直播平台作为单片机应用系统设计课程的直播授课软件。

四、单片机课程资源与教学计划安排

在结合线上直播的同时，通过统筹整合校内外课程资源，深入挖掘本专业的线上教学资源，选择了哈尔滨工业大学张毅刚教授的《单片机原理及应用》课程慕课作为学生课下学习资源，单片机理论课程使用的教材即为高等教育出版社，张毅刚教授主编的《单片机原理及应用》（第三版）教材，因此选择张毅刚教授的慕课资源作为学生的学习资源，将有助于学生加强对授课内容的理解。

表1 学时分配

单片机理论课的教学计划安排基本按照原教学计划进行，但由于直播教学受无法书写板书等限制，整体教学进度较慢，将在疫情结束开学后，以补课的方式完成原定的理论教学任务。单片机原理及应用的实验教学部分主要通过Keil C51编程软件和Proteus仿真软件，完成程序调试及仿真。如果疫情结束后返校集中进行实验，仍然会有集聚性风险，因此在直播教学中便开始进行实验软件的讲解，有电脑的同学可以先进行仿真软件的操作，并通过课后线上指导的方式解决软件操作中遇到的问题，其他同学可在返校后到实验室完成实验，这样达到人员分流，减少人员集聚带来的风险。

五、辅导和答疑

在直播教学过程中会在课上随时回答同学们通过直播留言板的提问，课下也会开通网上答疑通道，及时为学生做好答疑辅导，并在网上发布和批改作业。

六、考核及学生成绩评定

单片机课程的考核以理论考试为主，占总成绩的70%，作业及课上课下表现占10%，实验课成绩占20%。

表2 课程目标

表3 考核方式及成绩评定办法

七、结束语

在受全球突发性疫情的影响下，在短时间内由传统的课堂式教学改为线上直播教学，虽然为教学组织工作带来一定的困难，但是在学校教务管部门及相关职能部门的共同努力下，线上直播教学模式达到了预期的目标，确保在疫情防控期间保质保量的完成单片机的教学任务。

参考文献： 

[1]伍龙,苗磊,黄凯峰.新工科下单片机课程混合式教学模式改革探索与应用[J].淮南师范学院学报,2019,21(01):132-136.

[2]燕芳.基于雨课堂的单片机课程混合式教学改革探索[J].教育教学论坛,2019(30):90-91.

[3]刘守兵,陶春鸣,肖海红.“新型冠状病毒肺炎”时期单片机课程教学探索[J].电子制作,2020 (Z1):94-95.

Research on the Hybrid Teaching Reformation of MCU Course based on Online Teaching

Yang Huan,Du Shaohua

(College of Mechanical Engineering, Anyang Institute of Technology, Anyang Henan 455000)

Abstract : Affected by the global COVID 19(novel coronavirus disease 2019) outbreak, all Chinese colleges and universities have extended the opening time to the end of the outbreak. In order to overcome the influence of class suspension, the traditional classroom teaching mode cannot adapt to the special situation, so the ministry of education and local education departments have put forward some teaching guidelines, such as online classes. The education department of Henan province has issued guidelines on online teaching during the prevention and control of covid-19 epidemic, guiding colleges and universities to make full use of the existing national and other online education platforms and teaching resources to carry out online teaching activities. Based on online teaching, this paper explores and studies the hybrid teaching method for single-chip computer course, so as to ensure the quality of remote teaching during epidemic prevention and control.

Key words: COVID-19; Online teaching; MCU; Teaching reformation