《单片机原理与应用》是高职院校电子类、电气类、机电类等专业开设的一门非常重要的专业基础课。由于“单片机”是一门理论性和实践性都很强的课程, 学生不仅要学好基础知识, 还要勤动手实践, 不仅要学习抽象的逻辑电路, 还要会编写应用程序, 更要注重软硬件结合。所以, 学生普遍感到“单片机”课程非常难学, 很容易产生厌学的情绪。因此, 这就要求教师在单片机课程教学中不断探索和实践新的教学模式, 以适应就业市场对高职技能型人才所提出的要求。
因此笔者综合自身学习以及教学经验, 现对单片机课程教学改革进行积极的探索和尝试, 对职业教育有一定的参考价值。
1 目前单片机课程教学中存在的问题
1.1 教学手段和教学方法单一
目前该课程仍施行传统的教师讲授型教学方式, 以教师授课为主, 师生互动较少;课程基本概念、基本原理阐述多, 学生实践动手机会少;学生又缺乏对单片机的感性认识, 造成理解上的困难;内容更新慢, 理论与实践脱节, 阻碍了学生学习兴趣和教学的实效性。
1.2 实验教学存在弊端
目前, 单片机实践教学大多采用众多功能模块简单堆砌的商品化实验箱来完成程序的验证, 学生往往只需连接几根跳线即可完成单片机课程相关内容的实验, 由于学生不清楚实验箱的电路结构, 很难独立编出完整的实验程序。另外, 采用商品化的教学实验箱来做验证性实验, 学生主观能动性的发挥受到限制, 达不到开设单片机实验课的目的。
1.3 考核方式
现行单片机课程的考核方法主要采用以卷面理论考试为主, 这种考核办法不能全面反映学生对该课程的掌握情况, 尤其是学生的应用能力、动手能力和创新能力很难从试卷上反映出来, 常常会出现“考试得高分, 实训得低分”的现象。多数学生往往靠死记硬背的方式通过该课程的考试, 但是在实际应用方面离教学所要求达到的目标还差很远, 背离高职教育培养技能型人才的目标。
2 教学改革的探索与实践
2.1 探索建构网络环境下的新型教与学模式
我院单片机的课程在大学二年级开设, 学生有了一定的自学能力和较强的思辨能力。曾经学习计算机应用、Internet应用课程, 具有一定的计算机操作、网页制作能力, 同时他们有较强的信息搜索能力。互联网上有着丰富的教学资源, 探讨基于网上资源利用的自主—协作学习的新型教学模式和以学生为主体, 老师为引导的新教学理念, 提高学生的学习兴趣和信息素养以及自主——协作学习的能力 (图1) 。
网络资源利用的教学模式教师要充分利用互联网查找教学资源, 制作好电子教案, 建立教学资源库;教师向学生推荐丰富的网站资源, 建立课程网站, 布置作业, 引导学生自主、协作学习。
学生应在Internet的网络课室, 自建单片机原理与应用教学网站以及其它网上资源, 应用行动研究方法开展教学试验, 力求培养教师与学生适应信息化环境教与学的能力;利用网络教学评价工具, 实现并加强评价的实时性与动态性。
比如利用单片机技术网站以及其它网上资源进行教与学专题教学设计之一。
学习内容:“单片机原理与应用的发展史及实际运用”。
学习任务: (1) 通过单片机原理与应用教学网站以及相关资源的学习, 了解单片机的发展过程, 理解单片机的原理、本质以及当前单片机技术在各个领域的运用状况和给我们的生活带来哪些便利以及它发展前景。 (2) 以小组为单位, 从自己理解的角度, 用网页形式或word文档展示作品。
在教学过程中, 教师可以通过课堂观察、问卷调查或收集学生论坛意见等方式听取学生意见, 进行反思, 分析原因, 采取对策, 优化完善教学设计。
网络资源利用的教与学, 使课堂教学延伸到了课外, 学生也可以在课余时间利用网上数字图书馆来查找学习资料, 访问好的单片机学习网站和技术论坛, 探讨学习中的各种问题;使学生感到自己的学习与实际应用及科技前沿并不遥远, 从而更加增强他们学习的兴趣和信心, 培养学生自主解决问题的能力, 也为一部分学有余力的同学在单片机领域的进一步深入学习和探索指引了方向。
2.2 丰富课程设计教学内容
课程设计环节使学生综合利用所学理论知识进行系统的应用设计, 是培养学生实践能力和综合素质的有效手段。根据高等职业教育的培养目标, 教学应设置课程设计环节。
课程设计这一阶段教师可以给出参考题目 (如篮球记分器设计、步进电机的控制、电子音乐盒的设计、电子时钟的设计、数字温度计的设计、秒表系统的设计、多路抢答器设计等) , 要求每个学生选题不局限于一个题目, 鼓励和提倡以小组的形式选题, 可以避免同题目可能出现的同学之间抄袭现象。题目选定后, 教师放手让学生独立完成设计, 独立挑选电子元件, 独立设计电路图, 经指导教师审核通过后, 独立焊接电路板, 编程并调试成功, 若遇到问题时, 教师再加以适当指导。最后, 提交课程设计报告。报告内容包括详细的设计方案、硬件原理图、流程图、源程序和结果分析等。课程设计这一过程学生的独立开发能力会得到很好的锻炼, 综合应用能力会得到极大的提高。
2.3 改革考核方式, 注重能力考核
考试是衡量教学成果的重要手段。如果采用合理的考核方式, 就能促进学生学习的积极性, 达到检验教学成果、教学目标的完成情况的目的。此外, 教师也要根据考核结果的分析, 改进教学手段和质量。因此在教改中, 应以注重能力考核为主的考核新模式, 打破单一纯理论笔试考核体系, 加大实训考核力度, 这样才能全面考核学生的理论掌握与实际应用能力, 学生综合开发单片机产品的能力得到培养, 与用人单位对学生在工程实践能力方面的要求不谋而合, 对提高学生就业率有很好的促进作用, 其具体总成绩评定见表1。
3 结语
以上是对高职《单片机原理与应用》课程教学改革所做的初步探索。笔者认为只要不断改进教学方法、丰富教学手段, 加强实践能力的培养, 注重理论联系实际, 就能激发学生的学习兴趣, 取得较好的教学效果。教学内容要随着新技术的应用而不断更新, 如何将教学改革进行得更加深入系统, 因此教改方案还有待于改进和完善, 还需要我们教师共同努力、不断探索。只有这样, 才能更好地完成单片机课程的教学任务, 满足高职教育培养技能型人才的要求。
摘要：改革与创新教学方法, 不仅是课程建设的需要, 也是培养高技能人才的需要。本文从分析当前单片机课程教学中存在的问题入手, 提出了网络环境下的新型教与学模式和注重能力考核为主的教学改革方案, 以适应新形势下高职技能型人才培养需求。
关键词：单片机,教学改革,实践能力
参考文献
[1] 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) :31～34.
[2] 陈玉平.《单片机应用技术》课程教学方法改革与研究[J].武汉科技学院学报, 2008, 21 (2) :92～94.