摘要:針對(duì)傳統(tǒng)單片機(jī)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,以及企業(yè)對(duì)高職高專學(xué)生提出的崗位要求,提出了以“學(xué)生為主、老師為輔”的,將啟發(fā)式教學(xué)和項(xiàng)目教學(xué)法相結(jié)合的教學(xué)方法,并用于在高職高專單片機(jī)課程教學(xué)中的探索和應(yīng)用實(shí)踐。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明:?jiǎn)l(fā)式教學(xué)法使學(xué)生能夠更好的理解課程中所使用到的理論基礎(chǔ),同時(shí)項(xiàng)目制作極大地激發(fā)了高職生的學(xué)習(xí)積極性,有效促進(jìn)了單片機(jī)工程開(kāi)發(fā)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),整體教學(xué)質(zhì)量得到很大改善。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);高職教育;項(xiàng)目教學(xué);啟發(fā)式教學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 17-0000-02
1 引言
廣西位于我國(guó)西部,根據(jù)我國(guó)發(fā)展西部的策略及廣西北部灣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)規(guī)劃,廣西已經(jīng)具備承接電子信息制造業(yè)轉(zhuǎn)移的條件,電子信息產(chǎn)業(yè)有很大的發(fā)展空間。電子信息專業(yè)加工制造產(chǎn)業(yè)群缺少一支數(shù)量較多、素質(zhì)較高的人才,特別是電子設(shè)計(jì)的高級(jí)人才。廣西主攻電子信息的高校每年能培養(yǎng)的電子信息方向的人才不足6000人,不能滿足市場(chǎng)人才缺口。電子技術(shù)的高技能人才仍有很大的就業(yè)前景。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程是培養(yǎng)高素質(zhì)電子設(shè)計(jì)人才的基礎(chǔ)。
電子信息工程專業(yè)的學(xué)生主要從事電子高新企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、調(diào)試、生產(chǎn)、檢測(cè)等。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)這門課主要培養(yǎng)學(xué)生利用單片機(jī)從事簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、調(diào)試等。因此,電子信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)對(duì)于電子技術(shù)的高技能人才可能會(huì)有以下要求:
要求能夠理解并且掌握單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),了解一些常見(jiàn)單片機(jī)和外圍器件的引腳功能。
具有一定的電路布線基本知識(shí),可以看懂典型單片機(jī)外圍電路圖,明白串口等各種通信技術(shù)的電路連接規(guī)范,能夠有一定的硬件調(diào)試能力。
掌握單片機(jī)的指令操作系統(tǒng),懂得用中斷、定時(shí)器實(shí)現(xiàn)特定功能,看得懂單片機(jī)軟件流程圖,并根據(jù)其調(diào)試程序。
具備將單片機(jī)軟件和硬件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試的能力。
2 單片機(jī)教學(xué)中存在的問(wèn)題及解決方案
2.1 單片機(jī)教學(xué)中存在的問(wèn)題。想要能夠在高新電子企業(yè)里進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)、調(diào)試、生產(chǎn)和檢測(cè),就必須對(duì)使用單片機(jī)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品的基本流程和工藝有一定深入的了解,這就要求學(xué)生從單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),到其最小系統(tǒng)的擴(kuò)展及外圍各種器件的應(yīng)用,然后進(jìn)一步到單片機(jī)的指令系統(tǒng)以及軟件的編寫都有清晰的了解和認(rèn)識(shí)。但是在傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)中,往往會(huì)出現(xiàn)以下幾項(xiàng)問(wèn)題:
(1)單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì),是基于其他幾門基礎(chǔ)課如電路、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù),針對(duì)這幾門課,高職學(xué)生的學(xué)習(xí)相對(duì)更注重于實(shí)踐,因此開(kāi)設(shè)的課時(shí)比較有限,課程的深度就相對(duì)較淺,這就給學(xué)生留下了復(fù)雜難懂的印象,使其缺乏學(xué)習(xí)積極性。
(2)單片機(jī)的指令系統(tǒng),在傳統(tǒng)教學(xué)中,往往是使用的是匯編語(yǔ)言,其在時(shí)序和邏輯上不是太容易讓學(xué)生理解,可讀性差,在編程調(diào)試的時(shí)候,讓學(xué)生容易有挫敗感。
(3)單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)都是以實(shí)驗(yàn)箱為主,而且實(shí)驗(yàn)往往都是屬于驗(yàn)證性的,沒(méi)有讓學(xué)生有工程開(kāi)發(fā)的概念,沒(méi)能從一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的角度去進(jìn)行思考;同時(shí)在軟件設(shè)計(jì)時(shí),也不注意畫流程圖,進(jìn)而在調(diào)試的過(guò)程中也不會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。
2.2 有針對(duì)性的解決方案。如何解決傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)中容易產(chǎn)生的問(wèn)題,使高職學(xué)生能夠掌握過(guò)硬的單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用的能力呢?通過(guò)教學(xué)中的實(shí)踐表明:基于以“學(xué)生為主,老師為輔”將啟發(fā)式教學(xué)與項(xiàng)目教學(xué)法相結(jié)合的教學(xué)方法運(yùn)用到單片機(jī)課程教學(xué)中;其中啟發(fā)式教學(xué)法有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)發(fā)揮主觀能動(dòng)性的驅(qū)動(dòng)去學(xué)好單片,同時(shí)運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法,使同學(xué)們?cè)趯?shí)踐中出真知,掌握工程項(xiàng)目的一系列開(kāi)發(fā)流程,真正的達(dá)到和完成職業(yè)教育的目標(biāo)。
啟發(fā)式教學(xué)方法就是以學(xué)生為中心,有效地激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。啟發(fā)式教學(xué)方法滲透在我們教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)方面,被譽(yù)為教學(xué)方法的靈魂。啟發(fā)式教學(xué)要求教師善于引導(dǎo)轉(zhuǎn)化,運(yùn)用一定的手段和方法,把書(shū)本知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的具體知識(shí),其教學(xué)實(shí)質(zhì)不是“授之以魚(yú)”,而是“授之以漁”教師在授課過(guò)程中應(yīng)逐步通過(guò)一些感性的表達(dá)方式,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)想去,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生掌握解決問(wèn)題的方式方法,讓學(xué)生直接參與到教學(xué)中,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中有成就感,把填鴨式教學(xué)變成學(xué)生積極主動(dòng)地去尋找知識(shí),獨(dú)立鉆研啟發(fā)式教學(xué)的形式是積極設(shè)問(wèn)并引導(dǎo)學(xué)生自己去思考,對(duì)思考方式只是進(jìn)行點(diǎn)撥和引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)于問(wèn)題大膽猜測(cè)想象和聯(lián)想,而不是簡(jiǎn)單地問(wèn)答,培養(yǎng)學(xué)生深入思考和獨(dú)立鉆研的能力。
項(xiàng)目教學(xué)法是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目的完成,不但可以學(xué)習(xí)知識(shí),提高工作中與其他同學(xué)協(xié)調(diào)合作的能力,還可以充分發(fā)掘他們的創(chuàng)造潛能,并促使其在動(dòng)手能力等方面不斷提高項(xiàng)目教學(xué)法在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用又體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用,充分地展示現(xiàn)代職業(yè)教育以能力為本的價(jià)值取向,使課堂教學(xué)的質(zhì)量和效益得到更大幅度的提高。
因此,對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方法的改革勢(shì)在必行,使得現(xiàn)今職業(yè)教育能夠更好的完成從理論知識(shí)到職業(yè)能力的轉(zhuǎn)化。
3 教學(xué)方法的改革
針對(duì)以上提到的傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)中所存在的一些問(wèn)題,以及提出的解決方案;為了更好的將其落實(shí)到實(shí)際的高職單片機(jī)教學(xué)中,進(jìn)行教學(xué)模式的改革是勢(shì)在必行的;將啟發(fā)式教學(xué)法與項(xiàng)目教學(xué)法相結(jié)合,運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)中,是學(xué)生提高學(xué)習(xí)的興趣和目的性,并能夠有效的將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的職業(yè)技能。
3.1 提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。俗話說(shuō):“興趣是最好的老師”。在進(jìn)行課程介紹的時(shí)候,老師不僅僅要用PPT將單片機(jī)的各種實(shí)際中的應(yīng)用實(shí)例圖文并茂的展示出來(lái),讓學(xué)生對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域有個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。同時(shí)還要結(jié)合一些有趣的實(shí)物,如“旋轉(zhuǎn)LED顯示屏”、“電子語(yǔ)音萬(wàn)年歷”等由單片機(jī)制作的實(shí)物帶到同學(xué)們面前,結(jié)合實(shí)物,聲情并茂的將單片機(jī)的工作原理及應(yīng)用范圍,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這門課產(chǎn)生興趣,進(jìn)而想學(xué)習(xí)并且學(xué)好這門課。
3.2 在教學(xué)模式上進(jìn)行創(chuàng)新。1)“邊講邊做”。把課堂“搬進(jìn)”實(shí)驗(yàn)室,在講授理論的過(guò)程中,學(xué)生可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)并消化。2)“項(xiàng)目切割教學(xué)”。將復(fù)雜、貼近生活、有趣的項(xiàng)目切割成幾個(gè)子模塊,并有順序、有目的、由淺入深的講授,最后組合成一個(gè)完整的項(xiàng)目。3)“自主發(fā)揮創(chuàng)新”。學(xué)生可根據(jù)自己的邏輯思維設(shè)計(jì)電路和編程;也可使用軟件平臺(tái)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間。4)“生產(chǎn)線體驗(yàn)”。與電子生產(chǎn)廠家聯(lián)合,互助雙贏!學(xué)生可到生產(chǎn)線參觀學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)等。學(xué)校可根據(jù)廠家的要求對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。
3.3 將教學(xué)方法運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)中。1)啟發(fā)式教學(xué)。對(duì)于課堂上所涉及到的程序、電路可事先設(shè)計(jì)好,并用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行演示。此種教學(xué)方式在感性的層面上的驗(yàn)證理論知識(shí)的同時(shí),又可很好的增加課堂氣氛,啟發(fā)學(xué)生將理論知識(shí)和實(shí)際相結(jié)合。甚至作品、題目可由學(xué)生提出,而老師根據(jù)學(xué)生思路、愛(ài)好把電路系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)出來(lái),引導(dǎo)學(xué)生的開(kāi)發(fā)工程項(xiàng)目的意識(shí),同時(shí)也進(jìn)一步增加師生的交流、提高互動(dòng)性。2)項(xiàng)目教學(xué)。將難度比較大的項(xiàng)目根據(jù)教學(xué)內(nèi)容分成幾個(gè)小模塊,根據(jù)每塊知識(shí)組成結(jié)構(gòu)不同的特點(diǎn),分時(shí)、分難度有計(jì)劃的講授。同時(shí),也可將學(xué)生分組對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分模塊研究,根據(jù)每個(gè)學(xué)生的不同情況,讓其從已掌握部分來(lái)研究還未熟悉的模塊,逐一擊破各個(gè)難題,從而克服學(xué)生不敢動(dòng)手、不想動(dòng)手的問(wèn)題。
在逐一問(wèn)題都得到解決后,學(xué)生學(xué)習(xí)的信心將會(huì)得到很大的激勵(lì);在這樣的基礎(chǔ)上,再讓其去完成更多的項(xiàng)目;這樣幾個(gè)任務(wù)下來(lái),學(xué)生將可以熟練掌握單片機(jī)項(xiàng)目的整個(gè)開(kāi)發(fā)流程,其中的知識(shí)點(diǎn)也能夠全部掌握了。
在項(xiàng)目教學(xué)法具體實(shí)施過(guò)程中又可以分為以下幾個(gè)步驟:
(1)教師進(jìn)行項(xiàng)目的分割。在進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)法時(shí),首先教師要通過(guò)實(shí)物展示的形式,將要實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)項(xiàng)目通過(guò)實(shí)物的形式展示在大家面前,給學(xué)生們以感性的認(rèn)識(shí)。根據(jù)項(xiàng)目中各個(gè)模塊知識(shí)點(diǎn)的不同,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分塊,并針對(duì)每個(gè)子模塊塊的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,培養(yǎng)學(xué)生針對(duì)性的進(jìn)行分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)的知識(shí)點(diǎn)和項(xiàng)目的模塊一一對(duì)應(yīng),進(jìn)而能夠完整的掌握整套的理論基礎(chǔ)知識(shí)。
(2)計(jì)劃的制定和實(shí)施。通過(guò)老師對(duì)于知識(shí)點(diǎn)和各個(gè)子模塊一一對(duì)應(yīng)的講解,學(xué)生們分組完成項(xiàng)目。通過(guò)分工,每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)一個(gè)子模塊,每個(gè)學(xué)生要寫出其完成該子模塊的計(jì)劃和步驟,在經(jīng)過(guò)教師檢查并同意后予以實(shí)施。
(3)項(xiàng)目的監(jiān)督和評(píng)估。在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中,難免出現(xiàn)學(xué)生知識(shí)理解不透徹,出現(xiàn)方向性錯(cuò)誤的問(wèn)題。針對(duì)這樣的情況,教師要發(fā)揮其指導(dǎo)和監(jiān)督的作用,在監(jiān)督項(xiàng)目按預(yù)定計(jì)劃實(shí)施的同時(shí),還要有小問(wèn)題單一輔導(dǎo),共性問(wèn)題集中講解的教學(xué)手段,引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在遇到問(wèn)題時(shí),首先是引導(dǎo)學(xué)生問(wèn)題的著手點(diǎn)在哪,讓其逐一檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并解決問(wèn)題;讓出現(xiàn)的問(wèn)題從教師解決,教師提示學(xué)生解決到學(xué)生自主分析并解決的這樣一個(gè)過(guò)程,充分體現(xiàn)了“學(xué)生為主,教師為輔”的教學(xué)理念。
在項(xiàng)目完成之后,教師要根據(jù)項(xiàng)目的完成情況,和學(xué)生遇到問(wèn)題后解決的效果來(lái)進(jìn)行評(píng)估。教師對(duì)于學(xué)生成績(jī)的評(píng)定分兩部分,一部分是學(xué)生的平時(shí)成績(jī),主要考察的是學(xué)生在遇到問(wèn)題后,解決問(wèn)題的思路與方法是否得當(dāng),在教師引導(dǎo)后,是否能夠自己自主的完成問(wèn)題的分析和解決;另一部分是項(xiàng)目的綜合評(píng)定,這部分主要考察的是學(xué)生完成項(xiàng)目時(shí)候的工程意識(shí),要求每個(gè)項(xiàng)目小組進(jìn)行項(xiàng)目答辯,匯報(bào)他們?cè)谕瓿身?xiàng)目過(guò)程中計(jì)劃完成的過(guò)程和收獲的經(jīng)驗(yàn),并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)共享,培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。
(4)根據(jù)學(xué)生實(shí)習(xí)企業(yè)的反饋和需要不斷調(diào)整教學(xué)大綱。隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,同時(shí)市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品的需求也在不斷的變化,對(duì)于產(chǎn)品中單片機(jī)的應(yīng)用也在不斷的變革,而市場(chǎng)的需求就是企業(yè)的需求,因此我們培養(yǎng)學(xué)生也要能夠勝任這樣的需求?;谶@樣的原因,我們也要根據(jù)市場(chǎng)需求的變化適時(shí)的調(diào)整我們的教學(xué)大綱,按需培養(yǎng),同時(shí)也讓學(xué)生能有更好的就業(yè)前景。
4 改革所獲得的成效
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試點(diǎn)性課程改革、探索與實(shí)踐,基于啟發(fā)式教學(xué)和項(xiàng)目教學(xué)法相結(jié)合的教學(xué)模式在單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中得到了成功的運(yùn)用,取得了不錯(cuò)的效果。其主要改進(jìn)在:通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)法,通過(guò)有趣好玩的實(shí)物帶入課堂,吸引學(xué)生注意,提高學(xué)生學(xué)習(xí)情趣,進(jìn)而結(jié)合實(shí)物講解理論知識(shí),讓學(xué)生對(duì)于單片機(jī)的學(xué)習(xí)逐漸由感性的認(rèn)識(shí),上升為理性認(rèn)識(shí),最終成為自己的一項(xiàng)技能。同時(shí),將平常電子信息產(chǎn)業(yè)中企業(yè)常用到的一些產(chǎn)品模型改造成為項(xiàng)目,運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法,將項(xiàng)目融入到實(shí)際教學(xué)中去,根據(jù)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的不同,又將項(xiàng)目分割成為一個(gè)個(gè)子模塊,讓學(xué)生根據(jù)自己的能力和情況,加以完成。讓學(xué)生想學(xué)什么就做什么,帶著任務(wù)和問(wèn)題,邊做邊學(xué),并和其他同學(xué)進(jìn)行合作,完成整個(gè)項(xiàng)目。在這一過(guò)程中,通過(guò)教師引導(dǎo)、自己探究、小組合作、講解討論、總結(jié)提高等多種形式使學(xué)生完成從理論知識(shí)到職業(yè)能力的轉(zhuǎn)化。
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[作者簡(jiǎn)介]葉俊明(1982-),男,福建廈門市,桂林電子科技大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,助教,學(xué)士,F(xiàn)PGA應(yīng)用。