唐紅雨，王 輝

(鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校 電子與信息工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

模塊化案例教學(xué)在高職工科課程教學(xué)中的應(yīng)用

唐紅雨，王 輝

(鎮(zhèn)江高等專科學(xué)校 電子與信息工程系，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

工科課程大多具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。針對目前工科課程教學(xué)中存在的問題，采用模塊化法和案例法相結(jié)合的教學(xué)法，在模塊中加入針對知識點(diǎn)的案例。把課程進(jìn)行模塊化劃分，設(shè)計(jì)相應(yīng)的案例，學(xué)生更容易掌握抽象難懂的知識點(diǎn)，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

模塊化教學(xué)法； 案例教學(xué)法； 高職

案例教學(xué)法(Case-Based Teaching)是一種以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法。案例本質(zhì)上是提出一種教育的兩難情境，沒有特定的解決之道，而教師于教學(xué)中扮演設(shè)計(jì)者和激勵(lì)者的角色，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論[1]。案例教學(xué)方法有一個(gè)基本的假設(shè)前提，即學(xué)生能夠通過對這些過程的研究進(jìn)行學(xué)習(xí)，在必要的時(shí)候回憶并應(yīng)用這些知識與技能。

模塊化教學(xué)法(MES)是以技能培訓(xùn)為核心的一種教學(xué)模式。

模塊化案例教學(xué)法是先把課程分成若干模塊，在每一模塊中加入案例教學(xué)法，它能創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的、寬松的課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)情境，通過呈現(xiàn)案例視角材料，分析討論，將書本中的理論與案例材料結(jié)合起來，并利用理論分析說明難度適中的案例內(nèi)容。模塊化案例教學(xué)可以加深學(xué)生對理論的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和分析問題、解決問題的能力。

1 現(xiàn)狀

隨著高職高專課程建設(shè)和教學(xué)改革的發(fā)展，在一些應(yīng)用性課程中使用好的教學(xué)方法來提高教學(xué)效果，已經(jīng)成為一個(gè)重要的研究課題。但在工科教學(xué)中，手段還不夠豐富，需要借鑒和融合其他學(xué)科的方法，增加教學(xué)的針對性。目前高職高專院校的專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革都已向縱深推進(jìn)，從原來的重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展到重點(diǎn)專業(yè)群建設(shè)和綜合實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，從原來的單個(gè)專業(yè)發(fā)展到以一個(gè)專業(yè)為核心、多個(gè)輻射專業(yè)相支撐的發(fā)展建設(shè)模式。發(fā)展和建設(shè)的思路已經(jīng)拓展，教學(xué)也必須跟上步伐，改革教學(xué)方法，利用多媒體技術(shù)提高教學(xué)的實(shí)效性是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，對案例教學(xué)法和模塊化教學(xué)法都有相應(yīng)的研究成果，但把兩種方法融合并應(yīng)用于工科課程教學(xué)的較少[2]。

隨著高校學(xué)生生源的下降，高職院校更是要面臨生源數(shù)量和質(zhì)量的雙重下降，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，只想混個(gè)文憑，存在專業(yè)技能有沒有無所謂的思想。工科課程要求學(xué)生具有一定的理論基礎(chǔ)知識，并能運(yùn)用知識解決實(shí)際問題，但其中的概念大多抽象難懂，如何激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣，深入探討，牢固掌握知識點(diǎn)是目前教學(xué)急需解決的問題。單一的教學(xué)法已很難滿足要求，必須把其他教學(xué)法融合進(jìn)來，才能達(dá)到良好的教學(xué)效果[3]。

深化教育教學(xué)改革是高職高專院校的重要發(fā)展趨勢。工科類教師不僅要注重理論和實(shí)踐教學(xué)，還要重視教學(xué)方法的改進(jìn)，如融合文科類的教學(xué)方法以提升課程的吸引力。

2 課程教學(xué)的目標(biāo)

根據(jù)《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》(教高〔2006〕16號)和《教育部關(guān)于加強(qiáng)高職高專教育人才培養(yǎng)工作的若干意見》(教高〔2000〕2號)等文件精神，高職高專院校正積極進(jìn)行課程建設(shè)和教學(xué)改革，踐行工學(xué)結(jié)合的教育思想。高職高專工科課程大多數(shù)是理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的課程，采用使用模塊化案例教學(xué)法，改進(jìn)教學(xué)手段和方法，可以提高教學(xué)效果和質(zhì)量[4]。

1) 促進(jìn)教學(xué)方法的多樣化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。模塊化案例教學(xué)法，以生動形象的案例代替枯燥無味的理論，具有真實(shí)性。其教學(xué)內(nèi)容是實(shí)例，給人以身臨其境之感，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過案例中的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，并提高學(xué)生實(shí)際設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā)能力。

2) 使學(xué)生牢固掌握課程知識。以“單片機(jī)原理與應(yīng)用”為例，讓學(xué)生掌握單片機(jī)各個(gè)功能模塊的工作原理，學(xué)會繪制硬件原理圖，掌握仿真單片機(jī)及其程序以及外部接口電路，掌握單片機(jī)仿真軟件Keil C51，Wave6000，Proteus ISIS的使用，真正做到學(xué)以致用，以適應(yīng)社會的需求。

3) 進(jìn)一步深化理論教學(xué)改革，使理論與實(shí)踐更有效地結(jié)合。模塊化案例教學(xué)法以案例為媒介，先把課程分成若干模塊，在每個(gè)模塊中加入若干生動案例，再通過仿真軟件Proteus把運(yùn)行結(jié)果直觀地展示給學(xué)生。以理論為分析基礎(chǔ)，模塊化學(xué)習(xí)，項(xiàng)目化考核。通過案例的探討和剖析，學(xué)習(xí)和應(yīng)用理論知識。

4) 進(jìn)一步深化教學(xué)改革，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。通過該方案可以有效提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力，讓學(xué)生通過設(shè)計(jì)模塊和案例，輕松掌握知識，具有一技之長。結(jié)合高職高專院校開展的“教學(xué)做”一體化教學(xué)改革，在工科課程教學(xué)上尤其是“學(xué)”和“做”環(huán)節(jié)，深入推進(jìn)該方案，是非常有意義的。

3 教學(xué)方案的實(shí)施

模塊化案例教學(xué)法在高職高專工科類課程中的實(shí)施，需要結(jié)合學(xué)校的重點(diǎn)專業(yè)群和綜合實(shí)訓(xùn)室建設(shè)，利用先進(jìn)的實(shí)訓(xùn)室條件，制定詳細(xì)的實(shí)施方案。重點(diǎn)環(huán)節(jié)包括如何進(jìn)行課程體系的模塊化，如何精心設(shè)計(jì)和選取案例，案例和模塊相關(guān)知識點(diǎn)的吻合度，案例的實(shí)現(xiàn)等，具體細(xì)節(jié)如下：

1) 課程模塊的劃分。模塊化的單片機(jī)案例教學(xué)，首先，把單片機(jī)系統(tǒng)分成若干個(gè)具有獨(dú)立功能又可以互相銜接的簡單模塊，然后，將案例教學(xué)法融合其中，將復(fù)雜難懂的指令、語法、編程及其電路分解，使編程簡單化、電路透明化。通過對各個(gè)模塊案例的學(xué)習(xí)，使學(xué)生牢固掌握相關(guān)電路原理設(shè)計(jì)及編程方法，達(dá)到學(xué)以致用，舉一反三的目的。

2) 模塊案例的設(shè)計(jì)。從學(xué)生的具體情況和興趣著手，每個(gè)模塊中的案例難度適中，把相關(guān)的基本概念和基本知識聯(lián)系到一起，用最短的時(shí)間和最有效的方法，使學(xué)生掌握抽象的理論知識，提高專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。

3) 案例的實(shí)施和優(yōu)化。教師根據(jù)模塊知識點(diǎn)選取案例進(jìn)行課程教學(xué)，同時(shí)，依據(jù)具體情況綜合使用多種教學(xué)方法。在各個(gè)模塊的案例安排及選擇上，教師要引導(dǎo)學(xué)生由發(fā)現(xiàn)模式的研究性學(xué)習(xí)向探究模式的研究性學(xué)習(xí)過渡，采用自主探究模式的研究性學(xué)習(xí)。在每一模塊的學(xué)習(xí)中，確定要解決的問題，并給出能實(shí)現(xiàn)某一目標(biāo)的參考程序代碼，讓學(xué)生進(jìn)行模仿和實(shí)際操作，同時(shí)不斷對模塊的案例進(jìn)行擴(kuò)充和優(yōu)化。

本教學(xué)方案的實(shí)施遵循循序漸進(jìn)的原則，分為教師和學(xué)生2條主線，分層次、分階段研究。教師主線是從模塊劃分、案例設(shè)計(jì)與實(shí)施到模塊案例庫的建立；學(xué)生主線是從產(chǎn)生興趣、明確學(xué)習(xí)目的、自主學(xué)習(xí)到參與評價(jià)教學(xué)。本教學(xué)方案的實(shí)施過程如圖1所示。

以“單片機(jī)原理與應(yīng)用”為例[5]，首先，把該課程分成單片機(jī)入門、單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)模塊、軟件模塊、內(nèi)部資源模塊(含定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信、中斷系統(tǒng))、外部擴(kuò)展模塊(含存儲器擴(kuò)展、I/O，A/D，D/A，人機(jī)接口)、綜合應(yīng)用模塊，如圖2所示。

每個(gè)模塊根據(jù)內(nèi)容設(shè)計(jì)若干個(gè)知識點(diǎn)的案例，并設(shè)計(jì)1個(gè)綜合案例，或幾個(gè)模塊設(shè)計(jì)1個(gè)綜合案例。這樣就把一本書的重點(diǎn)、難點(diǎn)分解開了，使教學(xué)更具有針對性，便于學(xué)生掌握。同時(shí)，又可以融合形成一些綜合案例，提高學(xué)生的對知識綜合運(yùn)用的理解。如在教授異步通信的類型時(shí)，針對學(xué)生不易掌握全雙工方式通信，設(shè)計(jì)一個(gè)案例[6]，如圖3所示，1，2號機(jī)把P1口的開關(guān)狀態(tài)通過TXD，RXD進(jìn)行互傳，把狀態(tài)信息送到P2口，并經(jīng)過2片7447驅(qū)動BCD碼數(shù)碼管顯示，1號機(jī)顯示信息反映的是2號機(jī)的開關(guān)狀態(tài)，2號機(jī)顯示的是1號機(jī)的開關(guān)狀態(tài)，還可以通過示波器VT觀察波形。有了例子，學(xué)生對全雙工含義的理解更容易了，再通過自己動手設(shè)計(jì)、連線，加深對知識點(diǎn)的印象，學(xué)習(xí)興趣更高了。

圖1 教學(xué)方案實(shí)施過程

圖2 單片機(jī)模塊劃分

圖3 全雙工異步通信

4 教學(xué)方案的創(chuàng)新點(diǎn)

高職高專類工科課程大多數(shù)是應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在教學(xué)過程中，穿插運(yùn)用CBE(Competency-Based Education)模式，即能力本位教育，它以掌握某一種職業(yè)的從業(yè)技能為教學(xué)目標(biāo)，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。模塊化案例教學(xué)以能力作為教學(xué)的基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)社會的擇業(yè)需求和學(xué)生的主體作用，教學(xué)形式靈活多樣，探究式學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)和評價(jià)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性。

1) 融合模塊化教學(xué)和案例教學(xué)，擴(kuò)充了高職高專工科課程的教學(xué)體系，進(jìn)一步深化了高職高專應(yīng)用型課程的教學(xué)改革，符合相關(guān)文件所提的提高高職高專課堂教學(xué)質(zhì)量的要求和“教學(xué)做”一體化的要求，創(chuàng)新了教師教育教學(xué)方法。

2) 把模塊化教學(xué)和案例教學(xué)法有機(jī)融合，豐富了教學(xué)手段，提高了生動性，進(jìn)而提高了教學(xué)效率。在教學(xué)過程中，利用直觀的案例仿真，使教師在課堂上有東西可授，學(xué)生有知識可學(xué)，同時(shí)，可以讓學(xué)生直接看到形象的運(yùn)行結(jié)果，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。

3) 該方法重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識的技能和技巧、自我管理和自我發(fā)展以及與他人合作共事的能力。每位學(xué)生均可參與實(shí)驗(yàn)操作和仿真案例，由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，提高了協(xié)調(diào)能力、知識遷移能力、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。

5 實(shí)踐意義

隨著高職高專教育教學(xué)改革的深入，尤其是工科類課程的教學(xué)改革，已經(jīng)從單純的“教和學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖虒W(xué)做”，提高實(shí)踐動手能力勢在必行，需注意理論教育和實(shí)踐教育的雙重把握。若采用理論課與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)分開進(jìn)行的傳統(tǒng)教學(xué)模式，就會使該課程枯燥乏味，學(xué)生只是被動機(jī)械地去記憶基本原理。模塊化案例教學(xué)，在項(xiàng)目的實(shí)踐中完成課程知識的學(xué)習(xí)，利于學(xué)生對硬件結(jié)構(gòu)和基本原理融會貫通。不斷研究和探索，可進(jìn)一步完善學(xué)校人才培養(yǎng)方案，使教學(xué)模式更加科學(xué)合理，為培養(yǎng)高質(zhì)量的技能型人才奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1) 對教學(xué)的意義。不僅對工科課程教學(xué)模式有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，而且對其他課程的教學(xué)模式改革起著重要的借鑒和指導(dǎo)作用。

2) 對教師的意義。教師在教學(xué)過程中起主導(dǎo)作用，必須熟練掌握教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)更新知識，善于反思，及時(shí)總結(jié)，用以指導(dǎo)自己的實(shí)踐。案例教學(xué)在單片機(jī)教學(xué)中的運(yùn)用研究有利于提高教師自身的素質(zhì)和教學(xué)水平。

3) 對學(xué)生的意義。案例教學(xué)重視學(xué)生的參與性與主動性，結(jié)合能力本位教育和分模塊教學(xué)，可以促進(jìn)學(xué)生群體思考和主動學(xué)習(xí)，能把枯燥的學(xué)習(xí)變成生動的學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效率。

4) 對培養(yǎng)目標(biāo)的意義。強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)技能培養(yǎng)，提高就業(yè)競爭能力，實(shí)現(xiàn)高職高專的人才培養(yǎng)目標(biāo)。目前，技術(shù)日新月異，高校采用傳統(tǒng)封閉型的課程教學(xué)培養(yǎng)的學(xué)生已難以滿足社會對專業(yè)型人才的迫切需求。采用模塊化案例教學(xué)是培養(yǎng)單片機(jī)技術(shù)人才的一條有效途徑。

6 結(jié)束語

模塊化案例教學(xué)法具有較好的推廣價(jià)值，目前在工科課程教學(xué)中應(yīng)用還不多。隨著高職高專教學(xué)改革的深入，該方法可作為其他課程應(yīng)用案例教學(xué)法的重要參考，對高職高專課程建設(shè)具有重要的借鑒價(jià)值。

[1] 魯娟娟,王高山.案例教學(xué)法在EDA教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010(2):57-58.

[2] 張文昭，李艷芳，劉愛琳，等.任務(wù)驅(qū)動法和項(xiàng)目教學(xué)法整合在單片機(jī)課程中的實(shí)踐[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，31(12)：99-101.

[3] 侯玉寶.現(xiàn)代教學(xué)方法與先進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的融合[J].華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2009(15):61-62.

[4] 陳洪財(cái).基于單片機(jī)的模塊化教學(xué)研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(6):84-85

[5] 畢萬新,李明.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2008:25-38.

[6] 曾燕,賈振國.Proteus仿真技術(shù)在單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用[J].長春工程學(xué)院學(xué)報(bào),2011,12(1):132-134.

〔責(zé)任編輯： 盧 蕊〕

Applicationofmodularcaseintheengineeringcurriculumteaching

TANG Hong-yu， WANG Hui

(Electron and Information Department, Zhenjiang College, Zhenjiang 212003, China)

Most of the engineering courses have strong practicality. Based on the existing problems in the teaching of the engineering courses, this thesis proposes combining the modular method and case study method. The integrated ways of Adding modular knowledge to the cases, dividing the curriculum into several modules, and designing the corresponding cases can help students to grasp abstract knowledge and achieve a good teaching effect easily.

module teaching method; case teaching method; higher vocational college

2014-09-23

江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2013年度課題(D/2013/03/078)；第二期江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究課題(ZC229)；鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校2014年實(shí)踐教學(xué)改革項(xiàng)目(GZ2014S1208)

唐紅雨(1975—)，男，江蘇句容人，副教授，碩士，主要從事特種電機(jī)的非線性控制、路機(jī)的智能控制研究；王 輝(1980—)，男，湖南懷化人，講師，主要從事嵌入式系統(tǒng)研究。

G642.4

： C

：1008-8148(2015)01-0111-04