董三鋒
(西京學(xué)院,西安 710123)
單片機原理及其應(yīng)用課程是機械、自動化、計算機、電子信息等專業(yè)的必修課,很多民辦高校教師都在探索如何改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等,以求更好更快的提高學(xué)生運用單片機知識的水平,對學(xué)生的就業(yè)時崗位適應(yīng)能力的提高和學(xué)校的發(fā)展都具有十分現(xiàn)實的意義。
通過調(diào)查幾個民辦本科高校,并與電子類教師們進行教學(xué)上的交流,發(fā)現(xiàn)民辦本科單片機教學(xué)中的共性問題:
進入三本民辦本科院校的學(xué)生總體上底子就比較薄弱,自覺學(xué)習(xí)能力不十分強;高等數(shù)學(xué)、計算機操作基礎(chǔ)、C語言程序設(shè)計、數(shù)字電路等課程為本門課程先修課,在學(xué)這些選修課時存在似是而非,似懂非懂的情況,使單片機課學(xué)習(xí)起來比較吃力,如:輸入程序速度太慢,一節(jié)課就輸入了20多行,僅僅能驗證一下一兩個實例,很難有時間按自己思路自己編寫、調(diào)試程序、仿真解決問題;C程序設(shè)計結(jié)構(gòu)不熟練,寫起來費力費時;芯片引腳功能不清楚造成連接線路出問題。
大部分學(xué)校采用重點高校編寫的教材,理論性強,內(nèi)容多,實例少;加上編排不盡合理,不符合學(xué)生的認知規(guī)律,造成學(xué)生學(xué)習(xí)難度大,降低了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
普遍采用單一的閉卷考核方式,對實踐環(huán)節(jié)考核不注重,考的知識更多是死記硬背的內(nèi)容,靈活運用的少,導(dǎo)致學(xué)生動手能力不強,學(xué)習(xí)積極性不高。
理論和實踐分兩個時間和地點進行,不能做到理論講完就動手實驗,鞏固所學(xué);實踐課更多的情況學(xué)生只按實驗指導(dǎo)書上在實驗箱上做簡單的連線,沒有整體電氣原理圖概念,沒能做到真正理解消化;加上實驗條件和課時限制,不可能每組學(xué)生都能得到教師的指導(dǎo),使學(xué)習(xí)效果隨課程的深入變的更糟。
針對以上現(xiàn)有問題,單片機及其原理課的改進從以下幾個方面入手:
(1)增加實驗和開設(shè)實訓(xùn)課;從實驗原來的8學(xué)時增加到32學(xué)時。增加2學(xué)時c語言程序設(shè)計基礎(chǔ)知識的鞏固時間,增加2學(xué)時鞏固數(shù)字電路基本理論,尤其是TTL反相器、CMOS門電路、譯碼器,D/A,A/D轉(zhuǎn)換等知識,總之使實驗課時不少于理論課時。開設(shè)實訓(xùn)課是必不可少,通過實訓(xùn)可以使學(xué)生做一個完整的設(shè)計,才能真正掌握單片機整個開發(fā)流程及工作原理。
(2)教學(xué)方式多元化。1)剛開始授課時可以采用仿真器和開發(fā)板進行演示,因為對初學(xué)者來說,上來直接進行制作面包板難度可想而知。仿真器和開發(fā)板相對獨立,可以使初學(xué)者快速入門,并且在老師教的情況下,學(xué)生可以更好的理解實驗。接著就要再開發(fā)板的基礎(chǔ)上搭設(shè)一些外圍電路,如紅外傳感模塊、電機模塊等。最后的實訓(xùn)階段完全有學(xué)生自己搭設(shè)面包板,進而做簡單的電路板;2)一些知識點可以采用項目案例驅(qū)動方式授課。如定時器、延時、數(shù)碼管顯示等知識點可以用如99秒倒計時的設(shè)計來完成,單片機I/O結(jié)構(gòu)和輸入輸出知識點時,可以用單燈發(fā)光、單燈閃爍、流水燈案例來完成。3)不局限于大綱計劃,引進一線的單片機工程師來授課、做講演、做輔導(dǎo),使學(xué)生熟知社會和企業(yè)需要的單片機人才需要具備怎樣的技能、當(dāng)前單片機發(fā)展的狀況以及在實際操作中的技巧、經(jīng)驗,讓學(xué)生不斷的吸取他們的一線實戰(zhàn)經(jīng)驗,更好的為走上崗位做好準備。
(3)考試方式的多元化。1)第一種方式就是分層次考核,經(jīng)過一個月的學(xué)習(xí)后,采用摸底考試加簡單動手搭電路加自薦的方式,將學(xué)生單片機水平分成三個等級:一般、中等、優(yōu)秀。之后講理論知識時,采用的實例難度逐步加大,從容易到較難,到難,分別對應(yīng)每個層次學(xué)生學(xué)習(xí)??荚嚥捎霉P試+實踐考試;筆試只考基礎(chǔ)知識,占35%;實踐考試主要考核學(xué)生的動手能力、分析解決問題的能力,占65%,注意這項打分時要結(jié)合相應(yīng)的等級,體現(xiàn)學(xué)生動手能力增長情況給分;2)第二種方式就是小組交作品,就是運用所學(xué)知識來解決現(xiàn)實生活中的問題,如答題器、聲控大門、家庭防盜報警器等讓2-3名學(xué)生在課余節(jié)假日中去學(xué)去完成,上交實驗報告、作品和小組分工情況說明。根據(jù)作品實現(xiàn)的功能、小組工作量,撰寫報告的情況來綜合打分;3)第三種考核方式主要針對被選拔參與各種電子大賽的這部分學(xué)生,通過他們的設(shè)計作品,指導(dǎo)教師的意見以及大賽中的表現(xiàn)綜合打分。
(4)定期開展校級單片機設(shè)計大賽和積極參與省級電子大賽,為進一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高動手能力,每年組織一次電子創(chuàng)新設(shè)計比賽,將優(yōu)秀成果全校展示,以激發(fā)低年級的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。比賽中比較好的作品可以作為今后案例教學(xué)中的素材。參加省級電子大賽可以知道我校的水平在全省的排名,也是體現(xiàn)一個學(xué)校單片機教師和學(xué)生實力的一個機會。
(5)加大課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)力度;很多民辦本科高校在積極做這一塊,已經(jīng)取到了良好的效果。通過精品課建設(shè),可以使學(xué)生了解單片機最新的書籍,最新技術(shù)和單片機最新設(shè)計的領(lǐng)域等。通過在線MOOC、微課視頻,使學(xué)生的學(xué)習(xí)不受時間和空間的限制,不定期的更新具有代表性的、應(yīng)用性的問題,組織學(xué)生一塊討論分析。鼓勵學(xué)生登錄單片機發(fā)展和技術(shù)相關(guān)的論壇,提高學(xué)生的交流能力,擴大學(xué)生單片機的知識面。全員共享優(yōu)秀素材,由老師按知識點、難度等級放到云盤上共學(xué)生教師交流學(xué)習(xí)。
單片機技術(shù)的迅猛發(fā)展不斷向我們提出新的要求和目標,這就要求我們的單片機課程要與時俱進,不斷更新,適應(yīng)時代的要求。單片機授課教師不僅要不斷的更新自己的專業(yè)知識,更要不斷的革新教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段。使學(xué)生通過各個環(huán)節(jié)的培養(yǎng),能有具有科技創(chuàng)新意識和動手設(shè)計能力,成為自動化大軍中一員。
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