謝宇希

摘要： 隨著教育部提出的中國(guó)高等教育將發(fā)生革命性的調(diào)整開(kāi)始，以實(shí)踐應(yīng)用為重點(diǎn)導(dǎo)向的地方本科院校項(xiàng)目化教學(xué)改革探索已成為地方本科院校教育課程改革的發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)。本文將從衡陽(yáng)師范學(xué)院的單片機(jī)原理課程的教學(xué)改革實(shí)踐入手，構(gòu)建一個(gè)基于實(shí)踐應(yīng)用的本科課程項(xiàng)目化教學(xué)模式，并結(jié)合具體的教學(xué)案例從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)考核評(píng)價(jià)等幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行闡述說(shuō)明，實(shí)踐表明該教學(xué)模式的推進(jìn)對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的提升效果顯著。

Abstract： From Ministry of Education of the People's Republic of China proposed that the higher education in China would revolutionize the adjustment， the exploration of project teaching reform of the local undergraduate colleges which focus on practical application has become the development trend and focus of the education reform of local colleges. From the teaching reform practice of SCM course in Hengyang Normal University， this paper constructs a project-based teaching mode of undergraduate course based on practical application. Combined with specific teaching cases， the teaching methods， teaching content， teaching evaluation and other key aspects are described. Practice shows that the promotion of the teaching model can significantly improve the students' application ability.

關(guān)鍵詞： 教學(xué)模式；單片機(jī)；項(xiàng)目化

Key words： teaching mode；MCU；project

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）04-0168-02

0 引言

隨著教育部提出的地方本科院校在學(xué)校層面上，一是必須解放思想，更新觀念，加大轉(zhuǎn)型發(fā)展的改革力度；二是必須明確應(yīng)用型的辦學(xué)定位后，以實(shí)踐應(yīng)用為重點(diǎn)導(dǎo)向的地方本科院校項(xiàng)目化教學(xué)改革探索已成為地方本科院校教育課程改革的發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)。目前，地方本科院校也都在參考相關(guān)職業(yè)資格考試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相關(guān)的專業(yè)教學(xué)課程進(jìn)行改革探索，構(gòu)建以實(shí)踐應(yīng)用為導(dǎo)向，以典型范例任務(wù)為載體，以完成項(xiàng)目作業(yè)任務(wù)為課程目標(biāo)的新型應(yīng)用型本科教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合，從而從本質(zhì)上提高地方本科院校學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用水平和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，滿足地方本科院校的發(fā)展需求。單片機(jī)原理是衡陽(yáng)師范學(xué)院所開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)課程。作為專業(yè)課，如何實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合？針對(duì)該校的該課程，我們進(jìn)行了以實(shí)踐應(yīng)用為重點(diǎn)導(dǎo)向的課程教學(xué)模式改革。我們希望通過(guò)本項(xiàng)目的研究，結(jié)合該校的具體情況，突出地方本科院校應(yīng)用轉(zhuǎn)型的特點(diǎn)，構(gòu)建出一個(gè)以實(shí)踐應(yīng)用為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué)改革模式。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方法的缺陷分析

我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的授課式教學(xué)方式，存在以下若干不足：

第一，教學(xué)內(nèi)容不適用。傳統(tǒng)的單片機(jī)原理課程的教學(xué)內(nèi)容是以其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為主線，首先講述其硬件結(jié)構(gòu)，接著對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的各種外圍器件以及擴(kuò)展電路的應(yīng)用進(jìn)行介紹，然后分析其各種控制寄存器和對(duì)應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)程序，最后講述各部分模塊程序開(kāi)發(fā)實(shí)例，按照此類教學(xué)結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍感到掌握情況不是很理想。

第二，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié)。在傳統(tǒng)的單片機(jī)原理課程的教學(xué)中，長(zhǎng)期以來(lái)理論教學(xué)與其實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課程都是分開(kāi)進(jìn)行的，學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)過(guò)程中，理論知識(shí)與教學(xué)實(shí)踐存在時(shí)間上的斷層。

第三，教學(xué)方法手段單一。單片機(jī)理論課程教學(xué)基本上采用“黑板+PPT”的教學(xué)演示方式，這種教學(xué)方式直觀且授課信息量大，但由于整個(gè)理論教學(xué)過(guò)程中仍以教師為主體，學(xué)生總是處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，無(wú)法主動(dòng)參與整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，沒(méi)能做到以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用技能為導(dǎo)向的教學(xué)宗旨。

第四，課程考核方式單一。單片機(jī)原理課程全校的考核方式統(tǒng)一采用筆試的方法，由于該課程本來(lái)是一門以實(shí)踐為基礎(chǔ)的課程，因此，筆試的考核方式無(wú)法具體考察每個(gè)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，有點(diǎn)“紙上談兵”的意味。

最后，沒(méi)有做到因材施教。該院的招生生源主要來(lái)自湖南省的普通高中，但是其中也有一部分高職學(xué)生。因此，高中不同的教育模式導(dǎo)致其入學(xué)時(shí)的理論知識(shí)與應(yīng)用水平參差不齊，很多高職學(xué)校在高中階段就已經(jīng)開(kāi)設(shè)了單片機(jī)的初級(jí)入門課程，而普通高中則沒(méi)有開(kāi)設(shè)，這種單片機(jī)水平基礎(chǔ)和側(cè)重點(diǎn)上的區(qū)別都對(duì)教師提出了在教學(xué)過(guò)程中要注重因材施教的要求。

加之單片機(jī)課程本身所固有的抽象性和傳統(tǒng)教學(xué)存在的諸多問(wèn)題，使大多數(shù)學(xué)生在心理上對(duì)單片機(jī)這門課程產(chǎn)生了畏難情緒，以至于影響了他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，導(dǎo)致此類課程成為了“問(wèn)題課程”，對(duì)學(xué)生后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一系列的消極影響。

因此，對(duì)單片機(jī)原理課程進(jìn)行教學(xué)改革探索是勢(shì)在必行的。

2 項(xiàng)目化教學(xué)改革實(shí)施方法

2.1 項(xiàng)目化教學(xué)思路

鑒于上述傳統(tǒng)的教學(xué)方法分析結(jié)果不能達(dá)到目前地方本科院校以實(shí)踐應(yīng)用為重點(diǎn)導(dǎo)向的新型培養(yǎng)要求，也無(wú)法考察學(xué)生具體的實(shí)踐應(yīng)用能力的掌握情況，而必須探索出一種新的教學(xué)方法來(lái)滿足其發(fā)展的新趨勢(shì)，因此項(xiàng)目化教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。所謂項(xiàng)目化教學(xué)，是指師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的一系列教學(xué)活動(dòng)。其目的是將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施來(lái)挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)和提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)[2]。教學(xué)過(guò)程中采用具體的項(xiàng)目為應(yīng)用主線，把單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)這門課程按典型的項(xiàng)目與任務(wù)對(duì)教學(xué)的具體內(nèi)容進(jìn)行整合形成理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的無(wú)縫連接；采用項(xiàng)目化的結(jié)構(gòu)對(duì)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，每個(gè)項(xiàng)目由一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)組成；以PPT為演示平臺(tái)，結(jié)合Keil軟件、C51語(yǔ)言基礎(chǔ)、Proteus仿真軟件以及51單片機(jī)開(kāi)發(fā)板實(shí)物進(jìn)行課堂教學(xué)與演示。在整個(gè)教學(xué)的過(guò)程中，教師首先對(duì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，使用自行開(kāi)發(fā)的課件進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容演示，然后對(duì)單片機(jī)典型項(xiàng)目進(jìn)行分析，最后通過(guò)各個(gè)相應(yīng)的子任務(wù)讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行編程和實(shí)踐。

2.2 項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容

①重新調(diào)整課程教學(xué)結(jié)構(gòu)?；陧?xiàng)目化的教學(xué)思路模式，打破傳統(tǒng)專業(yè)學(xué)科課程以理論知識(shí)學(xué)習(xí)邏輯為主線的教學(xué)思維模式，針對(duì)學(xué)生的具體實(shí)際應(yīng)用能力，以培養(yǎng)其日后實(shí)踐工作能力為主線，以任務(wù)項(xiàng)目為基準(zhǔn)去進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容體系的整體改革設(shè)計(jì)。在進(jìn)行單片機(jī)基礎(chǔ)課程項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，我們不是局限于對(duì)單片機(jī)的架構(gòu)和工作原理的講解，而是以真實(shí)的工作任務(wù)與項(xiàng)目作為對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合的依據(jù)。

②制定以實(shí)踐應(yīng)用為導(dǎo)向的項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容，按照設(shè)計(jì)難度的梯度要求形成若干任務(wù)單元。以單片機(jī)功能模塊為單位，科學(xué)地設(shè)計(jì)多個(gè)涵蓋各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)任務(wù)項(xiàng)目，將單片機(jī)專業(yè)課構(gòu)建成7個(gè)具有代表性的典型項(xiàng)目，如下表1所示。在講解時(shí)將理論知識(shí)與實(shí)踐技能相結(jié)合，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚搶W(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)踐進(jìn)行“無(wú)縫連接”，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力；在學(xué)習(xí)中通過(guò)項(xiàng)目對(duì)學(xué)生的分析能力進(jìn)行引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生解決相關(guān)問(wèn)題的能力，讓學(xué)生在完成任務(wù)與項(xiàng)目的過(guò)程中，逐漸構(gòu)建單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，提高單片機(jī)的應(yīng)用編程實(shí)踐能力。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的同學(xué)可以對(duì)每個(gè)相關(guān)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行方法的升級(jí)與改進(jìn)，例如：可以將原先采用模擬溫度傳感器改為DS18B20等數(shù)字溫度傳感器來(lái)做，從而提高測(cè)量精度；可以將多功能數(shù)字時(shí)鐘進(jìn)行功能的升級(jí)和擴(kuò)展，將采用系統(tǒng)內(nèi)部定時(shí)器作為時(shí)鐘定時(shí)改為采用DS12C887、DS3231等專用時(shí)鐘芯片來(lái)做；個(gè)別項(xiàng)目若采用了段式數(shù)碼管作為輸出顯示可以將其升級(jí)為1602、12864等液晶模塊進(jìn)行顯示等等，采用這種教學(xué)方法可以滿足各種不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容難度的把握。

③單片機(jī)原理課程的項(xiàng)目實(shí)施案例。在進(jìn)行單片機(jī)專業(yè)課的項(xiàng)目化教學(xué)改革過(guò)程中，我們以典型任務(wù)項(xiàng)目分析為基礎(chǔ)，把課程應(yīng)用實(shí)踐能力要求轉(zhuǎn)化成課程目標(biāo)，制定出該門課程的項(xiàng)目化標(biāo)準(zhǔn)。按照課程標(biāo)準(zhǔn)提煉與安排課程教學(xué)內(nèi)容中的單元項(xiàng)目，在方法傳授與概念知識(shí)的基礎(chǔ)上，用項(xiàng)目來(lái)整合知識(shí)的應(yīng)用過(guò)程，強(qiáng)化達(dá)到目標(biāo)的技術(shù)路線與實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的技能。

3 項(xiàng)目化教學(xué)考核評(píng)價(jià)

項(xiàng)目化教學(xué)在考核方式上，突破了傳統(tǒng)應(yīng)試教育的束縛，采用了實(shí)踐考核與理論考試相結(jié)合的考核方式，其中實(shí)踐考核成績(jī)占總成績(jī)的60%，理論考試成績(jī)占總成績(jī)的40%。實(shí)踐考核包括平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度、各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)物完成情況以及答辯成績(jī)。具體考核成績(jī)所占比例，如圖1所示。理論考試仍采取閉卷的考核形式，但是在題型的設(shè)置上將更加注重其對(duì)應(yīng)用知識(shí)能力測(cè)試的靈活性，增大程序設(shè)計(jì)題型的考核比重。試卷包括了選擇、判斷、分析、問(wèn)答和程序設(shè)計(jì)等題型，這樣既能考查學(xué)生對(duì)軟硬件的知識(shí)掌握程度，也能考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

我們通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)法的不斷研究和學(xué)習(xí)，在《單片機(jī)原理》這門課程的教學(xué)應(yīng)用過(guò)程中，感受良多。根據(jù)實(shí)際的教學(xué)情況來(lái)看，采用這種項(xiàng)目化教學(xué)方式，把理論知識(shí)和實(shí)踐教學(xué)緊密地結(jié)合了起來(lái)，不僅有利于學(xué)生對(duì)書(shū)本上理論知識(shí)點(diǎn)的加深理解，而且更使得學(xué)生懂得如何靈活運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)去解決專業(yè)上所遇到的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該專業(yè)課的主動(dòng)性和積極性。學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力較之前有了顯著的提高，部分學(xué)生已經(jīng)可以獨(dú)立地完成一些綜合性項(xiàng)目的軟硬件的設(shè)計(jì)任務(wù)了，滿足了學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的需求。因此，實(shí)踐證明此種教學(xué)方法對(duì)地方本科院校以實(shí)踐應(yīng)用為重點(diǎn)的課程改革具有很好的適用性與借鑒性。

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