史 瑋,霍 輝
(無(wú)錫南洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 無(wú)錫 214000)
《單片機(jī)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)》課程是機(jī)電專(zhuān)業(yè)群的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)平臺(tái)課程,是專(zhuān)業(yè)必修課。其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生從事單片機(jī)的基本應(yīng)用操作技能,具備開(kāi)發(fā)產(chǎn)品,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。
單片機(jī)是一門(mén)理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密、突出動(dòng)手能力的課程,而單片機(jī)的傳統(tǒng)教學(xué)方式多以課堂原理講解與少量硬件實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,實(shí)踐內(nèi)容偏少,不能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其處于被動(dòng)接受知識(shí)而不是主動(dòng)求知。因此,針對(duì)單片機(jī)課程在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,從整合教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方式、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源、完善課程評(píng)價(jià)體系等四方面入手,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
針對(duì)當(dāng)前單片機(jī)應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)課程中存在的問(wèn)題,結(jié)合課程組多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),建構(gòu)教學(xué)思路。按照分階段、遞進(jìn)式教學(xué)改革思路,創(chuàng)新單片機(jī)教學(xué)與實(shí)踐方案,構(gòu)建三個(gè)層次的階梯式學(xué)習(xí)階段:
(1)基礎(chǔ)層?;趩纹瑱C(jī)學(xué)習(xí)的基本技能,通過(guò)完成子程序的編寫(xiě),實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示、鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)、A/D轉(zhuǎn)換等最基本功能。
(2)應(yīng)用層?;陔娮赢a(chǎn)品裝配,電子線路CAD設(shè)計(jì)等課程的無(wú)縫對(duì)接,完成單片機(jī)項(xiàng)目的電路圖設(shè)計(jì)、PCB制版、安裝接線、程序編寫(xiě)、下載與調(diào)試等,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目任務(wù)的各項(xiàng)功能。
(3)創(chuàng)新層。采用“小課堂帶動(dòng)大課堂”的教學(xué)方式,組織學(xué)生開(kāi)展大學(xué)生科技創(chuàng)新小組活動(dòng),參與職業(yè)技能大賽、電子設(shè)計(jì)大賽、省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃等,完成項(xiàng)目模塊的程序設(shè)計(jì)。通過(guò)三個(gè)層次階梯式訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)不同的任務(wù)完成單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制版、元器件選購(gòu)、安裝、調(diào)試工作。
學(xué)生經(jīng)過(guò)這三個(gè)階段項(xiàng)目訓(xùn)練,動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力應(yīng)該會(huì)有較大的提升。
為了改善教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,采用多樣化的教學(xué)方式:
(1)采用項(xiàng)目化任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式。將課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合,在教學(xué)過(guò)程中采用將理論與實(shí)踐、硬件和軟件有機(jī)結(jié)合的教學(xué)方法。理論教學(xué)充分利用Proteus和Keil C51仿真軟件對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)單片機(jī)實(shí)物進(jìn)行接線、下載與調(diào)試,完成項(xiàng)目任務(wù)。
(2)采用微課堂形式。讓學(xué)生在自己的電腦上安裝軟件,通過(guò)微課堂的學(xué)習(xí),在課后也能夠進(jìn)行程序設(shè)計(jì),下載和調(diào)試。學(xué)習(xí)的模式不再局限于課堂之上。
(3)采用“小課堂帶動(dòng)大課堂”的教學(xué)方式。將課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)由原來(lái)的一個(gè)“小課堂”(教師講學(xué)生聽(tīng)的課堂)擴(kuò)展到另一個(gè)“大課堂”(學(xué)生自主學(xué)習(xí)的課余實(shí)踐等課堂)。我們?yōu)槊總€(gè)學(xué)生提供了一套單片機(jī)開(kāi)發(fā)套件,課程組安排指導(dǎo)教師,通過(guò)開(kāi)展校園職業(yè)技能大賽、電子設(shè)計(jì)技能競(jìng)賽等活動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生利用課余時(shí)間在宿舍、實(shí)驗(yàn)室等各種場(chǎng)地開(kāi)展單片機(jī)產(chǎn)品制作活動(dòng),提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)及獨(dú)立實(shí)踐能力,達(dá)到了“小課堂”上難以達(dá)到的教學(xué)效果。
開(kāi)發(fā)一套單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示及其配套的C語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū),引入Proteus仿真軟件與Keil C51軟件的應(yīng)用學(xué)習(xí),使得在仿真過(guò)程中的軟件調(diào)試和硬件設(shè)計(jì)更加便捷、高效,降低開(kāi)發(fā)成本。使得學(xué)生真正掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。
圖1 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)K
改變傳統(tǒng)的單一閉卷筆試考核方式,建立注重過(guò)程、注重實(shí)踐、注重實(shí)際效果和創(chuàng)新的綜合考核方式,提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力,為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,加深其基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固,提高單片機(jī)課程教學(xué)效果。
因此調(diào)整課程的考核比重,平時(shí)成績(jī)占10%+項(xiàng)目成績(jī)占60%+課程考核占30%,具體如下:
(1)平時(shí)成績(jī)占10%。對(duì)于學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程、到課率、平時(shí)任務(wù)和表現(xiàn)給予一定的得分比例。
(2)項(xiàng)目成績(jī)占60%。本課程是一門(mén)實(shí)訓(xùn)課程,以項(xiàng)目操作考核為主。項(xiàng)目成績(jī)由9個(gè)實(shí)驗(yàn)板塊按照一定的權(quán)重進(jìn)行累計(jì)如表1所示,每個(gè)項(xiàng)目都是從知識(shí)、技能、職業(yè)素養(yǎng)三個(gè)方面考核,考核可依據(jù)提交的成果、實(shí)訓(xùn)作業(yè)書(shū)、平時(shí)表現(xiàn)及小組互評(píng)的結(jié)果進(jìn)行。
表1 項(xiàng)目考核細(xì)則
每個(gè)項(xiàng)目根據(jù)學(xué)生的完成度,給出A(優(yōu)秀),B(良好),C(中等),D(合格),E(不合格)成績(jī)。
(3)課程考核占30%。在課程結(jié)束考核階段,采用讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)綜合、完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)項(xiàng)目,把學(xué)習(xí)的所有知識(shí)綜合起來(lái),鍛煉學(xué)生設(shè)計(jì)單片機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用能力。
最后正對(duì)三部分成績(jī)按照一定百分比,進(jìn)行綜合評(píng)定,給出優(yōu)秀、良好、中等、合格、不合格五個(gè)等級(jí)成績(jī)。
實(shí)踐證明,采用改革后的考核方式,學(xué)生的到課率和學(xué)習(xí)積極性大幅度提高,對(duì)于動(dòng)手實(shí)踐和編程設(shè)計(jì)都能較好地掌握,有一定的專(zhuān)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。