陳俊彥 俸皓 葉苗

摘 要：文章著重分析了計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)存在的問題，探索了“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)的新方法，并以CDIO教學(xué)方法為例，對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)新方法進(jìn)行了具體分析，以促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)階段是設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為成果的階段，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下實(shí)施設(shè)計(jì)方案。并且，教師需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，分別為學(xué)生軟/硬件設(shè)計(jì)方案的實(shí)施提出中肯的意見，保證學(xué)生的正確學(xué)習(xí)方向和探究方向。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+” 計(jì)算機(jī)專業(yè) 單片機(jī)課程

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）07（b）-0195-02

“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)已經(jīng)無法滿足教學(xué)要求，其教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)資源不統(tǒng)一、教學(xué)方式滯后、教師技能有待提升、教學(xué)效果較差，難以培養(yǎng)社會(huì)需要的計(jì)算機(jī)專業(yè)人才。研究“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)新方法不僅能夠有效提高單片機(jī)課程教學(xué)質(zhì)量，而且對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)改革意義深刻。

1 計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容陳舊

現(xiàn)階段，大多數(shù)學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容比較陳舊，仍然集中在51系列單片機(jī)器件的學(xué)習(xí)上。雖然，目前51系列單片機(jī)正在進(jìn)行改進(jìn)和完善，單片機(jī)內(nèi)部資源和速度也得到了一定的提升。但是，在半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)發(fā)展的背景下51單片機(jī)已經(jīng)無法滿足社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)的需求。并且，很多學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)的單片機(jī)課程教學(xué)都使用51匯編語言。然而，這種語言的局限性較大，學(xué)生學(xué)習(xí)十分困難。同時(shí)，這種匯編語言已經(jīng)無法滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境對(duì)程序通用性和可移植性的要求。由此可見，計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容陳舊。

1.2 教學(xué)方式滯后

計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)的實(shí)踐性較強(qiáng)，然而，很多學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)在開展單片機(jī)課程教學(xué)的過程中僅僅運(yùn)用理論知識(shí)講解的方式開展課堂教學(xué)，忽視了學(xué)生對(duì)單片機(jī)的操作實(shí)踐，學(xué)生缺乏練習(xí)單片機(jī)應(yīng)用技能的機(jī)會(huì)。這種教學(xué)方式難以滿足學(xué)生的實(shí)踐需求，很容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)枯燥的單片機(jī)理論知識(shí)失去興趣。

1.3 教學(xué)資源不統(tǒng)一

現(xiàn)階段，學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)的單片機(jī)課程教學(xué)資源還不夠統(tǒng)一，具體來講單片機(jī)課程教學(xué)的開展需要數(shù)字電子技術(shù)課程、模擬電子技術(shù)課程、電路分析課程的支持。然而，在傳統(tǒng)的單片機(jī)課程教學(xué)過程中，很多學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師都沒有將數(shù)字電子技術(shù)課程知識(shí)、模擬電子技術(shù)知識(shí)、電路分析知識(shí)與單片機(jī)課程知識(shí)相結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生無法將模擬電子技術(shù)、電路分析、數(shù)字電子技術(shù)與電極片知識(shí)相整合，知識(shí)缺乏系統(tǒng)性。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)的新方法

2.1 開發(fā)優(yōu)質(zhì)微課

“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)應(yīng)積極開發(fā)優(yōu)質(zhì)微課資源，將微課教學(xué)應(yīng)用于單片機(jī)教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)、重點(diǎn)講解環(huán)節(jié)、課后鞏固環(huán)節(jié)、自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)等，運(yùn)用微課教學(xué)吸引學(xué)生對(duì)單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)興趣。并且，計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)教學(xué)應(yīng)充分開發(fā)微課資源，建立單片機(jī)硬件教學(xué)資源、單片機(jī)軟件教學(xué)資源、單片機(jī)同心技術(shù)教學(xué)資源等，根據(jù)每一模塊的教學(xué)重點(diǎn)制作微課視頻。

2.2 開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，計(jì)算機(jī)專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)可以將新興的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法應(yīng)用于單片機(jī)教學(xué)的過程中。計(jì)算機(jī)專業(yè)教師應(yīng)將加快教學(xué)資源的設(shè)計(jì)與開發(fā)，將優(yōu)質(zhì)資源嵌入到教學(xué)軟件之中，讓學(xué)生在課下可以使用教學(xué)軟件學(xué)習(xí)相關(guān)視頻，掌握單片機(jī)課程的基本知識(shí)點(diǎn)和相關(guān)理論。并且，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在課下學(xué)習(xí)過程中查閱相關(guān)資料，對(duì)學(xué)習(xí)問題進(jìn)行深入思考，然后在課堂上與同學(xué)、教師等針對(duì)教學(xué)問題進(jìn)行深入討論，進(jìn)而深化理解單片機(jī)課程知識(shí)，解決單片機(jī)課程學(xué)習(xí)難題。

2.3 改革考核方式

轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的對(duì)學(xué)生理論知識(shí)的考核方式，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和學(xué)生應(yīng)用能力的考核。因?yàn)?，單片機(jī)的實(shí)踐性較強(qiáng)，需要學(xué)生具備高水平的實(shí)踐能力，能夠在實(shí)踐過程中運(yùn)用所學(xué)的單片機(jī)理論知識(shí)，并進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新。加強(qiáng)創(chuàng)新能力考核和應(yīng)用能力考核能夠提高教師和學(xué)生對(duì)單片機(jī)實(shí)踐的重視，促進(jìn)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)開展，強(qiáng)化學(xué)生的單片機(jī)實(shí)踐。

2.4 更新教學(xué)內(nèi)容

在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，計(jì)算機(jī)專業(yè)開展單片機(jī)課程教學(xué)應(yīng)積極更新教學(xué)內(nèi)容。為此，計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)積極了解“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的單片機(jī)的使用情況，選擇符合“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代發(fā)展的STM32系列單片機(jī)為目標(biāo)器件進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)展學(xué)習(xí)。因?yàn)?，STM32單片機(jī)具有價(jià)格低、功耗低、電壓低、適用范圍廣、運(yùn)行速度快等優(yōu)勢，在世界單片機(jī)市場中居于前列，發(fā)展速度較快，能夠滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代對(duì)單片機(jī)功能的要求。另外，計(jì)算機(jī)專業(yè)在開展單片機(jī)課程教學(xué)過程中應(yīng)用C語言來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的匯編語言，避免學(xué)生對(duì)枯燥的指令系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，降低學(xué)生的單片機(jī)課程學(xué)習(xí)難度。

2.5 提高教師素質(zhì)

計(jì)算機(jī)專業(yè)應(yīng)積極引進(jìn)具備信息技術(shù)操作能力的計(jì)算機(jī)專業(yè)教師，使教師能夠運(yùn)用信息技術(shù)開展信息化單片機(jī)教學(xué)技能，進(jìn)而優(yōu)化單片機(jī)教學(xué)效果。并且，計(jì)算機(jī)專業(yè)重視單片機(jī)教師實(shí)踐能力的提升，積極組織教師參加單片機(jī)實(shí)踐培訓(xùn)，加強(qiáng)教師的單片機(jī)實(shí)踐訓(xùn)練，在提高教師單片機(jī)實(shí)踐能力的基礎(chǔ)上優(yōu)化教師的單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)效果。

2.6 鼓勵(lì)學(xué)生參加各類電子設(shè)計(jì)競賽

計(jì)算機(jī)專業(yè)在開展單片機(jī)教學(xué)的過程中應(yīng)積極鼓勵(lì)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競賽。為此，計(jì)算機(jī)專業(yè)教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握基本的電路設(shè)計(jì)方法、電路分析方法等。同時(shí)，計(jì)算機(jī)專業(yè)教師應(yīng)加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，讓學(xué)生獨(dú)立完成機(jī)械裝配工作和調(diào)試工作，迅速判斷機(jī)械故障，進(jìn)而提高學(xué)生的觀察能力和問題解決能力。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計(jì)算機(jī)單片機(jī)課程教學(xué)新方法分析——以CDIO教學(xué)方法為例

3.1 CDIO教學(xué)目標(biāo)

CDIO教育是國際工程教育改革研究的新成果，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)實(shí)踐，以培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識(shí)、人際團(tuán)隊(duì)能力、個(gè)人能力和工程系統(tǒng)能力為主要目標(biāo)。CDIO教學(xué)模式十分注重學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的提升，以綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力的提升為核心目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維能力和實(shí)踐能力的提升。

3.2 CDIO教學(xué)流程

CDIO教學(xué)流程主要包括構(gòu)思階段、設(shè)計(jì)階段、實(shí)踐階段和運(yùn)行階段。其中，構(gòu)思階段是CDIO教學(xué)模式的起始階段。在這一階段，當(dāng)學(xué)生遇到學(xué)習(xí)困難，教師應(yīng)積極為學(xué)生提供支架，幫助學(xué)生解決問題。另外，學(xué)生在構(gòu)思階段應(yīng)主動(dòng)查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)單片機(jī)項(xiàng)目存在的問題，并探索問題的解決思路和方法，提出問題解決方案。

設(shè)計(jì)階段主要包括教師對(duì)學(xué)生提出的問題解決方案的審核和質(zhì)疑，并針對(duì)問題解決方案存在的問題提出修改意見，然后讓學(xué)生根據(jù)教師的修改意見進(jìn)行小組討論，設(shè)計(jì)問題的具體解決方案。

運(yùn)行階段主要指學(xué)生通過小組形式向教師和同學(xué)展示學(xué)習(xí)成果。在這一階段，教師需要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，學(xué)生也需要對(duì)其他小組的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)探究過程和成果提出反饋意見，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)與探索的優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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