摘 要:單片機(jī)以其控制功能強(qiáng)、性價(jià)比高等突出優(yōu)勢(shì),在智能儀器儀表、工業(yè)自動(dòng)化和電子類消費(fèi)產(chǎn)品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,極大改善了人們的生產(chǎn)生活水平。為推動(dòng)單片機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,本文結(jié)合目前單片機(jī)控制技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀和困境,談一談自己對(duì)其教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考,和大家交流探討。
關(guān)鍵詞:單片機(jī)控制技術(shù);教學(xué)改革;實(shí)踐
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.193
1 引言
目前,單片機(jī)控制技術(shù)已成為高職院校電氣電子、自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)技術(shù)等專業(yè)學(xué)生應(yīng)掌握的一項(xiàng)基本技能,特別是在目前“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下,此技術(shù)已滲透到各行各業(yè):如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中基于單片機(jī)的蔬菜大棚溫控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了溫度的智能化調(diào)節(jié),降低了成本;新能源領(lǐng)域中基于單片機(jī)控制的太陽能逐日小車的設(shè)計(jì),提高了太陽能資源的利用率;城市形象宣傳采用大疆無人四旋翼飛行器實(shí)現(xiàn)多角度高效率低成本拍攝……;然而,目前的現(xiàn)狀是學(xué)生難學(xué),老師難教,出現(xiàn)了難學(xué)難教的尷尬境地。為推動(dòng)單片機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求,本文針對(duì)此課程教學(xué)過程中的現(xiàn)狀和困境,提出了教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考。
2 單片機(jī)教學(xué)目前的現(xiàn)狀與困境
單片機(jī)控制技術(shù)是一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的綜合性學(xué)科,涉及數(shù)電、模電、軟件編程技術(shù)以及傳感器技術(shù)等課程,而這些課程都抽象難懂,決定了其教學(xué)的特殊性,首要特性便是理論和實(shí)踐要緊密結(jié)合。傳統(tǒng)的教學(xué)方法,重理論輕實(shí)踐,理論和實(shí)踐脫節(jié),學(xué)生學(xué)得很雜很累卻感到模棱兩可,最終不能將所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。通過結(jié)合本人實(shí)際教學(xué)和調(diào)研,目前,高職類院校單片機(jī)控制技術(shù)的教學(xué)方面主要存在以下問題:
2.1 課程設(shè)置重理論輕實(shí)踐
現(xiàn)行的單片機(jī)教材普遍理論知識(shí)偏多,實(shí)例相對(duì)較少,課堂教學(xué)也緊緊圍繞所選教材執(zhí)行,理論課時(shí)多實(shí)踐少。上課過程中,教師講授理論知識(shí)較多,實(shí)際操作演練少,而理論知識(shí)又相對(duì)抽象難懂,學(xué)生普遍感到學(xué)起來吃力,對(duì)所學(xué)理論知識(shí)理解不透或只會(huì)機(jī)械簡單的做題,逐漸便失去對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和熱情。
2.2 教學(xué)方法不創(chuàng)新
教學(xué)方法陳舊,大都還采取課堂理論講授,課后布置大量習(xí)題以鞏固知識(shí)點(diǎn)的傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方法,或只安排少許課時(shí)來完成一些簡單的驗(yàn)證試驗(yàn),理論和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié),學(xué)生的實(shí)踐能力未能得到實(shí)際有效的鍛煉,有悖于高職院校培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)技工人才的辦學(xué)目標(biāo)。
2.3 考核方法不科學(xué)
目前大部分高職院校考核方法還采取傳統(tǒng)的筆試閉卷考試,主要考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度,而對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的考核缺乏科學(xué)有效的辦法,僅僅通過實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn)和提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告來簡單衡量學(xué)生對(duì)操作技能的掌握程度,這對(duì)高職院校學(xué)生實(shí)踐能力的提高作用微乎其微,相反在一定程度上還會(huì)挫傷動(dòng)手實(shí)踐能力較強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3 單片機(jī)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考
(1)培養(yǎng)學(xué)生興趣:興趣是最好的老師,要注重培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,比如告訴學(xué)生傳統(tǒng)的表白方式,例如對(duì)喜歡的人用文字或口頭說“我愛你”,已經(jīng)很落伍啦,相比用單片機(jī)控制的心形流水燈呈現(xiàn)絢麗的燈光和圖案來表達(dá)愛慕之意,豈不高大上,讓對(duì)方頓時(shí)覺得你別出心裁又很浪漫,成功率豈不更高;再比如你可以用單片機(jī)來設(shè)計(jì)電子琴來彈奏優(yōu)美的音樂或者設(shè)計(jì)一只會(huì)跑會(huì)說話會(huì)唱歌的玩具小狗,讓你未來的孩子覺得自己的爸爸很厲害等實(shí)例來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。
(2)教材改革:現(xiàn)行的單片機(jī)教材應(yīng)加入大量的設(shè)計(jì)實(shí)例,通過實(shí)例來鞏固所學(xué)知識(shí),滿足教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)的需要。學(xué)生只有通過完成具體的實(shí)例,才能對(duì)所學(xué)的知識(shí)充分的認(rèn)識(shí)和理解,而且會(huì)很有成就感,逐漸提高學(xué)習(xí)的自信和熱情。
(3)課程和考核方法改革:課程設(shè)置應(yīng)科學(xué)規(guī)范,可通過理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、課程設(shè)計(jì)、實(shí)物展示售賣產(chǎn)品等環(huán)節(jié)提高學(xué)生的思考動(dòng)手能力。理論教學(xué)使學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有初步了解;實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證有助加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和掌握;課程設(shè)計(jì)讓學(xué)生具備運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化實(shí)際產(chǎn)品的能力;鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)物展示,甚至聯(lián)系買方將實(shí)物產(chǎn)品賣出,讓學(xué)生體驗(yàn)勞有所獲,鍛煉學(xué)生的人際溝通能力,增強(qiáng)自信,同時(shí)還能貼補(bǔ)家用,減輕家庭負(fù)擔(dān),做到真正的學(xué)以致用。
(4)教學(xué)方法改革:選用編寫科學(xué)的教材、教學(xué)時(shí)導(dǎo)入良好的教學(xué)意境、根據(jù)實(shí)際編寫科學(xué)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,同時(shí)提供全新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,可以使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)有舒適輕松的心情,引導(dǎo)學(xué)生做到“做中學(xué),學(xué)中做”,正確高效完成實(shí)驗(yàn),不斷增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)、認(rèn)知和獲取知識(shí)的能力。
(5)引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)好單片機(jī)控制技術(shù)的前期準(zhǔn)備。1)要求學(xué)生了解掌握單片機(jī)的軟件開發(fā)語言(匯編語言和C語言等)和軟硬件控制系統(tǒng)的基本開發(fā)流程。2)要求學(xué)生熟練掌握幾種學(xué)習(xí)開發(fā)軟件:Keil μVersion5集成開發(fā)軟件;硬件設(shè)計(jì)軟件Altisum Designer;仿真設(shè)計(jì)軟件Proteus;燒寫程序的軟件STC-ISP。3)重視并加強(qiáng)仿真軟件的熟練使用:仿真軟件Proteus將單片機(jī)實(shí)例功能和運(yùn)行過程形象化,替代傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能,如:元器件選擇,電路連接、檢測和修改,軟件調(diào)試,結(jié)果展示等,提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的元器件庫和儀器儀表,提高了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,減少了不必要的人力物力的浪費(fèi)。
4 總結(jié)
單片機(jī)功能強(qiáng)大,優(yōu)勢(shì)明顯,應(yīng)用廣泛。隨著5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等高新技術(shù)發(fā)展日新月異以及國家對(duì)智慧城市和智能家居理念的大力倡導(dǎo),單片機(jī)的作用日益凸顯。目前,幾乎所有高職院校,為了培養(yǎng)和社會(huì)接軌的應(yīng)用型高級(jí)技工人才,都相繼開設(shè)了單片機(jī)課程。本文針對(duì)當(dāng)前高職院校單片機(jī)控制技術(shù)教學(xué)過程中的一些問題進(jìn)行了總結(jié)分析,提出了教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考,有助于推動(dòng)單片機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展和高職院校應(yīng)用型高級(jí)技工人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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