謝琪林 攀枝花學(xué)院電氣信息工程學(xué)院
單片機課程作為電類專業(yè)的一門重要課程,具有很強的理論性和實踐性,但是現(xiàn)在學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容并不符合學(xué)生的認知和學(xué)習(xí)能力。針對高等院校單片機課程教學(xué)存在的問題,進行了單片機教學(xué)與項目教學(xué)相結(jié)合的實踐,使單片機的學(xué)習(xí)融于具體的項目實踐中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,同時也提高了學(xué)生的單片機實際應(yīng)用能力,取得了不錯的教學(xué)效果。
單片機課程與項目教學(xué)相結(jié)合主要是講單片機課程分解成若干個可實施的任務(wù),在完成任務(wù)的過程中讓學(xué)生獲得單片機的知識。這樣做的主要目的是通過分布教學(xué),降低學(xué)習(xí)單片機課程的難度,逐步完成整體教學(xué)。單片機課程與項目教學(xué)相結(jié)合可以達到提高學(xué)生學(xué)習(xí)單片機課程的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)技能型人才的教學(xué)目的。
3.1 提高教學(xué)趣味傳統(tǒng)的單片機理論課程教學(xué)目的單一,教學(xué)方法枯燥。按照此方法實行教育往往使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣,也使教學(xué)效果下降許多。單片機課程的項目化教學(xué)則不同。 它是通過實施一個完整的項目來學(xué)習(xí)單片機課程的。把理論與實踐有機的結(jié)合起來,充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛力,提高學(xué)生解決實際問題的綜合能力。通過一個項目的學(xué)習(xí)任務(wù)來完成單片機教學(xué),是學(xué)生更有學(xué)習(xí)興趣,教 學(xué)教過也大大增加。傳統(tǒng)的單片機教學(xué)是在課堂與實驗室之間上課,而單片機教學(xué)與項目教學(xué)結(jié)合可以去企業(yè)或者學(xué)校俱樂部去完成教學(xué)。學(xué)校也會建立單片機素質(zhì)拓展俱樂部。
3.2 節(jié)約課堂時間。傳統(tǒng)的單片機教學(xué)存在理論教學(xué)與實驗教學(xué)重復(fù)的問題,由于理論與實驗課程是分開上的,在大量枯燥的理論教學(xué)過后,學(xué)生不能及時的進行實驗操作,會忘掉大部分的理論知識,實驗課時需 要老師重復(fù),浪費課堂時間。進行項目化改革后,學(xué)生可以在由 Proteus 軟件搭建的虛擬實踐平臺和老師開發(fā)設(shè)計的小型實踐平臺上進行課后的復(fù)習(xí)。在虛擬的平臺上,學(xué)生既能進行試驗操作,又能記憶理論知識,使學(xué)習(xí)效率大大提高,更好的利用課堂時間。
3.3 教學(xué)目的更加明確傳統(tǒng)的教學(xué)方式?jīng)]有明確的學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),老師在傳授知識時局限于課本內(nèi)容,學(xué)生大部分沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)生不明白課程的重要意義,很難能提高學(xué)習(xí)效率。單片機教學(xué)與項目教學(xué)相結(jié)合在教學(xué)過程中加入拓展訓(xùn)練,讓學(xué)生在大量的此項目實踐中了解課程的實踐意義,提高自己的動手與創(chuàng)新能力,從而成為符合技能型人才標(biāo)準的學(xué)生。
4.1 按項目重構(gòu)教學(xué)模式打破傳統(tǒng)的講解模式,以知識點為序由淺入深的講解單片機應(yīng)用系統(tǒng),用項目分解知識點,以產(chǎn)品制作為載體,將單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計所需要的基本知識和基本技能穿插在每個任務(wù)的完成過程中進行講解。例如在講解單片機計時、校時的功能時可以以電子時鐘設(shè)計作為載體,利用 DJ-598K 試驗儀的硬件資源,設(shè)計一個電子鐘,利用四個數(shù)碼管,在其上顯示分、秒;用4個小鍵盤分別進行分+1、分-1、秒+1、秒-1 改變時間值。在設(shè)計實驗電路、分析實驗原理、列出實驗接線表、采用匯編語言寫實驗程序、通過 實驗驗證功能的實現(xiàn)、編寫課程設(shè)計說明書等各個小過程中穿插 知識點,避免大量枯燥的理論教學(xué),增強課程的實際應(yīng)用背景。
4.2 將實踐教學(xué)環(huán)節(jié)融入課堂教學(xué)。老師可以將實踐教學(xué)環(huán)節(jié)融入課堂教學(xué)。學(xué)生實踐環(huán)節(jié)以課堂教學(xué)任務(wù)為對象。例如老師可以利用計算機進行虛擬仿真,實現(xiàn)單片機系統(tǒng)的軟、硬件協(xié)同設(shè)計。在課堂教學(xué)過程中應(yīng)用Proteus 仿真軟件繪制出電路圖,并且可以靈活方便的對系統(tǒng)線路和程序進行修改與調(diào)試,拓展課程的知識、方法和技能,提高理論教學(xué)的教學(xué)效率。另一方面由 Proteus 軟件搭建的虛擬實踐平臺和老師開發(fā)設(shè)計的小型實踐平臺給了學(xué)生在課后進行實踐操作與 應(yīng)用練習(xí)的機會。學(xué)生在課堂教學(xué)結(jié)束后就可以進行實驗課程的操作與練習(xí),在練習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)自己知識的漏洞,在進行實驗教學(xué)的過程中,進行具體的實踐,這樣可以減少老師重復(fù)理論的次數(shù),節(jié)約課堂時間,提高課堂效率。
4.3 改變考核方式。傳統(tǒng)的考核過程主要以課堂表現(xiàn)與期末成績?yōu)橹鳎@使得學(xué)生不能深刻了解單片機課程的現(xiàn)實意義,只是在乎自己的課堂表 現(xiàn)和期末成績,進行項目化改革之后,在考核之中加入了拓展選做項目。為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,可以依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個人素質(zhì)能力為每個人安排不同的拓展訓(xùn)練。例如在期末考試過程 中,老師可以設(shè)立幾個相同難度的拓展訓(xùn)練進行考核,將這些項目 隨機的分配給學(xué)生,讓學(xué)生展現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)成果。同時由于每個人的項目不同,避免了學(xué)生互相商量的問題,有助于提高學(xué)生自主解決問題的能力,同時也有利于客觀真實的反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。
教學(xué)實踐表明,在單片機教學(xué)中實施項目教學(xué)法,能取得很好教學(xué)效果,既發(fā)揮了老師的主導(dǎo)作用又體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用,在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動積極性、全面培養(yǎng)綜合能力和提升創(chuàng)新能力方面具有明顯的優(yōu)勢。項目教學(xué)法與生活實際相結(jié)合,采用循序漸進的教學(xué)手段,能夠有效的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及動手實踐能力,為學(xué)生的就業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。
單片機近年來是使用最簡單、應(yīng)用最普遍的嵌入式智能芯片,被廣泛用于儀器儀表、自動控制、通信和家用電器等領(lǐng)域。目前各類高職院校都開設(shè)了該課程。針對于目前教育中單片機實踐教學(xué)的特點及存在的問題,提出的基于項目導(dǎo)向的教學(xué)方法,將仿真技 術(shù)用于單片機課程實訓(xùn)中,取得了良好的效果,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力,同時提高教學(xué)質(zhì)量。單片機教學(xué)與項目教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式具有很強的應(yīng)用性,是一次成功的嘗試。