摘要:現(xiàn)代科技的進(jìn)步為人類社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了極大便利,也對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)提出了較之以往更高的要求。單片機(jī)課程屬于我國(guó)高校電子相關(guān)專業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的一項(xiàng)核心課程,注重學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本文主要探討了在新時(shí)期優(yōu)化單片機(jī)課程教學(xué),通過(guò)教學(xué)改革促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展的主要措施。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);課程;教學(xué)改革
目前,單片機(jī)已經(jīng)滲透到了我們生活的各個(gè)角落,被廣泛應(yīng)用于家用電器、醫(yī)療設(shè)備、儀器儀表以及航天航空等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了全面的智能化管理與過(guò)程控制,使我國(guó)高校對(duì)相關(guān)人才的培養(yǎng)愈加重視。如何充分結(jié)合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行科學(xué)改革與創(chuàng)新,值得我們深思。
1 課程定位
單片機(jī)課程開(kāi)設(shè)的目的主要在于培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展要求的應(yīng)用型人才,所以要更加關(guān)注單片機(jī)與新型智能產(chǎn)品之間的融合。要讓學(xué)生通過(guò)對(duì)此課程的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程與數(shù)字通信技術(shù)等核心課程間的無(wú)縫對(duì)接,突出培養(yǎng)兼具單片機(jī)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、分析、制作以及維護(hù)能力的復(fù)合型人才。單片機(jī)課程作為電子信息類專業(yè)中的核心課程,所涉及的內(nèi)容包括智能電子、機(jī)電自動(dòng)化以及通信電子等,其所蘊(yùn)含的教育意義顯而易見(jiàn)。
2 課程設(shè)計(jì)
對(duì)于單片機(jī)課程的開(kāi)發(fā),應(yīng)該始終圍繞“專業(yè)素質(zhì)與動(dòng)手能力優(yōu)先,著重實(shí)踐與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)”的教育思想,通過(guò)工學(xué)結(jié)合的方式,將各種大賽作為平臺(tái),積極促進(jìn)此課程朝著任務(wù)化、流程化的技能型、實(shí)踐型課程的方向發(fā)展。
對(duì)于課程開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì),應(yīng)該充分考量受教育人員的能力發(fā)展及素質(zhì)特征,做好市場(chǎng)調(diào)研工作,積極征求專業(yè)建設(shè)相關(guān)專家的意見(jiàn),確定出具有系統(tǒng)化特征的教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)總體思路。經(jīng)過(guò)課程教學(xué),要讓學(xué)生明確單片機(jī)的重要作用,了解單片機(jī)技術(shù)在實(shí)踐中的地位,充分掌握通過(guò)單片機(jī)技術(shù)實(shí)施智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的相關(guān)理念、知識(shí)以及基本技能,并在智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程中鍛煉學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力,為其今后從事智能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相關(guān)工作奠定良好基礎(chǔ)。
在對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要對(duì)單片機(jī)原理與應(yīng)用課程、智能儀表課程進(jìn)行整合,構(gòu)建起新型項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、理論與實(shí)踐一體化的課程教學(xué)模式。課程設(shè)計(jì)中,始終將學(xué)生的培養(yǎng)需求作為核心目標(biāo),同時(shí)考量單片機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)在知識(shí)與技能方面的要求,將典型單片機(jī)產(chǎn)品作為項(xiàng)目載體,并將大賽課題作為案例,強(qiáng)化課程內(nèi)容的適應(yīng)性和實(shí)效性。對(duì)教學(xué)內(nèi)容,要按能力模塊進(jìn)行安排,不僅要具有良好的靈活性、可拓展性,還要融入多種多樣的實(shí)踐環(huán)節(jié),比如課內(nèi)訓(xùn)練、課外競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)訓(xùn)、對(duì)外技術(shù)服務(wù)等,始終關(guān)注創(chuàng)新意識(shí)與能力培養(yǎng)。
此課程可以依據(jù)單片機(jī)典型產(chǎn)品中的各大組成系統(tǒng)(鍵盤(pán)與顯示系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)以及測(cè)控系統(tǒng)等)進(jìn)行課程體系構(gòu)建,并針對(duì)各系統(tǒng)從簡(jiǎn)單至復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)方法作任務(wù)設(shè)置,每個(gè)任務(wù)與一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境相互對(duì)應(yīng),并實(shí)現(xiàn)前后呼應(yīng),成為后續(xù)任務(wù)的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)不斷升級(jí)和拓展,實(shí)現(xiàn)方法上的創(chuàng)新,以衍生出全新單片機(jī)產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)之上,還要安排足夠多的綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行選擇,促進(jìn)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的進(jìn)一步提升。
3 教學(xué)方法
與其它專業(yè)課程相比,單片機(jī)課程具有非常強(qiáng)的實(shí)踐性。因此,要結(jié)合此課程的特征,將工作任務(wù)作為主線,采取項(xiàng)目導(dǎo)入與任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式展開(kāi)教學(xué),并在教學(xué)實(shí)踐中采取如下方法:
(1)典型產(chǎn)品分析法。選擇具有良好針對(duì)性和代表性的單片機(jī)產(chǎn)品作為教學(xué)案例,剖析產(chǎn)品組成,使學(xué)生直觀的明確自己需求學(xué)什么和做什么;
(2)任務(wù)推進(jìn)引導(dǎo)法。采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式開(kāi)展理論與實(shí)踐的一體化教學(xué),通過(guò)執(zhí)行具體任務(wù)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的啟發(fā)和引導(dǎo),使他們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)進(jìn)入狀態(tài),提高學(xué)習(xí)效率;
(3)模塊實(shí)現(xiàn)過(guò)渡法。對(duì)于功能模塊的實(shí)現(xiàn),要從簡(jiǎn)單過(guò)渡到復(fù)雜,持續(xù)進(jìn)階,便于實(shí)現(xiàn)因材施教;
(4)方案設(shè)計(jì)與對(duì)比法。針對(duì)某個(gè)任務(wù)的實(shí)施過(guò)程,教師可以和學(xué)生一同探索多種實(shí)現(xiàn)方案,并針對(duì)各方案加以比選,明確相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新思維的拓展;
(5)分組討論法。對(duì)于獲得的各種方案,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合項(xiàng)目難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)等加以分組討論,并作出具體解釋,優(yōu)化學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力、協(xié)作能力;
(6)過(guò)程教學(xué)監(jiān)控法。在教學(xué)過(guò)程中,教師需要針對(duì)項(xiàng)目的具體實(shí)施過(guò)程展開(kāi)巡視與監(jiān)控,從而幫助學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題;
(7)課外任務(wù)法。教師要為學(xué)生適當(dāng)布置課外實(shí)訓(xùn)任務(wù),定期進(jìn)行檢查,繼而為學(xué)生提供適當(dāng)幫助,確保課外項(xiàng)目的實(shí)效性;
(8)實(shí)訓(xùn)激勵(lì)法。鼓勵(lì)與組織學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)、各類競(jìng)賽等活動(dòng),對(duì)于獲獎(jiǎng)的學(xué)生給予一定獎(jiǎng)勵(lì),促進(jìn)大家的創(chuàng)新熱情,逐步培養(yǎng)綜合能力;
(9)指標(biāo)鑒定法。對(duì)于學(xué)生所完成的作品,要按照各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行鑒定,并向?qū)W生提問(wèn),將其作為考核的主要內(nèi)容之一。
4 教學(xué)創(chuàng)新和探索
在課程教學(xué)中,為實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式、方法及考核模式等方面的創(chuàng)新與突破,需要在以下幾個(gè)方面具體進(jìn)行探索:
(1)采取“產(chǎn)品-模塊-產(chǎn)品”的閉環(huán)式教學(xué)模式。讓理論和實(shí)踐實(shí)現(xiàn)真正的融合,對(duì)單片機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,要采取“真實(shí)產(chǎn)品分解-模塊設(shè)計(jì)-新產(chǎn)品構(gòu)建”這一循環(huán)模式,大力培養(yǎng)學(xué)生的崗位適應(yīng)能力;
(2)各種教學(xué)方法充分融合。積極突破傳統(tǒng)教育模式下課堂中進(jìn)行理論學(xué)習(xí)、實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證的單調(diào)教學(xué)方法,開(kāi)發(fā)校企共建課程。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容積極開(kāi)發(fā)相關(guān)實(shí)訓(xùn)設(shè)備,構(gòu)建起理實(shí)一體化、理論與實(shí)踐創(chuàng)新相互配合的綜合教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)空間的有效拓展,進(jìn)一步拉近學(xué)習(xí)環(huán)境與工作崗位之間的距離;
(3)精編教材,強(qiáng)化教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)。加強(qiáng)與行業(yè)企業(yè)專家之間的配合,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化單片機(jī)教材編制,同時(shí)注意積累學(xué)習(xí)素材,結(jié)合教學(xué)資源、校企合作、實(shí)訓(xùn)課堂以及能力拓展等分類進(jìn)行欄目設(shè)置,以建立起專有教學(xué)資源網(wǎng)站,方便教師與學(xué)生進(jìn)行資料下載和項(xiàng)目實(shí)施,促進(jìn)各項(xiàng)資源的統(tǒng)一整合;
(4)將各種相關(guān)比賽作為平臺(tái),促進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及創(chuàng)新能力的發(fā)展。以全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽、電子設(shè)計(jì)大賽要求為基準(zhǔn),在校內(nèi)結(jié)合單片機(jī)教學(xué)所呈現(xiàn)的需求,以年度或?qū)W期為周期組織校內(nèi)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)競(jìng)賽,配以相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì),促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐積極性的持續(xù)優(yōu)化;
(5)關(guān)注對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程與大賽成果的評(píng)價(jià)。考核的重點(diǎn)應(yīng)該放在學(xué)生是否能夠充分掌握學(xué)習(xí)目標(biāo)要求的相關(guān)技能、是否具有與之相應(yīng)的應(yīng)用能力。在課程考核方面,要融入的內(nèi)容主要包括:學(xué)習(xí)過(guò)程考核、期末試卷考核、大賽成果考核以及綜合性考核等。而這其中的學(xué)習(xí)過(guò)程考核是指針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中每項(xiàng)任務(wù)的完成情況加以評(píng)價(jià);期末試卷考核的作用在于了解學(xué)生對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)的實(shí)際掌握程度;大賽成果考核則是對(duì)在單片機(jī)技術(shù)相關(guān)競(jìng)賽中獲得良好成績(jī)的學(xué)生進(jìn)行加分;綜合性考核是針對(duì)學(xué)生綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目具體完成情況及答辯情況加以全面分析與評(píng)價(jià)。
5 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,對(duì)單片機(jī)課程的改革與創(chuàng)新具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,能夠有效促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的發(fā)展,從而為社會(huì)培養(yǎng)出更多新型復(fù)合人才,助推現(xiàn)代科技進(jìn)步,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)注入源源不斷的活力。
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作者簡(jiǎn)介
米娟芳(1981-),女,漢族,河北,研究生,講師,山西工程技術(shù)學(xué)院,單片機(jī),供電。