王珺 楊振波 彭榮

廣州科技職業(yè)技術(shù)大學(xué) 廣東 廣州 510550

引言

《單片機(jī)技術(shù)》作為工科專業(yè)的必修課程之一，較高的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐動(dòng)手能力學(xué)生進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的前提條件，因此課程學(xué)習(xí)存在一定的難度[1]。隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，傳統(tǒng)教學(xué)在高校單片機(jī)課程教育中面臨著諸多困境如何切實(shí)有效地提高學(xué)生的專業(yè)能力，以更好地滿足社會(huì)的需要，是提高教學(xué)質(zhì)量和優(yōu)化教學(xué)改革的終極目標(biāo)。

1 復(fù)雜理論知識(shí)的碎片化教學(xué)及課堂翻轉(zhuǎn)

單片機(jī)課理論性強(qiáng)、學(xué)科知識(shí)內(nèi)容抽象的特點(diǎn)，導(dǎo)致在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中無法較好地對(duì)“計(jì)算機(jī)語言”進(jìn)行直接的實(shí)物展示，容易削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，尤其是邏輯思維不強(qiáng)或者想象力稍弱的學(xué)生。同時(shí)，在為教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)課堂中，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況反饋不順暢，對(duì)于各個(gè)層次學(xué)生的知識(shí)掌握和學(xué)習(xí)情況的了解存在一定難度，教與學(xué)無法得到有效銜接。

首先，在課堂教學(xué)創(chuàng)新中，可通過將常規(guī)知識(shí)點(diǎn)碎片化，提供與之相關(guān)的有趣味性，知識(shí)性的網(wǎng)絡(luò)視頻連接，以課前任務(wù)的形式分發(fā)給不同的學(xué)生小組。這在引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，還可以引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)查閱相關(guān)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。在另一方面，通過安排各小組代表進(jìn)行講解和分享的朋輩教育學(xué)習(xí)模式，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中互幫互助，互相學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生課堂參與感和主人翁意識(shí)，進(jìn)一步達(dá)到教學(xué)相長的效果。

其次，在針對(duì)學(xué)生較難理解的C語言編程方面，可以利用Scratch軟件的編程方法——將C語言碎片化后，再拼圖化，積木化。一條完整的語句需要不同積木的拼合與搭建，錯(cuò)誤的語法和格式就像錯(cuò)誤的積木，無法嵌入到程序中。

最后，在保證一定的理論基礎(chǔ)教學(xué)后，將課堂的主導(dǎo)權(quán)教給學(xué)生。讓學(xué)生以“客戶”的身份提出效果和設(shè)計(jì)要求，教師來回答相應(yīng)的設(shè)計(jì)思路和方案雛形，讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到相關(guān)設(shè)計(jì)的流程方案和相關(guān)核心程序的靈活運(yùn)用。

2 以O(shè)BE（成果導(dǎo)向教育）為基礎(chǔ)的實(shí)踐課程教學(xué)與“哈克尼斯圓桌”的引入

在傳統(tǒng)實(shí)踐課教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多為“經(jīng)典”驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過按照電路圖連線，復(fù)制粘貼相關(guān)代碼，就可以完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這一方面限制了學(xué)生的發(fā)散性思維，也限制了學(xué)生對(duì)電路設(shè)計(jì)意識(shí)和程序調(diào)試能力的上限。此外，在實(shí)踐過程中通常以一人一組，全體成員完成同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，忽略學(xué)生的個(gè)體性差異，也缺少對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和思想交流能力的培養(yǎng)。

OBE理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)性化差異和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[2]，因此實(shí)踐課的任務(wù)不再是全班統(tǒng)一做一個(gè)固定化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而是教師提出實(shí)踐課程的核心目的后，由學(xué)生根據(jù)自身情況自由選題和發(fā)揮，這就避免了一味地抄寫和復(fù)制完整程序的無效學(xué)習(xí)模式。例如，“單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器”的應(yīng)用實(shí)踐課程中，可安排學(xué)生制作定時(shí)時(shí)鐘、倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器、順序循環(huán)、LED燈間隔閃爍等，雖實(shí)驗(yàn)成果相同，但學(xué)生可以運(yùn)用不同的程序語句來完成多樣的設(shè)計(jì)思路。

另一方面，OBE理念注重團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，提倡以2至4人為一組完成實(shí)踐任務(wù)，這既要求學(xué)生提升解決技術(shù)問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生適應(yīng)環(huán)境、協(xié)調(diào)關(guān)系、與他人合作等各方面的能力。

以“哈克尼斯圓桌”為雛形的實(shí)踐教室布置，可以圓桌會(huì)議，平等討論；還可以是小島狀，便于小組討論。在“圓桌”教學(xué)中，學(xué)生全身心投入進(jìn)去，大家互相交流想法，互相批評(píng)指正，取代了競(jìng)爭(zhēng)和單獨(dú)學(xué)習(xí)的方式。學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿和學(xué)習(xí)效率被提高，有效提升了獨(dú)立思考、質(zhì)疑和創(chuàng)新能力。

3 大作業(yè)式的考核形式與學(xué)生自我評(píng)價(jià)機(jī)制

傳統(tǒng)的作業(yè)考核以教師布置與講解為主導(dǎo)，作業(yè)答案有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)踐設(shè)計(jì)也以統(tǒng)一的程序結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，這種考核方式下，則忽略了學(xué)生對(duì)知識(shí)的自主性和思維的發(fā)散性，容易對(duì)工程設(shè)計(jì)形成刻板印象，影響教師與學(xué)生的有效交流與溝通。

以學(xué)生自身為主導(dǎo)的課程設(shè)計(jì)大作業(yè)報(bào)告中，要求學(xué)生羅列課前的查閱資料，設(shè)計(jì)思路，核心知識(shí)點(diǎn)以及實(shí)施方案和總結(jié)，并要求學(xué)生走上講臺(tái)，以“產(chǎn)品發(fā)布會(huì)”的形式完成答辯和評(píng)分階段。在一次完整教學(xué)章節(jié)結(jié)束后，通過發(fā)放學(xué)習(xí)效果自我評(píng)價(jià)表的形式，讓學(xué)生可以及時(shí)自我認(rèn)可和比較，提升學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性；同時(shí)，教師可及時(shí)接收到每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的真實(shí)反饋，及時(shí)完善教學(xué)方法與教學(xué)計(jì)劃。

總的來說，傳統(tǒng)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)無法加深學(xué)生對(duì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的理解和認(rèn)識(shí)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、開拓精神和工程設(shè)計(jì)意識(shí)[3]。筆者結(jié)合課程特點(diǎn)與自身實(shí)踐教學(xué)，做出了對(duì)傳統(tǒng)模式教學(xué)的改良與改革探討，實(shí)際過程中，教學(xué)質(zhì)量、效果均有提升。作為一名專業(yè)教師，應(yīng)勇于探索、勇于改革、勇于實(shí)踐，為培養(yǎng)出優(yōu)秀的“卓越工程師”而努力，從而使學(xué)生專業(yè)能力得到實(shí)質(zhì)性的提升[4]。