摘要:該文針對《單片機原理及應用》課程傳統(tǒng)教學中理論教學與實踐教學脫節(jié),學生學習過程中出現“聽不懂,學不會,做不好”的問題,提出了“學中做、做中學”的教學模式。實踐證明,該教學模式極大激發(fā)了學生的學習興趣,增強了學生的動手能力,提高了課程的教學效果,為學生的就業(yè)打下堅實的基礎。
關鍵詞:單片機;“學中做、做中學”;教學模式
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2020)21-0096-02
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
《單片機原理及應用》這門課程是電子、通信等多個專業(yè)的專業(yè)必修課程。本課程旨在使學生掌握單片機的體系結構和基本原理,培養(yǎng)學生應用單片機解決實際問題的能力[1]。學生通過自己動手設計電路、編寫程序、解決生產生活中的實際問題,能夠加深對于理論知識的理解,進一步鞏固了理論知識,同時提高學生的分析問題,解決問題以及創(chuàng)新的能力。
1 單片機教學現狀
《單片機原理及應用》這門課程是理論與實踐結合比較緊密的一門課,同時也是一門綜合性課程。需要老師同時精通單片機原理、電路設計、數電模電、C語言程序設計等課程,因此教學難[2]。學生也需要學好前導課程電路設計、數電模電、C語言程序設計等課程,缺一不可,因此學習難。
教學難和學習難,很容易出現“聽不懂,學不會,做不好”的問題。
1.1傳統(tǒng)教學模式的不足
(1)理論教學的不足。目前,很多高校的單片機課程教學還是按照教材的章節(jié)順序進行教學,先理論后實踐,這種教學模式可以讓學生整體上掌握單片機的基本概念和體系結構,系統(tǒng)的學習單片機的理論知識。但這種教學模式也帶來一定的問題,理論教學與實踐教學分離,學生在學習理論知識時,感覺內容枯燥乏味,不愿學或不想學。
(2)實踐教學的不足。目前,傳統(tǒng)教學模式還是以理論教學為主,實踐教學為輔。由于實驗室條件的限制,在開設實驗課或實踐課時,只能開設相對簡單的驗證性內容。
傳統(tǒng)教學模式的不足,致使學生在解決遇到的實際問題時,出現不知道應用哪部分單片機知識。這在很大程度上降低學生的學習積極性,致使教學效果不佳。
1.2 課程內容更新滯后
如今,知識更新速度的不斷加快與課程教學內容相對滯后的矛盾日益突出,單片機課程教學內容的更新已成為課程教學改革的一項重要內容,但其進展是十分緩慢的。從總體上看,課程教學內容的更新速度普遍滯后于學科前沿知識發(fā)展的速度,這在高度數字化、信息化的知識經濟時代,是需要引起高度重視的。并且學生畢業(yè)后,會出現在學校學的內容,在工作中用不到。
1.3 教學內容與企業(yè)需求脫節(jié)
單片機課程是應用型課程,在以后的工作中會經常用到,應該培養(yǎng)學生的軟硬件開發(fā)能力,增強學生的實踐能力和創(chuàng)新能力以適應企業(yè)的需求。而當前,很多高校的單片機課程的實踐教學大多還是在實驗箱或實驗板上進行,通過連線完成單片機實驗系統(tǒng)各模塊的組合,完成某一實驗要求。這樣訓練的結果,學生的硬件設計能力不足,實際動手能力不佳,與畢業(yè)后,企業(yè)對大學生的實際工作能力的要求相距甚遠。
2“學中做、做中學”教學模式
本文將《單片機原理及應用》理論內容與實踐內容有機結合,探索以“學中做,做中學”的教學模式改革《單片機原理及應用》的課程理論教學與實踐教學的各個環(huán)節(jié),具體做法有如下幾點:
2.1重組教學內容
由于教材前幾章安排的都是難以理解的單片機的硬件結構和工作原理,教學內容枯燥乏味,學生會感覺《單片機原理及應用》課程沒意思,進而產生厭學情緒。在“學中做,做中學”的教學模式中,把理論教學與實踐教學相融合,這樣在學的過程中做,在做的過程中主動的學,相互促進。
2.2 學中做
“學中做”的核心就是把理論教學與實踐教學有機結合,突出學的過程中要做,“學中做”分為三個層次:
(1)學完一次課安排一個微型項目。大部分學?!秵纹瑱C原理及應用》課程一周安排一次課,教師根據本次課的教學內容設計一個微型項目,讓學生課下完成。由于微型任務規(guī)模小難度低,上一次課與下一次課間隔時間長,學生很容易完成任務,這樣做能夠增加學生的成就感和自信心。
(2)學完一章安排一個小型項目。教師根據本章的教學內容設計一個小型任務,融合本章的重點內容,有一定難度。建議一個月安排一次,給學生充分的時間分析問題和解決問題。
(3)學完整個課程安排一個綜合性的課程設計。教師根據整個教學內容設計一個課程設計題目,融合整個課程內容,有一定的工作量,同時又有一定難度。建議課程學習結束后,單獨安排兩周的時間,給學生集中的時間完成從分析問題、電路設計、電路焊接、程序調試等工作。
“學中做”改變了傳統(tǒng)的灌輸式教學模式,實現將單片機課程的老師教學,學生學習,知識應用融為一體。
2.3 做中學
“做中學”的核心就是把理論教學與實踐教學有機結合,突出做的過程中要學。在“學中做”的過程中,學生一定會遇到自己解決不了的問題,對于問題的解決,我們分為三次層次:
(1)簡單問題,學生自己查找資料進行解決。
(2)稍難問題,同學之間討論,集思廣益進行解決。
(3)特難問題,老師給予單獨輔導,僅僅提示但不代替解決。
“做中學”改變傳統(tǒng)教學中學生被動學習為主動學習,突出學生學習的主動性,這將極大提高學生的學習積極性,充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性。
2.4 定期舉辦經驗交流課堂
每個學生自身基礎的不同,在實施“學中做,做中學”教學模式的過程中,每個學生的學習情況也會不同,每個學生遇到的問題也是不同的。
建議定期舉辦學生經驗交流課堂,讓每個學生在課堂上主要講述如下三個方面的內容:
(1)展示自己的產品,有什么創(chuàng)新的功能。
(2)在學習的過程中,遇到了什么問題,怎么解決的?
(3)在實踐的過程中,遇到了什么問題,怎么解決的?
經驗交流課堂可以使學生了解近期學到了什么;還有那些地方還需要提高;學生之間的經驗交流,形成了相互學習,相互促進的學習氛圍,提升了學生的學習興趣。
3“學中做、做中學”教學模式實施過程中遇到的困難與解決辦法
“學中做、做中學”教學模式實施過程中遇到了如下幾方面的困難。
3.1 實驗室能夠提供實驗器材有限
由于班級多,學生人數多,再加上每周學生都要做課程項目,需要大量實驗器材。而且大部分器材使用后,會有損壞,無法重復使用,這無形之中給學校的開支增加了很大負擔。這給“學中做、做中學”教學模式的實施帶來一定的困難。
對于上述問題,我們鼓勵學生積極申請校級實驗室開放項目,以及省級國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目,有了項目的資金支持,能夠極大緩解實驗室器材短缺的問題。
3.2 會極大增加教師的工作量
傳統(tǒng)教學模式,老師上完課就可以了,現在需要為每次課設計微型項目,為每章內容設計小型項目,課程結束后還要安排課程設計題目。同時,在項目實施的過程中,學生會遇到大量的問題,而且問題互不相同,需要老師一對一的輔導。這會極大增加老師的工作量,這也給“學中做、做中學”教學模式的實施帶來一定的困難。
對于上述問題,從學校層面,單獨安排了課程設計的課時與工作量。
4 改革現有的評價體系
以我校為例,傳統(tǒng)教學模式下,期末考試成績包括理論課占70%,實驗課占20%,平時成績占10%。如果不改變評價體系,學生為了取得好成績,肯定還會把更多時間投入到考試內容上,而忽略動手能力的訓練,前面安排的各種項目會流于形式。
為此,我們改變了評價體系。把理論內容和實踐內容分開考試,分為理論期末考試和實踐期末考試,理論內容期末考試成績包括考試成績占70%,平時成績占30%;實踐內容考試成績,實驗卷面成績占50%,操作過程成績占50%。這樣評價體系的改革,既促進了學生對理內容的學習,又增強了同學們對動手能力訓練的重視,杜絕了“學得會,做不好”現象的發(fā)生。
5 結束語
在《單片機原理及應用》課程“學中做、做中學”教學模式下,學生在學習的過程中做項目,在做項目的過程中主動學習自己不懂不會的內容,變被動學習為主動學。實現了理論教學與實踐教學完美結合,提高了教學效果,提升了學生的動手能力,增加了學生就業(yè)的本領,受到廣大學生的好評。
參考文獻:
[1]李玉平.基于翻轉課堂的單片機項目式教學模式的探索與實踐[J].湖北理工學院學報,2017(4):69-72.
[2]楊立生.“理實一體化”模式下的單片機課程教學改革[J].正德學院學報,2012(2):46-48.
【通聯編輯:代影】
基金項目:(1)淮北師范大學校級教研項目:電氣類專業(yè)高級語言課程通用網絡教學平臺建設(項目編號:2016wlkc165);(2)省級質量工程項目:單片機原理及應用智慧課堂試點(項目編號:2017zhkt397);(3)淮北師范大學校級教研項目:《單片機原理》課程一體化教學模式探索(項目編號:jy2017138);(4)省級質量工程項目:《單片機原理》課程一體化教學模式探索(項目編號:2018jyxm0527)
作者簡介:周正(1979-),男,單位:淮北師范大學物電學院,主要研究方向為嵌入式系統(tǒng)。