田素玲 陳明穎

摘 要：文章闡述在“金課”視角下，針對(duì)機(jī)電類專業(yè)學(xué)生在“單片機(jī)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，以學(xué)生為中心，確定教學(xué)方法，進(jìn)行教學(xué)改革的實(shí)踐。將知識(shí)點(diǎn)融入具體的案例和任務(wù)中，做到少教多學(xué)、先學(xué)后教、以學(xué)定教、以學(xué)評(píng)教，使學(xué)生在完成案例任務(wù)的同時(shí)掌握相對(duì)抽象的知識(shí);注重反饋環(huán)節(jié)，完善評(píng)價(jià)機(jī)制，達(dá)到鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;反饋環(huán)節(jié);工程實(shí)踐;評(píng)價(jià)機(jī)制

0 ? 引言

近期，教育部發(fā)布了一系列關(guān)于一流本科建設(shè)的文件，從“新時(shí)代高教40條”到“六卓越一拔尖”，再到“雙萬(wàn)計(jì)劃”等，全面開(kāi)展一流本科建設(shè)，推進(jìn)高質(zhì)量本科教育的步伐。

單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用廣泛，從無(wú)人機(jī)、AGV小車、自動(dòng)化生產(chǎn)線到家用機(jī)器人、智能門(mén)鎖、汽車智能控制等，處處都有“單片機(jī)”的身影，一臺(tái)汽車上就有上百個(gè)單片機(jī)，單片機(jī)技術(shù)在這些產(chǎn)品的控制領(lǐng)域起到核心作用?！皢纹瑱C(jī)”作為機(jī)械電子工程和機(jī)器人工程的專業(yè)課程，是應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)實(shí)用型控制方向人才的重要課程。培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力與創(chuàng)新思維，滿足應(yīng)用型本科院校課程的人才培養(yǎng)要求。本文以“單片機(jī)”課程為例，探討創(chuàng)建一流本科課程建設(shè)中的一些體會(huì)。

1 “金課”視角下“單片機(jī)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

“單片機(jī)”一直是機(jī)電類專業(yè)難度系數(shù)比較大的課程，其理論抽象，實(shí)踐性較強(qiáng)，應(yīng)用傳統(tǒng)方法教學(xué)，效果不甚理想。2018年，教育部明確提出全面整頓教育教學(xué)秩序，嚴(yán)格本科教育教學(xué)過(guò)程管理，并要求各高校全面梳理各門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容，打造“金課”[1]。從“金課”視角看，傳統(tǒng)的“單片機(jī)”課程教學(xué)弊端凸顯。

1.1? 教學(xué)大綱固定化

教學(xué)大綱可以看成“教與學(xué)”之間的“教學(xué)合同”，將學(xué)生比作教學(xué)產(chǎn)品。通過(guò)這份詳細(xì)“合同”，明確教學(xué)目的，細(xì)化細(xì)節(jié)，是為社會(huì)提供的詳細(xì)“產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)”。而現(xiàn)行教學(xué)大綱模塊比較獨(dú)立，按知識(shí)點(diǎn)分配學(xué)時(shí)，從知識(shí)點(diǎn)到對(duì)應(yīng)案例設(shè)計(jì)、講授方法、作業(yè)布置、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核方式等，“教”與“練”相互獨(dú)立，“學(xué)”與“考”各自為政。傳統(tǒng)教學(xué)大綱以“教”為主，忽視“學(xué)”這個(gè)主體，“教”“學(xué)”“考”相互分離，評(píng)價(jià)機(jī)制“滯后”。

1.2? 教學(xué)模式傳統(tǒng)化

（1）傳統(tǒng)教學(xué)模式以“教”為中心，教學(xué)內(nèi)容單元化，固定時(shí)間、固定學(xué)時(shí)、固定內(nèi)容、固定教室，“教室”“教師”“教材”貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。“單片機(jī)”是一門(mén)理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，教學(xué)課程仍然以“課堂講解”+“實(shí)驗(yàn)練習(xí)”+“問(wèn)題剖析”為主，沒(méi)有充分發(fā)揮“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，缺乏引導(dǎo)學(xué)生興趣的環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)理論知識(shí)理解模糊，實(shí)踐操作能力又不強(qiáng)。

（2）由于疫情原因，大部分學(xué)校開(kāi)設(shè)線上課程。正式開(kāi)學(xué)后，又將線上課程全部轉(zhuǎn)為線下，使得線上線下分離，不能有效融合線上與線下的優(yōu)勢(shì)。

（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新[2]。教學(xué)仍以課本為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)大部分都是驗(yàn)證性的，缺乏對(duì)學(xué)生解決問(wèn)題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（4）考核方式單一化。課程的考核采用“期末考試+平時(shí)成績(jī)+課內(nèi)實(shí)驗(yàn)”的形式[3]，期末成績(jī)占比重大，并以卷面考試為主。這種評(píng)價(jià)方式不能全面考核學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的掌握情況，不利于對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 “金課”視角下“單片機(jī)”課程教學(xué)改革

2.1? 教學(xué)導(dǎo)向轉(zhuǎn)變

以“學(xué)生”為中心，以學(xué)生“學(xué)習(xí)”為中心，以“學(xué)習(xí)效果”為中心。整體課程以向?qū)W生傳授知識(shí)為主，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，突出創(chuàng)新性，增加課程挑戰(zhàn)性，優(yōu)化整個(gè)知識(shí)體系。

2.2? 教學(xué)內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)化

打破“塊狀”知識(shí)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化知識(shí)體系。將課程章節(jié)由傳統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)、C51語(yǔ)言、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、串行口、并行口等章節(jié)排布變?yōu)榫唧w的項(xiàng)目，例如：電子琴、跑馬燈、交通燈、定時(shí)器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、無(wú)線循跡小車控制等排布章節(jié)。

與相關(guān)課程合理融合。針對(duì)學(xué)生單獨(dú)學(xué)習(xí)C語(yǔ)言比較枯燥，學(xué)習(xí)后不能靈活運(yùn)用，以及學(xué)生在后續(xù)課程學(xué)習(xí)“單片機(jī)”時(shí)遺忘C語(yǔ)言，需要學(xué)習(xí)單獨(dú)章節(jié)重新喚醒記憶等問(wèn)題，將C語(yǔ)言與“單片機(jī)”課程合成為一門(mén)課，通過(guò)案例和項(xiàng)目，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)硬件的同時(shí)掌握C語(yǔ)言的編程方法與技巧。

2.3? 教學(xué)環(huán)節(jié)合理化

教學(xué)內(nèi)容層次化。將每個(gè)項(xiàng)目具體設(shè)置基礎(chǔ)案例、提高階段案例和擴(kuò)展項(xiàng)目3個(gè)層次，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的講稿與實(shí)例，將理論體系與實(shí)踐體系相融合[3]。采用線上線下混合式教學(xué)方法。引入“學(xué)習(xí)通”線上教學(xué)平臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

課前，將相關(guān)學(xué)習(xí)文字資料和視頻資料上傳，布置預(yù)習(xí)任務(wù)。學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，按要求完成預(yù)習(xí)作業(yè)，在平臺(tái)上提出問(wèn)題、發(fā)布觀點(diǎn)、進(jìn)行討論。教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況調(diào)整課堂教學(xué)方案，培養(yǎng)學(xué)生批判性和對(duì)話性的創(chuàng)新思維。

課中，將學(xué)生預(yù)習(xí)情況導(dǎo)入新課，以具體項(xiàng)目為支撐，分層次布置具體任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，突出學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和中心性。學(xué)生分組討論，完成任務(wù)，在51開(kāi)發(fā)板或者仿真軟件中檢驗(yàn)，所使用開(kāi)發(fā)板原理如圖1所示。學(xué)生完成后展示講解，其他小組提出問(wèn)題，進(jìn)行討論改進(jìn)。在掌握具體知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的工程能力[4]。

課后，根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況與課上教學(xué)情況布置作業(yè)，作業(yè)呈階梯型，體現(xiàn)靈活性。學(xué)生通過(guò)“學(xué)習(xí)通”客戶端上傳作業(yè)，在討論區(qū)進(jìn)行討論;教師可以及時(shí)批改并反饋給學(xué)生，形成閉環(huán)教學(xué)。

增加激勵(lì)機(jī)制。以上每個(gè)環(huán)節(jié)都增加競(jìng)賽環(huán)節(jié)，學(xué)生既是參賽者，又是評(píng)委，評(píng)選出每個(gè)項(xiàng)目的優(yōu)勝小組，以賽促學(xué)，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.4? 完善評(píng)價(jià)機(jī)制

科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)機(jī)制能夠更加全面地考核學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力?？己嗽u(píng)價(jià)方式主要包括：“課堂出勤”+“課堂表現(xiàn)”+“卷面考核”+“項(xiàng)目設(shè)計(jì)+“項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)”+“項(xiàng)目答辯”等環(huán)節(jié)。其中，前兩項(xiàng)占總分?jǐn)?shù)的30%，重視過(guò)程考核，著重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、解決問(wèn)題能力與團(tuán)隊(duì)合作能力。

3 ? 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)教學(xué)方式的改革實(shí)踐，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)技術(shù)知識(shí)的領(lǐng)悟。學(xué)生通過(guò)主動(dòng)查閱資料、制定方案、動(dòng)手制作、編程實(shí)踐，鍛煉了動(dòng)手能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，總體達(dá)到了提高學(xué)生創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力的目的。

[參考文獻(xiàn)]

[1]教育部辦公廳.關(guān)于實(shí)施一流本科專業(yè)建設(shè)“雙萬(wàn)計(jì)劃”的通知（教高廳函〔2019〕18）[EB/OL].（2019-04-09）[2020-05-20].http：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2019-12/03/content_5458035.Htm.

[2]張本文.單片機(jī)原理實(shí)踐教學(xué)與項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)結(jié)合改革初探[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2020（3）：155-156.

[3]王紅茹，唐煒，王后連，等.基于OBE理念的機(jī)械類專業(yè)“單片機(jī)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].科技與創(chuàng)新，2020（5）：66-68.

[4]袁新娣，曾祥華，劉玲麗，等.基于智慧課堂的單片機(jī)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2020（51）：187-189.

（編輯 何 琳）