PAD教学模式在单片机应用技术课程教学改革中的探索

时间：2024-06-19

高科，张大林

（南昌职业大学工程技术学院，南昌 330004）

不同于传统的知识型课程，单片机应用技术课程是一门兼具理论与实践的学科，并且在两者当中更偏重于的是实践性。单片机应用技术是工科电学类专业的一门十分重要的基础性课程。其主要是通过语言的编写，把通讯技术知识和微机接口知识进行综合编写运用，就较高的技术性、实践性以及工程性[1]。

然而，在以往的单片机课程教学当中，教师都是基于已存在的现有学科体系进行教育教学的。该体系注重的是课程本身结构架构的构建以及学习和构建过程中前后是否具有逻辑联系。这套体系没有问题，但是却有一个缺点，忽略了最基本的可学性。使得学生在学习过程中显得十分吃力，老师在教学过程中也教得尤为辛苦，整体的教学效果表现不是十分优良。而为了扭转这一局面，也为了适应新的就业形势下的职业培养目标。单片机应用技术改革一直在探索和实践当中，PAD教学模式是单片机教学改革过程中的主要形式之一。本文也将研究PAD教学模式在单片机应用技术教学课程中改革的探索。

1 PAD教学模式

最早，PAD教学模式的诞生于复旦大学当中，由张新成教授提出[2]。张新成教授提出的PDA教学模式，其本质上是将两种教学模式进行混合，这两种教学模式一种为我国传统的讲授模式，另外一种为欧美多用的讨论模式。将两种模式进行混合，其核心的理念就是让老师与学生进行充分的讨论，形成交互式学习探讨。课堂的一半时间分配给老师进行主要课程内容的讲授，另一半的时间则是分配给学生，让学生们进行自由讨论。实行这种模式的好处就是能够提升教学的质量与教学的速度。而本文则认为PAD教学模式的构成是自学、讲授、讨论与内化四个模块的结合。首先，课前的预习有利于学生课堂上吸收老师讲授的知识。一些基础性知识可以通过课前的自主预习学习，而老师课堂上主要讲授的知识则是重点、难点以及整个课程知识的框架。听完老师讲课之后，通过小组讨论可以巩固自己所学的知识，然后进行内化、自主吸收，才能够更加全面深刻的理解所学的内容。同时也可以将自己内化得来的体系在与小组进行讨论，从而得到更加深刻的理解。

1.1 1PAD教学模式能够有效提高学生学习效果

不同于传统的教学模式，采用PAD教学模式更能够提高学生的综合能力。与传统教学模式相比较，现在才用的PAD教学模式更加能够激发学生们进行学习的动力。实现了传统教学未能实现的末等生不掉队，中等学生更加努力。优等生更加优秀的教学目标，而实现这些目标的主要原因可能是由于PDA教学模式具有良好的就是评判体系等造成的。由上文可知，PAD的教学模式是由学生自主学习，老师授课以及师生之间进行课堂互动组成的。相比于传统教学模式中，只由老师讲授知识，学生被动接受老师讲述的知识，PAD教学模式充分的发挥了学生的主观能动性。每一个章节知识的学习过程都是一个自学、讲授、讨论、内化的过程。同一内容的学习，经历了自主学习以及老师讲授后，再经过课内与老师的探讨以及与小组的讨论，该知识在脑海不断地重复创新以及更深入的理解。从而达到了层层递进，融会贯通，深入浅出的教学效果。而这种教学效果对学生日后学习能力的培养也是十分有效的部分。首先课前的自主学习培养了学生独立阅读、自主学习的能力以及良好的品质。其次，课堂内的与老师探讨以及小组讨论，培养了学生发现问题以及从不同的角度去看待问题解决问题的视角。最后，学生通过对课前自主学习所学到的知识内容，结合老师授课讲的部分以及课堂中讨论得到的结果进行综合的整理，得到最后的结果。这是一个知识内化的过程，也是一个把书读厚再读薄的过程。在这一过程中，学生才有了真正的看待问题以及完整的得到解决方案的能力。

1.2 PAD教学模式能够有效促进学生自主学习

通过对PDA教学模式的调查和与传统模式进行对比分析可知，采用PDA教学模式可以使学生上课的积极性提高，同时上课的人数也有了很大的提升。出勤率高、开小差的人数减少，直接导致的结果就是学生的学习成绩的提高。而学生热情的提高，说明了相比于传统教学模式，学生对PDA教学模式的认可度更高，热情也更高。而造成这一结果的主要原因可能是，在传统的教学模式中，预设的是学生执行命令的模式。这一模式忽略了学生个体的差异性，也忽略了学生为中心去学习的这一事实。而PDA教学模式则是针对这一问题的更改。在整个PDA教学模式中，可以发现，这个模式主要是调动学生的积极性，以学生为中心，而非以老师的教学为中心。整个模式的设计把老师和学生的权利以及责任的分工十分明确，同时彰显了学生的自主性以及创造性[3]。

1.3 PAD教学模式给高校课堂教学改革带来机遇与挑战

新时代下，由于社会环境发生了一系列的变化，市场对人才的需求发生了的改变，这也使得高校对学生的培养方案并不那么与时代需求相匹配，这就要求高校应当结合实际上市场的需要，给教学课程进行变革。只有通过对现有的教学模式进行改革，才能在不断发展的社会中，不断改变的人才需求中培养出符合社会要求的高素质人才。

由此，PAD教学模式运用到高校课程改革当中，寄给高校课程改革注入了新的血液，也给课程改革带来了新的挑战。首先，PAD教学模式正式实行，这要求老师的学习能力与知识水平跟上新的教学模式。除此之外，还要求老师必须提高自己教学演讲的能力。与传统的赵学模式不同，教师要学会如何在有限的时间内把经典的部分精炼讲出，然后有针对性的针对每个学生的特点进行学生指导。二是由于模式本身的特点能够发挥学生的主观能动性，学生的学习能力可以得到较快的提高。同时对老师的教学要求就会更高，会倒逼老师提高自己的业务水平[4]。因为学生参与当中，讨论的深度和广度都不是由老师决定的，而是由学生决定的，这就要求老师要有较为深厚的知识储备，同时对知识的理解还要具有一定的深度。最后老师必须拥有较好的控场能力。由于讨论是在课堂上进行讨论的，如果出现冷场或者讨论过机导致教学秩序混乱等问题时，就需要老师能够及时的解决。不然的话就会导致，教学任务不能按时完成或者学生不能充分的讨论，严重影响整个教学的质量。

2 PAD教学模式在单片机应用技术课程教学改革中的探索

2.1 传统单片机教学的问题

在传统的单片机学科教学过程中，大多数是以先介绍单片机的结构为主，然后在讲述单片机的硬件结构以及指令和软件编程等，最后讲述各种扩展应用以及实际案例等。这种教学方法比较机械，而在长期的教学实践当中可以发现，这种理论式的教学与实际教学脱节。这种教学方式学生被动接受知识，没有学习的自主性，不是以学生的自主学习为中心，而是以灌输知识为目的。并且对学生的测评基本上是以考试为主要的依据，考试成绩高就代表着学生学习优良。这种仅凭最后一张试卷来定学生的学习能力，以及对知识的掌握能力的方式并没有体现出学生平时的学习状态以及实际的动手能力和实践能力等[5]。

2.2 将PAD教学模式运用于单片机教学改革当中的主要措施

2.2.1 结合PAD教学模式进行课程的内容体系的改革

学习单片机需要有较高的思辨能力以及独立思考能力。而单片机的教学内容也具有抽象性，这就要求在教学过程中应当采用PAD的教学模式能够调动学生的主观能动性，使得教学与实际结合。其次在实际的教学过程中，应当将整个课程化为多个板块，并且采用板块、课题以及任务的体系结构。每一个板块中应由许多个课题组成，每个课题将由每个小组进行任务。在进行小组任务时，应当独立思考自主进行，最后的任务结果则应当由其他的小组与老师共同参与评价。

2.2.2 结合PAD教学模式进行教学内容组织方式的改革

现在社会发展迅速，而单片机的课程教学方法还是处于较为传统的方式当中，明显没有跟上时代的发展，教学的手段以及教学的方法都略显落后。为跟上时代的发展，为以后的就业市场提供所需要的人才。单片机课程教学改革应当结合PAD教学模式进行教学内容以及组织方式的改革。在这种模式下，认为学生的学习过程应当是由学生自主掌控的，知识是在学生自己的脑海中进行构建的。因此，学习知识的过程，也就是知识构建过程应当是由学生自己主动进行的。在这个构建过程当中，学生获取知识不能依赖于老师的灌输。不能形成固定式的思维，单纯的记忆背诵课本上的知识点。而是应当通过知识的学习进行具体的实践，用已学的知识进行生产创造，并用其解决可能遇到的问题。因此，在整个教学的过程中，要进行教学内容以及组织方式的改革，就要遵循这个规律以构建学生自主学习为目的。在具体操作上，就是每次教师的讲课将围绕着一个目标进行。以该目标为课程讲授过程中的主线，并且将有关的知识点融入到讲课当中进行讲解。具体在什么位置运用什么知识、如何运用等需要老师和学生互动，老师带领着学生摸索，以达到最后学生能够自主的学习运用[6]。

2.2.3 结合PAD模式进行行动导向模式的项目管理教学设计方案改革

在传统的单片机教学过程中很少有将行动导向列入项目管理教学当中去的，这就导致单片机专业教学输出的人才比较刻板，更多的关注的是课本上的知识，没有办法系统的参与到各项工作当中去。而进行行动导向模式的项目教学方法改革，则是要将这些问题解决。采用有效的管理模式来指导学生进行实践，让学生在规定的时间内迅速的了解各个项目，并且将项目的预算和质量目标匹配出来。项目管理的一大特点是把项目看成一个相对独立的整体结构，然后对任务进行科学有效的分析，制定科学有效的具体工作流程。这主要包括明确项目的总负责人和主要负责人，制定项目的实施方案和组织实施过程，以及总结果的考核方法等。

2.2.4 改革考核形式，实现教考分离

课程考核形式也应当顺从时代的发展进行改革。传统模式下的课程考核主要是以最后一次的成绩对学生学习知识的能力、实践能力、综合能力进行盖棺定论。而本次课程考核形式的改革则是要实现考试和教学的分离。其主要原因是单片机应用技术课程主要是一门实践类的课程，以培养学生的实践能力和动手能力、实际应用能力为主。根据这一目的，进行单片机应用技术课程改革。主要是在对各种实践能力以及综合运用能力进行考核，例如对编程能力以及软硬件的调试能力等的考核。在设计上我们可以改革考核的方式，考核方式由传统的期末分数制改成，期末课程分数占总分的50%，也就是综合能力考核占总分的50%，实训过程的考核占总成绩的30%，日常的提问，作业以及课堂表现占考核的20%[7]。

而关于综合能力的考核方式则是完全采用试题库的形式进行考核的，考核形式主要是考试和教学分离。题库中的试题部分则是由专业的名师根据教学大纲编制而成的。考试的试题应该包括两大部分，应知和应会。应知是指对各个知识的基本概念以及基本原理等掌握充分。应会是指能够编程、调试以及分析[8]。关于应知部分的知识则是根据卷面成绩，而关于应会部分的成绩则是根据现场考试的熟练程度以及准确性进行现场评分的。

而关于实现过程的考核主要是对考生进行模块项目过程中的表现以及完成质量进行评分[9]。记录的结果应由学生签字确认无误，这样做的目的除了让学生确认分数没有错误保证公平之外，还可以提醒学生认真对待项目。