高职单片机课程教学改革实践

时间：2024-06-19

李道军,王辉

(郑州职业技术学院 ,郑州 450121)

高职单片机课程教学改革实践

李道军,王辉

(郑州职业技术学院 ,郑州 450121)

为了提高单片机原理及应用课程的教学质量,使学生在短时间内尽快掌握单片机原理及应用,提出了以项目为导向,教、学、做一体化的教学模式,并进行了实践。

单片机;教学改革;教学模式;任务驱动

近年来,高职院校坚持以就业为导向,以服务为宗旨,为社会培养高素质技能型专业人才,使学生毕业后能在企业中担当技术方面的组织者和带头人。为实现技能型人才的培养,要求教育工作者改革传统教学方式,以学导干、以干促学,坚持能力本位,突出专业技能的培养。

单片机原理及应用是应用电子、机电一体化专业的专业基础课,是一门实践性强、学习难度很大的课程,学生需要经过一番实践、苦心钻研之后,才能基本弄清原理。大部分学生学习这门课都感觉枯燥无味,艰涩难懂。作为教育工作者,有必要打破当前传统的教学模式,采用一种新的能够使学生在最短时间内掌握单片机原理及应用的教学模式。

1 教学方法改革

由于单片机微电子化的工作过程,使得单片机原理及应用课程的学习内容抽象、不易理解。历来被同学看成是专业课程中的一块“硬骨头”,尽管花费相当多的时间,但对单片机 CPU执行指令的过程以及实现程序功能过程中各指令之间的逻辑关系、中断及处理、接口电路设计的时序配合等问题,仍惧怕三分。基于此,考虑到单片机软、硬件教学环境的不断优化,在教学方法上要大胆改革,变“课本知识解读教案为实际项目工作页教案”,变“教师讲解为学生主动参与,积极动手操作实践,师生共同学习”的教学模式。坚持以“学生为主体、教师为主导”的教学思想。积极采用任务驱动教学法、讲练结合教学法、虚拟项目和实际项目相结合、自制教学用具等多种教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教学效果。

1.1 任务驱动教学法

采用任务驱动教学法,教、学、做相结合,以集教学区、讨论区与实训区为一体的三区一室实训室为载体,教学过程中将每个学习任务转变为教学单元进行实践。首先进行学习任务中项目的演示,展示项目中的软硬件,通过实例增加学生的感性认识,再讲解对应单片机知识内容,课堂教学围绕学习任务展开,最后让学生自己动手完成学习任务中项目的制作,项目可在课堂完成,也可利用业余时间完成,教师根据项目完成情况打分,平时和实验占总成绩的 50%。

1.2 讲练结合教学法

主要做法是将理论课程教学搬到“三区一室”新型实训室中进行,注重培养学生对理论知识的应用能力。讲解相关知识和实例时,将一些相似的实例或项目给学生练习。比如,在讲解循环程序时,先通过对多个存储单元传送数据引出问题,导出循环程序,然后讲解怎样用循环方式设计程序,再把从多个存储单元找数问题交给学生练习。

1.3 虚拟项目和实际项目相结合

学生通过应用软件仿真的方法,自己设计电路、对电路进行仿真,使用实际电路板测量,完成虚拟和实际项目相结合,有利于培养学生的设计能力和硬件操作动手能力。

1.4 自制教学用具

展示一些单片机小作品,给学生一个感性认识。自制教具,制作一些小作品,如流水灯、电子钟、打铃器、机械手等。在讲解相应理论知识之前,先介绍一下小作品制作的思路和需要用到的理论知识,然后再一步一步讲解相应知识。这样学生易接受,不会感到枯燥,能提高学生学习的兴趣和积极性。

2 教学手段改革

传统教学手段和网络化辅助教学手段相结合,整合多媒体电子教案、程序案例和网上教学资源,改变单一教学模式。教学中运用多媒体课件,提高课程的生动性。由于现代教育手段的发展,使有些在教学过程中难以描述的东西可以通过声音、动画等多媒体的形式表现出来,增加授课内容的生动性,提高学生的学习兴趣。特别是涉及较多的是单片机的内部原理和结构,内容非常抽象,单靠传统的“粉笔 +黑板”模式授课学生难以理解,通过多媒体课件生动形象地将过程模拟出来,再配上教师的讲解,便可达到事半功倍的教学效果。如对于程序案例的讲解,笔者采用 Proteus和 Keil的结合来实现单片机的软硬件仿真,构成一个虚拟的单片机实验室,为学生的主动学习提供了方便,学生只需一台安装 Proteus和 Keil软件的计算机,就可以随时学习单片机了。除此之外,我们还开发和应用一系列网络化辅助教学平台,包括课程学习平台、作业平台和学生自测等配套的教学资源,为学生营造一个良好的自主学习氛围。

3 考核方式改革

以定量方式呈现评价结果,采用平时成绩和期末考试(闭卷)成绩相结合的形式改革考核方式。考核包括基本原理考核和实验考核。考核形式多样,分散与集中相结合,笔试与操作相结合,期末与平时相结合。优化课程总成绩结构,减轻期终考试负担,注重平时学习的考核。根据行为向导型教学法的“质量控制”要求,把总结性评价与形成性评价结合起来,全面提高课程的教学效果。具体分值是：平时测试占 30%,实验测试占 20%,期末测试占 50%。平时成绩的评价主要通过课堂提问、课外作业、阶段考察成绩、平时的出勤率等形式完成。