邹言云,熊 媛
(江西工业职业技术学院,江西 南昌 330039)
《单片机应用技术》教学做一体教学改革探讨
邹言云,熊 媛
(江西工业职业技术学院,江西 南昌 330039)
文章阐述了《单片机应用技术》课程教改实施的意义、思路及方案,总结了这门课程的教改特点、创新及取得的成果,并对在教改实施过程中碰到的问题进行了反思。
教改;教学模式;教学做一体
《单片机应用技术》课程是机电一体化技术、电气自动化专业的职业能力必修课。它是一门集理论性和实践性于一体的应用性课程,概念抽象、内容繁多。以往教学采取的方式是以在教室讲授理论知识为主、再在机房进行模拟仿真实验加以辅助,然后在临近课程快结束时安排一次电路板的焊接实验来验证单片机的控制效果。这种传统的理实分开教学模式弊端在于学生在学习理论知识时缺乏对所学内容的感性认识,学习兴趣和热情会打折扣;在实验时缺乏理论的补充、指导,只是机械地完成实验内容,无法很好将理论和实践结合起来,所学过于肤浅且没有知识和技能的提升。同时也让教师教得费劲,学生学得吃力。而《单片机应用技术》课程采用教学做一体化教学模式,学生可以通过学中做、做中学,实现理论与实践教学有机结合,从而有效地培养学生的动手创新能力,调动学生的学习积极性,使其掌握单片机应用系统的基本原理、功能、应用、程序设计方法和编程技巧等内容,为今后从事机电、自动控制等领域的工作打下基础,并使学生毕业后能在较短的时间内即可胜任单片机应用领域工作。
《单片机应用技术》教学做一体改革的目的在于探索理论和实践相结合的教学模式,实现在学中做,在做中学(即理论指导实践、实践加强理论)的教学良性循环。教学改革不仅对本课程有积极意义,同时也为其它实践性、工程性很强的专业核心课程提供了教学改革模式的借鉴,为在江西工业职业技术学院推广教学做一体教学模式改革进行探索。
《单片机应用技术》课程学习领域的设计基本思路是依据专业能力目标、方法能力目标、社会能力目标,结合学院现有师资、设备等条件,在项目一体化教学环节中,采用以项目为向导、任务驱动的教学模式,在项目(案例)教学中导入知识和技能,逐步深入,结合工作任务,知识穿插在案例或项目中,使学生掌握必需的理论知识和基本操作技能,对于每个训练任务,学生要设计并连接电路、编制并调试程序、检查与排除故障等,能够解决简单的单片机应用系统中的问题。
文章以LED指示灯的控制为例进行说明。
(1)课前准备。教师把要学习的内容提前两天告知学生,让学生借助网络资源自学相关知识,为任务学习做好准备。学生登录学校《单片机应用技术》精品课程网站,借助网络资源自学相关知识,为任务实施做准备。
(2)创设情境活跃课堂。通过观看单片机控制LED指示灯的娱乐视频,激发学生的兴趣(可以开玩笑:学完此任务后,大家可以做心形控制彩灯表白,可以为子女的玩具加装各种图案的控制彩灯等活跃课堂气氛)。
(3)任务分析明确思路。通过演示流水灯控制实验板的控制效果,并对其进行分析,让学生了解完成此任务需要掌握什么知识点,具体需要做什么,做出来的效果需要达到什么要求。
(4)相关知识讲解。①发光二极管(LED)介绍。通过实物重点介绍观察法以及万用表测量法区分发光二极管阴极(负极)、阳极(正极)。师生互动,任意选取发光二极管在课堂进行区分及检测。②发光二极管的驱动。讲解单片机直接驱动的共阴极连接方式以及共阳极连接方式的区别后,以图例找茬的形式(游戏)进行区分。③重温汇编语言程序指令格式及用法。以实例的形式讲解数据传送指令MOV、位操作指令SETB和CLR、位移指令RL、减一不为零转移指令DJNZ。
(5)任务实施(以学生动手操作为主,教师辅导为辅助)。①硬件、软件设计。教师指导学生用Proteus、Keil仿真软件进行设计出仿真电路并进行调试。教师帮助学生分析实际操作出现的问题,强调注意事项,避免下次实操出现类似问题。②流水灯控制实验板制作及调试。教师指导学生以竞赛的形式制作实验板,学生之间相互进行检测调试。
(6)任务总结。教师指导学生以讨论、演示的形式分析知识点学生应用情况以及学生在任务实施中出现的各种问题,加以归纳,总结,强调注意事项,避免下次任务出现类似问题。
(7)考核。学生学习效果评价采用过程考核为主的多元化考核方式(考核贯穿整个课堂),考核分为理论考核、技能考核和职业道德考核三部分,其中技能占60%。
该课程改革的最主要创新是利用仿真实验室以及电子制作室的场地完成课程的教学做一体教学。该课程的教学实施特点是采用“五化模式”实施,即教学内容项目化(课程教学内容被拆分、整合和序化,分为五个项目)、项目内容任务化(每个项目的内容都通过完成相应的工作任务来展开)、任务实施职业化(工作任务的实施模拟职业岗位要求来进行)、实训管理企业化(在实训操作的组织管理方面,按照企业管理的要求来实施)、教学考核多元化(考核分理论、技能和职业素质等部分)。
(1)班级的学风有所改善。作为机电一体化技术的专业老师,对机电各班还是比较了解的。在以往的实验课里,学生做完实验就感觉万事大吉了,然后等待下课。而教改班,通过理实一体化教学改革后,一部分学生学会了思考,学会了变通,学会了交流,在自己的基本控制实验做完后,他们开始考虑修改程序看能否实现别的控制,并会去尝试将理论与实践相结合。而且学生之间会相互探讨交流。
(2)教改班成绩中等偏下的部分同学受益很大。常规班主要是在教室讲授理论知识,抽象的概念、繁多内容,原本成绩就一般的部分学生就会慢慢失去学习的兴趣。而教改班的学生通过学中做、做中学,学生的学习积极性被有效调动起来。教改班与同一教师所教的常规班相比,学到后期时,发现原本成绩中等偏下的同学能适应教学进度,跟上了学习的步伐。
(3)加强了师生之间的互动跟交流。与同一教师所教的常规班相比,教改班的同学提问的多,课堂、课后跟老师互动的多。
(1)建议采用小班教学并配置实验员。教改班级的人数众多,在电路板焊接制作过程中,一个老师即要负责讲解、示范,随时解决学生在焊接制作电路过程中出现的问题并维持课堂秩序,还要留意保障每个学生的安全(设备带电,高温),非常吃力。同时学生在实践过程中会碰到各种问题,若改成小班制,这些问题也能及时得到现场解决。这一措施若实施将使教学效果大幅改善,尤其是学生的安全性能得到充分保障,操作技能也会提高明显。
(2)灵活机动安排教学时间。由于学校教学实训条件的局限,若推广教学做一体必然出现教学场地不够的问题,建议教学时间灵活机动安排,比如考虑晚上和双休日时间。
[1]周荣华.单片机教学改革与实践[J].黑龙江科技信息,2013,(5).
Discussion on“Integration of Teaching and Practicing”of“The Application Technology of MCU”Teaching Reform
ZOU Yan-yun,XIONG Yuan
(Jiangxi Industry Polytechnic College,Nanchang,Jiangxi 330039,China)
This paper explains the meaning and ideas and solutions of teaching reform on“The Application Technology of MCU”,summarizes the characteristics,innovation and achievements of teaching reform on this course,and reflects on problems of the teaching reform.
teaching reform;teaching mode;integration of teaching
G712
A
2095-980X(2017)04-0163-02
2017-03-07
邹言云(1981-),硕士,讲师,主要研究方向:电气自动化技术、机电一体化技术。