探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實踐性課程教學(xué)法

屈霞

摘要：本文從獨立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，借鑒布魯納結(jié)構(gòu)教學(xué)觀和奧蘇貝爾講授教學(xué)法改進課堂教學(xué)設(shè)計，以單片機原理及應(yīng)用課程為例探索課程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)， “逐漸分化”和“整合協(xié)調(diào)”教學(xué)內(nèi)容，利用多種仿真技術(shù)及實踐環(huán)節(jié)考試等手段提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才；實踐性課程；教學(xué)法

中圖分類號：G640文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1002-4107（2012）11-0069-02

常州大學(xué)懷德學(xué)院是經(jīng)教育部批準(zhǔn)的獨立學(xué)院?！皯?yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生不僅要掌握扎實的基

礎(chǔ)理論，更重要的是要有較強的實踐能力。學(xué)院師資依托母體，如果照搬母體學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式與教學(xué)方法，就會影響應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)[1]。因此，培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)的重點應(yīng)該放到實踐性課程教學(xué)改革上。為此，通信系教師研究教育教學(xué)規(guī)律，借鑒心理學(xué)、教育學(xué)研究成果，結(jié)合近年來教育教學(xué)的實踐，開展應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的理論教學(xué)研究。

一、積極開展“課堂教學(xué)質(zhì)量提高工程”活動

近年來，系部認(rèn)真開展“課堂教學(xué)質(zhì)量提高工程”活動，即每月組織一次“講、聽、評”交流會，每次兩位教師分別“講”一節(jié)課，其他教師“聽課”和“點評”，全程錄像?！罢n堂教學(xué)質(zhì)量提高工程”活動有利于加強教師相互學(xué)習(xí)、交流經(jīng)驗，也有利于教師在同行的幫助、指導(dǎo)下查找不足。每學(xué)期學(xué)院組織督導(dǎo)、同行、學(xué)生評教，教師通過評教反饋及觀看自己“講聽評”活動錄像不斷反思教學(xué)過程。

二、用學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)理論教學(xué)

系部常年積極開展教學(xué)理論研究，每學(xué)期組織一次“學(xué)習(xí)理論研討”教研主題活動，探索具有獨立學(xué)院特色的教學(xué)方法，教師對自身教學(xué)觀不斷進行自覺反省和必要更新。

（一）用布魯納結(jié)構(gòu)教學(xué)觀和奧蘇貝爾講授教學(xué)法改進理論教學(xué)

課堂教學(xué)是一種定時定點師生面對面的教學(xué)，傳統(tǒng)的以“夠用”為借口簡化教學(xué)內(nèi)容，忽視理論的廣度與深度，會造成學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、教育質(zhì)量滑坡的不良后果。而灌輸式教學(xué)，扼殺學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、抑制學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。課堂教學(xué)改革的重點應(yīng)放在讓學(xué)生掌握學(xué)科基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的同時，學(xué)會應(yīng)用性知識，掌握操作技能，建立理論課程、實踐課程之間的緊密聯(lián)系[2]。

美國當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)家布魯納結(jié)構(gòu)教學(xué)觀和美國當(dāng)代認(rèn)知派教育心理學(xué)家奧蘇貝爾講授教學(xué)法對改進課堂教學(xué)設(shè)計具有重要的實用價值。結(jié)構(gòu)教學(xué)觀強調(diào)學(xué)習(xí)結(jié)果是形成認(rèn)知結(jié)構(gòu)，認(rèn)為教學(xué)的最終目標(biāo)是促進“對學(xué)科結(jié)構(gòu)的一般理解”。學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)包括基本概念、基本原理和內(nèi)部規(guī)律?？紤]到課堂教學(xué)的目的是在短時間內(nèi)向?qū)W生傳授大量的科學(xué)文化知識，奧蘇貝爾的有意義接受學(xué)習(xí)應(yīng)是獨立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)的主要方式，有意義接受學(xué)習(xí)認(rèn)為，學(xué)習(xí)就是教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)化，即學(xué)生將新的知識結(jié)合進其原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之內(nèi)。

（二）課堂教學(xué)組織圍繞“一個中心，兩個原則”

教師應(yīng)積極探索課程的基本結(jié)構(gòu)，以此作為教學(xué)的中心，了解學(xué)科的最新研究成果，根據(jù)自己的教學(xué)智慧來重組、優(yōu)化、豐富教材，從而選擇、補充與提煉基本結(jié)構(gòu)。學(xué)生理解學(xué)科基本結(jié)構(gòu)，有助于進一步理解、記憶具體內(nèi)容和形成正向遷移。好的學(xué)科基本結(jié)構(gòu)，本身具有巨大吸引力，讓學(xué)生認(rèn)為值得學(xué)，使學(xué)生產(chǎn)生強烈興趣和求知欲，并從學(xué)習(xí)過程中主動進行自我激勵，獲得自我效能感[3]。

在教學(xué)內(nèi)容的組織上，堅持兩個原則：“逐漸分化”和“整合協(xié)調(diào)”， 每門學(xué)科的各個單元應(yīng)按包涉性由大到小順序排列，前后單元形成上位對下位的關(guān)系；單元內(nèi)知識點逐漸分化，具有漸進性，使知識結(jié)構(gòu)不斷豐富。

為了促進概念的同化，要了解學(xué)生的先修課程，“根據(jù)學(xué)生原有知識進行教學(xué)”；在上新課前，概括介紹前后學(xué)習(xí)內(nèi)容的異同或聯(lián)系，或講解與新舊知識相關(guān)的一般性原理或概念；在講每一堂課時做到“先見森林，后見樹木”[4]，即先概括，后詳細講解；快要下課時“即時反饋”[5]：“大家得出了什么結(jié)論？”以及“還有什么問題？”。

三、以單片機原理及應(yīng)用課程為例的課堂教學(xué)方案創(chuàng)新示例

單片機原理及應(yīng)用是一門應(yīng)用性很強的課程，主要講授Intel8051單片機，因為內(nèi)容抽象，邏輯關(guān)系復(fù)雜，學(xué)生難以理解和記憶。

（一）探索單片機課程基本結(jié)構(gòu)

單片機原理及應(yīng)用課程完整的基本結(jié)構(gòu)應(yīng)由硬件部分、軟件和仿真三部分構(gòu)成。硬件部分以存儲器結(jié)構(gòu)為中心，包括引腳描述、復(fù)位電路、時鐘電路和工作時序、片外總線結(jié)構(gòu)、4大功能部件（4個并口、一個全雙工串口、2個16位定時器和中斷處理系統(tǒng)）、并行接口及擴展、串行擴展、人機接口等；軟件包括單片機指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計和C51程序設(shè)計；仿真以嵌入式應(yīng)用集成開發(fā)環(huán)境Keil μVision和集成化電路虛擬仿真軟件Proteus為重點。

（二）“逐漸分化”和“整合協(xié)調(diào)”教學(xué)內(nèi)容

從應(yīng)用的角度看，該課程對學(xué)生的要求分別是熟悉硬件、靈活使用軟件和熟練掌握仿真手段。

1.掌握存儲器配置及使用是硬件學(xué)習(xí)和軟件使用

的重點，為了讓學(xué)生熟悉存儲結(jié)構(gòu)，可從物理結(jié)構(gòu)、尋址空間、功能結(jié)構(gòu)3個方面比較與分析。要注意兩個結(jié)論：單片機采用哈佛體系結(jié)構(gòu)（程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器空間獨立編址），因此，這兩種存儲空間需要用不同傳送指令（MOVC及MOVX）；單片機外部RAM和外部I/O接口統(tǒng)一編址，這兩種空間使用相同傳送指令MOVX。

2.從存儲器逐漸分化，通過分類學(xué)習(xí)21個特殊功能寄存器SFR掌握各個功能部件及接口的使用。進一步理解單片機對各功能部件和接口的集中控制，實際上是通過對SFR的配置來實現(xiàn)的這一嵌入式設(shè)計思想。

3.有微機原理與接口技術(shù)課程作先修課程，匯編指令的尋址方式及指令系統(tǒng)將易于學(xué)習(xí)。講傳送類指令時，可先去除非法的幾種傳送指令后，針對不同操作數(shù)比較學(xué)習(xí)。另外，需要掌握單片機查表指令、外部數(shù)據(jù)存儲器及I/O操作指令、交換指令、算術(shù)操作類指令、邏輯運算指令等都針對累加器A進行的規(guī)律。

4.單片機原理及應(yīng)用課程有課內(nèi)實驗16學(xué)時，主

要做交通燈、定時器、計數(shù)器、外部中斷、串口、DAC0832實驗、ADC0809實驗、8255鍵盤掃描與顯示等8個實驗，每個實驗分別安排在相應(yīng)的功能部件、接口等學(xué)完后及時做；要求學(xué)生做實驗前必須編寫好程序。

5.有C語言程序設(shè)計課程為基礎(chǔ)，C51也易于學(xué)

習(xí)。在單片機教學(xué)中不用重復(fù)講授學(xué)習(xí)過的C語言內(nèi)容，主要講在單片機中所涉及的新內(nèi)容以及與單片機和C語言不同。可將匯編程序和C51編程對比學(xué)習(xí)。

6.在講程序設(shè)計時，向?qū)W生介紹Keil μVision對軟件的模擬仿真，讓學(xué)生學(xué)會用工程管理的思想創(chuàng)建、仿真和調(diào)試嵌入式應(yīng)用，最后生成可執(zhí)行文件的全過程。

7.在接口設(shè)計過程中，介紹Proteus對單片機電路交互式仿真與調(diào)試，以及Keil μVision與Proteus對電路的聯(lián)合調(diào)試；用Proteus軟件展開案例教學(xué)，仿真外部中斷、定時器、單片機與PC機間的串行通信、矩陣式鍵盤識別、動態(tài)掃描顯示，極大地調(diào)動學(xué)生的興趣。很多學(xué)生完成仿真作業(yè)后買了單片機開發(fā)板，在實驗室編程、焊接與調(diào)試，真正體驗開發(fā)實際應(yīng)用系統(tǒng)的樂趣。

（三）進行考試制度改革，加大實踐成績比重

單片機原理及應(yīng)用課程考試以前都是理論考試，為了考核學(xué)生的應(yīng)用能力，近年來增強了實踐能力的考核。在總成績中理論試卷成績占40%、實踐考試成績占40%、平時成績占20%。理論部分采用教考分離試卷，實踐考試一人一題，不同題目要求在實驗箱上做出不同結(jié)果。

（四）利用現(xiàn)代教育技術(shù)激發(fā)學(xué)生的興趣

利用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，提高教學(xué)效益。在首次單片機課上把往屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計開發(fā)的單片機系統(tǒng)實物作品照片放到PPT上展示，將極大地激發(fā)學(xué)生的興趣；講單片機存儲器結(jié)構(gòu)時用多媒體展現(xiàn)，可直觀地顯示各部分位置及容量；利用Proteus仿真工具進行實例教學(xué)，具有聲、光、動等逼真的效果，調(diào)動學(xué)生的視聽感官和想象力，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的興趣和積極性，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。利用單片機課程網(wǎng)絡(luò)課堂提供教學(xué)課件、重點、難點、補充習(xí)題、參考書目、精品課程網(wǎng)站鏈接、課程討論、網(wǎng)上答疑等資源，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況，從網(wǎng)絡(luò)課堂任何部分進入學(xué)習(xí)，將課內(nèi)教學(xué)與課外學(xué)生自學(xué)融為一體，同時為師生交流提供平臺。

運用學(xué)習(xí)理論，我們從懷德學(xué)院通信工程專業(yè)06級開始實施教學(xué)改革，提高學(xué)生的綜合能力和實踐能力。系教師組織懷德學(xué)院06級、07級、08級學(xué)生參加全國電子設(shè)計競賽及飛思卡爾杯全國大學(xué)生智能汽車大賽，每年都有學(xué)生獲獎。從06級開始，懷德學(xué)院學(xué)生考研率逐年提高，07級達到14%。一些學(xué)生參與到教師的科研項目中，90%的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計選擇硬件設(shè)計。各位任課教師普遍反映懷德學(xué)院學(xué)生的綜合能力并不比本部學(xué)生差。

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