從單片機(jī)技能大賽看單片機(jī)課程改革

【摘要】技能大賽，作為引領(lǐng)導(dǎo)向，對職業(yè)院校的職業(yè)教育發(fā)展有重要的影響，取得了很好的成效。本文總結(jié)在單片機(jī)技能大賽中成功的培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，使其融入單片機(jī)課程改革。

【關(guān)鍵詞】技能大賽；職業(yè)教育；課程改革

一、引言

作為一名單片機(jī)教練，自2009年第一屆《“亞龍杯”全國單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試大賽》以來，本人已經(jīng)接連為學(xué)校培養(yǎng)出4名全國金牌選手。

作為他們的培訓(xùn)教練，5年來在全程指導(dǎo)訓(xùn)練與教學(xué)過程中，進(jìn)行了一些新的教學(xué)探索和嘗試，賽后也留下了很多的體會與反思，與各位分享。

二、大賽培訓(xùn)期間的教學(xué)探索

1.方法來源——“教、學(xué)、做”合一教學(xué)法

9月開學(xué)，11月份學(xué)生就要迎接迫在眉睫的無錫市技能大賽，他們必須以最快的速度入門單片機(jī)技術(shù)，所以，本次培訓(xùn)中，常規(guī)教學(xué)方式根本無法滿足要求，必須探索新的教學(xué)方式。

參照溫家寶總理提出的“職校教師應(yīng)在做中教，因?yàn)橹挥性谧鲋薪滩攀钦娼?，學(xué)生應(yīng)在做中學(xué)，做中學(xué)才是真學(xué)”的中職教育新理念，我們便開始嘗試起來：讓學(xué)生在“做”中學(xué)習(xí)知識，在“做”中理解知識，在“做”中鞏固知識；讓老師在“做”中教理論，在“做”中解決學(xué)生問題，在“做”中幫助學(xué)生綜合運(yùn)用知識。我們稱之為“教、學(xué)、做”三合一教學(xué)法，分為三個具體的實(shí)施階段。

第一階段：確立分立項(xiàng)目。為了讓學(xué)生迅速的掌握所需知識，盡快完成單片機(jī)技術(shù)的入門，教練組打破原有教材的章節(jié)順序，重新整合理論知識，把實(shí)驗(yàn)設(shè)備按照模塊拆分成從簡單到復(fù)雜的13個分類項(xiàng)目，針對每一個項(xiàng)目出一到兩套對應(yīng)訓(xùn)練課題，并編寫相關(guān)校本教材。

第二階段：順利入門。該階段中，教練先對這個項(xiàng)目所需要用到的相關(guān)知識進(jìn)行講解，然后演示操作方法。緊接著，學(xué)生馬上開始實(shí)際操作。這樣做的好處是：學(xué)生在實(shí)際操作過程中很容易就理解并鞏固了所需要掌握的知識，并實(shí)現(xiàn)融會貫通，入門速度很快。

第三階段：有效提升。學(xué)生入門后，教練慢慢放手，不再一步步演示。所謂“授之以魚，不如授之以漁”，之后的幾個課題，教練只講解所需要用到的理論知識，然后給出一定的編程思路，由學(xué)生運(yùn)用前面所學(xué)知識，自主編程。這樣做的好處是：給學(xué)生留出適當(dāng)空間，更能激發(fā)其求知欲、參與欲、創(chuàng)造欲。實(shí)踐證明：這階段，學(xué)生提問頻率大大提高，新思路層出不窮。此時教練可從旁很好的觀察學(xué)生的特點(diǎn)及知識掌握程度，從而及時修改教學(xué)重點(diǎn)和訓(xùn)練方向。[1]

通過這三個階段，學(xué)生完成了對單片機(jī)控制技術(shù)知之不多到熟練掌握的跨越。通常情況下，學(xué)生了解單片機(jī)基本模塊和編程入門知識需要一個學(xué)期的教學(xué)，而我們僅用了2個星期就把學(xué)生領(lǐng)進(jìn)了單片機(jī)控制技術(shù)的門檻，這充分顯示了“教、學(xué)、做”合一教學(xué)法的優(yōu)越性。

2.興趣來源——成功體驗(yàn)法

陶行知說過：“當(dāng)我能把一件事做得很好，能游刃有余地注入一些新的想法，我駕馭它而不是被動地應(yīng)付的時候，我會很滿足開心，這時我發(fā)現(xiàn)興趣不知不覺地產(chǎn)生了，雖然以前我對此沒有特別的興趣?！?/p>

顯然，學(xué)生們對單片機(jī)的未知，使他們無法駕馭單片機(jī)控制技術(shù)，從而產(chǎn)生有一種畏懼感。他們沒有成功的經(jīng)驗(yàn)，所以沒有自信的根基，興趣更是無從談起?；趯W(xué)生學(xué)習(xí)心理的分析，教練組決定在培訓(xùn)中貫穿一個宗旨：“讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程成為他們體驗(yàn)成功的過程?！币源伺囵B(yǎng)學(xué)生的自信與興趣。在具體實(shí)施時，主要通過兩個步驟來實(shí)現(xiàn)：（1）在容易中體驗(yàn)入門的成功；（2）在困難中體驗(yàn)階段性的成功。

最初的幾個項(xiàng)目，教練組特意設(shè)計得比較容易，學(xué)生按照老師的理論講解及操作指導(dǎo)后，基本都可以掌握，在做的過程中，即使有問題，老師立刻會和學(xué)生一起分析問題，從而找出解決問題的方法，對學(xué)生取得的每一點(diǎn)進(jìn)步都給與肯定和鼓勵。幾次成功地完成項(xiàng)目后，學(xué)生漸漸消除了對于單片機(jī)課程的畏懼，信心和興趣也就培養(yǎng)起來了，學(xué)生們開始敢于自己編寫程序，敢于產(chǎn)生新的想法了。

作為教練，我們需要在整個教學(xué)過程中善于觀察學(xué)生學(xué)習(xí)心理的變化，以便及時調(diào)整教學(xué)進(jìn)程，達(dá)到教學(xué)目的，優(yōu)化教學(xué)效果。

當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生經(jīng)過幾次成功的完成單片機(jī)項(xiàng)目后，開始盲目產(chǎn)生自滿情緒，這時就進(jìn)入了第二步驟的實(shí)施階段。

通過加深項(xiàng)目課題的難度，加大程序的復(fù)雜程度，從而給學(xué)生施加壓力。老師從開始的“又問必答”和“詳盡分析”，轉(zhuǎn)變?yōu)榧顚W(xué)生自主進(jìn)取，挖掘潛能，挑戰(zhàn)自我，并鼓勵其與同伴進(jìn)行合作。

我們激勵學(xué)生不斷進(jìn)取，挖掘潛能，挑戰(zhàn)自我，并鼓勵其與同伴進(jìn)行合作。于是，教練在給出項(xiàng)目課題后不再手把手演示，轉(zhuǎn)而讓學(xué)生獨(dú)立操作，用他們自己的思路完成項(xiàng)目任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。一定的難度使學(xué)生們自滿情緒得到了抑制，自主訓(xùn)練的過程使其積極性得到大幅度調(diào)動，討論與合作又讓他們感受到團(tuán)隊(duì)的力量，即使是有難度的項(xiàng)目，學(xué)生也可以從中體驗(yàn)到階段式的成功。

3.動力來源——特殊的評價機(jī)制。

由于培訓(xùn)的特殊性質(zhì)，在教學(xué)評價環(huán)節(jié)，我們引入了末尾淘汰機(jī)制。比賽名額2名，培訓(xùn)學(xué)生12名，淘汰率為83%。

為了確保競爭的公平性、合理性，我們對評價方式上進(jìn)行了改革。

首先，摒棄了以往慣用的“最終評價”，堅持“每日評價”?？己藭r間為每天上午，考核內(nèi)容為前一天的訓(xùn)練課題，考核成績每天都被記錄在案，每周請省里的專家做一次綜合測試。

這種評價方式的實(shí)施效果是：大大激發(fā)了學(xué)生的競爭意識，使之產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)動力，充分挖掘潛力，并且學(xué)生能夠清醒及時地了解自己的掌握程度，適時地進(jìn)行反思和總結(jié)。

其次，摒棄了“僅對學(xué)生評價”，實(shí)現(xiàn)“對師生共同評價”，把12名學(xué)生分成3組，分別由3位教師各自指導(dǎo)。

這種評價方式的實(shí)施效果是：更進(jìn)一步地激發(fā)了教師教學(xué)的積極性，學(xué)的壓力和教的壓力共同形成了一股強(qiáng)勁的學(xué)習(xí)動力，確保了在有限的教學(xué)時間里教學(xué)質(zhì)量的最大化、最優(yōu)化。

三、單片機(jī)課程改革的思考

經(jīng)歷了歷屆全國單片機(jī)技能大賽的洗禮，重新回到本職崗位中后，作為一名任課教師，我漸漸發(fā)現(xiàn)，在技能大賽中的這些成功教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，其實(shí)可以融入單片機(jī)課程改革。

1.教學(xué)內(nèi)容的改革

1）設(shè)備的改革

以往單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程中，是通過發(fā)給學(xué)生元器件、學(xué)生自己用萬能板搭建電路的方式進(jìn)行硬件電路的搭建，這樣做有三個缺點(diǎn)：一是費(fèi)時，整個實(shí)訓(xùn)過程中，三分之一以上的時間用來搭建實(shí)訓(xùn)電路，大大占用了操作時間；二是成功率低，電路板搭建質(zhì)量直接關(guān)系到功能是否完成；三是擴(kuò)展能力差，搭建好的電路只有單獨(dú)的功能，針對每個課題必須搭建不同的電路。[2]

這是單片機(jī)課程實(shí)訓(xùn)中的一個瓶頸。由于技能大賽，我校引入了28臺亞龍YL-236單片機(jī)試驗(yàn)臺。它把單片機(jī)課程中用到的電路分類并制作成一個個功能模塊，學(xué)生只需選取需要的模塊，用接插線連接控制電路，編寫控制程序輸入單片機(jī)，單片機(jī)控制裝置就能按程序運(yùn)行了。這樣一來，搭建電路的時間減少了，同時也避免了由于電路質(zhì)量而導(dǎo)致故障。

2）教材的改革

傳統(tǒng)單片機(jī)教材總是一上來先講單片機(jī)原理，然后是匯編指令，接著講軟件編程，而后再是總線系統(tǒng)與外圍器件，最后才來一些實(shí)例。這樣先理論后實(shí)踐的學(xué)習(xí)模型對于中職學(xué)生來說是不合適的。中職學(xué)生最大的特點(diǎn)就是很難對枯燥的理論知識建立起形象思維，先理論再實(shí)踐很容易讓學(xué)生產(chǎn)生單片機(jī)課程很難，自己學(xué)不會的抵觸情緒。因此單片機(jī)課程教材的改革刻不容緩。[3]

本人在全國單片機(jī)首席專家葛金印的組織下參與新編了《單片機(jī)控制項(xiàng)目訓(xùn)練教程》一書，打破了“先理后踐”的常規(guī)教學(xué)模型，精心設(shè)計了多個日常生活中常見、常用的功能項(xiàng)目。然后把每個大項(xiàng)目從易到難切分成6至7個子任務(wù)。把單片機(jī)枯燥的知識點(diǎn)巧妙的融入到各個子項(xiàng)目中去。在前幾項(xiàng)子任務(wù)中，教練秉承“要用什么教什么”的理念，盡量簡化理論灌輸，讓學(xué)生在各個子項(xiàng)目實(shí)踐中理解理論知識。后幾項(xiàng)任務(wù)為綜合任務(wù)，讓學(xué)生綜合前面學(xué)習(xí)的子項(xiàng)任務(wù)搭建貼緊生活的應(yīng)用項(xiàng)目，讓學(xué)生學(xué)以致用。這種教學(xué)模式，筆者形象的稱之為：“餓人吃飯”模式。筆者女兒年幼，不肯吃飯，因?yàn)閺某錾两衿渫馄耪疹櫟拿婷婢愕?，從不知道饑餓的感覺是什么，所以也就不明白為何要吃飯。筆者餓其兩頓，自此以后吃飯再不成困擾。學(xué)生學(xué)習(xí)也是一樣，對于枯燥的單片機(jī)概念，學(xué)生不知為何要學(xué)，學(xué)了何用，沒有自主學(xué)習(xí)的動力。通過新教材中各個分立任務(wù)，讓學(xué)生先做，把知識概念融入到做中，學(xué)生在做中學(xué)，老師在做中教。使學(xué)生體會到學(xué)以致用，才能實(shí)現(xiàn)“做學(xué)教一體化”的教學(xué)模型。

2.教學(xué)方法的改革

普通單片機(jī)課程作為專業(yè)提高課程，往往開設(shè)在高年級后半段。開設(shè)課程的前提是學(xué)習(xí)過C語言與數(shù)電模電。但是我再大賽中培訓(xùn)的選手都是1～2年級的新生，他們中大部分人在參加單片機(jī)培訓(xùn)之前都是一張白紙。多名選手在全國大賽中優(yōu)異的成績證明，單片機(jī)學(xué)習(xí)并不一定需要前面多門課程的扎實(shí)基礎(chǔ)。通過教學(xué)方法的改革，把C語言知識，電路知識等各種需要用到的知識都嵌入到項(xiàng)目中去。學(xué)生完成了項(xiàng)目，也就對這些知識理解了。那么大賽的經(jīng)驗(yàn)是否能夠運(yùn)用到普通教學(xué)中去呢？答案是肯定的。

1）項(xiàng)目打破框架

在日常教學(xué)中可以以項(xiàng)目任務(wù)為教學(xué)單元，打破課程壁壘，通過項(xiàng)目課程設(shè)計把需要用到的C語言知識，數(shù)電，模電理論知識以及單片機(jī)知識統(tǒng)統(tǒng)打包。變化為學(xué)生一個聽說過，看見過甚至使用過的項(xiàng)目，提高他們的學(xué)習(xí)興趣。多個項(xiàng)目課程設(shè)計并制作完成后，學(xué)生就能對原本多門課的理論知識理解并運(yùn)用了。

2）成功培養(yǎng)興趣

通過設(shè)計階梯式的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生在課程的一開始，很容易的獲得一系列的成功。有了成功，學(xué)生們不會對本課程產(chǎn)生排斥情緒才可能對它產(chǎn)生興趣。

對于能力強(qiáng)的同學(xué)，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，提高臺階，設(shè)置難度，激勵他們進(jìn)行挑戰(zhàn)，從而培養(yǎng)起對本課程的興趣。

3）目標(biāo)給予動力

目標(biāo)的確立是學(xué)習(xí)最大的動力。很多學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動力的原因是不知道學(xué)習(xí)本課程知識對就業(yè)的幫助。學(xué)?？梢酝ㄟ^校企結(jié)合的方式，由企業(yè)為一部分學(xué)習(xí)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生提供就業(yè)崗位，以此明確其學(xué)習(xí)目標(biāo)，把學(xué)生的就業(yè)壓力轉(zhuǎn)嫁為對學(xué)習(xí)的動力。

3.考核方式的改革

1）項(xiàng)目成績?nèi)〈綍r成績

傳統(tǒng)教學(xué)中，平時成績是通過對平時作業(yè)的批改以及對單元測驗(yàn)的評分來橫定的，而在項(xiàng)目化教學(xué)中，每個項(xiàng)目都可視作對學(xué)生的一次考核。通過評測學(xué)生自主完成項(xiàng)目的成績而獲得的平時成績才是最科學(xué)、最合理、最有價值的。

2）項(xiàng)目設(shè)計和答辯取代死記硬背

傳統(tǒng)教學(xué)中，判斷學(xué)生學(xué)習(xí)的好壞往往取決于理論考試，而考試很大一部分取決于學(xué)生對概念、理論的熟記程度，很難體現(xiàn)學(xué)生的知識運(yùn)用能力。而職業(yè)教育更應(yīng)該注重的是對技能水平的考核，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力才是判斷優(yōu)劣的標(biāo)桿。因此，職業(yè)教育考核的內(nèi)容應(yīng)更加注重技能水平。例如：取消傳統(tǒng)的書面期末考核，取而代之以項(xiàng)目課題設(shè)計；取消傳統(tǒng)的試卷批改，取而代之以答辯的形式，教師從項(xiàng)目設(shè)計答辯中可以很好地檢驗(yàn)學(xué)生對知識的掌握程度以及運(yùn)用知識的能力。這就是能力與知識、操作與理論并重的考核模式。

“普通教育有高考，職業(yè)教育有大賽”。技能大賽培訓(xùn)中，雖然辛苦卻也收獲良多。同時也讓我明白了，“教的目的是學(xué)，學(xué)的目的是用，只有會用才是學(xué)得成功”。在今后的日子里，我會樹立“以賽促教、以賽促學(xué)、以賽促改”的教學(xué)活動觀把技能大賽中獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)融入日常教學(xué)中去。

技能大賽必將有力推動職業(yè)院校在培養(yǎng)更多高素質(zhì)勞動者和技能型人才方面邁出更大步伐。

參考文獻(xiàn)

[1]胡政.論“工學(xué)結(jié)合”模式下高職單片機(jī)課程改革[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2008（07）.

[2]于敏，孫蓓.淺談高職單片機(jī)課程教學(xué)改革[J].電子制作，2012（11）.

[3]任玲.論“工學(xué)結(jié)合”模式下高職單片機(jī)課程教學(xué)改革[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010（03）.

作者簡介：徐自遠(yuǎn)（1983—），男，2005年畢業(yè)于常州工學(xué)院電氣控制及其自動化專業(yè)，講師，現(xiàn)供職于無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，主要研究方向：單片機(jī)，ARM，嵌入式系統(tǒng)等。