高職單片機(jī)課程模塊化教學(xué)載體在實(shí)踐教學(xué)中的思考

◎趙興宇

高職單片機(jī)課程模塊化教學(xué)載體在實(shí)踐教學(xué)中的思考

◎趙興宇

傳統(tǒng)單片機(jī)課程的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)設(shè)備普遍存在集成度高，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)作用較弱。模塊化教學(xué)載體將以往復(fù)雜的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)一個(gè)個(gè)獨(dú)立模塊（載體）呈現(xiàn)給學(xué)生，每個(gè)模塊由學(xué)生自己動(dòng)手焊接裝配和調(diào)試，將所有的獨(dú)立模塊組合在一起，就成了一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，不同專(zhuān)業(yè)可根據(jù)對(duì)單片機(jī)課程教學(xué)的要求，可以選擇相應(yīng)的模塊開(kāi)展教學(xué)，從而使學(xué)生更加直觀學(xué)習(xí)單片機(jī)，徹底解決高職單片機(jī)課程教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的實(shí)踐能力培養(yǎng)欠缺等諸多問(wèn)題。

單片機(jī)課程作為高職電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)核心課程，其中實(shí)踐能力的培養(yǎng)是其中關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。但是現(xiàn)在絕大部分的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，都是作為一個(gè)復(fù)雜的整體呈現(xiàn)在學(xué)生面前，也就是一個(gè)高集成度的整體，對(duì)于學(xué)生而言只能按照指導(dǎo)書(shū)完成實(shí)驗(yàn)，不利于實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因此，將模塊化教學(xué)載體引入到實(shí)踐教學(xué)中，是十分必要的。

存在的主要問(wèn)題

目前，各高職院校的單片機(jī)課程已經(jīng)開(kāi)設(shè)了多年，每個(gè)院校都有自己的特點(diǎn)，早期的教學(xué)基本上都是采用了本科教學(xué)模式，隨著高等職業(yè)教育的發(fā)展與改革，各院校也都根據(jù)自身情況，對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行了針對(duì)性的改革，但從目前實(shí)際情況來(lái)看，雖然改革取得了一些成就，但是還是存在著一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

教學(xué)改革本質(zhì)的偏離。前期的教學(xué)改革，主要集中在教學(xué)模式的研究，例如教學(xué)做合一、理實(shí)一體化等。在這些教學(xué)模式中，相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式中采用板書(shū)或多媒體+少量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法來(lái)說(shuō)，這種教學(xué)模式相比之前有了較多的改善，但是有些院校在教學(xué)中，形成了為了改革而改革，忽略了改革的本質(zhì)是提高教學(xué)效果和質(zhì)量。

大多數(shù)采用項(xiàng)目式教學(xué)，不利于系統(tǒng)性學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)。許多高職院校在單片機(jī)教學(xué)中都是以項(xiàng)目式教學(xué)為主，通過(guò)一個(gè)個(gè)項(xiàng)目來(lái)組織進(jìn)行，比如簡(jiǎn)易計(jì)算器、密碼鎖、簡(jiǎn)易鬧鐘等等項(xiàng)目。但是在教學(xué)過(guò)程中大部分采用的是軟件仿真開(kāi)展教學(xué)，即在電腦上利用Proteus軟件對(duì)硬件電路進(jìn)行模擬。其優(yōu)點(diǎn)的操作簡(jiǎn)單，能夠較真實(shí)的反映出實(shí)際效果，節(jié)約資源，但缺點(diǎn)也很明顯，學(xué)生沒(méi)有接觸實(shí)際的硬件，無(wú)法知道實(shí)際情況到底是什么樣子，軟件仿真只能起到輔助教學(xué)的作用，對(duì)于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)沒(méi)有太大的提高，并且由于單片機(jī)技術(shù)系統(tǒng)性較強(qiáng)，直接以項(xiàng)目式的教學(xué)并不利于初期單片機(jī)的教學(xué)，學(xué)生對(duì)單片機(jī)還沒(méi)有深入了解，并不適合直接采用上述的項(xiàng)目式教學(xué)。還有些院校采用學(xué)生自己動(dòng)手焊接學(xué)習(xí)基礎(chǔ)模塊，雖然取得了較好的教學(xué)效果，但是卻把大部分時(shí)間都用在了電路制作上，影響了整體進(jìn)度。

只注重內(nèi)部結(jié)構(gòu)的講解，忽略其外部應(yīng)用特性。有部分教師，在授課過(guò)程中，由于缺乏實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，其在講授的過(guò)程中依然向?qū)W生灌輸大量的理論知識(shí)，而忽略了單片機(jī)本身在實(shí)際應(yīng)用中的特性，對(duì)于學(xué)生而言，大量的理論知識(shí)是很難接受的，使一門(mén)實(shí)踐性、趣味性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，變成了深?yuàn)W的理論課，從而影響了對(duì)課程的學(xué)生興趣學(xué)習(xí)興趣。

模塊化教學(xué)載體應(yīng)用的實(shí)際意義

從目前大多數(shù)單片機(jī)課程采用的教學(xué)載體來(lái)看，主要集中在實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)箱、實(shí)驗(yàn)板三種形式上，三種形式中，無(wú)論哪一種形式對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，都存在一個(gè)共性問(wèn)題——都是高度集成化的產(chǎn)品，實(shí)踐能力得不到有效的鍛煉。面對(duì)復(fù)雜實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生往往不知從哪里下手，只能機(jī)械式的按照相應(yīng)的例程，將生成的代碼下載到芯片中，觀察現(xiàn)象。而在教學(xué)過(guò)程中，教師一般都會(huì)講解實(shí)驗(yàn)原理，而相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的實(shí)際布線(xiàn)圖與教師講解的原理圖是存在差別的，理論與實(shí)踐無(wú)法較好的統(tǒng)一。也就形成了學(xué)生在看到原理圖時(shí)可以侃侃而談，一旦遇到實(shí)物就不知如何下手的尷尬。并且在教學(xué)過(guò)程中，拿著一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原理圖給學(xué)生進(jìn)行講解會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)所學(xué)內(nèi)容很復(fù)雜，漸漸失去了學(xué)習(xí)的興趣。雖然有些院校在課程改革過(guò)程中，也注意到了這樣的問(wèn)題，采用萬(wàn)用板自己動(dòng)手制作，但是效果并不盡如人意，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的時(shí)間在制作上，從而影響了教學(xué)的進(jìn)度。

因此，通過(guò)對(duì)原有的高度集成化的教學(xué)載體，重新進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，充分讓學(xué)生了解、掌握單片機(jī)及其相應(yīng)外設(shè)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，同時(shí)對(duì)探索教育新理念，改進(jìn)教學(xué)方法有著十分重要的意義，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

推進(jìn)單片機(jī)課程改革。模塊化的教學(xué)載體基于單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)資源，為課程改革提供基礎(chǔ)，更好的實(shí)踐教學(xué)資源將會(huì)為課程的學(xué)習(xí)提供良好的輔助作用，可以將理論與實(shí)踐很好的結(jié)合在一起，將“學(xué)中做、做中學(xué)”更好的應(yīng)用到教學(xué)中，也可以改變以往“理論——實(shí)踐”單一過(guò)程，可以探索有學(xué)生主導(dǎo)，根據(jù)提供的模塊，自行繪制出原理圖，在有教師講解原理，學(xué)生在繪制電路圖時(shí)本身也是在學(xué)習(xí)的過(guò)程，可以加深對(duì)所學(xué)電路的印象。

對(duì)技能型人才培養(yǎng)起到促進(jìn)作用。以就業(yè)為導(dǎo)向，是高職院校的特點(diǎn)，其教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法與本科教學(xué)有較大的區(qū)別。實(shí)踐能力的培養(yǎng)是重中之重。教學(xué)中理論與實(shí)踐無(wú)法很好統(tǒng)一必然會(huì)影響到人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低，通過(guò)對(duì)課程的改革與嘗試，將會(huì)對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起到促進(jìn)作用。

教師的業(yè)務(wù)水平將會(huì)的到提高。通過(guò)模塊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的教學(xué)，使教師對(duì)所講授的內(nèi)容更加清晰，所講授的理論知識(shí)與實(shí)踐訓(xùn)練知識(shí)完美的統(tǒng)一為一個(gè)整體。每個(gè)院校可結(jié)合自身的實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)出符合自己特色的實(shí)踐教學(xué)載體，在教學(xué)過(guò)程中也能不斷的提高自身的業(yè)務(wù)水平。

無(wú)論任何形式的教學(xué)改革，其最主要的目的就是提高教學(xué)質(zhì)量。在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，將復(fù)雜的、高集成化的實(shí)驗(yàn)載體，按照邏輯功能將其模塊化展示給學(xué)生，組織開(kāi)展教學(xué)，與單片機(jī)教學(xué)改革相結(jié)合，構(gòu)建新的高職院校單片機(jī)教學(xué)新模式。在教學(xué)過(guò)程中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立解決問(wèn)題能力，探索新的教學(xué)方法，對(duì)單片機(jī)教學(xué)發(fā)展有著十分重要的意義。

（作者單位：武漢城市職業(yè)學(xué)院電子信息工程學(xué)院）

2015年武漢市教育局教學(xué)研究課題“高職電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)單片機(jī)課程模塊化教學(xué)載體的開(kāi)發(fā)”，課題編號(hào)：2015134