高職院校單片機課程教學(xué)改革探討

李礴

摘要：單片機課程是高職院校電子類、信息類專業(yè)的重要課程，特別隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，用人單位對單片機人才的要求也越來越高。當(dāng)前高職院校單片機課程教學(xué)中存在著很多問題，這些問題成為了困擾單片機人才培養(yǎng)的瓶頸，因此，對單片機課程教學(xué)進(jìn)行改革，已經(jīng)成為了擺在任課教師面前的重要任務(wù)。該文首先分析了單片機課程教學(xué)中存在的問題，然后對單片機課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高職院校；單片機；教學(xué)改革

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）33-0154-02

1 概述

單片機因為具有智能化功能強大、功耗低和驅(qū)動能力強的特點，在信息化和工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，也正因為如此，國內(nèi)外對單片機技術(shù)人才的需求十分旺盛，與此同時，很多本科院校、高職院校也都加快了對單片機課程教學(xué)改革的探索和研究，從而培養(yǎng)更多高素質(zhì)的單片機技術(shù)人才。

單片機課程是高職院校電子類、信息類專業(yè)的基礎(chǔ)性課程，具有很強的實踐性和抽象性，這也讓很多學(xué)生在學(xué)完整個單片機課程之后，對于單片機知識還是一知半解，更談不上對單片機的熟練應(yīng)用。因此，加快單片機課程教學(xué)改革，找出當(dāng)前高職院校單片機課程教學(xué)中存在的問題，有針對性的解決這些問題，從而培養(yǎng)單片機應(yīng)用技術(shù)人才，已經(jīng)成為高職院校單片機教師研究的重點。

2 當(dāng)前單片機課程教學(xué)中存在的問題

2.1 課程內(nèi)容跟不上時代發(fā)展

單片機自20世紀(jì)70年代初誕生以來，就一直處于飛速發(fā)展的狀態(tài)，其技術(shù)革新可謂是日新月異。然而，當(dāng)前高職院校所使用的單片機教材，基本上都還是以20世紀(jì)80年代開始流行的8051系列單片機為基礎(chǔ)，利用匯編語言來進(jìn)行編程，這些教材中講述的功能部件、硬件接口等技術(shù)，在當(dāng)前的實際應(yīng)用中已經(jīng)基本被淘汰，而新興的接口技術(shù)、存儲技術(shù)等內(nèi)容在教材中均沒有涉及，這就導(dǎo)致學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)的單片機知識，在實踐中很難得到應(yīng)用，也無法滿足實際應(yīng)用需求。

2.2 課程體系設(shè)置不科學(xué)

當(dāng)前，高職院校的教學(xué)基本沿用普通高等院校的模式，沒有考慮高職院校本身的特點以及與普通高校之間的差異，在課程體系建設(shè)中，過于注重課程的體系結(jié)構(gòu)，對于課程設(shè)置也過于強調(diào)全面和完整，卻忽略了高職院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)生的特點，這就導(dǎo)致高職院校單片機課程缺乏實踐性，不但學(xué)生學(xué)習(xí)起來十分辛苦，教師教學(xué)也非常艱難，教學(xué)效果可想而知。

2.3 實驗條件缺乏

當(dāng)前，很多高職院校的單片機實驗室的條件都很簡陋，實驗設(shè)備也比較缺乏，同時，實驗內(nèi)容也基本都是驗證性實驗，缺乏創(chuàng)新性，無法提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。目前，高職院校單片機課程中的實踐教學(xué)，都是安排學(xué)生在實驗室利用實驗箱進(jìn)行實驗，由于實驗箱電路走線都相對隱蔽，學(xué)生無法完全了解電路原理，只能被動的按照實驗指導(dǎo)書中的步驟進(jìn)行實驗，這種驗證性實驗不但無法提升學(xué)生的實踐操作能力，也是對學(xué)生創(chuàng)新能力的一種約束。

2.4 傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)要求

在傳統(tǒng)的單片機課程教學(xué)中，一般都是采用課堂教學(xué)、實驗、課程設(shè)計這種教學(xué)模式，在課堂教學(xué)中，教師對相關(guān)理論知識進(jìn)行講解，學(xué)生對理論知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，在實驗中，教師為學(xué)生提供實驗指導(dǎo)書，學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書的步驟進(jìn)行實驗，在課程設(shè)計中，學(xué)生也是根據(jù)設(shè)計要求和步驟進(jìn)行設(shè)計。這種教學(xué)模式很大程度上是以教師為中心，學(xué)生只能被動接受知識，學(xué)生在學(xué)習(xí)時會感覺枯燥無味，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也不利于學(xué)生實踐操作能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

3 單片機課程教學(xué)改革

3.1 根據(jù)高職院校特點，整合教學(xué)內(nèi)容

高職院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)與普通高校有所差異，其目標(biāo)是培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才，因此，在單片機課程教學(xué)改革中，應(yīng)該要緊扣這一主題，對相關(guān)課程的知識點進(jìn)行梳理，把培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力當(dāng)做主要目標(biāo)，對單片機課程及其他相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機整合。

1） 采用情景化教學(xué)模式

單片機教學(xué)內(nèi)容具有極強的抽象性，這也讓學(xué)生理解和掌握相關(guān)理論知識帶來了困難，因此，如何將抽象的理論知識傳授給學(xué)生，需要高職院校單片機教師不斷去研究探索。從高職院校學(xué)生特點以及單片機課程教學(xué)的實際情況來看，情景教學(xué)法能夠很好地解決這一問題。采用情景教學(xué)法，將教學(xué)內(nèi)容融入教學(xué)情景中，可以把抽象的理論知識以直觀的形式展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生在學(xué)中做，在做中學(xué)，從而將抽象的理論知識內(nèi)化，讓學(xué)生真正理解和掌握單片機的相關(guān)知識。

2） 精簡教學(xué)內(nèi)容

由于單片機的發(fā)展速度迅猛，教材中的很多內(nèi)容在實際應(yīng)用中已經(jīng)被淘汰，同時還有很多內(nèi)容在實際中應(yīng)用很少，對于這些內(nèi)容可以適當(dāng)進(jìn)行精簡。比如，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，單片機的存儲量越來越大，因此，對于教材中關(guān)于存儲器擴展的內(nèi)容，教師可以選擇不講。同時，單片機的尋址方式、指令系統(tǒng)、匯編語言等，這些內(nèi)容的理論性很強，但是在實際中應(yīng)用很少，這些內(nèi)容教師可以選擇少講或者不講。而對于在實際中應(yīng)用很多，而教材中很少涉及的內(nèi)容，教師可以適當(dāng)引入。比如說C語言，C語言現(xiàn)在已經(jīng)代替匯編語言，成為單片機編程的重要語言，教師可以在課程教學(xué)中引入C語言的學(xué)習(xí)。

3.2 優(yōu)化實驗實訓(xùn)條件

1） 采用多媒體教學(xué)設(shè)備，將實驗的內(nèi)容和操作以直觀的形式展現(xiàn)給學(xué)生，通過反復(fù)的演練，讓學(xué)生真正理解和掌握復(fù)雜和關(guān)鍵的實驗步驟。

2） 根據(jù)行業(yè)發(fā)展的實際情況，有針對性地設(shè)計實驗內(nèi)容。由于教材中的實驗內(nèi)容很多在實際應(yīng)用中都已被淘汰，因此，教師需要根據(jù)實驗的實際情況，設(shè)計一套實訓(xùn)系統(tǒng)，這套實訓(xùn)系統(tǒng)能夠符合實際應(yīng)用的需求，能夠簡化開發(fā)過程，每個功能模塊都需要相對獨立，讓學(xué)生可以清楚地了解電路組成，同時還具備很強的擴展性。

3） 充分利用虛擬仿真。在單片機實驗室中，安裝KEIL C軟件和PROTEUS軟件，利用這兩款軟件來進(jìn)行虛擬仿真，模仿實際環(huán)境，讓學(xué)生將所學(xué)的理論知識和實際應(yīng)用聯(lián)系起來，讓學(xué)生真正做到在“學(xué)中做，做中學(xué)”，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效果。

3.3 采用項目驅(qū)動法，提高學(xué)生的實踐操作能力

傳統(tǒng)的單片機教學(xué)都是采用填鴨式教學(xué)，教師傳授理論知識，學(xué)生被動接受，在實訓(xùn)中，教師也是把實驗操作指導(dǎo)書交給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)操作步驟按部就班地進(jìn)行實驗。這種傳統(tǒng)的教學(xué)方法不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐操作能力，也無法滿足行業(yè)對人才的需求。因此，科學(xué)合理地選擇教學(xué)方法，已經(jīng)勢在必行。

單片機課程作為一門理論與實踐并重的課程，其對學(xué)生的實踐操作能力有著很高的要求，因此，采用項目驅(qū)動法，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的實踐操作能力。在教學(xué)中，教師應(yīng)該要敢于打破傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)框架，根據(jù)社會的實際需求，選擇幾個有代表性的項目，利用項目驅(qū)動法來開展單片機教學(xué)。教師在選擇項目的時候，一定要做好充分的準(zhǔn)備工作，選擇的項目都必須有代表性，能夠相互獨立，又能夠做到環(huán)環(huán)相扣，難易程度也要從易到難，不斷擴充知識容量，通過這樣一個接著一個的項目，讓學(xué)生在實踐操作過程中理解理論知識，增強自己的實踐操作能力。教師在確定項目之后，必須要提出一些相應(yīng)的任務(wù)，在開始任務(wù)之前，教師需要對相關(guān)理論知識進(jìn)行講解，并且對任務(wù)提出相應(yīng)的思路和方法。通過一個個細(xì)化了的任務(wù)，教師可以將所需要傳授的知識融入了任務(wù)之中，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，深刻理解和掌握所需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

3.4 完善考核機制

在傳統(tǒng)的單片機課程中，考核都是以期末考試這種終結(jié)性考核為主，這種考核機制已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)前行業(yè)發(fā)展和教育發(fā)展的要求。因此，要對高職院校單片機課程教學(xué)進(jìn)行改革，就必須要對傳統(tǒng)的考核機制進(jìn)行改革，完善學(xué)生的學(xué)習(xí)評價考核機制，從而促進(jìn)課程教學(xué)效果。

隨著教育領(lǐng)域的不斷改革發(fā)展，基于過程的評價考核體系已經(jīng)逐漸被應(yīng)用普及，特別是對于單片機課程這種對實踐操作能力有著很高要求的課程，基于過程的評價考核體系更是具有十分重要的意義。因此，教師可以構(gòu)建一個新的考核機制，這個新的考核機制必須是要基于過程的，教師可以將項目驅(qū)動法中的每個任務(wù)作為一個考核點，對學(xué)生的過程進(jìn)行考核，對每個人物進(jìn)行考核時，應(yīng)該采用形成性考核，由個人評價、小組評價和教師評價三個部分組成，個人評價由學(xué)生對自己的表現(xiàn)進(jìn)行評價考核，小組評價由共同完成任務(wù)的小組集體討論之后進(jìn)行評價，教師則對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行考評。學(xué)生的個人評價能夠有利于學(xué)生自我反省能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生個性化發(fā)展和創(chuàng)新精神的提升，小組評價則能夠有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神。

4 結(jié)束語

單片機課程作為高職院校電子類、信息類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在電子類、信息類專業(yè)中起著十分重要的作用。而隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，社會對于單片機人才的需求也越來越旺盛，對人才的要求也日益提高。因此，如何培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)技能型人才，已經(jīng)成為擺在高職院校單片機課程教師面前的重要任務(wù)。當(dāng)前高職院校單片機課程中存在著很多問題，包括課程內(nèi)容跟不上時代發(fā)展、課程體系設(shè)置不科學(xué)、實驗條件缺乏和教學(xué)方法落后等，這些問題的存在，讓高職院校培養(yǎng)的學(xué)生無法滿足社會對單片機人才的需求，因此，對高職院校單片機課程進(jìn)行改革，從而培養(yǎng)滿足社會需求的高素質(zhì)技能型人才，已經(jīng)勢在必行。本文從整合教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化實驗條件、采用項目驅(qū)動法和完善考核機制等幾個方面來對高職院校單片機課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討。當(dāng)然，高職院校單片機課程教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn)，任課教師需要不斷去學(xué)習(xí)、探索和創(chuàng)新，提高自身的教學(xué)能力和水平，為課程教學(xué)改革貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄧文娟，朱兆優(yōu)，王嵩.探索單片機教學(xué)改革，提高學(xué)生工程實踐能力[J].東華理工大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2010，29（4）：87-90.

[2] 魏殿才.基于Proteus的職業(yè)院校單片機教學(xué)改革探索——以單片機直接驅(qū)動七段數(shù)碼管為例說明[J].知識經(jīng)濟，2013，15（16）：168-169.

[3] 王京港，張翠平. 基于項目驅(qū)動與理實合一的單片機教學(xué)改革探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇，2017，9（21）：195-196.

[4] 陳瑋，羅慶躍，王曉芳，等.虛實結(jié)合的單片機教學(xué)案例創(chuàng)新研究與實踐[J].電腦與電信，2015，21（3）：33-34，56.

[5] 曾樹華.電氣自動化專業(yè)單片機教學(xué)教學(xué)改革探索[J].高等職業(yè)教育，2015，24（3）：82-85.