參與式教學(xué)在單片機(jī)技術(shù)課程中的應(yīng)用

吳樂(lè)

單片機(jī)技術(shù)是工科類(lèi)院校電氣專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的技術(shù)專業(yè)課程，具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和綜合性。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致學(xué)生在該課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)比較吃力，以致教學(xué)效果不好。將參與式教學(xué)法引入該課程教學(xué)中，通過(guò)學(xué)生講課、制作開(kāi)發(fā)板、小組合作討論、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建立教學(xué)交流群等方式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生自主思考、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力。

1 單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

單片機(jī)技術(shù)是工科類(lèi)院校電氣專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的技術(shù)專業(yè)課程，該課程概念多、理論性、實(shí)踐性及綜合性強(qiáng)。單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)，不僅應(yīng)重視學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)，更應(yīng)重視學(xué)生將掌握的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。但是，現(xiàn)在很多學(xué)校仍采取傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，過(guò)分重視理論知識(shí)體系的教學(xué)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)相對(duì)缺位，導(dǎo)致教學(xué)的效果較差。另外課程具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性，學(xué)生難以對(duì)授課內(nèi)容形成直觀印象，致使學(xué)生感覺(jué)該課程基本概念難理解，知識(shí)點(diǎn)難學(xué)，習(xí)題難做，內(nèi)容難掌握等情況，又要求學(xué)生具備一定基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生感覺(jué)晦澀難學(xué)。導(dǎo)致學(xué)生在該課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中感覺(jué)比較吃力，甚至相當(dāng)一部分學(xué)生覺(jué)得該課程枯燥乏味、學(xué)習(xí)興趣不濃，以致教學(xué)效果不盡如人意。

2 參與式教學(xué)在單片機(jī)技術(shù)課程中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式已難以滿足高校課堂教學(xué)的需求，近年來(lái)，體驗(yàn)式教學(xué)、情景模擬教學(xué)、行動(dòng)學(xué)習(xí)教學(xué)、角色扮演教學(xué)等以學(xué)生為主體、強(qiáng)調(diào)師生共同參與的參與式教學(xué)模式呼聲很高，各大高校摩拳擦掌，提倡教學(xué)改革，要求教師在課堂上運(yùn)用新的教學(xué)方法，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與性。

參與式教學(xué)是師生以同等的身份參加學(xué)習(xí)活動(dòng)，利用不同教學(xué)手法，激發(fā)學(xué)生自主思考和團(tuán)隊(duì)合作的能力，促進(jìn)師生共同學(xué)習(xí)和分享信息的教學(xué)方法。

將參與式教學(xué)法引入單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)中，通過(guò)情景設(shè)置、小組討論、學(xué)生上講臺(tái)、建立班級(jí)群等方式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課程課前、課堂及課后輔導(dǎo)答疑等教學(xué)環(huán)節(jié)中，為學(xué)生營(yíng)造輕松、愉快、自由的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生自主思考、自主分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力，鍛煉學(xué)生相互協(xié)作配合、組織管理能力，提升學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)、總結(jié)問(wèn)題以及PPT 制作等能力，最大化地將學(xué)生的注意力從各種信息交互設(shè)備中吸引到課堂之上，為其學(xué)好該課程奠定基礎(chǔ)。

參與式教學(xué)模式是一種突出互動(dòng)性、主體性和啟發(fā)性的立體教學(xué)活動(dòng)模式，強(qiáng)調(diào)“活動(dòng)性”和“靈活性”，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的補(bǔ)充、完善和突破，它打破了傳統(tǒng)教學(xué)中單一的知識(shí)灌輸模式，讓學(xué)生參與到教學(xué)中來(lái)，給學(xué)生自由發(fā)揮的空間和思考行動(dòng)的機(jī)會(huì)，能夠極大提高學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

3 參與式教學(xué)的具體實(shí)施方案

3.1 組織學(xué)生當(dāng)“小老師”

對(duì)于已有基礎(chǔ)或者比較簡(jiǎn)單的課程內(nèi)容，如“單片機(jī)的特點(diǎn)、發(fā)展”“單片機(jī)的工作模式”、“存儲(chǔ)器的分類(lèi)”、“并行I/O口的擴(kuò)展”、“LED顯示器顯示原理”等內(nèi)容，可以讓學(xué)生事先準(zhǔn)備好教學(xué)內(nèi)容，搜集好最新的知識(shí)，上臺(tái)來(lái)講解，在講解的過(guò)程中其他聽(tīng)課的學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)或提出新問(wèn)題，從而引發(fā)更深入的討論，對(duì)知識(shí)有更深刻的理解，最后教師做出總結(jié)。這種方式讓學(xué)生成為課堂的主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的成就感，促進(jìn)學(xué)員學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。另外，章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)就可以讓學(xué)生來(lái)梳理總結(jié)，同學(xué)們補(bǔ)充，讓學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

3.2 制作單片機(jī)開(kāi)發(fā)板

課程開(kāi)設(shè)初始，給出單片機(jī)開(kāi)發(fā)板的圖紙，要求學(xué)生每個(gè)人都制作一塊單片機(jī)開(kāi)發(fā)板。每個(gè)學(xué)生都能比較系統(tǒng)的學(xué)習(xí)到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程：包括利用AD軟件完成硬件電路原理圖、PCB圖的設(shè)計(jì)、印制電路板、鉆孔焊接、下載測(cè)試程序、測(cè)試開(kāi)發(fā)板等。在整個(gè)制作過(guò)程中，學(xué)生能掌握AD設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用、元器件的識(shí)別和檢測(cè)方法、掌握手工焊接的基本技能，掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)板的調(diào)試方法。不但能讓學(xué)生系統(tǒng)的掌握單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的相關(guān)知識(shí)，而且培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓每個(gè)學(xué)生都參與到課程學(xué)習(xí)中。

3.3 采用小組合作的形式

課堂討論、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、作業(yè)習(xí)題的講解都可以采用小組合作討論的形式來(lái)完成。

將每幾個(gè)學(xué)生分成一個(gè)設(shè)計(jì)小組，盡量使每個(gè)小組里的成員既有學(xué)習(xí)程度好的，也有相對(duì)較差的。每組選定一個(gè)成績(jī)較好的為組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)建立討論組。一組的成員可以在群里討論問(wèn)題，成員之間互幫互助，以好幫差，激發(fā)差生的學(xué)習(xí)積極性，共同進(jìn)步。

教師實(shí)現(xiàn)對(duì)整體教學(xué)的把控。課前，在有限的課時(shí)安排下，教師制定好系統(tǒng)的教學(xué)計(jì)劃，合理安排教學(xué)內(nèi)容，明確教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)，給出項(xiàng)目設(shè)計(jì)例如設(shè)計(jì)倒計(jì)時(shí)秒表、電子鐘、搶答器、交通燈等各種不同的項(xiàng)目，雖然項(xiàng)目不一樣，但包含的知識(shí)點(diǎn)基本一致，課前將項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù)和要求要學(xué)習(xí)群里發(fā)布，學(xué)生以小組的形式進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，讓學(xué)生主動(dòng)參與到項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，在課余查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，相互討論，給出設(shè)計(jì)方案、硬件電路設(shè)計(jì)或者程序設(shè)計(jì);在課堂中每個(gè)小組以PPT的形式由一人上講臺(tái)提出小組的設(shè)計(jì)方案，組織學(xué)生積極討論分析設(shè)計(jì)方案的可行性和正確性，盡量各個(gè)小組采用不同的設(shè)計(jì)方案，例如：數(shù)碼管使用不同的顯示方式，采用不同位數(shù)的數(shù)碼管;按鍵的設(shè)計(jì);采用不同的定時(shí)時(shí)間的程序設(shè)計(jì)等方式，在課堂中確定系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)思路。課后學(xué)生完成元器件的選擇、硬件電路的設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、實(shí)物調(diào)試。在此過(guò)程中，指導(dǎo)教師參與到小組的討論中去，對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行釋疑，該過(guò)程發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)了其思考問(wèn)題、解決問(wèn)題及自主創(chuàng)新的能力。最終將項(xiàng)目設(shè)計(jì)結(jié)果以軟件仿真或者實(shí)物演示的形式在課堂中展示，組織學(xué)生們討論分析檢查設(shè)計(jì)結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。這樣學(xué)生有了成就感也提高了學(xué)習(xí)興趣。

3.4 建立班級(jí)群進(jìn)行課外的交流和資料的共享

建立網(wǎng)絡(luò)班級(jí)群和小組討論組，教師通過(guò)班級(jí)群發(fā)布作業(yè)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)任務(wù);隨時(shí)和學(xué)生進(jìn)行交流溝通，能實(shí)時(shí)答疑解惑，并分享課程最新學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)及輔導(dǎo)資料等。

傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式已難以滿足高校課堂教學(xué)的需求，近年來(lái)，體驗(yàn)式教學(xué)、情景模擬教學(xué)、行動(dòng)學(xué)習(xí)教學(xué)、角色扮演教學(xué)等以學(xué)生為主體、強(qiáng)調(diào)師生共同參與的參與式教學(xué)模式呼聲很高，各大高校摩拳擦掌，提倡教學(xué)改革，要求教師在課堂上運(yùn)用新的教學(xué)方法，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與性。

本文系湖南工學(xué)院校級(jí)教研教改重點(diǎn)項(xiàng)目“參與式教學(xué)法在電氣類(lèi)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”專業(yè)課程中的探索研究與應(yīng)用”，項(xiàng)目編號(hào)：JY201426。

（作者單位：湖南工學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院）