摘要:現(xiàn)代科技的進步為人類社會發(fā)展帶來了極大便利,也對專業(yè)人才培養(yǎng)提出了較之以往更高的要求。單片機課程屬于我國高校電子相關(guān)專業(yè)普遍開設的一項核心課程,注重學生創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng)。本文主要探討了在新時期優(yōu)化單片機課程教學,通過教學改革促進學生綜合素質(zhì)發(fā)展的主要措施。
關(guān)鍵詞:單片機;課程;教學改革
目前,單片機已經(jīng)滲透到了我們生活的各個角落,被廣泛應用于家用電器、醫(yī)療設備、儀器儀表以及航天航空等領(lǐng)域,實現(xiàn)了全面的智能化管理與過程控制,使我國高校對相關(guān)人才的培養(yǎng)愈加重視。如何充分結(jié)合現(xiàn)代社會發(fā)展需求對單片機課程進行科學改革與創(chuàng)新,值得我們深思。
1 課程定位
單片機課程開設的目的主要在于培養(yǎng)符合現(xiàn)代社會發(fā)展要求的應用型人才,所以要更加關(guān)注單片機與新型智能產(chǎn)品之間的融合。要讓學生通過對此課程的學習,實現(xiàn)電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程與數(shù)字通信技術(shù)等核心課程間的無縫對接,突出培養(yǎng)兼具單片機產(chǎn)品優(yōu)化設計、分析、制作以及維護能力的復合型人才。單片機課程作為電子信息類專業(yè)中的核心課程,所涉及的內(nèi)容包括智能電子、機電自動化以及通信電子等,其所蘊含的教育意義顯而易見。
2 課程設計
對于單片機課程的開發(fā),應該始終圍繞“專業(yè)素質(zhì)與動手能力優(yōu)先,著重實踐與創(chuàng)新意識培養(yǎng)”的教育思想,通過工學結(jié)合的方式,將各種大賽作為平臺,積極促進此課程朝著任務化、流程化的技能型、實踐型課程的方向發(fā)展。
對于課程開發(fā)和設計,應該充分考量受教育人員的能力發(fā)展及素質(zhì)特征,做好市場調(diào)研工作,積極征求專業(yè)建設相關(guān)專家的意見,確定出具有系統(tǒng)化特征的教學任務設計總體思路。經(jīng)過課程教學,要讓學生明確單片機的重要作用,了解單片機技術(shù)在實踐中的地位,充分掌握通過單片機技術(shù)實施智能產(chǎn)品開發(fā)的相關(guān)理念、知識以及基本技能,并在智能產(chǎn)品設計與調(diào)試過程中鍛煉學生分析、解決問題的能力,為其今后從事智能產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)工作奠定良好基礎(chǔ)。
在對單片機課程進行開發(fā)和設計的過程中,要對單片機原理與應用課程、智能儀表課程進行整合,構(gòu)建起新型項目驅(qū)動、理論與實踐一體化的課程教學模式。課程設計中,始終將學生的培養(yǎng)需求作為核心目標,同時考量單片機產(chǎn)品開發(fā)在知識與技能方面的要求,將典型單片機產(chǎn)品作為項目載體,并將大賽課題作為案例,強化課程內(nèi)容的適應性和實效性。對教學內(nèi)容,要按能力模塊進行安排,不僅要具有良好的靈活性、可拓展性,還要融入多種多樣的實踐環(huán)節(jié),比如課內(nèi)訓練、課外競賽、企業(yè)實訓、對外技術(shù)服務等,始終關(guān)注創(chuàng)新意識與能力培養(yǎng)。
此課程可以依據(jù)單片機典型產(chǎn)品中的各大組成系統(tǒng)(鍵盤與顯示系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)以及測控系統(tǒng)等)進行課程體系構(gòu)建,并針對各系統(tǒng)從簡單至復雜的實現(xiàn)方法作任務設置,每個任務與一個學習環(huán)境相互對應,并實現(xiàn)前后呼應,成為后續(xù)任務的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。經(jīng)過不斷升級和拓展,實現(xiàn)方法上的創(chuàng)新,以衍生出全新單片機產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)之上,還要安排足夠多的綜合實訓項目,引導學生進行選擇,促進學生綜合應用能力的進一步提升。
3 教學方法
與其它專業(yè)課程相比,單片機課程具有非常強的實踐性。因此,要結(jié)合此課程的特征,將工作任務作為主線,采取項目導入與任務驅(qū)動的方式展開教學,并在教學實踐中采取如下方法:
(1)典型產(chǎn)品分析法。選擇具有良好針對性和代表性的單片機產(chǎn)品作為教學案例,剖析產(chǎn)品組成,使學生直觀的明確自己需求學什么和做什么;
(2)任務推進引導法。采取項目驅(qū)動的方式開展理論與實踐的一體化教學,通過執(zhí)行具體任務的過程實現(xiàn)對學生的啟發(fā)和引導,使他們在短時間內(nèi)進入狀態(tài),提高學習效率;
(3)模塊實現(xiàn)過渡法。對于功能模塊的實現(xiàn),要從簡單過渡到復雜,持續(xù)進階,便于實現(xiàn)因材施教;
(4)方案設計與對比法。針對某個任務的實施過程,教師可以和學生一同探索多種實現(xiàn)方案,并針對各方案加以比選,明確相應的優(yōu)缺點,實現(xiàn)學生創(chuàng)新思維的拓展;
(5)分組討論法。對于獲得的各種方案,引導學生結(jié)合項目難點、關(guān)鍵點等加以分組討論,并作出具體解釋,優(yōu)化學生分析和解決問題能力、協(xié)作能力;
(6)過程教學監(jiān)控法。在教學過程中,教師需要針對項目的具體實施過程展開巡視與監(jiān)控,從而幫助學生及時發(fā)現(xiàn)與解決問題;
(7)課外任務法。教師要為學生適當布置課外實訓任務,定期進行檢查,繼而為學生提供適當幫助,確保課外項目的實效性;
(8)實訓激勵法。鼓勵與組織學生參與創(chuàng)新實訓、各類競賽等活動,對于獲獎的學生給予一定獎勵,促進大家的創(chuàng)新熱情,逐步培養(yǎng)綜合能力;
(9)指標鑒定法。對于學生所完成的作品,要按照各項指標進行鑒定,并向?qū)W生提問,將其作為考核的主要內(nèi)容之一。
4 教學創(chuàng)新和探索
在課程教學中,為實現(xiàn)對傳統(tǒng)教學模式、方法及考核模式等方面的創(chuàng)新與突破,需要在以下幾個方面具體進行探索:
(1)采取“產(chǎn)品-模塊-產(chǎn)品”的閉環(huán)式教學模式。讓理論和實踐實現(xiàn)真正的融合,對單片機產(chǎn)品開發(fā)的過程中,要采取“真實產(chǎn)品分解-模塊設計-新產(chǎn)品構(gòu)建”這一循環(huán)模式,大力培養(yǎng)學生的崗位適應能力;
(2)各種教學方法充分融合。積極突破傳統(tǒng)教育模式下課堂中進行理論學習、實訓室中進行試驗驗證的單調(diào)教學方法,開發(fā)校企共建課程。結(jié)合教學內(nèi)容積極開發(fā)相關(guān)實訓設備,構(gòu)建起理實一體化、理論與實踐創(chuàng)新相互配合的綜合教學模式,實現(xiàn)對學生學習空間的有效拓展,進一步拉近學習環(huán)境與工作崗位之間的距離;
(3)精編教材,強化教學資源庫建設。加強與行業(yè)企業(yè)專家之間的配合,結(jié)合教學內(nèi)容優(yōu)化單片機教材編制,同時注意積累學習素材,結(jié)合教學資源、校企合作、實訓課堂以及能力拓展等分類進行欄目設置,以建立起專有教學資源網(wǎng)站,方便教師與學生進行資料下載和項目實施,促進各項資源的統(tǒng)一整合;
(4)將各種相關(guān)比賽作為平臺,促進學生團隊協(xié)作能力及創(chuàng)新能力的發(fā)展。以全國大學生機器人大賽、電子設計大賽要求為基準,在校內(nèi)結(jié)合單片機教學所呈現(xiàn)的需求,以年度或?qū)W期為周期組織校內(nèi)電子產(chǎn)品設計競賽,配以相應獎勵,促進學生學習與實踐積極性的持續(xù)優(yōu)化;
(5)關(guān)注對學習過程與大賽成果的評價。考核的重點應該放在學生是否能夠充分掌握學習目標要求的相關(guān)技能、是否具有與之相應的應用能力。在課程考核方面,要融入的內(nèi)容主要包括:學習過程考核、期末試卷考核、大賽成果考核以及綜合性考核等。而這其中的學習過程考核是指針對學生在學習過程中每項任務的完成情況加以評價;期末試卷考核的作用在于了解學生對相關(guān)基礎(chǔ)理論知識的實際掌握程度;大賽成果考核則是對在單片機技術(shù)相關(guān)競賽中獲得良好成績的學生進行加分;綜合性考核是針對學生綜合實訓項目具體完成情況及答辯情況加以全面分析與評價。
5 結(jié)束語
總而言之,對單片機課程的改革與創(chuàng)新具有非常重要的現(xiàn)實意義,能夠有效促進學生創(chuàng)新與實踐能力的發(fā)展,從而為社會培養(yǎng)出更多新型復合人才,助推現(xiàn)代科技進步,通過技術(shù)創(chuàng)新為國家經(jīng)濟建設注入源源不斷的活力。
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作者簡介
米娟芳(1981-),女,漢族,河北,研究生,講師,山西工程技術(shù)學院,單片機,供電。