單片機接口技術(shù)“用—學—教”創(chuàng)新教學模式的探索

王子菡 羅致春

（1.湘潭大學材料科學與工程學院 湖南·湘潭 411105；2.湘潭大學物理與光電工程學院 湖南·湘潭 411105）

0 引言

著名科學家錢學森院士晚年在各種場合不止一次提出的問題：“為什么我們的學?？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才？”錢學森之問振聾發(fā)聵，實際上指出了中國的教育所存在的問題，其中一個重要的方面，就是學校培養(yǎng)創(chuàng)造人才的教育模式亟待改進。如何進行教學創(chuàng)新，培養(yǎng)出社會需要的創(chuàng)新人才，是一線教師面臨的重要課題。

《單片機接口技術(shù)》是一門應用性很強的專業(yè)課程，它對整個專業(yè)的人才培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用[1-2]。在實際教學中發(fā)現(xiàn)，按傳統(tǒng)的“教—學—用”教學模式進行教學時，當遇到實際生產(chǎn)過程中的具體問題時，學生往往不能綜合運用所學知識分析解決，更不用說實踐創(chuàng)新了。因此單片機接口技術(shù)迫切需要進行教學模式上的創(chuàng)新，改善目前這種學生只會學，不會用的尷尬現(xiàn)狀，提高教育教學成效。

本文提出一種單片機接口技術(shù)“用—學—教”創(chuàng)新教學模式，就是以學以致用為立足點，以提高學生實踐能力為導向，為了用而學，為了學而教。根據(jù)創(chuàng)新的教學模式，在教學實踐中進行了初步的嘗試，取得了一些有益的成果，希望得到同行的關(guān)注與探討，并由此推動課程教學質(zhì)量的提高。

1 單片機接口技術(shù)課程創(chuàng)新教學模式教學分析

單片機接口技術(shù)這門課程對于學生的實踐應用能力要求很高，筆者根據(jù)多年的教學經(jīng)驗體會，探索了“用—學—教”一體化的單片機接口技術(shù)創(chuàng)新教學模式，用案例教學加強理論基礎(chǔ)，用項目教學提高實踐技能，用競賽驅(qū)動提供上升空間。

1.1 “用—學—教”一體化創(chuàng)新教學模式

“用—學—教”一體化的創(chuàng)新教學模式，也就是將學生的“用”作為目的，引導學生的“學”，實現(xiàn)老師的“教”。這種教學模式有利于學生盡早地融入社會實踐，激發(fā)學生對單片機接口技術(shù)課程濃厚的興趣，有利于學生變被動學習為主動探究式學習，更好地提高單片機接口技術(shù)的課堂教學效果。用“用—學—教”一體化的創(chuàng)新教學模式，使學生具有良好的理論基礎(chǔ)以及較強的實踐能力，真正達到教育教學的目的，做到學以致用。

1.2 案例教學模式

案例教學就是將現(xiàn)實的工程應用問題與課本理論知識結(jié)合起來，提供了一種學習、模仿、借鑒直至引申的實際范例給學生。眾所周知，引導學生積極參與到教學活動中，并充當教學活動的主角，不斷培養(yǎng)他們的學習興趣和學習積極性尤為重要[3]。在案例教學模式中，老師通過對典型實例的分析講解，使學生明白所學的知識點可以起到什么作用，解決什么問題，從而激發(fā)學生的學習興趣，提高學生解決實際問題的應用能力。

1.3 項目教學模式

隨著高等教育改革的推進，越來越把實踐性教學環(huán)節(jié)作為培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新性思維的有效途徑之一[4]。在實踐教學過程中，通過開發(fā)綜合性與創(chuàng)新型實驗項目，提高學生創(chuàng)新意識和實踐能力[5]。項目教學以小組的形式開展，由學生自行選題，完成一個相對獨立的項目，包括項目的調(diào)研、方案的設(shè)計以及項目實施。學生通過完成該項目，了解和把握整個項目實施過程中的關(guān)鍵知識點，各個環(huán)節(jié)的操作流程以及相關(guān)工具軟件的使用，獲得最終的結(jié)果。項目教學模式不僅培養(yǎng)學生創(chuàng)新和設(shè)計能力，提高學生綜合運用所學理論知識分析解決問題的能力，而且培養(yǎng)學生的團隊意識和合作精神。

1.4 競賽驅(qū)動教學模式

為了貫徹因材施教的原則，為學有余力的學生提供更多的更好的鍛煉機會，極大地激發(fā)學生的學習能動性[6]，引入競賽驅(qū)動教學模式?？萍几傎愂菫椴糠謨?yōu)秀學生提供深入學習和實踐鍛煉的機會，為他們創(chuàng)新能力的發(fā)揮提供上升空間?？萍几傎惖念}目一般為本領(lǐng)域?qū)W科前沿，具有很強的綜合性。參賽學生不僅拓展學習了要針對競賽所涉及的相關(guān)學科知識，培養(yǎng)了正視困難、勇于挑戰(zhàn)、不斷創(chuàng)新的精神，而且，在比賽過程中，通過與同學，老師，專家之間的溝通交流，開闊眼界，對本領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容及未來發(fā)展有了更深層次的了解和認識。

2 創(chuàng)新教學模式在單片機接口技術(shù)課程中的具體執(zhí)行方式

單片機接口技術(shù)的創(chuàng)新點立足于“學以致用”，目的是“用-學-教”，即為了用而學，為了學而教。為了充分發(fā)揮本創(chuàng)新教學模式的教學效果，筆者給出幾種其在教學過程的具體執(zhí)行方式，讓學生在此過程中自發(fā)主動地學習，掌握理論知識，提高實踐能力，體現(xiàn)這種教學模式的創(chuàng)新意義。

2.1 圍繞案例講解課本知識

在教學過程中，教師如何提出教學任務(wù)，激發(fā)學生強烈的學習興趣，幫助學生主動參與到教學中來，是提高教學效果的關(guān)鍵一環(huán)。區(qū)別于傳統(tǒng)的先給出各個知識點，然后將各個知識點組合的教學方式，本創(chuàng)新模式用案例將各個知識點串聯(lián)起來，圍繞案例講解課本知識。比如，在學習單片機I/O口的擴展芯片8155時，傳統(tǒng)的教學模式先講8155眾多的命令字和狀態(tài)字，煩冗的時序功能，學生在學習這些知識點時因為沒有牽涉到具體應用，對這些命令字和狀態(tài)字中各位的功能意義并不能領(lǐng)會，在學習的過程中并沒有多大興趣，而且學過就忘。而創(chuàng)新教學模式首先介紹電路整體功能，然后介紹I/O接口芯片8155，其各個組成部分，如何使用8155實現(xiàn)I/O擴展，然后再針對每個功能去學習相關(guān)的命令字，狀態(tài)字，學習相關(guān)時序設(shè)計及電路控制。這樣學生學習的時候帶有很強的針對性，對學過的知識也能理解其功能含義，有深刻印象。通過這種方法激發(fā)學生的興趣，明確學習任務(wù)，引導學生在主觀意識上去積極主動認識和探索相關(guān)知識。

2.2 項目與競賽驅(qū)動，提高實踐能力

在課本知識的學習基礎(chǔ)之上，就可以結(jié)合本院學生的后續(xù)課程《單片機課程設(shè)計》，進行項目實踐。在這個階段，學生按小組展開分工與合作，在討論與溝通中將已學知識進行強化和重構(gòu)，提高實踐能力，從而達到激發(fā)興趣、啟迪心智、感悟積淀、創(chuàng)新發(fā)展的四重境界[7]。從選題調(diào)研、任務(wù)分工、器材選型、調(diào)試運行等各個環(huán)節(jié)都由學生自己負責，教師只起到引導與疑難解答的作用?？萍几傎悇t是為有濃厚興趣的同學提供深入學習和時間鍛煉的機會，為創(chuàng)新能力的更好發(fā)揮提供平臺。通過項目和競賽驅(qū)動，提高學生的實踐動手能力，培養(yǎng)解決實際應用問題的專業(yè)技能。

2.3 完善學生評價體系

從評價體系看，傳統(tǒng)的單片機接口技術(shù)課程學生評價指標過于單一，學生的成績主要由筆試體現(xiàn)。這種評價方法不能全面的反映學生對課程的掌握程度，教師應通過多樣化的評價方式來了解學生的學習效果，如考試、平時作業(yè)、論文和實踐報告等。創(chuàng)新的教學模式對學生教學的評價注重實踐實效，從多角度、多方面進行綜合評價，采用“平時+考試+實踐”多方面進行，體現(xiàn)評價體系的客觀、公正。同時，這種評價體系可以增強學生對于課程的整體把握能力，并認識到自己在這方面的潛力。

3 結(jié)論

本文打破傳統(tǒng)教育模式，創(chuàng)新地將提出“用-學-教”的教學模式。本著為用而學，為學而教的教學方針，將實踐與教學相結(jié)合，形成了一種全新的教學模式。通過這種教學模式的嘗試，學生既學到了理論知識也掌握了實踐技能，較好地實現(xiàn)了知識與技能向?qū)嶋H應用的有效遷移，取得了良好的教學效果，具有較強的實踐性和可操作性。