層次化教學(xué)在單片機(jī)一體化教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)是電子類專業(yè)的一門重要課程，基于教學(xué)理論的抽象性和邏輯性較強(qiáng)，實(shí)踐動(dòng)手操作往往成了該門課程的重難點(diǎn)。如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)教學(xué)的理實(shí)一體化，幫助學(xué)生縮短理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作之間的距離，是教師普遍關(guān)注的問(wèn)題。本文重點(diǎn)探討了層次化教學(xué)在單片機(jī)一體化教學(xué)模式中的應(yīng)用，以期能夠做到因材施教，提高不同層次、不同需求學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，提高他們對(duì)該門課程的興趣，使其能夠更好地理解并應(yīng)用單片機(jī)知識(shí)，提升教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞：層次化教學(xué) 單片機(jī) 教學(xué)一體化 應(yīng)用

The Application of Hierarchical Teaching in the Integrated Teaching of Single Chip Microcomputer

——Single-chip microcomputer control marquee as an example

Nie Wanfen

Abstract：Single-chip microcomputer is an important course for electronics majors. Based on the strong abstraction and logic of teaching theory， hands-on operation often becomes the most important and difficult point of this course. How to realize the integration of theory and practice of single-chip microcomputer teaching and help students shorten the distance between theoretical study and practical operation is a problem that teachers are generally concerned about. This article focuses on the application of hierarchical teaching in the integrated teaching mode of single-chip microcomputers， in order to teach students in accordance with their aptitude， improve the learning level of students of different levels and different needs， increase their interest in the course， and enable them to better understand and apply the knowledge of single-chip microcomputer to improve the effect of teaching.

Key words：hierarchical teaching， single chip microcomputer， teaching integration， application

科技的發(fā)展帶動(dòng)我國(guó)微電子技術(shù)迅速崛起，單片機(jī)以其功能及價(jià)格上的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)在電氣設(shè)備、儀器儀表、機(jī)電控制、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。作為電子類專業(yè)的重難點(diǎn)課程，單片機(jī)教學(xué)中的軟件編程、電路設(shè)計(jì)、資源應(yīng)用以及電子裝置設(shè)計(jì)等都給學(xué)生提出了較高的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)。如何讓學(xué)生在有限的課時(shí)中將單片機(jī)知識(shí)內(nèi)化并掌握相應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，一直都是教學(xué)中的棘手課題;而由于學(xué)生大部分基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)能力參差不齊，則又給課程一體化同步教學(xué)帶來(lái)更大阻力。因此，教師有必要結(jié)合學(xué)生的差異性，針對(duì)單片機(jī)原理及應(yīng)用的需求采取層次化教學(xué)，進(jìn)一步提高單片機(jī)教學(xué)的效果。

1 層次化教學(xué)的內(nèi)涵和特點(diǎn)

層次化教學(xué)也稱“分層教學(xué)法”，基于人的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、智力水平、興趣方向存在不同的差異性，教學(xué)則應(yīng)采取分層的方式因材施教、量體裁衣，以此讓不同層次的學(xué)習(xí)者依據(jù)不同層次的教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)不同層次的成長(zhǎng)進(jìn)步[1]。所謂“尺有所短寸有所長(zhǎng)”，基于學(xué)生個(gè)人專業(yè)能力的差異性，今后走向社會(huì)也會(huì)從事不同的工作崗位，尤其是市場(chǎng)對(duì)電子類專業(yè)人才的需求各有高低，不同崗位對(duì)單片機(jī)技術(shù)人員的需求存在明顯的差異性。在此就業(yè)背景下，技師學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程實(shí)施層次化教學(xué)顯得格外重要，不但能夠凸顯出因材施教的優(yōu)勢(shì)性，也切實(shí)符合社會(huì)及市場(chǎng)對(duì)人才的應(yīng)用需求。需要注意的是，層次化教學(xué)在單片機(jī)一體化教學(xué)中的應(yīng)用，對(duì)教師自身提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，作為課程教師不但要具備綜合性的專業(yè)能力，還要掌握班級(jí)上每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，才能確定分層教學(xué)的內(nèi)容和策略，有針對(duì)性的實(shí)施各項(xiàng)分層教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)層面的優(yōu)勢(shì)和個(gè)性。

教師在開(kāi)展層次化教學(xué)時(shí)，結(jié)合不同層次的學(xué)生進(jìn)行分層備課、分層指導(dǎo)，為學(xué)生量體設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方法，讓學(xué)生感受到教師對(duì)不同層次學(xué)生的重視，繼而也能幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)和熱情，取得學(xué)習(xí)的收獲和樂(lè)趣。層次化教學(xué)對(duì)教師備課的要求最高，只有教師將教材吃透，深入挖掘到其中的知識(shí)元素，才能設(shè)計(jì)出具備不同層次的練習(xí)，就不同層次學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行提前預(yù)估，形成相應(yīng)的教學(xué)應(yīng)對(duì)措施，從而拉近學(xué)生之間的差距感，讓學(xué)生感受到自身的成長(zhǎng)進(jìn)步，消除學(xué)習(xí)的自卑感，同時(shí)促進(jìn)教學(xué)提高針對(duì)性，達(dá)到理想的整體化課程目標(biāo)。從教師個(gè)人職業(yè)發(fā)展角度分析，盡管層次化教學(xué)會(huì)讓教師的日常工作量明顯增多，然而也在一定程度上鍛煉了教師的備課能力、講課能力以及相應(yīng)的教學(xué)組織應(yīng)變能力，切實(shí)達(dá)到了教學(xué)相長(zhǎng)。

2 技師學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)一體化教學(xué)中所存在的現(xiàn)狀問(wèn)題

目前，技師學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程教學(xué)先后涉及利用到proteus仿真軟件、項(xiàng)目式教學(xué)以及教學(xué)做一體化教學(xué)方法，這些教學(xué)模式盡管在某種程度上幫助單片機(jī)課程達(dá)到了一定的教學(xué)效果，然而也還存在諸多的不足。在此筆者就單片機(jī)一體化教學(xué)中存在問(wèn)題進(jìn)行探討。

2.1 學(xué)生基礎(chǔ)不等，教學(xué)一體化難以同步

單片機(jī)課程的綜合性極強(qiáng)，學(xué)生不但要掌握基本的硬件知識(shí)，還要學(xué)習(xí)軟件編程、電路設(shè)計(jì)等，這對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)以及實(shí)踐操作能力要求都較高;而受學(xué)習(xí)差異等因素的影響，在教學(xué)的過(guò)程中，同班學(xué)生已然呈現(xiàn)出知識(shí)能力的不同分層現(xiàn)象，班級(jí)優(yōu)差生兩極分化的問(wèn)題則會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。顯然，教學(xué)一體化對(duì)學(xué)生的理實(shí)結(jié)合能力要求更高，而傳統(tǒng)一刀切的教學(xué)模式難以滿足差異性學(xué)生的實(shí)際需求，在久而久之的學(xué)習(xí)追趕中必然會(huì)挫敗后進(jìn)生的自主學(xué)習(xí)性。

2.2 教學(xué)氛圍不足，教學(xué)一體化效率不高

盡管受當(dāng)前教育改革的影響，單片機(jī)課程也取得了一定教學(xué)提升，然而從實(shí)際教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，課程教學(xué)的氛圍仍然不高，學(xué)生在課堂上過(guò)于拘謹(jǐn)，教學(xué)內(nèi)容無(wú)法激發(fā)學(xué)生的興趣，基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生會(huì)覺(jué)得教學(xué)內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單，想法多的學(xué)生會(huì)認(rèn)為課堂太過(guò)死板走流程，學(xué)習(xí)氣氛不高而教師的教學(xué)熱情也會(huì)被拉低，教學(xué)則會(huì)事倍功半。

2.3 教學(xué)過(guò)于程式化，教學(xué)一體化效果難突破

當(dāng)前，單片機(jī)教學(xué)一體化在電子專業(yè)教學(xué)中已引起高度重視，通過(guò)完善教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施、加大教學(xué)實(shí)踐課程、采用多媒體教學(xué)、開(kāi)展校企合作等方面促進(jìn)了一體化教學(xué)的實(shí)施。盡管課程教學(xué)條件及模式有了優(yōu)化，然而教學(xué)中為提高進(jìn)度和效率，教師往往會(huì)在教學(xué)的共性基礎(chǔ)上將已驗(yàn)證好的程序交給學(xué)生操作，而學(xué)生無(wú)需對(duì)此審核就可按部就班編寫(xiě)軟件程序。在此模式下學(xué)生成了被動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)器，整個(gè)教學(xué)實(shí)踐訓(xùn)練的過(guò)程則變得十分程式化，學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力將無(wú)從培養(yǎng)，自然也就弱化了教學(xué)一體化的實(shí)際效果。

3 層次化教學(xué)在單片機(jī)一體化教學(xué)中的具體應(yīng)用

3.1 采取學(xué)生分層

層次化教學(xué)是否有效最關(guān)鍵的第一步是要對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的分層，因此作為教師一定要掌握學(xué)生的個(gè)體差異特征。首先，教師應(yīng)在進(jìn)行分層前，以調(diào)查問(wèn)卷、面對(duì)面溝通、日常觀察、書(shū)面及實(shí)踐考核等方式結(jié)合，初步對(duì)學(xué)生在個(gè)人學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、自學(xué)能力、智力水平、興趣愛(ài)好等方面有一個(gè)全面了解，然后綜合學(xué)生的這些差異化將其劃分為高、中、低三個(gè)層次，并以4至6人抱團(tuán)形成學(xué)習(xí)小組[2]。教師切不可盲目劃分學(xué)生層次，否則極易產(chǎn)生適得其反的教學(xué)效果。以“控制跑馬燈”教學(xué)內(nèi)容為例，按照分組原則將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組分別用不同的方法，例如窮舉法、移位法、查表法，每組自行進(jìn)行LEI跑馬燈設(shè)計(jì)，根據(jù)理論知識(shí)首先設(shè)計(jì)出跑馬燈硬件電路，使用Keil C編寫(xiě)程序燒入單片機(jī)芯片內(nèi)，同時(shí)使用Proteus仿真跑馬燈模型，最終仿真試驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模型。將三組不同的成果分別進(jìn)行展示，學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間相互探討。

3.2 采取教學(xué)目標(biāo)分層

教學(xué)目標(biāo)層次化是是分層教學(xué)的第二大重要環(huán)節(jié)，在備課前教師應(yīng)根據(jù)各個(gè)不同層次學(xué)生的實(shí)際需求來(lái)確立不同的教學(xué)目標(biāo)。比如，針對(duì)低層次的學(xué)生，其教學(xué)目標(biāo)應(yīng)適當(dāng)放低一些，要求學(xué)生能夠“記實(shí)”并“領(lǐng)會(huì)”即可;針對(duì)中層次的學(xué)生，則要求其完全掌握并達(dá)到融會(huì)應(yīng)用;而針對(duì)高層次的學(xué)生，則要求其必須在掌握及運(yùn)用的基礎(chǔ)上，還要會(huì)分析并延伸拓展知識(shí)面，具備綜合知識(shí)、靈活創(chuàng)新的能力。

3.3 采取教學(xué)過(guò)程分層

教學(xué)過(guò)程的分層是整個(gè)層次化教學(xué)中最難掌握和操作的環(huán)節(jié)，在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，教師要秉持教學(xué)必須“由表及里、分層引導(dǎo)、及時(shí)反饋、靈活機(jī)動(dòng)”的原則，在此過(guò)程中教師應(yīng)積極聽(tīng)取學(xué)生的意見(jiàn)，也可讓學(xué)生進(jìn)行重調(diào)分組，以學(xué)生自愿為原則，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，提高其學(xué)習(xí)的主動(dòng)參與性[3]。在課程講授教學(xué)前，教師應(yīng)先就課程的基本學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)述，以便學(xué)生采取相應(yīng)的預(yù)習(xí)以及課后針對(duì)性的復(fù)習(xí);在授課時(shí)要注意把控好分層的內(nèi)容以及教學(xué)的節(jié)奏，已基本理論為基礎(chǔ)并逐層遞進(jìn)知識(shí)難度，以此滿足各個(gè)層次學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求。以“控制跑馬燈”為例在課前教師可以設(shè)定教學(xué)小目標(biāo)。將每個(gè)知識(shí)點(diǎn)分為不同的節(jié)段進(jìn)行，學(xué)生一點(diǎn)點(diǎn)的通過(guò)小實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)知識(shí)。

3.4 采取實(shí)踐訓(xùn)練分層

在課程理論教學(xué)結(jié)束之后，教師要結(jié)合不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，制定適合于他們的實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)開(kāi)展針對(duì)性的層次化輔導(dǎo)。訓(xùn)練要保證有學(xué)習(xí)效果，教師一定要緊扣教材的主題，就各個(gè)不同層次學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)水平，設(shè)計(jì)高、中、低難度不等的練習(xí)項(xiàng)目。這樣，才能讓高層次的學(xué)生獲得有效的拓展學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，中層次的學(xué)生夯實(shí)舊知識(shí)以鞏固新知識(shí)，而低層次的學(xué)生能夠掌握基本知識(shí)和基本技能，以此促進(jìn)每個(gè)不同層次的學(xué)生都能從實(shí)踐訓(xùn)練中得到收獲[4]。

3.5 采取課后作業(yè)分層

課后作業(yè)是對(duì)課程學(xué)習(xí)的進(jìn)一步鞏固理解，以便加深知識(shí)的內(nèi)化和應(yīng)用能力。教師在布置作業(yè)時(shí)，也應(yīng)結(jié)合不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力而設(shè)定合理難度的作業(yè)內(nèi)容。針對(duì)低層次的學(xué)生布置一些基礎(chǔ)性作業(yè)即可;中層次的學(xué)生則以作業(yè)鞏固性強(qiáng)為主;而針對(duì)高層次學(xué)生還應(yīng)適當(dāng)加大作業(yè)的難度，以布置綜合性、拓展性作業(yè)為主。此外，層次化教學(xué)中對(duì)學(xué)生的分層應(yīng)跟隨學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)來(lái)進(jìn)行及時(shí)合理的調(diào)整，針對(duì)努力上進(jìn)、有成績(jī)的低層次學(xué)生，要以提升分層的形式鼓勵(lì)他們向更高層次去邁進(jìn)。

3.6 采取課程考核分層

考核作為一種有效手段最能檢驗(yàn)教學(xué)的效果，但也要同時(shí)注重考核方法的科學(xué)性、合理性以及客觀性。單片機(jī)一體化教學(xué)的考核應(yīng)分為兩個(gè)方面，一方面是理論基礎(chǔ)和技能，另一方面為綜合問(wèn)題及創(chuàng)新。層次化教學(xué)中各個(gè)層次學(xué)生在學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容、訓(xùn)練、作業(yè)等環(huán)節(jié)均有所差異，因此考核也應(yīng)結(jié)合教學(xué)而分層。教師要為學(xué)生設(shè)計(jì)不同層次難度的考核試卷，以客觀檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，以便后續(xù)教學(xué)中查缺補(bǔ)漏、彌補(bǔ)不足。同時(shí)，考核還要注重過(guò)程性評(píng)價(jià)，要將學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)、項(xiàng)目完成情況、學(xué)期考試成績(jī)按一定比例進(jìn)行劃分，綜合衡量學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)。平時(shí)表現(xiàn)主要考核學(xué)生的課堂參與性、自主學(xué)習(xí)性、團(tuán)隊(duì)合作性等;項(xiàng)目完成情況主要考核學(xué)生在具體項(xiàng)目中的表現(xiàn)，包括電路設(shè)計(jì)及制作、軟件程序編程、技術(shù)創(chuàng)新手段等。

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作者簡(jiǎn)介

聶萬(wàn)芬：（1981.04—），女，漢族，河南新鄉(xiāng)人。研究方向：電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化。