鄭士振 李延廷 張永新
(北京信息職業技術學院,北京 100070)
近年來隨著汽車電子技術的發展,學好單片機相關知識,成為汽車電子技術專業師生的共識,但由于該課程存在概念多、專業名詞多、邏輯性強、系統性強、內容抽象等特點,在教學中存在諸多問題,教學效果一直不是很理想。本文借助北京信息職業技術學院骨干校建設課程建設專項,對該課程在教學中存在的問題進行深入探討,并針對存在的問題總結了一些切實可行的教學方法。
近年來,隨著北京生源數量的不斷減少,高職高專院校由于其辦學層次低、社會認可度不高、辦學特色不明顯等原因,招生形勢逐年嚴峻,尤其是一些民辦高職高專院校,生源質量受到非常大的影響。據統計,相當一部分高職高專院校新生一次性報到率不足60%。此外,本科院校招生規模的不斷擴大,對高職高專院校提高生源質量帶來了一定的沖擊。近幾年由于各地區都在細化錄取批次,高職高專院校的錄取大都被排在最后幾個批次中,考生分數偏低,其生源質量不高,而且越擴招,好的生源被其他高校吸納得越多,高職生源質量便愈加呈下降趨勢。
作為汽車電子技術專業的專業基礎課,該課程主要以單片機知識為基礎,綜合了編程技術、模擬電路知識、數字電路知識、機械、通信、自動控制等知識,而且要求的是學生有一種發散思維,能夠進行開發和創新。
在大多數教學中教師一般是按這樣的順序講解:硬件結構、指令系統、軟件編程、單片機系統的擴展和各種外圍器件的應用,最后講一些編程實例。由于沒有具體的實例也很難有一些具體的實例可研究,講解指令、存儲單元、接口電路、匯編過程等都是一些抽象知識,學生大多感到空洞和枯燥,很多同學學了半天連什么是但單片機也不知道,這門課到底學了那些知識也是不清不楚,再加上高職學生英語基礎差,編程也就很困難了。
為了提高學生的學習興趣,改善教學效果,大部分教師在實際教學中增加了實踐環節,比如控制信號燈、8x8漢字顯示等,這些實驗項目相比于理論教學的確取到了良好的效果,但對于學生利用所學知識解決實際問題的能力的提高,沒有絲毫作用。單片機作為微型控制器主要是配合其他元件起嵌入式控制作用,尤其在一些簡單的控制領域,起到了不可替代的作用。因此,單片機的學習主要體現的應用方面,如何讓學生學以致用是最主要的。引導學生思考,提出問題的同時讓學生主動去思考,激發學生的創新能力,教師應做到盡力讓學生把書本知識在實踐中運用,有可能的話老師還應該提出小的設計系統讓學生獨立完成。
單片機的應用中,編程也是一個重點和難點。學習單片機不會編程就好比知道目的地在哪卻不知道怎么到達。以MCS-51單片機為例,能夠識別并執行的指令就有111條,指令的尋址方式又有七種,每一種尋址方式分別對應的尋址位置各不相同,這種由符號構成的語言由于在日常生活中不常用,而且主要以英文字母的縮寫形式來表述,學生不僅要記住指令的寫法,還要能理解運用,這對于高職的學生來說,無異于天書。
IAP(In Applications Program)教學法,意思就是在應用中編程。單片機技術作為一門電子技術,人們學習的目的就是為了應用。我校的汽車綜合控制系統應用與調試實訓室配備了單片機試驗箱、相關開發軟件,具備了IPA教學法需要的硬軟件條件。因此,在目前學生整體質量不高、讓學生學習全部的基礎理論知識有相當難度的現狀下,我們在國家骨干校建設課程建設項目中努力改變傳統的教學方法,充分運用IPA教學法,開發了多個以汽車電腦控制為內容的實例,以項目教學為引導,使學生在實際的應用中不斷摸索,通過應用來學習理論知識,理論知識的掌握又可以促進應用能力的提升,取得了良好的教學效果。
雖然IPA教學法在高職院校的學生教學中取得了良好的教學效果,但在教學中我們也發現了一些問題,比如單片機到底是什么,在實際應用中能起什么作用,該怎么用?鑒于課程內容的太過于抽象難懂、學生學完這些理論知識后并不能形成一個清晰的輪廓,我們在實際教學中努力做到理論聯系實際,比如在講到中斷時學生就很難理解,我們在教學中舉了這樣一個例子:你在看書,聽見有人敲門,你把書簽放到書里,起身開門,這就相當于在你看書的過程中出現了一個中斷,書簽就相當于中斷標志,而有人敲門就是一個中斷源,如果在起身開門前電話又響了,那電話響了就又是一個中斷源,先開門還是先接電話就存在一個優先級的問題。通過這個實例的講解,使學生一下就明白了中斷是怎么一回事,而且還理解了中斷源、中斷標志、優先級等概念。通過理論教學與“實物”相結合的教學方法,以鮮活的實例加深學生對知識的理解,使課程內容不再那么抽象難懂,從而提高了學生的學習興趣,達到了良好的教學效果。
MCS-51單片機指令系統共有33種功能,42種助記符,111條指令。在傳統教學中,教師一般都是先把所有指令系統講完再應用,學生在學完枯燥無味又難記的指令系統后,就已經失去了學習的興趣。因此在課程建設項目中,我們大膽嘗試,改變傳統教學方式,不再全部學完指令系統,而是先學習一些較常用的指令,對于其他指令則采用即用即學的方式,大大降低學生的學習負擔,也避免了學完后再用時已經忘了的情況。通過結合IPA教學法。
汽車綜合控制系統應用與調試課程應用實踐性較強,本文針對課程教學中存在的問題,結合高職教育的需求,提出一些增強課程教學效果的方法,在課程教學中引入了"創新"的理念,以培養學生能力為中心,開發具有靈活、開放和綜合性特點的實訓項目,使課程教學質量得到提升,提高學生的應用能力,取得理想的教學效果。
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