單片機技術課程項目驅動法教學的改革與實踐

牛軍　張宏偉

摘要：單片機技術課程作為一門實踐性非常強的專業(yè)課，如何切實培養(yǎng)學生的應用能力和實踐動手能力是教學的重點。本文主要分析當前單片機技術課程教學中存在的問題，對傳統教學模式和考核模式等進行大膽改革與探索，改變傳統理論教學與實驗教學環(huán)節(jié)分離、先理論后實踐的串行模式，采用理論與實踐同步、交叉進行的并行模式，取消閉卷考試考核形式，側重對學生操作技能的考核。改革措施主要針對電子信息工程專業(yè)進行教學實踐，取得良好教學效果，可有效提高應用型人才的培養(yǎng)質量。

關鍵詞：單片機技術；項目驅動法；教學模式；考核方式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）03-0090-02

單片機技術是電類專業(yè)的一門實踐性非常強的專業(yè)課程，不僅要求學生掌握一些基本理論知識，更重要的是要具有較強的實踐動手與應用能力、較強的自學能力和創(chuàng)新精神，緊跟技術發(fā)展潮流，做到可持續(xù)性發(fā)展。要達到這個目標，應積極改善實踐教學條件，大力加強實踐訓練學時，充分調動學生學習興趣與積極性，切實提高他們知識應用能力和動手操作能力，這是該課程教學的重心。

一、課程現狀分析

當前，單片機技術課程教學中，雖然前期已經開展諸多教學方法的改革與探索[1-2]，但和最終教學目標相比，還有一定的差距，主要存在以下問題。

1.內容繁雜，部分知識與實踐應用脫節(jié)。單片機技術課程涉及的理論知識內容較多，需要占用較多理論學時講授，這必然會使教學重心向理論部分傾斜。但在實踐應用中發(fā)現：（1）有些知識可以作為理論存在，但在實踐中用到的幾率很小；（2）一些較深、較難的內容，實踐者會在應用中逐漸理解掌握，達到水到渠成的學習效果，過早地在課堂上講授，費力費時，效果卻比較差；（3）部分技術知識已經陳舊，和當前技術應用水平不匹配。

2.教學模式與培養(yǎng)目標不適應。當前的教學模式以教師課堂講授為主，學生接收的是枯燥的理論知識，學習的目的是為了應付一張期末考卷。盡管教師進行了一些教學方法改革[3-5]，在課堂教學中使用實例仿真、動畫演示等手段提高學習興趣，改善教學效果，但這仍然停留在讓學生被動吸收、對理論知識理解的層面上。一些成績較好的學生，也大多處于“紙上談兵”的水平，在應用能力和動手能力的培養(yǎng)上收效甚微。

3.考核方式不科學。評價單片機技術學習效果的依據，是學生的實踐操作和應用能力，因此，課程考核應側重于技能。但現在的課程考核采用閉卷考試方式，考查學生對書本知識的記憶和理解，導致學生的學習是以背誦知識為主，以會做題為目標，完全忽視對應用能力、操作技能的訓練和掌握。此外，閉卷考試會助長一些學生平時不學習、考試作弊的惡習，不利于良好學風的形成。

二、改革內容與目標

課程教學改革主要從內容、模式和考核方式三個方面進行，最終實現以下目標。

1.通過內容改革，擯棄一些陳舊的、實踐指導意義不大的知識理論，為學生隨堂實踐訓練留出更多時間。

2.通過模式改革，打破“先理論、后實踐”的串行教學模式，把理論學習融入實踐訓練過程，改變課堂教學以理論灌輸為主的方式，把指導學生隨堂演練作為主旨。

3.通過考核方式改革，取消閉卷考試方式，重點考查學生對知識的運用和操作能力。

三、采取的主要措施和方法

針對單片機技術課程的改革內容與目標，制訂具體的改革方案和措施，并在學校2012級電子信息工程專業(yè)的課程教學中進行改革實踐。

1.教學模式改革。（1）采用理論講授與實踐訓練交叉進行的教學模式。改變傳統理論教學與實驗教學學時分離、先后進行的串行模式，采用理論與實踐同步、交叉進行的并行模式，不再區(qū)分理論學時和實驗學時。課堂上，讓學生在基礎理論講授后馬上轉入實踐訓練環(huán)節(jié)，在實踐操作中運用知識，遇到問題再進一步理解和學習更多的理論，經過從“理論→實踐→理論→實踐”的反復錘煉，達到對知識的深刻理解和對應用技能的掌握。（2）采用“項目驅動法”組織教學活動。每個知識單元的教學，都以一個工程設計項目為載體進行。以項目任務為主線，引導學生進行知識點的學習；以設計任務的完成為目標，督促學生進行實踐動手能力的培養(yǎng)。學生帶著任務去學習，促使他們在完成任務的過程中自覺地學習相關理論知識，深刻理解并掌握技術的應用方法，既能激發(fā)學生的學習積極性，又能提高學習效果，達到事半功倍的效果。在“項目驅動法”教學方式下，大部分的課堂時間留給學生進行實踐訓練，讓他們成為課堂學習主角，教師在進行簡單的理論講授后，主要以指導者身份進行技術輔導。（3）課堂訓練與課余訓練交叉互補。對技術實現比較復雜的知識單元，在隨堂設計時間不夠的情況下，可以將設計任務分解，留一部分任務讓學生在課余時間完成。通過隨堂訓練與課余訓練互補，完成整個項目設計任務。

2.教學內容改革。（1）重組教學內容。對應“項目驅動法”教學方式，教學內容不再嚴格以章節(jié)劃分，而是歸納為若干個知識單元，為每個知識單元精心設計實訓項目，以項目設計為主線對相關知識點進行理論學習和操作訓練。（2）調整學時分配。改變傳統按章節(jié)分配學時的方法，依據各知識單元項目設計的需要，在培養(yǎng)方案規(guī)定的學時內，合理分配各單元學時，保證各單元的理論學習和項目設計任務都能圓滿完成。

3.考核模式改革。（1）修改考核成績組成部分。課程考核的總成績由理論考核成績和技能考核成績兩部分組成，其中理論成績占一少部分，如20%；操作技能成績占一大部分，如80%。（2）改變考核形式。取消閉卷考試的考核形式，側重對操作技能的考核，但同時也要考查學生對知識的理解和靈活運用情況，要求具備一定的工程分析與設計能力，全面考評知識能力。操作技能考核成績是通過對各單元項目的設計結果進行評分給出；理論成績主要考查學生的工程分析與設計能力，給出一些工程設計課題，要求學生以書面形式寫出設計方案與可行性分析，根據設計的正確性進行成績評定。（3）采用終結性與過程性相結合的考核方式。改變以往的期末終結性考核方式，注重學習的過程考核。可在每個知識單元的項目設計結束后，對學生的任務完成情況進行驗收和成績評定，然后把所有單元的項目驗收成績作為平時成績記錄存檔。在課程結束時，再進行一次綜合性的項目設計訓練，對學生完成情況進行驗收和評分，作為期末技能測試成績，和平時成績一起構成總的技能考核成績。

4.改革過程的督導與評價。為了客觀分析教學改革過程中存在的問題，評價改革成效，邀請管理單片機技術實驗室的專業(yè)教師擔任“改革督導員”。在教學過程中，改革督導員不定期地隨堂聽課，在學生課堂訓練時參與監(jiān)督、輔導和考核，真實了解學生的學習效果。由于改革督導員承擔其他專業(yè)單片機技術課程的實驗教學任務，通過和其他專業(yè)學生學習效果的對比，能夠以旁觀者的身份客觀審視和評判課程改革效果，提出合理化建議，促進課程教學改革方案的不斷完善和優(yōu)化。

四、改革效果

經過上述課程改革，學生的學習熱情明顯提高，實踐動手能力顯著增強。70%以上的學生能夠制作、調試小型單片機系統，40%以上的學生具備熟練進行單片機綜合控制系統設計與開發(fā)的能力。在單片機技術課程的設計中，學生表現出的技術應用和實踐動手能力明顯高于往屆學生。半數學生只用一半時間就可完成課題設計任務，大部分學生在完成基本功能要求的基礎上，又能進行發(fā)揮部分的設計制作。課程設計考核優(yōu)秀率達到70%，是近幾屆學生的最好水平。

五、結束語

單片機技術的掌握不需要高深的理論知識，關鍵在于多進行實踐訓練。單片機技術課程教學中，采用讓學生多動手、多實戰(zhàn)的教學方式，寓教于“練”，才能充分激發(fā)他們的學習興趣和熱情，提高教學效果。在課程教學中，如何讓學生成為課堂的主角，讓課堂成為學習的樂園，值得我們認真研究和探索。

參考文獻：

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