單片機課程的立體化教學模式研究

趙忠華 王靜 楊曉梅

【摘 要】單片機技術與應用是電子專業(yè)的核心專業(yè)課程。本文著重闡述了立體化教學模式的內(nèi)涵及構建單片機技術課程立體化教學模式的重要方法。

【關鍵詞】單片機課程 立體化教學模式

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2016）02-0059-02

一 引言

單片機技術與應用是電子科學與技術專業(yè)的一門應用性很強的課程，強調(diào)理論知識的同時，更強調(diào)實踐，突出對學生分析問題、解決問題及動手能力等綜合能力的培養(yǎng)。為了更好地服務教學并能夠培養(yǎng)出新型人才，構建全新的、師生共同參與的單片機課程立體化教學模式顯得尤為重要。

所謂立體化教學模式是指以某一課程為單元，以學生能力培養(yǎng)為核心，以豐富的教學資源為平臺，動用所有可能的教學要素的立體化、全方位的教學體系。其強調(diào)所有教學參與者的多邊互動和多種學習方式的共同發(fā)展，體現(xiàn)了以學習者為主的現(xiàn)代化教育理念，在教學資源的多樣化、教學方法的現(xiàn)代化、知識體系的立體化等方面具有突出的特點，是學生建立創(chuàng)新意識、開發(fā)創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要方法。

二 單片機課程立體化教學模式的構建

從教學理念、教學方法、教學資源和教學手段幾個方面構建單片機課程的立體化教學模式，形成集理論教學、實驗教學、網(wǎng)絡資源等多層次、多形式的立體化教學體系。

1.構建立體化的教學理念

立體化教學模式下，教師應該改變傳統(tǒng)的教學模式、轉變教學理念，確立以學生為中心的教學意識。教師在教學過程中不能只強調(diào)教師的“教”，更要強調(diào)學生的“學”，一定要教與學并重。教和學兩方面是相互依存的，教師在完成基本的講授環(huán)節(jié)之后，應該有目的、有計劃地引導學生，使其能夠主動地掌握課程中的理論知識和基本的實踐技能。

針對單片機課程的特點，教師可以根據(jù)學生的愛好及興趣，組建創(chuàng)新性研究小組或工程設計小組等團隊，引進或設計一些項目，讓不同的團隊完成不同的項目，從而促進學生學習的積極性和主動性，有效地完成教與學的教學過程。如在學習單片機的I/O口時，可以讓學生在學習了理論知識后完成“流水燈”和“交通燈”等基礎項目。

2.開發(fā)立體化的教學資源

隨著現(xiàn)代技術的飛速發(fā)展，高等學校教學資源也正在從傳統(tǒng)的單一的紙質教學資源向數(shù)字化、電子化和多樣化的教學資源轉變，從而形成了傳統(tǒng)的紙質教學資源和現(xiàn)代的數(shù)字化教學資源相結合的立體化教學資源。

傳統(tǒng)的紙質教學資源應該由教材、參考書、學習指導書以及試題庫組成。現(xiàn)代的數(shù)字化單片機課程教學資源包括多媒體電子課件、電子圖書、仿真案例庫及各種網(wǎng)絡資源等。在課堂教學中使用多媒體電子課件，不僅能夠完成教學任務，而且利用動畫、模擬仿真等技術可以生動、形象、直觀地講解一些枯燥難懂的知識難點和重點，提高課堂教學效果。同時也可以提供給學生，供其在課下學習中使用。作為教學中輔助資源的電子圖書和仿真案例庫，可以由學生按自己的需要選取學習內(nèi)容。當前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使學生能夠方便快捷地使用豐富的網(wǎng)絡資源，因此網(wǎng)絡資源成為現(xiàn)代教學資源中一個不可或缺的部分。但是錯綜復雜、良莠不齊的網(wǎng)絡資源使學生難以篩選，教師作為教學的指導者應該引導學生如何查找正確的網(wǎng)絡資源，或利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)在網(wǎng)絡上給學生提供一些學習和研究的資料。

3.實施立體化的教學方法和手段

具有鮮明目的性的立體化教學模式，以其多樣性、靈活性、階段性和工具性等特征適合各個學科和專業(yè)，根據(jù)單片機課程自身的特點以及內(nèi)容、方法、條件與教學環(huán)境的多樣性，構建合理的立體化的單片機課程教學方法。優(yōu)秀的教學手段能達到事半功倍的教學效果，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。充分利用現(xiàn)代信息技術對傳統(tǒng)教學手段進行改革，實施立體化的教學方法和手段是教學發(fā)展的必然趨勢。

首先，充分利用多媒體技術。教師可以根據(jù)教學內(nèi)容制作多媒體教案或利用教材配套的電子教案，用于課堂上講解課程內(nèi)容的難點和重點。同時在課堂教學中利用Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境，穿插講解并演示實例，使本來很抽象的內(nèi)容變得形象、生動、直觀。基于多媒體技術的單片機課程教學的最大特點是突出單片機課程的多樣性和生動性。學生也可以利用多媒體技術手段，進行自主學習和模擬仿真，提高學生的素質和創(chuàng)新能力。

其次，突出“教與學”并重的教學理念。除了在課堂上講授課程內(nèi)容和演示實例外，根據(jù)學生的編程水平和理解能力，教會他們在網(wǎng)絡上尋找適合自己的實驗內(nèi)容，并學會利用Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境進行仿真模擬實驗，并在隨后的實驗課中利用實驗設備進行驗證。這樣就會提高學生主動學習的積極性，并提高學習興趣。因此，一套實用的單片機開發(fā)板是學生學習過程中不可或缺的設備。

最后，將學生分組，組成不同的學習團隊，進行合作學習，并將團隊的整體成績作為評價標準之一，從而提高學生的團隊合作能力。小組成員取長補短，相互學習，彼此指導，共同學習教師課堂中安排的學習內(nèi)容，并達到預期的學習目標。以此為依據(jù)，在單片機課程的教學中可以將學生以2～6人組成一個學習小組，每個小組都有一個特定的綜合項目，最終以小組的項目完成情況給予評價，并以此作為最終的成績組成之一。在整個學習過程中，小組成員可以定期集中討論或在網(wǎng)上發(fā)布學習博客。而教師作為指導者要經(jīng)常關注團隊或指導博客的使用，并對學生的學習活動進行指導。這樣以學習小組的形式就將傳統(tǒng)的教學方式及師生之間的單向交流改變?yōu)閹熒吧g的多向交流。從而激發(fā)學生學習的主動性，提高教學效率，促進學生間的人際合作關系，最終達到提高學生團隊合作能力的目的。

4.樹立立體化的教學目標

教學目標不僅是教學的出發(fā)點，也是教學評價的標準。在立體化的教學模式下，應該樹立立體化的教學目標，要培養(yǎng)學生收集、分析和處理信息的能力；提高學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力；促進學生合作學習的能力；培養(yǎng)學生的社會責任心和歷史責任感。只有這樣才能培養(yǎng)出新時代所需要的新型人才。

三 單片機課程立體化教學模式的特點

立體化的教學模式能夠滿足學生的多種需求，使學生不但能掌握單片機課程的基本理論知識，熟悉單片機的基本應用，而且能夠整合單元知識，為從事相關的工作打下一定的基礎。筆者認為，在立體化教學模式下的單片機課程教學的特點主要體現(xiàn)在以下三個方面。

1.互動性強

多媒體課件以其動畫、模擬等技術與生動、形象、直觀的特點給課堂教學增添了活力。輔助的Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境，不但提高了教學的多樣性和直觀性，吸引了學生的注意力，也能調(diào)動他們的積極性，使其在感情上和行為上樂于參與到教學的活動中去。

2.資源豐富

立體化教學模式最大的優(yōu)勢是資源豐富，并且獲取方式便捷。單片機課程的目的是使學生通過學習，掌握基本的單片機知識及其基本應用，以適應現(xiàn)代電子學科的發(fā)展形勢，因此要求學生具備一定的單片機編程能力、學習能力、創(chuàng)新能力及團隊合作能力。豐富的教學資源可以輔助教師完成這方面的教學。

3.個性化強

單片機課程的學習者大都經(jīng)過了電子基礎理論課的學習。在這一階段內(nèi)，學生的學習方式日漸成熟，但對學習的內(nèi)容也有了更高的要求，這時要使他們明確自己的學習目標。在課程教學中，應注重培養(yǎng)學生主動學習的能力，讓學生主動地學習，在學習中充分發(fā)揮他們的積極性和創(chuàng)新性，達到因人施教的目的。

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〔責任編輯：龐遠燕、汪二款〕