初探信息化教學(xué)模式在《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程中的應(yīng)用

王煒+曾紅兵

【摘 要】單片機(jī)因其價(jià)格低廉、體積小、應(yīng)用領(lǐng)域廣，成為高校自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生必修的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程。歷年來(lái)學(xué)生普遍反映課程理論內(nèi)容抽象、難以理解，實(shí)驗(yàn)操作程序復(fù)雜，無(wú)法有效、系統(tǒng)、連貫的完成單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)。針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中提出的種種困惑，老師們也在不斷嘗試改變單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的教學(xué)方法，努力使學(xué)生掌握課程重點(diǎn)，理解課程難點(diǎn)。隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨，信息化教學(xué)模式被逐漸應(yīng)用在課堂上，越來(lái)越受到全國(guó)各類層次院校的重視，特別是每年全國(guó)舉辦的“創(chuàng)新杯”電類信息化教學(xué)設(shè)計(jì)和說(shuō)課比賽的開(kāi)展，不斷的推動(dòng)著高校課程教學(xué)改革。可以說(shuō)信息化教學(xué)模式在課程中的靈活應(yīng)用是今后教學(xué)的必然趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；信息化教學(xué)模式；困惑

從課程的綜合性來(lái)說(shuō)，本課程綜合了電工電子技術(shù)、微機(jī)原理、傳感器技術(shù)、EDA技術(shù)、匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言、儀表測(cè)量等多門(mén)課程，涉及基礎(chǔ)課程頗多，理論性、連續(xù)性強(qiáng)。從課程的實(shí)踐性來(lái)講，本課程要求學(xué)生能夠根據(jù)以前所學(xué)的知識(shí)，合理的設(shè)計(jì)以單片機(jī)為控制核心的硬件電路，并完成軟件編寫(xiě)，系統(tǒng)調(diào)試的整個(gè)過(guò)程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式，是以教師為中心，忽略了學(xué)生自由學(xué)習(xí)，主動(dòng)學(xué)習(xí)的天性，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。部分生病、休學(xué)、底子薄的學(xué)生，自學(xué)能力差，不能跟上老師課程的進(jìn)度，沒(méi)有及時(shí)和老師，同學(xué)進(jìn)行充分的溝通交流，使學(xué)習(xí)變得越來(lái)越難。教師采用信息化教學(xué)模式，制定出符合學(xué)情的教學(xué)目標(biāo)，整合教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)出科學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程以及評(píng)價(jià)體系，使以上問(wèn)題迎刃而解。本文將從以下6個(gè)方面解讀信息化教學(xué)模式如何應(yīng)用到單片機(jī)原理與應(yīng)用課程中。

1 課程內(nèi)容模塊化，學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化

單片機(jī)的原理與應(yīng)用教材中分別介紹了單片機(jī)的概述、硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)、應(yīng)用最小系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、應(yīng)用設(shè)計(jì)等，如按照教材的章節(jié)順序教學(xué)，就變成了大篇幅的純理論的教學(xué)，我們知道學(xué)習(xí)是必須通過(guò)看、聽(tīng)、說(shuō)、動(dòng)腦、動(dòng)手操作才能快速記憶并掌握的。因此在短期內(nèi)使學(xué)生對(duì)課程入會(huì)貫通必須改變教材順序，增加動(dòng)手操作的環(huán)節(jié)。因此在教學(xué)內(nèi)容的整合上，把教學(xué)章節(jié)分成若干模塊，如最小系統(tǒng)模塊、鍵盤(pán)顯示模塊、音頻模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊等，把單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的內(nèi)容整合到各模塊的相關(guān)知識(shí)里面。模塊中分為任務(wù)書(shū)、相關(guān)知識(shí)、課題分析、任務(wù)實(shí)施等內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容模塊化的優(yōu)點(diǎn)在于學(xué)生只要了解了單個(gè)模塊的知識(shí)，就可以理解多個(gè)模塊在單片機(jī)系統(tǒng)中的組合使用，即使增加課題難度，學(xué)習(xí)更為復(fù)雜單片機(jī)的應(yīng)用，學(xué)生再不感覺(jué)到困難，符合學(xué)生由淺入深、由易到難的學(xué)習(xí)規(guī)律，大大縮短學(xué)習(xí)周期。

2 課程設(shè)計(jì)專業(yè)化，學(xué)習(xí)過(guò)程工作化

構(gòu)建充滿趣味、活力、實(shí)用、先進(jìn)、高效安全的課堂，使學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，提高教師的專業(yè)水平是每位老師所希望的。 設(shè)計(jì)符合課題任務(wù)的教學(xué)情境是課程學(xué)習(xí)的良好開(kāi)端，以籃球比賽計(jì)分器課題為例，課上給同學(xué)們播放NBA最前線節(jié)目視頻，先聲奪人的教學(xué)更為生動(dòng)有趣的吸引學(xué)生的注意力，同學(xué)們觀察到籃球計(jì)分器功能。引入課題，提出課題任務(wù)，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程分解為“活”、“ 析”、“跟”、”動(dòng)”、”評(píng)”五個(gè)環(huán)節(jié)。

1）活：?jiǎn)纹瑱C(jī)的靈活運(yùn)用。針對(duì)不同層次的學(xué)生提出不同難度的任務(wù)，讓學(xué)生根據(jù)自己的能力靈活選擇設(shè)計(jì)任務(wù)；2）析：教師講解相關(guān)知識(shí)，學(xué)生，分析整合處理加工老師給予的知識(shí)，做出簡(jiǎn)單的電路圖和程序流程圖；3）跟：教師在實(shí)驗(yàn)臺(tái)或仿真軟件上操作，學(xué)生觀看并做筆記；4）動(dòng)：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖和程序流程圖，利用編程軟件編程，并在實(shí)驗(yàn)板上動(dòng)手連接電路并調(diào)試；5）評(píng)：成品打分。成功制作出產(chǎn)品無(wú)疑是最讓學(xué)生興奮的事了。有故障的產(chǎn)品可以給學(xué)生提供解決和分析問(wèn)題的機(jī)會(huì)，加深學(xué)生對(duì)課題的理解。

3 學(xué)習(xí)時(shí)間自由化，信息采集常態(tài)化

目前，世界大學(xué)城、教學(xué)博客甚至是QQ，已廣泛使用于人機(jī)交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境中，無(wú)論是課堂還是宿舍，甚至是學(xué)生的家中，只要有網(wǎng)絡(luò)學(xué)生就可以隨時(shí)自由的學(xué)習(xí)。教師可以在世界大學(xué)城這個(gè)網(wǎng)絡(luò)思維空間中設(shè)置多種教學(xué)欄目，比如名師資源、課程信息、學(xué)習(xí)地圖、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、意見(jiàn)箱等。通過(guò)這種方法可以高速高效的解決學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，也這大大的解決了近年來(lái)學(xué)生多，資源少，教師精力不足、知識(shí)面窄的問(wèn)題。學(xué)生和教師都可以利用網(wǎng)絡(luò)空間查詢大量的相關(guān)資料，將這些資料保存下來(lái)，作為課題設(shè)計(jì)，畢業(yè)論文的參考。

4 教學(xué)手段合理化，課程選擇創(chuàng)新化

單片機(jī)是理論聯(lián)系實(shí)踐的一門(mén)課程，實(shí)踐操作是依附于理論知識(shí)的基礎(chǔ)之上的。為了培養(yǎng)面向生產(chǎn)、研發(fā)、管理等行業(yè)的一線工作人員，采取基于工作過(guò)程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目教學(xué)、一體化教學(xué)方法顯然是比較合理的。配合教學(xué)方法在課題的選擇上，選用實(shí)用節(jié)能、安全、低投入的題目，為今后學(xué)校專利產(chǎn)出和校企合作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，促進(jìn)學(xué)生廣泛就業(yè)。

5 課堂管理嚴(yán)格化，評(píng)價(jià)體系多元化

信息化教學(xué)的缺點(diǎn)之一是對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差、集體榮譽(yù)感不強(qiáng)且沉迷于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)生，課堂注意力不容易集中，不能融入到課堂中去，導(dǎo)致課堂任務(wù)完不成。針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，我認(rèn)為還是要嚴(yán)格課堂的管理。首先提出課堂中要嚴(yán)格遵守紀(jì)律，機(jī)房安裝學(xué)生機(jī)和教師機(jī)，使教師能夠隨時(shí)監(jiān)督學(xué)生的電腦頁(yè)面。當(dāng)然，學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)價(jià)體系也要與傳統(tǒng)教學(xué)的評(píng)價(jià)體系不同。注重學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，考慮學(xué)生課堂的紀(jì)律表現(xiàn)，課題參與度，作業(yè)完成情況等因素，做出的同學(xué)評(píng)價(jià)，自我評(píng)價(jià)，教師評(píng)價(jià)視為平時(shí)成績(jī)。對(duì)任務(wù)做的好的同學(xué)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，同時(shí)讓他們幫助任務(wù)完成不好的同學(xué)，通過(guò)人人監(jiān)督，相互評(píng)價(jià)，取長(zhǎng)補(bǔ)短提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

6 學(xué)生學(xué)習(xí)分組化，課時(shí)安排集中化

由于單片機(jī)原理與應(yīng)用是個(gè)綜合性學(xué)科，學(xué)生個(gè)體的差異很大，分組學(xué)習(xí)可以相互彌補(bǔ)學(xué)習(xí)之中的不足。在一個(gè)課題小組中，設(shè)立程序編寫(xiě)人員，電路安裝人員等，這樣可以保證人人有事做，相互間可以討論問(wèn)題，共同進(jìn)步。在全員投入學(xué)習(xí)的過(guò)程中，課時(shí)安排集中是很有必要的。課時(shí)安排的集中能保證學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的連貫性，構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系。

信息化教學(xué)模式相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)模式而言，以任務(wù)為載體，以學(xué)生中心，以教師為知識(shí)橋梁的“引路人”，教學(xué)中集成現(xiàn)代信息化程度更高，信息量更大，學(xué)習(xí)時(shí)間更寬松自由，教學(xué)反饋更及時(shí)，使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，教學(xué)效果較好。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]