基于項目化教學(xué)的單片機(jī)課程改革

張?zhí)祜w 龍海燕 丁嬌 張磊

摘 要：文中通過分析我院單片機(jī)泛泛的理論教學(xué)與驗證性實(shí)驗教學(xué)相結(jié)合的傳統(tǒng)教學(xué)模式下的教學(xué)現(xiàn)狀，提出了理論與項目實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)改革思路，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了實(shí)踐探索，闡述了單片機(jī)項目化教學(xué)的實(shí)施過程及取得的效果。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)原理及接口技術(shù)；項目化教學(xué)；課程改革；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：TP39；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）03-0-02

0 引 言

在目前高等教育課程教學(xué)改革的過程中，人們已逐漸認(rèn)識到實(shí)踐教學(xué)的重要性[1]。但由于目前《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》課程教學(xué)多采用泛泛的理論教學(xué)與驗證性實(shí)驗教學(xué)相結(jié)合的傳統(tǒng)教學(xué)模式，存在以下幾點(diǎn)問題：

（1）課堂教學(xué)質(zhì)量和效果差?，F(xiàn)代單片機(jī)類型繁多，教師在課堂上授課時僅采用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法，剛開始涉足嵌入式領(lǐng)域的學(xué)生不容易理解和接受，只能死記硬背，導(dǎo)致學(xué)后即忘。

（2）授課時與其他課程聯(lián)系較少?！秵纹瑱C(jī)原理及接口技術(shù)》往往只就單片機(jī)的組成部件進(jìn)行分析與介紹，可通過設(shè)立綜合性強(qiáng)的課題，將《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》《C語言》與《數(shù)字電子技術(shù)》等課程結(jié)合進(jìn)行綜合性設(shè)計，或結(jié)合設(shè)計比賽進(jìn)行串接，從而達(dá)到較好的效果。

（3）難以實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合的教學(xué)目標(biāo)。課堂教學(xué)與實(shí)驗課教學(xué)安排有一定的時間間隔。課堂教學(xué)時，學(xué)生看不到實(shí)物教具的具體結(jié)構(gòu)，使得理論教學(xué)變得空洞，學(xué)生難以理解；而后續(xù)開展的傳統(tǒng)驗證性實(shí)驗教學(xué)，并不能使學(xué)生對課堂上已淡忘的理論教學(xué)內(nèi)容真正掌握，最終導(dǎo)致教學(xué)效果較差。

總之，傳統(tǒng)教學(xué)模式單調(diào)，教學(xué)過程枯燥無味，教學(xué)內(nèi)容抽象，學(xué)生提不起學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)積極性差，各個教學(xué)環(huán)節(jié)明顯脫節(jié)，嚴(yán)重影響了本課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。因此，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化單片機(jī)技術(shù)的工程應(yīng)用能力，成為當(dāng)前單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)改革中一個亟待解決的問題[2]。

1 教學(xué)改革內(nèi)容

通過分析傳統(tǒng)《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》課程教學(xué)中存在的不足，把傳統(tǒng)理論教學(xué)與驗證性實(shí)驗教學(xué)相結(jié)合的模式改革為 “以課堂授課+項目實(shí)踐為主，小組討論+獨(dú)立學(xué)習(xí)為輔”的教學(xué)模式。其中，課堂授課內(nèi)容精煉，小組討論內(nèi)容多樣，獨(dú)立學(xué)習(xí)的內(nèi)容較簡潔，通過項目實(shí)踐內(nèi)容強(qiáng)化過程，突出理論與實(shí)踐相結(jié)合的特色。理論教學(xué)做到“三新”，即“內(nèi)容新”“方法新”“手段新”；實(shí)踐教學(xué)突出“三化”，即注重實(shí)踐教學(xué)的“模塊化”“實(shí)用化”和“技能化”；授課方式采用“三結(jié)合”，即“講練結(jié)合”“工學(xué)結(jié)合”“理論和技能相結(jié)合”，使學(xué)生在動手參與單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的過程中有更深刻的認(rèn)識[3]。在此過程中，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，對于剛接觸實(shí)踐項目茫然無措的狀態(tài)給予理解與鼓勵，使學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)“自主學(xué)” “小組學(xué)”“做中學(xué)”。具體項目教學(xué)過程如圖1所示。

2 課程改革方案

該課程改革方案包括以下6個環(huán)節(jié)，具體方案如下：

（1）結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況及學(xué)生學(xué)習(xí)情況確定《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》課程的教學(xué)目標(biāo)。

（2）根據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求，結(jié)合企業(yè)需求及學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)要求構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)。

（3）根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行知識點(diǎn)梳理。首先建立知識點(diǎn)梳理結(jié)構(gòu)模型，由項目組成員對各部分教學(xué)內(nèi)容的知識點(diǎn)按照課堂講解、項目實(shí)踐、小組討論及獨(dú)立學(xué)習(xí)四個方面進(jìn)行詳細(xì)梳理，并組織討論定稿，力求做到知識點(diǎn)完整、重點(diǎn)突出、適用性強(qiáng)。

（4）在知識點(diǎn)梳理的基礎(chǔ)上對各部分教學(xué)內(nèi)容從理論教學(xué)及實(shí)踐項目兩方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。其中理論教學(xué)要求摒棄傳統(tǒng)課堂的填鴨式教學(xué)，嘗試翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生學(xué)習(xí)到扎實(shí)的理論知識；項目實(shí)踐要求以鍛煉學(xué)生項目整體設(shè)計能力、提高動手操作能力為目標(biāo)，并具有根據(jù)具體要求拓展延伸的功能。

3 改革取得的初步成果

為對比改革前后的教學(xué)效果差異，選擇相同教師先后兩屆所帶學(xué)生的期末考試成績進(jìn)行對比。其中，班級1單片機(jī)課程采用傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行授課，班級2單片機(jī)課程采用項目化教學(xué)方式進(jìn)行授課，對比結(jié)果如圖2所示。

通過圖2可看出，教學(xué)改革前，班級1的單片機(jī)課程期末考試成績分?jǐn)?shù)主要集中在60～69之間，而改革后，分?jǐn)?shù)主要集中在60～69，70～79，80～89之間。學(xué)生的平均成績有了顯著提高，說明項目化教學(xué)的單片機(jī)課程改革在一定程度上是有效可行的。

4 結(jié) 語

針對傳統(tǒng)《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》教學(xué)效果差，學(xué)生不易掌握課程知識，實(shí)踐能力弱的問題，本文提出了項目化教學(xué)方式。該方式結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況與學(xué)生學(xué)習(xí)情況，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行知識點(diǎn)梳理，從理論教學(xué)及實(shí)踐項目兩方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。通過實(shí)踐教學(xué)，對比傳統(tǒng)方式與項目化教學(xué)方式的授課成效。對比結(jié)果表明，項目化教學(xué)明顯提高了學(xué)生的平均成績，驗證了該方式的有效性。

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