參與式教學在單片機技術課程中的應用

吳樂

單片機技術是工科類院校電氣專業開設的一門重要的技術專業課程，具有較強的理論性、實踐性和綜合性。傳統的“填鴨式”教學，難以激發學生學習興趣，導致學生在該課程的學習過程中感覺比較吃力，以致教學效果不好。將參與式教學法引入該課程教學中，通過學生講課、制作開發板、小組合作討論、項目設計、建立教學交流群等方式，引導學生積極參與到課程的教學環節中，提高學生的學習積極性和動手能力，培養學生自主思考、分析問題及解決問題的能力。

1 單片機技術課程教學現狀

單片機技術是工科類院校電氣專業開設的一門重要的技術專業課程，該課程概念多、理論性、實踐性及綜合性強。單片機技術課程教學，不僅應重視學生學習理論知識，更應重視學生將掌握的理論知識轉化為實際應用能力的培養。但是，現在很多學校仍采取傳統的“填鴨式”教學，過分重視理論知識體系的教學，難以激發學生學習興趣，學生理論聯系實際能力的培養相對缺位，導致教學的效果較差。另外課程具有較強的工程實踐性，學生難以對授課內容形成直觀印象，致使學生感覺該課程基本概念難理解，知識點難學，習題難做，內容難掌握等情況，又要求學生具備一定基礎知識和工程實踐經驗，學生感覺晦澀難學。導致學生在該課程的學習過程中感覺比較吃力，甚至相當一部分學生覺得該課程枯燥乏味、學習興趣不濃，以致教學效果不盡如人意。

2 參與式教學在單片機技術課程中的應用

傳統的填鴨式教學模式已難以滿足高校課堂教學的需求，近年來，體驗式教學、情景模擬教學、行動學習教學、角色扮演教學等以學生為主體、強調師生共同參與的參與式教學模式呼聲很高，各大高校摩拳擦掌，提倡教學改革，要求教師在課堂上運用新的教學方法，點燃學生的學習熱情，提高學生的學習積極性和參與性。

參與式教學是師生以同等的身份參加學習活動，利用不同教學手法，激發學生自主思考和團隊合作的能力，促進師生共同學習和分享信息的教學方法。

將參與式教學法引入單片機技術課程教學中，通過情景設置、小組討論、學生上講臺、建立班級群等方式，引導學生積極參與到課程課前、課堂及課后輔導答疑等教學環節中，為學生營造輕松、愉快、自由的學習氛圍，培養學生自主思考、自主分析問題及解決問題的能力，鍛煉學生相互協作配合、組織管理能力，提升學生的語言表達、總結問題以及PPT 制作等能力，最大化地將學生的注意力從各種信息交互設備中吸引到課堂之上，為其學好該課程奠定基礎。

參與式教學模式是一種突出互動性、主體性和啟發性的立體教學活動模式，強調“活動性”和“靈活性”，是對傳統教學模式的補充、完善和突破，它打破了傳統教學中單一的知識灌輸模式，讓學生參與到教學中來，給學生自由發揮的空間和思考行動的機會，能夠極大提高學生的動手能力和解決問題的能力。

3 參與式教學的具體實施方案

3.1 組織學生當“小老師”

對于已有基礎或者比較簡單的課程內容，如“單片機的特點、發展”“單片機的工作模式”、“存儲器的分類”、“并行I/O口的擴展”、“LED顯示器顯示原理”等內容，可以讓學生事先準備好教學內容，搜集好最新的知識，上臺來講解，在講解的過程中其他聽課的學生會發現或提出新問題，從而引發更深入的討論，對知識有更深刻的理解，最后教師做出總結。這種方式讓學生成為課堂的主導，激發學生的成就感，促進學員學習的主動性、積極性。另外，章節知識點的總結就可以讓學生來梳理總結，同學們補充，讓學生加深對知識點的理解。

3.2 制作單片機開發板

課程開設初始，給出單片機開發板的圖紙，要求學生每個人都制作一塊單片機開發板。每個學生都能比較系統的學習到單片機應用系統的設計過程：包括利用AD軟件完成硬件電路原理圖、PCB圖的設計、印制電路板、鉆孔焊接、下載測試程序、測試開發板等。在整個制作過程中，學生能掌握AD設計軟件的應用、元器件的識別和檢測方法、掌握手工焊接的基本技能，掌握單片機開發板的調試方法。不但能讓學生系統的掌握單片機系統開發的相關知識，而且培養了學生的動手能力，增加了學生的學習積極性，讓每個學生都參與到課程學習中。

3.3 采用小組合作的形式

課堂討論、項目設計、作業習題的講解都可以采用小組合作討論的形式來完成。

將每幾個學生分成一個設計小組，盡量使每個小組里的成員既有學習程度好的，也有相對較差的。每組選定一個成績較好的為組長，由組長建立討論組。一組的成員可以在群里討論問題，成員之間互幫互助，以好幫差，激發差生的學習積極性，共同進步。

教師實現對整體教學的把控。課前，在有限的課時安排下，教師制定好系統的教學計劃，合理安排教學內容，明確教學的難點和重點，根據教學內容的知識點，給出項目設計例如設計倒計時秒表、電子鐘、搶答器、交通燈等各種不同的項目，雖然項目不一樣，但包含的知識點基本一致，課前將項目設計任務和要求要學習群里發布，學生以小組的形式進行項目設計，讓學生主動參與到項目設計中，在課余查閱相關文獻資料，相互討論，給出設計方案、硬件電路設計或者程序設計;在課堂中每個小組以PPT的形式由一人上講臺提出小組的設計方案，組織學生積極討論分析設計方案的可行性和正確性，盡量各個小組采用不同的設計方案，例如：數碼管使用不同的顯示方式，采用不同位數的數碼管;按鍵的設計;采用不同的定時時間的程序設計等方式，在課堂中確定系統的總體設計方案和設計思路。課后學生完成元器件的選擇、硬件電路的設計、程序設計、系統仿真、實物調試。在此過程中，指導教師參與到小組的討論中去，對相關問題進行釋疑，該過程發展了學生的創新思維，培養了其思考問題、解決問題及自主創新的能力。最終將項目設計結果以軟件仿真或者實物演示的形式在課堂中展示，組織學生們討論分析檢查設計結果是否符合設計要求。這樣學生有了成就感也提高了學習興趣。

3.4 建立班級群進行課外的交流和資料的共享

建立網絡班級群和小組討論組，教師通過班級群發布作業，項目設計任務;隨時和學生進行交流溝通，能實時答疑解惑，并分享課程最新學習動態及輔導資料等。

傳統的填鴨式教學模式已難以滿足高校課堂教學的需求，近年來，體驗式教學、情景模擬教學、行動學習教學、角色扮演教學等以學生為主體、強調師生共同參與的參與式教學模式呼聲很高，各大高校摩拳擦掌，提倡教學改革，要求教師在課堂上運用新的教學方法，點燃學生的學習熱情，提高學生的學習積極性和參與性。

本文系湖南工學院校級教研教改重點項目“參與式教學法在電氣類“卓越工程師教育培養計劃”專業課程中的探索研究與應用”，項目編號：JY201426。

（作者單位：湖南工學院電氣與信息工程學院）