時間:2023-03-16 10:48:10
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的1篇高職理實一體化課程教學(xué)改革研究,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
0引言
隨著工業(yè)自動化行業(yè)的迅速發(fā)展,以微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用,而單片機作為入門級的微控制器技術(shù)不僅適合初學(xué)者學(xué)習(xí),而且能夠為其進一步學(xué)習(xí)STM32打好基礎(chǔ),因此單片機類課程就成為高職院校電子專業(yè)、機電專業(yè)、自動化專業(yè)的專業(yè)核心課程。根據(jù)近幾年高職學(xué)生就業(yè)情況及上崗情況分析,企業(yè)越來越希望學(xué)生能入職即上崗,即需要學(xué)生具有較強的實踐操作能力和項目開發(fā)能力,但學(xué)校內(nèi)單片機類課程還存在實踐學(xué)時較少、缺少綜合設(shè)計實驗、考核更注重理論成績等問題,這就造成了學(xué)生培養(yǎng)與社會需求脫節(jié)的現(xiàn)象。針對以上問題,筆者以“單片機技術(shù)及應(yīng)用”課程為例,進行教學(xué)改革探索,以期達到培養(yǎng)學(xué)生成為社會需求人才的目的。
1“單片機技術(shù)及應(yīng)用”課程現(xiàn)狀
在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,“單片機技術(shù)及應(yīng)用”這門課程多采用先理論后實踐的教學(xué)模式,要求學(xué)生掌握MCS-51單片機結(jié)構(gòu)原理、指令系統(tǒng)和程序設(shè)計流程等基本知識,并具備熟練運用單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)能力,包括單片機的電路 設(shè)計、程序設(shè)計和調(diào)試。近年來,受到OBE、德國“雙元制”、成果導(dǎo)向和理實一體化等教學(xué)理念的沖擊,一些高職院校進行了單片機類課程教學(xué)模式改革的探索,但大部分的改革存在以下4個方面問題。
(1)概念抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)能力較弱。“單片機技術(shù)及應(yīng)用”課程多采用先理論后實驗的教學(xué)模式,教材多以單片機的結(jié)構(gòu)原理為開頭,基礎(chǔ)知識部分包含定時器、計數(shù)器、中斷、串行接口控制、存儲器擴展等內(nèi)容,這些內(nèi)容比較抽象,對于高職類的學(xué)生而言難以理解,這就阻礙了學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的興趣,導(dǎo)致到了學(xué)生喜愛的動手操作階段,也不知從何下手,也缺少對知識的融會貫通。
(2)實驗內(nèi)容單一,實踐環(huán)節(jié)不充分?!皢纹瑱C技術(shù)及應(yīng)用”是一門理論與實踐相結(jié)合的實用性課程,需要采用大量以實際工程為背景的項目來鍛煉學(xué)生的實踐能力,進而加深對理論知識的理解,達到“學(xué)中做、做中學(xué)”的目的。但實際上,單片機類課程的實驗項目多按理論知識點設(shè)計,屬于驗證性的小實驗,難以鍛煉學(xué)生的項目分析和設(shè)計能力,也難以與實際開發(fā)項目銜接起來。學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程后看到工程項目任務(wù)要求也不知從何入手、毫無頭緒,學(xué)生解決實際項目的能力較低。
(3)內(nèi)容多、學(xué)時少,難以開展大型綜合性實驗。“單片機技術(shù)及應(yīng)用”是高職機電一體化技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)時為64,個別院校分配學(xué)時甚至更少。但這門課程需要學(xué)生掌握單片機的結(jié)構(gòu)原理、定時器計數(shù)器、各種接口技術(shù)和串行接口控制等內(nèi)容,同時應(yīng)該配合實驗進行程序設(shè)計和軟硬件聯(lián)調(diào),甚至是開發(fā)板程序設(shè)計。但現(xiàn)有學(xué)時僅能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)知識的講解和配套實驗練習(xí),無法開展綜合性的大型實驗。
(4)考核方式單一,測試學(xué)生水平有偏差。“單片機技術(shù)及應(yīng)用”作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,考核方式多為閉卷考試,側(cè)重于知識點的考查,程序類的題目只能考查學(xué)生的編程能力,對于改進程序和調(diào)試能力比較強的學(xué)生不足以考查其能力,在測試學(xué)生水平上有一定的偏差,也無法測試學(xué)生項目設(shè)計的綜合能力。同時,因為考核成績中實驗考核的比例小于試卷考試成績,還會造成學(xué)生實驗課不主動參與的現(xiàn)象。
2課程教學(xué)改革
“單片機技術(shù)及應(yīng)用”作為一門實踐性很強的課程,不僅需要學(xué)生掌握單片機的基礎(chǔ)知識,還需要學(xué)生具備項目設(shè)計能力。筆者以此為目標,改進教學(xué)效果,進行了以下5個方面的改革。
(1)教材改革。針對學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律設(shè)計校本教材。教材以單片機應(yīng)用項目為載體,將單片機設(shè)計與開發(fā)過程中所需要的基礎(chǔ)理論知識與實踐技能分解到不同的項目中,將知識由淺入深、循序漸進地編排,體現(xiàn)“學(xué)中做、做中學(xué)”的理念。同時采用C語言和匯編語言同時講解的方式,匯編語言有利于初學(xué)者掌握單片機原理與硬件資源的描述,C語言適合程序開發(fā),兩者并存講解能夠強化學(xué)生對單片機軟硬件知識的理解,培養(yǎng)其編程能力。
(2)教學(xué)模式改革。改變以教師教、學(xué)生聽為主的教學(xué)模式,采用以學(xué)生為中心、項目為驅(qū)動來構(gòu)建知識體系的教學(xué)模式。課程內(nèi)容上由原來的分塊教學(xué)改為將知識點融入項目中,通過“做中學(xué)”的方式進行教學(xué)。同時,從項目出發(fā),以完成實驗項目、實現(xiàn)性能指標為目的,鍛煉學(xué)生的項目分析能力、設(shè)計能力,融會貫通地搭建硬件系統(tǒng)和程序設(shè)計能力?!皢纹瑱C技術(shù)及應(yīng)用”課程由原來的理論與實踐分開教學(xué)改為在實驗室進行理實一體化教學(xué),學(xué)時增加到80,并配合51單片機開發(fā)板進行授課,實現(xiàn)學(xué)生“學(xué)中做”,有助于學(xué)生進一步掌握單片機的結(jié)構(gòu)和原理。
(3)教學(xué)項目改革。以項目為驅(qū)動來構(gòu)建知識體系的過程中,項目是關(guān)鍵,能夠使學(xué)生通過實驗提高學(xué)習(xí)興趣、加深知識理解、鍛煉項目設(shè)計能力。因此,筆者在教學(xué)中以層層深入為目的設(shè)計了20個任務(wù),每個項目中都包含基礎(chǔ)模塊和綜合設(shè)計模塊兩層次的任務(wù),最終通過自主選題的開放形式完成實踐創(chuàng)新任務(wù)。如項目一通過簡單的驗證性實驗使學(xué)生掌握編程所需的基礎(chǔ)知識和語句,以及硬件設(shè)計的一些注意事項。從項目二開始加入了貼近生活的各種電子產(chǎn)品小項目,如LED點陣、數(shù)碼管、電子時鐘、鬧鐘等,既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又包含整體的項目設(shè)計,以此來鍛煉學(xué)生的項目開發(fā)能力。實踐創(chuàng)新模塊由學(xué)生自主選擇課題完成單片機電子產(chǎn)品的開發(fā),包括原理圖設(shè)計、PCB繪制、元器件焊接、系統(tǒng)調(diào)試,以完成最終電子產(chǎn)品為目的,來鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力。單片機仿真實驗項目如表1所示。
(4)教學(xué)方法改革。除了采用講述教學(xué)和項目驅(qū)動法,還配合小組合作討論法、問題教學(xué)法、演示教學(xué)法和線上線下混合式教學(xué)法。課上采用問題教學(xué)法拋出問題,小組成員共同討論,之后通過講述教學(xué)法和演示教學(xué)法進行教學(xué),學(xué)生利用Keil和Protues軟件進行程序設(shè)計和電路圖繪制,完成設(shè)計后在單片機開發(fā)實驗箱中進行驗證。課程還采用線上線下混合式教學(xué),將教學(xué)資源上傳到學(xué)習(xí)通平臺并設(shè)置預(yù)習(xí)任務(wù)點。課上學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),有利于學(xué)生對重點難點知識的掌握;課后設(shè)置復(fù)習(xí)任務(wù)點,及時查驗學(xué)生掌握情況,有助于盡快調(diào)整課程難易程度和課程進度;課后設(shè)置作業(yè),學(xué)生上傳作品,教師及時批改并答疑,有利于學(xué)生考試前復(fù)習(xí)。
(5)考核方式改革。改變原有的以閉卷考試為主、實驗考核為輔的考核方式,改為“線上任務(wù)點(占10%)+項目任務(wù)點(占40%)+實踐創(chuàng)新任務(wù)點(占20%)+卷面考核(占30%)”的考核方式。其中,線上任務(wù)點評價學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,卷面考核考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況,項目覆蓋全面,實踐創(chuàng)新任務(wù)點考查學(xué)生綜合設(shè)計能力,以及學(xué)生對單片機設(shè)計電子產(chǎn)品的能力。通過全面性評價,測試學(xué)生對知識的掌握程度和應(yīng)用能力。
3結(jié)語
對于高職類學(xué)生而言,掌握單片機技術(shù)需要更多的實踐操作,畢業(yè)即能就業(yè)是高職學(xué)生的核心競爭力,因此圍繞培養(yǎng)學(xué)生項目設(shè)計能力的教學(xué)改革成為培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵任務(wù)。遼東學(xué)院機電一體化專業(yè)經(jīng)過2年的單片機類課程教學(xué)改革實施,共有240余名學(xué)生修完“單片機技術(shù)及應(yīng)用”課程,項目化教學(xué)引發(fā)了學(xué)生的興趣,增強了學(xué)生的實踐能力,加深了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的整體把握,增強了學(xué)生的項目設(shè)計能力,培養(yǎng)了學(xué)生融會貫通運用知識的能力,提升了學(xué)生的分析問題、解決問題、創(chuàng)新等能力,取得了較理想的教學(xué)效果。學(xué)生在學(xué)完課程后,能夠獨立設(shè)計并完成創(chuàng)新大賽的項目,部分作品獲得省級三等獎。然而改革不是一蹴而就的,筆者對教學(xué)改革的探索也將繼續(xù)。改革只是手段,將學(xué)生培養(yǎng)成具備單片機綜合設(shè)計能力的人才才是目的,還需要廣大專業(yè)課教師與時俱進、不斷完善。
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作者:程權(quán)成 崔寶影 單位:遼寧機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼東學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院