摘 要: 隨著電子技術、計算機技術的發展,單片機應用越來越普及,越來越多的在職學校把《單片機應用與原理》定為電子技術專業的專業課程。但中職學校《單片機應用與原理》教材課程內容的順序、教學內容的側重并不符合中職學生的認知能力和學習能力。作者結合多年教學經驗分析了這門課程,總結出在教學過程中應采用實驗的形式,以項目教學法為手段,快速引領學生入門,激發學生學習單片機技術的興趣,培養學生的學習能力,增強教學效果。
關鍵詞: 單片機 項目教學法 學習興趣
一、單片機教學背景
隨著電子產品的廣泛應用,單片機的應用領域相當廣泛,如儀器儀表、家電、機電一體化、產品研發與開發等行業,都是單片機設計人員的就業、提升、創業之所。因此單片機自然成為中職電子專業的必修課。
長期以來,單片機教學一直都沿用傳統的教學模式,使用的教材理論性很強,這些教材一般都是將單片機的內部結構的各種指令放在最前幾章,如果按照教材的順序上課,則不但教師難上,學生也覺得枯燥無味,久而久之會失去學習興趣。這就要求我們有打破教材順序的魄力,充分利用多媒體教學設備和實訓設備,盡量運用項目教學法,讓學生多參與項目制作,多了解單片機在現實生活中的應用,在大量的實驗中學習單片機。我經過幾年的教學探索,總結出在單片機中運用項目教學法的一些認識。
二、項目教學法的理論指導
建構主義理論認為學習是一個積極主動的意義建構過程。學生不是被動地接受外在信息,而是根據先前的認知結構積極主動地、有選擇地感知、加工外在信息,從而改變和重組原有的知識結構。這一觀點對單片機教學具有重要的指導作用。項目教學法是師生共同實施一個完整的項目工作而進行教學活動,使教學過程項目化,在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的思想和方法。項目教學法體現了較為先進的教學理念,并改變了以往“教師講,學生聽”學生被動接受的教學模式。
三、項目教學法在《單片機原理與應用》課程中的構建
項目教學法的具體模式如下:
1.對教材進行分析,確定項目、設計項目。
項目的確定要經過調查,找出適合本課程的、符合企業用工要求的、學生能完成的項目進行教學。一般將單片機分解為一個大項目:用單片機設計時鐘的制作;大的項目可以分解為許多小的項目:控件一個發光二極管閃爍、廣告燈控件、中斷控件、定時器控件、數碼管顯示控件、鍵盤接口控件等項目,分層次分階段完成教學任務。
2.制訂培養計劃。
根據企業的用工要求制訂出本課程的教學計劃和培養目標:一般的企業要求學生熟悉單片機的原理與應用,參與過一些簡單項目的開發,具有調試和分析程序的能力,并且具有團隊合作精神。如果在教學過程中按照企業的要求制訂教學目標,并且教法得當,則學生的學習效果很好,知識能力會得到質的提升,為學生今后走上社會增加競爭籌碼。
3.項目教學的實施。
(1)課前準備
每次上課之前都要精心設計教學項目,每一個項目都包含了具體的教學目標和知識點、操作方法,引導學生循序漸進地完成一個項目,讓學生在動手完成項目中學到知識。比如:在上單片機概述的時候,不要直接給學生灌輸單片機的發展史和應用領域,而是設計項目,布置任務,讓學生查閱資料,要求列出現實生活中單片機的例子最少5個以上。在查閱資料的過程中,學生主動地感知了單片機的應用,知道單片機這門課程可以應用到現實生活當中,并且知道了單片機的商業前景,激發了學習興趣。在講單片機指令系統的時候,不要馬上把所有的指令都講完,應結合一些簡單的例子,以上機實驗為主,講解本次實驗用到的幾種指令,循序漸進地將指令分解到小實驗當中,在完成項目的過程中學習枯燥的指令。
(2)動員工作
單片機是一門理論性很強的綜合課目,要求學生掌握模電和數字電路的原理,具有計算機基礎知識,學習單片機硬件結構和編程軟件。學生學習起來有很大的困難,因此教師上課前要做好動員工作,增強學生學好本課程的信心。主要包括以下幾點:第一,強調本課程的重要性,可以上網查找電子專業人員聘信息,體現本課程今后工作的實用性;第二,展示成果,用作品吸引學生的興趣;第三,經常鼓勵學生,對學生在實驗過程中提出的問題認真解答,不能打擊學生的積極性。
(3)教學過程實施
單片機教學分兩種情況:一是理論講述,二是上機實驗。我沒有按照教材的順序講述單片機的內部結構,而是采用實驗和理論相結合的方式。第一次上課的時候最好能在實驗室里面上,先給學生展示單片機常用的項目,吸引學生的注意力,告訴學生,只要按照老師的要求,認真學習,則最后自己也能獨立完成這樣的項目。在教學過程中以學生為主導,把課本的知識點全部放到一個個小項目中,以解決問題為目的地開展教學活動。
(4)效果評價
為了檢驗和促進學生達到預期的目標,發現教學中的問題,要對學生的學習效果進行評價。教師可以根據學生的學習情況及時改革教學方式,學生也能通過評價了解自己的學習情況,及時改正錯誤,并從評價中獲得自信心、成就感,從而增強學好這門課程的信念。每完成一個項目,教師都要選出不同層次的作品進行總結:要求全體學生評價,指出錯誤的地方,教師再對學生的評價作總結、歸納。通過參與到評價環節中,學生的自信心和興趣大大提高。
4.項目教學實踐中的反思。
(1)項目教學的優勢
和傳統教學方法相比,項目教學法的優勢是比較明顯的:更能激發學生的學習興趣,有效地促進學生的自主學習,學生在完成項目后自信心和學習的積極性明顯提高了。而且項目教學法更有助于學生溝通、合作,尤其是培養學生的自我管理能力和領導團隊的能力。
(2)項目教學遭遇的障礙和困難
雖然在項目教學法課程開發之初已經了解了實施項目教學法對教師的要求包括教師的教育教學能力、教師自身的專業知識和技能的要求很高,但是真的實施起來仍然會有準備不足的地方。
改變教學理念,對傳統的教學方式進行改革并不是一段時間、一個項目、一次實踐或者純粹的理論學習就可以完成的。對國家的教學觀念、對學校和教師的教學觀念是如此,對學生的教學觀念更是如此。教學方法、教學理念的改變需要過程。
“在教學方式上要把重點教給學生一定知識,轉變為重點激發學生學習興趣和培養學生學習能力,這是兩種截然不同的教學方式,前者主要是在教師的作用下,學生消極被動地進行學習,學生一般沒有自己選擇的余地,常常依賴老師從事學習活動”。在實際的教學過程中,學生已經習慣被動的教學模式,加之職業學校學生本身的素質偏低、能力偏弱、基礎偏差、學習興趣不高,對突然地、大幅度地改變教學方法,顯得十分不適應。
采用項目教學法能激發學生的學習主動性、積極性。在學生還不適應這樣的教學方法的情況下,教師的激發、誘導的手段顯得尤其重要,對此需要有充分的準備。只有把學生學習的興趣、學習的積極性調動起來,把學生的身心引領到項目的活動中,讓學生在活動的過程中體會到這些“活動”的樂趣,學生的學習才會由被動變成主動,由消極變成積極,由被動接受變成主動探求。只有這樣,教學的進程才容易把握,才會達到不教而教的地步,收到事半功倍的效果。
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