單片機(jī)課程的立體化教學(xué)模式研究

趙忠華 王靜 楊曉梅

【摘 要】單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用是電子專業(yè)的核心專業(yè)課程。本文著重闡述了立體化教學(xué)模式的內(nèi)涵及構(gòu)建單片機(jī)技術(shù)課程立體化教學(xué)模式的重要方法。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)課程 立體化教學(xué)模式

【中圖分類號(hào)】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2016）02-0059-02

一 引言

單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，突出對(duì)學(xué)生分析問題、解決問題及動(dòng)手能力等綜合能力的培養(yǎng)。為了更好地服務(wù)教學(xué)并能夠培養(yǎng)出新型人才，構(gòu)建全新的、師生共同參與的單片機(jī)課程立體化教學(xué)模式顯得尤為重要。

所謂立體化教學(xué)模式是指以某一課程為單元，以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，以豐富的教學(xué)資源為平臺(tái)，動(dòng)用所有可能的教學(xué)要素的立體化、全方位的教學(xué)體系。其強(qiáng)調(diào)所有教學(xué)參與者的多邊互動(dòng)和多種學(xué)習(xí)方式的共同發(fā)展，體現(xiàn)了以學(xué)習(xí)者為主的現(xiàn)代化教育理念，在教學(xué)資源的多樣化、教學(xué)方法的現(xiàn)代化、知識(shí)體系的立體化等方面具有突出的特點(diǎn)，是學(xué)生建立創(chuàng)新意識(shí)、開發(fā)創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要方法。

二 單片機(jī)課程立體化教學(xué)模式的構(gòu)建

從教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)資源和教學(xué)手段幾個(gè)方面構(gòu)建單片機(jī)課程的立體化教學(xué)模式，形成集理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)資源等多層次、多形式的立體化教學(xué)體系。

1.構(gòu)建立體化的教學(xué)理念

立體化教學(xué)模式下，教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式、轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，確立以學(xué)生為中心的教學(xué)意識(shí)。教師在教學(xué)過程中不能只強(qiáng)調(diào)教師的“教”，更要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“學(xué)”，一定要教與學(xué)并重。教和學(xué)兩方面是相互依存的，教師在完成基本的講授環(huán)節(jié)之后，應(yīng)該有目的、有計(jì)劃地引導(dǎo)學(xué)生，使其能夠主動(dòng)地掌握課程中的理論知識(shí)和基本的實(shí)踐技能。

針對(duì)單片機(jī)課程的特點(diǎn)，教師可以根據(jù)學(xué)生的愛好及興趣，組建創(chuàng)新性研究小組或工程設(shè)計(jì)小組等團(tuán)隊(duì)，引進(jìn)或設(shè)計(jì)一些項(xiàng)目，讓不同的團(tuán)隊(duì)完成不同的項(xiàng)目，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，有效地完成教與學(xué)的教學(xué)過程。如在學(xué)習(xí)單片機(jī)的I/O口時(shí)，可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了理論知識(shí)后完成“流水燈”和“交通燈”等基礎(chǔ)項(xiàng)目。

2.開發(fā)立體化的教學(xué)資源

隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，高等學(xué)校教學(xué)資源也正在從傳統(tǒng)的單一的紙質(zhì)教學(xué)資源向數(shù)字化、電子化和多樣化的教學(xué)資源轉(zhuǎn)變，從而形成了傳統(tǒng)的紙質(zhì)教學(xué)資源和現(xiàn)代的數(shù)字化教學(xué)資源相結(jié)合的立體化教學(xué)資源。

傳統(tǒng)的紙質(zhì)教學(xué)資源應(yīng)該由教材、參考書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書以及試題庫組成。現(xiàn)代的數(shù)字化單片機(jī)課程教學(xué)資源包括多媒體電子課件、電子圖書、仿真案例庫及各種網(wǎng)絡(luò)資源等。在課堂教學(xué)中使用多媒體電子課件，不僅能夠完成教學(xué)任務(wù)，而且利用動(dòng)畫、模擬仿真等技術(shù)可以生動(dòng)、形象、直觀地講解一些枯燥難懂的知識(shí)難點(diǎn)和重點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效果。同時(shí)也可以提供給學(xué)生，供其在課下學(xué)習(xí)中使用。作為教學(xué)中輔助資源的電子圖書和仿真案例庫，可以由學(xué)生按自己的需要選取學(xué)習(xí)內(nèi)容。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使學(xué)生能夠方便快捷地使用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，因此網(wǎng)絡(luò)資源成為現(xiàn)代教學(xué)資源中一個(gè)不可或缺的部分。但是錯(cuò)綜復(fù)雜、良莠不齊的網(wǎng)絡(luò)資源使學(xué)生難以篩選，教師作為教學(xué)的指導(dǎo)者應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生如何查找正確的網(wǎng)絡(luò)資源，或利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)上給學(xué)生提供一些學(xué)習(xí)和研究的資料。

3.實(shí)施立體化的教學(xué)方法和手段

具有鮮明目的性的立體化教學(xué)模式，以其多樣性、靈活性、階段性和工具性等特征適合各個(gè)學(xué)科和專業(yè)，根據(jù)單片機(jī)課程自身的特點(diǎn)以及內(nèi)容、方法、條件與教學(xué)環(huán)境的多樣性，構(gòu)建合理的立體化的單片機(jī)課程教學(xué)方法。優(yōu)秀的教學(xué)手段能達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)手段進(jìn)行改革，實(shí)施立體化的教學(xué)方法和手段是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

首先，充分利用多媒體技術(shù)。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作多媒體教案或利用教材配套的電子教案，用于課堂上講解課程內(nèi)容的難點(diǎn)和重點(diǎn)。同時(shí)在課堂教學(xué)中利用Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境，穿插講解并演示實(shí)例，使本來很抽象的內(nèi)容變得形象、生動(dòng)、直觀。基于多媒體技術(shù)的單片機(jī)課程教學(xué)的最大特點(diǎn)是突出單片機(jī)課程的多樣性和生動(dòng)性。學(xué)生也可以利用多媒體技術(shù)手段，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和模擬仿真，提高學(xué)生的素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

其次，突出“教與學(xué)”并重的教學(xué)理念。除了在課堂上講授課程內(nèi)容和演示實(shí)例外，根據(jù)學(xué)生的編程水平和理解能力，教會(huì)他們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上尋找適合自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并學(xué)會(huì)利用Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)，并在隨后的實(shí)驗(yàn)課中利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證。這樣就會(huì)提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，并提高學(xué)習(xí)興趣。因此，一套實(shí)用的單片機(jī)開發(fā)板是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中不可或缺的設(shè)備。

最后，將學(xué)生分組，組成不同的學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，并將團(tuán)隊(duì)的整體成績作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一，從而提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。小組成員取長補(bǔ)短，相互學(xué)習(xí)，彼此指導(dǎo)，共同學(xué)習(xí)教師課堂中安排的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。以此為依據(jù)，在單片機(jī)課程的教學(xué)中可以將學(xué)生以2～6人組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組都有一個(gè)特定的綜合項(xiàng)目，最終以小組的項(xiàng)目完成情況給予評(píng)價(jià)，并以此作為最終的成績組成之一。在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，小組成員可以定期集中討論或在網(wǎng)上發(fā)布學(xué)習(xí)博客。而教師作為指導(dǎo)者要經(jīng)常關(guān)注團(tuán)隊(duì)或指導(dǎo)博客的使用，并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)。這樣以學(xué)習(xí)小組的形式就將傳統(tǒng)的教學(xué)方式及師生之間的單向交流改變?yōu)閹熒吧g的多向交流。從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生間的人際合作關(guān)系，最終達(dá)到提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力的目的。

4.樹立立體化的教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)不僅是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，也是教學(xué)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。在立體化的教學(xué)模式下，應(yīng)該樹立立體化的教學(xué)目標(biāo)，要培養(yǎng)學(xué)生收集、分析和處理信息的能力；提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力；促進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力；培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任心和歷史責(zé)任感。只有這樣才能培養(yǎng)出新時(shí)代所需要的新型人才。

三 單片機(jī)課程立體化教學(xué)模式的特點(diǎn)

立體化的教學(xué)模式能夠滿足學(xué)生的多種需求，使學(xué)生不但能掌握單片機(jī)課程的基本理論知識(shí)，熟悉單片機(jī)的基本應(yīng)用，而且能夠整合單元知識(shí)，為從事相關(guān)的工作打下一定的基礎(chǔ)。筆者認(rèn)為，在立體化教學(xué)模式下的單片機(jī)課程教學(xué)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1.互動(dòng)性強(qiáng)

多媒體課件以其動(dòng)畫、模擬等技術(shù)與生動(dòng)、形象、直觀的特點(diǎn)給課堂教學(xué)增添了活力。輔助的Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境，不但提高了教學(xué)的多樣性和直觀性，吸引了學(xué)生的注意力，也能調(diào)動(dòng)他們的積極性，使其在感情上和行為上樂于參與到教學(xué)的活動(dòng)中去。

2.資源豐富

立體化教學(xué)模式最大的優(yōu)勢(shì)是資源豐富，并且獲取方式便捷。單片機(jī)課程的目的是使學(xué)生通過學(xué)習(xí)，掌握基本的單片機(jī)知識(shí)及其基本應(yīng)用，以適應(yīng)現(xiàn)代電子學(xué)科的發(fā)展形勢(shì)，因此要求學(xué)生具備一定的單片機(jī)編程能力、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)合作能力。豐富的教學(xué)資源可以輔助教師完成這方面的教學(xué)。

3.個(gè)性化強(qiáng)

單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)者大都經(jīng)過了電子基礎(chǔ)理論課的學(xué)習(xí)。在這一階段內(nèi)，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式日漸成熟，但對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容也有了更高的要求，這時(shí)要使他們明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在課程教學(xué)中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，讓學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮他們的積極性和創(chuàng)新性，達(dá)到因人施教的目的。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕、汪二款〕