高職單片機課程模塊化教學載體在實踐教學中的思考

◎趙興宇

高職單片機課程模塊化教學載體在實踐教學中的思考

◎趙興宇

傳統單片機課程的實踐教學過程中，實驗設備普遍存在集成度高，對學生實踐能力培養作用較弱。模塊化教學載體將以往復雜的單片機實驗設備，通過一個個獨立模塊（載體）呈現給學生，每個模塊由學生自己動手焊接裝配和調試，將所有的獨立模塊組合在一起，就成了一個單片機系統，不同專業可根據對單片機課程教學的要求，可以選擇相應的模塊開展教學，從而使學生更加直觀學習單片機，徹底解決高職單片機課程教學過程中出現的實踐能力培養欠缺等諸多問題。

單片機課程作為高職電子類專業重要的專業核心課程，其中實踐能力的培養是其中關鍵的一個環節。但是現在絕大部分的實驗設備，都是作為一個復雜的整體呈現在學生面前，也就是一個高集成度的整體，對于學生而言只能按照指導書完成實驗，不利于實踐能力的培養。因此，將模塊化教學載體引入到實踐教學中，是十分必要的。

存在的主要問題

目前，各高職院校的單片機課程已經開設了多年，每個院校都有自己的特點，早期的教學基本上都是采用了本科教學模式，隨著高等職業教育的發展與改革，各院校也都根據自身情況，對單片機課程進行了針對性的改革，但從目前實際情況來看，雖然改革取得了一些成就，但是還是存在著一些問題，主要體現以下幾個方面：

教學改革本質的偏離。前期的教學改革，主要集中在教學模式的研究，例如教學做合一、理實一體化等。在這些教學模式中，相對于傳統教學模式中采用板書或多媒體+少量的實驗教學方法來說，這種教學模式相比之前有了較多的改善，但是有些院校在教學中，形成了為了改革而改革，忽略了改革的本質是提高教學效果和質量。

大多數采用項目式教學，不利于系統性學習單片機技術。許多高職院校在單片機教學中都是以項目式教學為主，通過一個個項目來組織進行，比如簡易計算器、密碼鎖、簡易鬧鐘等等項目。但是在教學過程中大部分采用的是軟件仿真開展教學，即在電腦上利用Proteus軟件對硬件電路進行模擬。其優點的操作簡單，能夠較真實的反映出實際效果，節約資源，但缺點也很明顯，學生沒有接觸實際的硬件，無法知道實際情況到底是什么樣子，軟件仿真只能起到輔助教學的作用，對于學生實踐能力的培養沒有太大的提高，并且由于單片機技術系統性較強，直接以項目式的教學并不利于初期單片機的教學，學生對單片機還沒有深入了解，并不適合直接采用上述的項目式教學。還有些院校采用學生自己動手焊接學習基礎模塊，雖然取得了較好的教學效果，但是卻把大部分時間都用在了電路制作上，影響了整體進度。

只注重內部結構的講解，忽略其外部應用特性。有部分教師，在授課過程中，由于缺乏實際開發經驗，其在講授的過程中依然向學生灌輸大量的理論知識，而忽略了單片機本身在實際應用中的特性，對于學生而言，大量的理論知識是很難接受的，使一門實踐性、趣味性很強的專業課，變成了深奧的理論課，從而影響了對課程的學生興趣學習興趣。

模塊化教學載體應用的實際意義

從目前大多數單片機課程采用的教學載體來看，主要集中在實驗臺、實驗箱、實驗板三種形式上，三種形式中，無論哪一種形式對于學生來說，都存在一個共性問題——都是高度集成化的產品，實踐能力得不到有效的鍛煉。面對復雜實驗設備，學生往往不知從哪里下手，只能機械式的按照相應的例程，將生成的代碼下載到芯片中，觀察現象。而在教學過程中，教師一般都會講解實驗原理，而相應的實驗設備上的實際布線圖與教師講解的原理圖是存在差別的，理論與實踐無法較好的統一。也就形成了學生在看到原理圖時可以侃侃而談，一旦遇到實物就不知如何下手的尷尬。并且在教學過程中，拿著一套實驗設備的原理圖給學生進行講解會讓學生感覺所學內容很復雜，漸漸失去了學習的興趣。雖然有些院校在課程改革過程中，也注意到了這樣的問題，采用萬用板自己動手制作，但是效果并不盡如人意，同時也浪費了大量的時間在制作上，從而影響了教學的進度。

因此，通過對原有的高度集成化的教學載體，重新進行模塊化設計，充分讓學生了解、掌握單片機及其相應外設的學習，培養學生動手能力、創新意識和創新能力，同時對探索教育新理念，改進教學方法有著十分重要的意義，主要體現在以下幾個方面：

推進單片機課程改革。模塊化的教學載體基于單片機課程實踐教學資源，為課程改革提供基礎，更好的實踐教學資源將會為課程的學習提供良好的輔助作用，可以將理論與實踐很好的結合在一起，將“學中做、做中學”更好的應用到教學中，也可以改變以往“理論——實踐”單一過程，可以探索有學生主導，根據提供的模塊，自行繪制出原理圖，在有教師講解原理，學生在繪制電路圖時本身也是在學習的過程，可以加深對所學電路的印象。

對技能型人才培養起到促進作用。以就業為導向，是高職院校的特點，其教學內容與教學方法與本科教學有較大的區別。實踐能力的培養是重中之重。教學中理論與實踐無法很好統一必然會影響到人才培養質量的高低，通過對課程的改革與嘗試，將會對提高人才培養質量起到促進作用。

教師的業務水平將會的到提高。通過模塊化的實驗教學模塊的教學，使教師對所講授的內容更加清晰，所講授的理論知識與實踐訓練知識完美的統一為一個整體。每個院校可結合自身的實際情況，開發出符合自己特色的實踐教學載體，在教學過程中也能不斷的提高自身的業務水平。

無論任何形式的教學改革，其最主要的目的就是提高教學質量。在單片機實踐教學過程中，將復雜的、高集成化的實驗載體，按照邏輯功能將其模塊化展示給學生，組織開展教學，與單片機教學改革相結合，構建新的高職院校單片機教學新模式。在教學過程中，充分調動學生的學習興趣，培養學生獨立學習、獨立解決問題能力，探索新的教學方法，對單片機教學發展有著十分重要的意義。

（作者單位：武漢城市職業學院電子信息工程學院）

2015年武漢市教育局教學研究課題“高職電子類專業單片機課程模塊化教學載體的開發”，課題編號：2015134