高職院校“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程教學(xué)模式改革研究與實(shí)踐

李 佳 范巧艷

(西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710077)

1 課程與學(xué)情分析

(1)忽略了學(xué)習(xí)者自身存在的差異。該課專業(yè)性強(qiáng)，課程枯燥難學(xué)，學(xué)生望而生畏。課程學(xué)習(xí)以教師講授為主，學(xué)生課下練習(xí)為輔，忽略了學(xué)習(xí)者自身存在的差異，無法滿足學(xué)生的個性化需求。(2)教學(xué)效果不佳。由于生源及高職院校的定位等因素，學(xué)生基礎(chǔ)不好，學(xué)習(xí)主動性差，手機(jī)不離手，喜上網(wǎng)厭聽課，模仿式動手能力強(qiáng)。加之該課程涵蓋了電路、數(shù)電、模電和程序設(shè)計等多個學(xué)科，一些學(xué)生在一兩次課程聽不懂的情況下對該課程逐漸失去了興趣，教學(xué)效果不佳。(3)學(xué)習(xí)時間和空間受限。單片機(jī)技術(shù)綜合性強(qiáng)，但普遍采用班級授課制，在固定的時間和地點(diǎn)進(jìn)行課堂教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)受時間和地點(diǎn)的限制，教學(xué)效果難以保證。

2 教學(xué)內(nèi)容及實(shí)施過程設(shè)計思路

2.1 課程內(nèi)容模塊化，學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化

選用項(xiàng)目化教材，把教學(xué)章節(jié)分成若干模塊：流水燈、數(shù)碼管、鍵盤顯示、點(diǎn)陣顯示、數(shù)模轉(zhuǎn)換、交通燈、智能定時系統(tǒng)設(shè)計等，模塊中設(shè)計若干子任務(wù)，每個任務(wù)含任務(wù)書、相關(guān)知識、課題分析、任務(wù)實(shí)施等內(nèi)容，符合學(xué)生由淺入深、由易到難的學(xué)習(xí)規(guī)律，大大縮短學(xué)習(xí)周期。

2.2 課程設(shè)計專業(yè)化，學(xué)習(xí)過程工作化

構(gòu)建充滿趣味、活力實(shí)用、先進(jìn)高效的課堂任務(wù)，使學(xué)生在做中學(xué)、玩中學(xué)。設(shè)計符合課題任務(wù)的教學(xué)情境，引入課題任務(wù)，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。引入企業(yè)現(xiàn)場真實(shí)案例，設(shè)計基于工作過程的任務(wù)，并按照企業(yè)工程開發(fā)流程實(shí)施任務(wù)。

2.3 學(xué)習(xí)時間自由化，信息采集常態(tài)化

無論是課堂還是宿舍，甚至是學(xué)生的家中，只要有網(wǎng)絡(luò)學(xué)生就可以隨時自由學(xué)習(xí)。教師在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中設(shè)置多種教學(xué)欄目，課程信息、課程導(dǎo)學(xué)、學(xué)習(xí)單元、教學(xué)資源、討論答疑等，高速高效解決學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問題，同時解決了近年來學(xué)生多，資源少，教師精力不足、知識面窄的問題。師生都可用網(wǎng)絡(luò)空間查詢大量的相關(guān)資料，并保存作為課題設(shè)計、畢業(yè)論文的參考。

2.4 課堂管理嚴(yán)格化，評價體系多元化

課堂中嚴(yán)格管理課堂紀(jì)律，機(jī)房安裝學(xué)生機(jī)和教師機(jī)，使教師能夠隨時監(jiān)督學(xué)生的電腦頁面。采取多元評價方法，采用微視頻內(nèi)嵌測試題、課堂表現(xiàn)、在線測試、單元作業(yè)及期中期末考試等多種評價方式，采取教師評價、自我評價和同伴互評等多種評價主體。通過人人監(jiān)督，相互評價，取長補(bǔ)短，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

3 實(shí)施步驟

3.1 在線學(xué)習(xí)交流

課前，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，細(xì)化知識單元，錄制微課視頻，提前2天通過網(wǎng)絡(luò)平臺供學(xué)生下載和觀看。教師在平臺上發(fā)布任務(wù)書等教學(xué)信息資源，提出相關(guān)引導(dǎo)性的問題，供學(xué)生思考。學(xué)生以2～3人為一組，進(jìn)行資料收集、在線學(xué)習(xí)，針對某一知識點(diǎn)產(chǎn)生疑惑時，可與教師、同伴進(jìn)行在線交流討論。網(wǎng)絡(luò)平臺對學(xué)習(xí)情況和討論結(jié)果進(jìn)行記錄，以便教師進(jìn)行課后評價。

3.2 在線知識測試

教師利用網(wǎng)絡(luò)平臺，發(fā)布在線知識測試卷，學(xué)生填寫后再發(fā)回平臺，教師對學(xué)生知識測試卷評分，根據(jù)答題情況了解在線學(xué)習(xí)存在的問題、各小組成員每項(xiàng)任務(wù)的學(xué)習(xí)情況及對知識的掌握程度，以便在課堂授課時更好地解決學(xué)生在線學(xué)習(xí)存在的問題，將知識點(diǎn)掌握效果不佳的地方結(jié)合教學(xué)大綱里的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識在課堂上做更好地詮釋。

3.3 課堂匯報及點(diǎn)評

各網(wǎng)絡(luò)小組選派一名同學(xué)作匯報，用PPT 或其它形式詳細(xì)闡述學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程及討論情況，其它小組對該組的任務(wù)完成情況進(jìn)行評價。評價內(nèi)容分為3 個方面： ①學(xué)習(xí)態(tài)度，包括作業(yè)提交、任務(wù)完成和筆記記錄情況；②課堂表現(xiàn)，包括團(tuán)隊(duì)配合、小組討論、學(xué)習(xí)活動參與情況；③課堂匯報，包括語言表達(dá)能力、內(nèi)容的完整性、內(nèi)容的邏輯性、匯報人表現(xiàn)。

3.4 教師課堂講授

教師根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)情況和課堂匯報情況，匯合重點(diǎn)和難點(diǎn)，在課堂上進(jìn)行深度講解和分析，引導(dǎo)學(xué)生探索課程更深層次知識內(nèi)涵，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探索的興趣及熱情。根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)書，教師要求每個小組利用proteus軟件搭建硬件電路，在KEIL軟件上編程調(diào)試，仿真調(diào)試通過后再到開發(fā)板上進(jìn)一步驗(yàn)證。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺提交項(xiàng)目完成報告，上傳成品測試結(jié)果，參照評分標(biāo)準(zhǔn)，開展學(xué)伴互評，互相給出分?jǐn)?shù)，使學(xué)習(xí)效果不斷提升。

3.5 課后拓展提高

教師給出拓展任務(wù)，啟發(fā)學(xué)生思考，拓展知識內(nèi)涵。學(xué)生在教學(xué)平臺交流互動，利用課余時間實(shí)現(xiàn)拓展任務(wù)，上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺，教師根據(jù)其完成情況，在總分的基礎(chǔ)上酌情加分，讓學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。

4 案例介紹

在《智能定時系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)》項(xiàng)目中，我們按照知識點(diǎn)和技能點(diǎn)拆分為5大任務(wù)：整體電路設(shè)計分析、整體程序設(shè)計分析、按鍵電路設(shè)計及程序分析、顯示程序設(shè)計及電路分析、軟硬件聯(lián)調(diào)及故障排查，其中最后這個任務(wù)中將故障細(xì)分為4大類11種典型故障，分別錄制每種現(xiàn)象下可能的故障原因及詳細(xì)的解決辦法：包括依次排除各元件故障的順序與步驟、選取什么儀器進(jìn)行測量、每種可能出現(xiàn)的示數(shù)對應(yīng)的器件故障類型、如何修或換器件或連線等等。

圖1 典型故障之?dāng)?shù)碼管故障視頻導(dǎo)航窗

課前，教師發(fā)布課前導(dǎo)學(xué)單和學(xué)習(xí)資源，學(xué)生完成學(xué)習(xí)和測試，嘗試軟硬件聯(lián)調(diào)及故障排查。每組同學(xué)遇到的實(shí)際問題都不一樣，有些是粗心造成的程序編寫錯誤，比如：delay(100)；寫成delay(1000)；會造成按鍵檢測不到的現(xiàn)象；還有較多的情況是硬件電路出現(xiàn)故障，而學(xué)生沒有排除故障的經(jīng)驗(yàn)往往無從下手。學(xué)生將自己遇到的情況拍視頻上傳，供師生線上交流討論。結(jié)合線上學(xué)習(xí)情況，教師及時調(diào)整課堂內(nèi)容。

課中，教師重點(diǎn)講解故障樹的排故思路和方法，師生共同完成典型故障的硬、軟件排故。學(xué)生可以通過反復(fù)觀看視頻指導(dǎo)排故實(shí)操，針對自己遇到的故障類型，找到故障點(diǎn)，完成故障排查。每一個典型故障情況都有詳細(xì)指導(dǎo)，學(xué)生可以針對自己的問題觀看對應(yīng)視頻并按步驟詳細(xì)操作，不再一籌莫展，不知所措，同時還節(jié)約時間，避免了無目的地聽老師滿堂灌講解全部的繁瑣故障排除操作，在初步實(shí)操之后得到老師的重點(diǎn)講解，印象會更加深刻，學(xué)習(xí)更高效。最后，學(xué)生進(jìn)行小組作品展示，教師點(diǎn)評和總結(jié)拓展。

課后，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提交小組作品和故障分析報告，師生共同完成項(xiàng)目考核和教學(xué)評價，師生在平臺上交流互動，總結(jié)分享排故經(jīng)驗(yàn)，完成相應(yīng)教學(xué)記錄。

5 結(jié)語

利用信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)模式與方法是教育改革與發(fā)展的永恒主題，信息技術(shù)不斷發(fā)展，不斷推動著教學(xué)模式與方法推陳出新。特別是在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)”背景下，技術(shù)手段更加智能化，教學(xué)的生態(tài)更加開放，教學(xué)結(jié)構(gòu)得到重組，師生關(guān)系趨于平等，學(xué)習(xí)更加泛在化，愈發(fā)尊重學(xué)生的個性化需求，各類教學(xué)模式與方法呈現(xiàn)交叉融合的狀態(tài)。在高職《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程教學(xué)中引入微課，采用混合式教學(xué)模式，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)人人、時時、處處的泛在學(xué)習(xí)。學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、解決實(shí)踐問題的能力、創(chuàng)新研究能力都得到了鍛煉和提高。高職教師要以“中國制造2025”對技術(shù)技能人才的需求為發(fā)出點(diǎn)與落腳點(diǎn)，繼續(xù)探索適用于高職的混合式教學(xué)模式，真正實(shí)現(xiàn)微課課前看，問題課中答，師生同互動，效果速而優(yōu)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提高，培養(yǎng)大批優(yōu)秀的大國工匠，助力中國制造2025的宏偉目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。