層次化教學(xué)在單片機一體化教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：單片機是電子類專業(yè)的一門重要課程，基于教學(xué)理論的抽象性和邏輯性較強，實踐動手操作往往成了該門課程的重難點。如何實現(xiàn)單片機教學(xué)的理實一體化，幫助學(xué)生縮短理論學(xué)習(xí)與實踐操作之間的距離，是教師普遍關(guān)注的問題。本文重點探討了層次化教學(xué)在單片機一體化教學(xué)模式中的應(yīng)用，以期能夠做到因材施教，提高不同層次、不同需求學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，提高他們對該門課程的興趣，使其能夠更好地理解并應(yīng)用單片機知識，提升教學(xué)的效果。

關(guān)鍵詞：層次化教學(xué) 單片機 教學(xué)一體化 應(yīng)用

The Application of Hierarchical Teaching in the Integrated Teaching of Single Chip Microcomputer

——Single-chip microcomputer control marquee as an example

Nie Wanfen

Abstract：Single-chip microcomputer is an important course for electronics majors. Based on the strong abstraction and logic of teaching theory， hands-on operation often becomes the most important and difficult point of this course. How to realize the integration of theory and practice of single-chip microcomputer teaching and help students shorten the distance between theoretical study and practical operation is a problem that teachers are generally concerned about. This article focuses on the application of hierarchical teaching in the integrated teaching mode of single-chip microcomputers， in order to teach students in accordance with their aptitude， improve the learning level of students of different levels and different needs， increase their interest in the course， and enable them to better understand and apply the knowledge of single-chip microcomputer to improve the effect of teaching.

Key words：hierarchical teaching， single chip microcomputer， teaching integration， application

科技的發(fā)展帶動我國微電子技術(shù)迅速崛起，單片機以其功能及價格上的強大優(yōu)勢在電氣設(shè)備、儀器儀表、機電控制、家用電器等各個領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。作為電子類專業(yè)的重難點課程，單片機教學(xué)中的軟件編程、電路設(shè)計、資源應(yīng)用以及電子裝置設(shè)計等都給學(xué)生提出了較高的學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)。如何讓學(xué)生在有限的課時中將單片機知識內(nèi)化并掌握相應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，一直都是教學(xué)中的棘手課題;而由于學(xué)生大部分基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)能力參差不齊，則又給課程一體化同步教學(xué)帶來更大阻力。因此，教師有必要結(jié)合學(xué)生的差異性，針對單片機原理及應(yīng)用的需求采取層次化教學(xué)，進一步提高單片機教學(xué)的效果。

1 層次化教學(xué)的內(nèi)涵和特點

層次化教學(xué)也稱“分層教學(xué)法”，基于人的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、智力水平、興趣方向存在不同的差異性，教學(xué)則應(yīng)采取分層的方式因材施教、量體裁衣，以此讓不同層次的學(xué)習(xí)者依據(jù)不同層次的教學(xué)目標，實現(xiàn)不同層次的成長進步[1]。所謂“尺有所短寸有所長”，基于學(xué)生個人專業(yè)能力的差異性，今后走向社會也會從事不同的工作崗位，尤其是市場對電子類專業(yè)人才的需求各有高低，不同崗位對單片機技術(shù)人員的需求存在明顯的差異性。在此就業(yè)背景下，技師學(xué)院單片機課程實施層次化教學(xué)顯得格外重要，不但能夠凸顯出因材施教的優(yōu)勢性，也切實符合社會及市場對人才的應(yīng)用需求。需要注意的是，層次化教學(xué)在單片機一體化教學(xué)中的應(yīng)用，對教師自身提出了更高標準的要求，作為課程教師不但要具備綜合性的專業(yè)能力，還要掌握班級上每個學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，才能確定分層教學(xué)的內(nèi)容和策略，有針對性的實施各項分層教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)層面的優(yōu)勢和個性。

教師在開展層次化教學(xué)時，結(jié)合不同層次的學(xué)生進行分層備課、分層指導(dǎo)，為學(xué)生量體設(shè)計不同的教學(xué)方法，讓學(xué)生感受到教師對不同層次學(xué)生的重視，繼而也能幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)的主動和熱情，取得學(xué)習(xí)的收獲和樂趣。層次化教學(xué)對教師備課的要求最高，只有教師將教材吃透，深入挖掘到其中的知識元素，才能設(shè)計出具備不同層次的練習(xí)，就不同層次學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能存在的問題進行提前預(yù)估，形成相應(yīng)的教學(xué)應(yīng)對措施，從而拉近學(xué)生之間的差距感，讓學(xué)生感受到自身的成長進步，消除學(xué)習(xí)的自卑感，同時促進教學(xué)提高針對性，達到理想的整體化課程目標。從教師個人職業(yè)發(fā)展角度分析，盡管層次化教學(xué)會讓教師的日常工作量明顯增多，然而也在一定程度上鍛煉了教師的備課能力、講課能力以及相應(yīng)的教學(xué)組織應(yīng)變能力，切實達到了教學(xué)相長。

2 技師學(xué)院單片機一體化教學(xué)中所存在的現(xiàn)狀問題

目前，技師學(xué)院單片機課程教學(xué)先后涉及利用到proteus仿真軟件、項目式教學(xué)以及教學(xué)做一體化教學(xué)方法，這些教學(xué)模式盡管在某種程度上幫助單片機課程達到了一定的教學(xué)效果，然而也還存在諸多的不足。在此筆者就單片機一體化教學(xué)中存在問題進行探討。

2.1 學(xué)生基礎(chǔ)不等，教學(xué)一體化難以同步

單片機課程的綜合性極強，學(xué)生不但要掌握基本的硬件知識，還要學(xué)習(xí)軟件編程、電路設(shè)計等，這對學(xué)生的理論知識以及實踐操作能力要求都較高;而受學(xué)習(xí)差異等因素的影響，在教學(xué)的過程中，同班學(xué)生已然呈現(xiàn)出知識能力的不同分層現(xiàn)象，班級優(yōu)差生兩極分化的問題則會越來越嚴重。顯然，教學(xué)一體化對學(xué)生的理實結(jié)合能力要求更高，而傳統(tǒng)一刀切的教學(xué)模式難以滿足差異性學(xué)生的實際需求，在久而久之的學(xué)習(xí)追趕中必然會挫敗后進生的自主學(xué)習(xí)性。

2.2 教學(xué)氛圍不足，教學(xué)一體化效率不高

盡管受當前教育改革的影響，單片機課程也取得了一定教學(xué)提升，然而從實際教學(xué)現(xiàn)狀來看，課程教學(xué)的氛圍仍然不高，學(xué)生在課堂上過于拘謹，教學(xué)內(nèi)容無法激發(fā)學(xué)生的興趣，基礎(chǔ)扎實的學(xué)生會覺得教學(xué)內(nèi)容過于簡單，想法多的學(xué)生會認為課堂太過死板走流程，學(xué)習(xí)氣氛不高而教師的教學(xué)熱情也會被拉低，教學(xué)則會事倍功半。

2.3 教學(xué)過于程式化，教學(xué)一體化效果難突破

當前，單片機教學(xué)一體化在電子專業(yè)教學(xué)中已引起高度重視，通過完善教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施、加大教學(xué)實踐課程、采用多媒體教學(xué)、開展校企合作等方面促進了一體化教學(xué)的實施。盡管課程教學(xué)條件及模式有了優(yōu)化，然而教學(xué)中為提高進度和效率，教師往往會在教學(xué)的共性基礎(chǔ)上將已驗證好的程序交給學(xué)生操作，而學(xué)生無需對此審核就可按部就班編寫軟件程序。在此模式下學(xué)生成了被動學(xué)習(xí)的機器，整個教學(xué)實踐訓(xùn)練的過程則變得十分程式化，學(xué)生的思維能力、動手能力將無從培養(yǎng)，自然也就弱化了教學(xué)一體化的實際效果。

3 層次化教學(xué)在單片機一體化教學(xué)中的具體應(yīng)用

3.1 采取學(xué)生分層

層次化教學(xué)是否有效最關(guān)鍵的第一步是要對學(xué)生進行合理的分層，因此作為教師一定要掌握學(xué)生的個體差異特征。首先，教師應(yīng)在進行分層前，以調(diào)查問卷、面對面溝通、日常觀察、書面及實踐考核等方式結(jié)合，初步對學(xué)生在個人學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、自學(xué)能力、智力水平、興趣愛好等方面有一個全面了解，然后綜合學(xué)生的這些差異化將其劃分為高、中、低三個層次，并以4至6人抱團形成學(xué)習(xí)小組[2]。教師切不可盲目劃分學(xué)生層次，否則極易產(chǎn)生適得其反的教學(xué)效果。以“控制跑馬燈”教學(xué)內(nèi)容為例，按照分組原則將學(xué)生分成小組，每個小組分別用不同的方法，例如窮舉法、移位法、查表法，每組自行進行LEI跑馬燈設(shè)計，根據(jù)理論知識首先設(shè)計出跑馬燈硬件電路，使用Keil C編寫程序燒入單片機芯片內(nèi)，同時使用Proteus仿真跑馬燈模型，最終仿真試驗得出實驗結(jié)果和模型。將三組不同的成果分別進行展示，學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間相互探討。

3.2 采取教學(xué)目標分層

教學(xué)目標層次化是是分層教學(xué)的第二大重要環(huán)節(jié)，在備課前教師應(yīng)根據(jù)各個不同層次學(xué)生的實際需求來確立不同的教學(xué)目標。比如，針對低層次的學(xué)生，其教學(xué)目標應(yīng)適當放低一些，要求學(xué)生能夠“記實”并“領(lǐng)會”即可;針對中層次的學(xué)生，則要求其完全掌握并達到融會應(yīng)用;而針對高層次的學(xué)生，則要求其必須在掌握及運用的基礎(chǔ)上，還要會分析并延伸拓展知識面，具備綜合知識、靈活創(chuàng)新的能力。

3.3 采取教學(xué)過程分層

教學(xué)過程的分層是整個層次化教學(xué)中最難掌握和操作的環(huán)節(jié)，在實際教學(xué)活動中，教師要秉持教學(xué)必須“由表及里、分層引導(dǎo)、及時反饋、靈活機動”的原則，在此過程中教師應(yīng)積極聽取學(xué)生的意見，也可讓學(xué)生進行重調(diào)分組，以學(xué)生自愿為原則，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，提高其學(xué)習(xí)的主動參與性[3]。在課程講授教學(xué)前，教師應(yīng)先就課程的基本學(xué)習(xí)目標進行簡述，以便學(xué)生采取相應(yīng)的預(yù)習(xí)以及課后針對性的復(fù)習(xí);在授課時要注意把控好分層的內(nèi)容以及教學(xué)的節(jié)奏，已基本理論為基礎(chǔ)并逐層遞進知識難度，以此滿足各個層次學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求。以“控制跑馬燈”為例在課前教師可以設(shè)定教學(xué)小目標。將每個知識點分為不同的節(jié)段進行，學(xué)生一點點的通過小實驗學(xué)習(xí)知識。

3.4 采取實踐訓(xùn)練分層

在課程理論教學(xué)結(jié)束之后，教師要結(jié)合不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)目標，制定適合于他們的實踐訓(xùn)練教學(xué)活動，同時開展針對性的層次化輔導(dǎo)。訓(xùn)練要保證有學(xué)習(xí)效果，教師一定要緊扣教材的主題，就各個不同層次學(xué)生的實際學(xué)習(xí)水平，設(shè)計高、中、低難度不等的練習(xí)項目。這樣，才能讓高層次的學(xué)生獲得有效的拓展學(xué)習(xí)機會，中層次的學(xué)生夯實舊知識以鞏固新知識，而低層次的學(xué)生能夠掌握基本知識和基本技能，以此促進每個不同層次的學(xué)生都能從實踐訓(xùn)練中得到收獲[4]。

3.5 采取課后作業(yè)分層

課后作業(yè)是對課程學(xué)習(xí)的進一步鞏固理解，以便加深知識的內(nèi)化和應(yīng)用能力。教師在布置作業(yè)時，也應(yīng)結(jié)合不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力而設(shè)定合理難度的作業(yè)內(nèi)容。針對低層次的學(xué)生布置一些基礎(chǔ)性作業(yè)即可;中層次的學(xué)生則以作業(yè)鞏固性強為主;而針對高層次學(xué)生還應(yīng)適當加大作業(yè)的難度，以布置綜合性、拓展性作業(yè)為主。此外，層次化教學(xué)中對學(xué)生的分層應(yīng)跟隨學(xué)生學(xué)習(xí)的動態(tài)來進行及時合理的調(diào)整，針對努力上進、有成績的低層次學(xué)生，要以提升分層的形式鼓勵他們向更高層次去邁進。

3.6 采取課程考核分層

考核作為一種有效手段最能檢驗教學(xué)的效果，但也要同時注重考核方法的科學(xué)性、合理性以及客觀性。單片機一體化教學(xué)的考核應(yīng)分為兩個方面，一方面是理論基礎(chǔ)和技能，另一方面為綜合問題及創(chuàng)新。層次化教學(xué)中各個層次學(xué)生在學(xué)習(xí)目標、內(nèi)容、訓(xùn)練、作業(yè)等環(huán)節(jié)均有所差異，因此考核也應(yīng)結(jié)合教學(xué)而分層。教師要為學(xué)生設(shè)計不同層次難度的考核試卷，以客觀檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，以便后續(xù)教學(xué)中查缺補漏、彌補不足。同時，考核還要注重過程性評價，要將學(xué)生平時表現(xiàn)、項目完成情況、學(xué)期考試成績按一定比例進行劃分，綜合衡量學(xué)生的學(xué)業(yè)成績。平時表現(xiàn)主要考核學(xué)生的課堂參與性、自主學(xué)習(xí)性、團隊合作性等;項目完成情況主要考核學(xué)生在具體項目中的表現(xiàn)，包括電路設(shè)計及制作、軟件程序編程、技術(shù)創(chuàng)新手段等。

參考文獻：

[1]任靖福.分層教學(xué)法在單片機課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2019，36（1）：39-42.

[2]朱千鋒.分層教學(xué)法在高職院校單片機教學(xué)中的具體應(yīng)用[J].智能城市，2016（2）：133-134.

[3]盤雪奇.中職《單片機技術(shù)及應(yīng)用》課程理實一體化教學(xué)的實現(xiàn)探索[J].中外交流，2020，27（15）：86.

[4]梁麗麗.“教學(xué)做一體化”在職校單片機教學(xué)中的應(yīng)用[J].文理導(dǎo)航，2020（3）：76-77.

作者簡介

聶萬芬：（1981.04—），女，漢族，河南新鄉(xiāng)人。研究方向：電氣自動化、機電一體化。