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1教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新
單片機(jī)原理課程具備較強(qiáng)的實(shí)踐性，對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力都有著較高的要求．在教學(xué)改革中，依托學(xué)校單片機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)基地和單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)基地提供的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力和獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生能夠在短時(shí)間內(nèi)成為單片機(jī)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論豐富和動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才．
1.1課程教學(xué)的理念與思路
單片機(jī)原理課程其理論性和實(shí)用性都很強(qiáng)，在課程設(shè)置上以行業(yè)和崗位需求為導(dǎo)向，以職業(yè)能力培養(yǎng)為目的．單片機(jī)原理課程中各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、元器件的選用、電路的焊接及軟件編程都盡可能符合企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)．在教學(xué)理念上改變傳統(tǒng)的以學(xué)科體系為基礎(chǔ)的教學(xué)思路，整個(gè)課程完全以實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中的項(xiàng)目來(lái)制訂教學(xué)內(nèi)容，按典型工作過(guò)程劃分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以任務(wù)和行動(dòng)過(guò)程為導(dǎo)向，構(gòu)建學(xué)習(xí)領(lǐng)域．教師可以把典型電路板引入課堂教學(xué)中，如單片機(jī)最小系統(tǒng)板、矩陣按鍵學(xué)習(xí)板、D/A轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)板和LED顯示學(xué)習(xí)板等．這樣可以提高學(xué)生初次學(xué)習(xí)單片機(jī)的直觀感，學(xué)生能夠一目了然地看到每一個(gè)典型電路的組成．然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)、實(shí)訓(xùn)基地的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)等行之有效的措施，可以較好地解決本專(zhuān)業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程過(guò)程中理論和實(shí)踐脫節(jié)的矛盾．
1.2單片機(jī)原理教學(xué)內(nèi)容組織安排
為了使單片機(jī)原理課程的理論和實(shí)踐教學(xué)獲得雙贏的教學(xué)效果，將單片機(jī)的教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行整合和定位，靈活地設(shè)置課程的教學(xué)內(nèi)容，將前沿的知識(shí)融入課堂，加大教學(xué)信息量．注重學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用技能的培養(yǎng)，將要講授的內(nèi)容以任務(wù)的形式提前布置給學(xué)生，每個(gè)任務(wù)可能是一個(gè)子課題的一部分，每個(gè)子課題可能是一個(gè)項(xiàng)目的一部分．這樣就形成了自下向上的教學(xué)方法，學(xué)生作為任務(wù)完成的主體，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為中心，讓學(xué)生在做中學(xué)，在學(xué)中做，在邊學(xué)邊做中養(yǎng)成獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并將所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固和升華．此外，2006年就完成了單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè)，結(jié)合“三大”教育理念和人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位，對(duì)單片機(jī)原理課程的教學(xué)計(jì)劃也作了相應(yīng)的調(diào)整，加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核，即在每學(xué)期結(jié)束時(shí)分別安排1周、2周、3周的綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)任務(wù)．針對(duì)課程需要，采取階梯式的方式設(shè)計(jì)若干個(gè)實(shí)際項(xiàng)目，學(xué)生依據(jù)自身的能力在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目時(shí)遵循由單一到綜合，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，既能統(tǒng)籌兼顧，又能有的放矢的原則．通過(guò)一系列實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，提高了學(xué)生的理論水平和動(dòng)手實(shí)踐能力．
1.3多種教學(xué)方法的運(yùn)用
在單片機(jī)原理課程的教學(xué)中，充分發(fā)揮單片機(jī)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合課程特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，以工作任務(wù)為中心，科學(xué)地設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容．旨在讓學(xué)生能真正地參與到課堂中，調(diào)動(dòng)學(xué)生獲取知識(shí)的主動(dòng)性，做課堂真正意義的主角．在教學(xué)環(huán)節(jié)中，針對(duì)不同階段，不同的教學(xué)內(nèi)容，可以采用多種教學(xué)方法．一是“任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)法”，即任課教師將整門(mén)課的教學(xué)內(nèi)容劃分為多個(gè)模塊，每一模塊由多個(gè)課題組成，每一課題由一個(gè)或多個(gè)任務(wù)組成，每一任務(wù)由任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)分析、相關(guān)知識(shí)和任務(wù)實(shí)施4個(gè)相互連貫的部分組成．在教師的指導(dǎo)下由全班或小組成員針對(duì)每一個(gè)任務(wù)提出各自的設(shè)計(jì)方案，各成員組相互學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，最后由教師總結(jié)歸納的教學(xué)方法．二是“案例教學(xué)法”，即教師將真實(shí)的案例信息提供給學(xué)生并提出問(wèn)題，組織學(xué)生以問(wèn)題為中心展開(kāi)討論，教師加以引導(dǎo)啟發(fā)．以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，讓學(xué)生參與教學(xué)互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．三是“培訓(xùn)式教學(xué)方法”，即以單片機(jī)培訓(xùn)班的培訓(xùn)模式為參考，以企業(yè)項(xiàng)目或電子設(shè)計(jì)大賽賽題為教學(xué)內(nèi)容，以提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力為主線，將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合．由于采用了靈活多樣的教學(xué)方法和手段，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的培育都奠定了一定的基礎(chǔ)．
2依托實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行課程教學(xué)改革
2.1教學(xué)改革與適應(yīng)人才市場(chǎng)需求相結(jié)合
高校的教學(xué)改革要緊跟人才市場(chǎng)變化形勢(shì)，積極探索符合專(zhuān)業(yè)自身特點(diǎn)和企業(yè)需求的經(jīng)典實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和內(nèi)容．不斷完善教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)方法，進(jìn)行創(chuàng)造性教學(xué)，為社會(huì)培養(yǎng)具有積極性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性和合作型的人才．校企合作教育是一種值得推薦的人才培養(yǎng)模式，利用學(xué)校和企業(yè)不同的教育資源和教育環(huán)境，采用課堂教學(xué)與學(xué)生參加實(shí)際工作有機(jī)結(jié)合的方式來(lái)培養(yǎng)適合用人單位需要的應(yīng)用型人才．如每年的“凌陽(yáng)大學(xué)計(jì)劃”就是一種很好的校企模式．學(xué)生通過(guò)在實(shí)訓(xùn)基地的學(xué)習(xí)培訓(xùn)鍛煉，很快掌握企業(yè)要求的各項(xiàng)基本技能，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生到學(xué)員的完美轉(zhuǎn)變，憑借其專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)可以很快適應(yīng)企業(yè)的各項(xiàng)要求．
2.2教學(xué)改革與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)相結(jié)合
利用實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，布置學(xué)生完成一串燈的亮滅控制，這個(gè)過(guò)程中學(xué)生能夠更深刻理解指令是怎樣轉(zhuǎn)化成信號(hào)去控制電子產(chǎn)品的，從而能夠更好地理解單片機(jī)軟硬件協(xié)同工作的意義．學(xué)生完成這個(gè)實(shí)訓(xùn)后還可以進(jìn)一步布置相應(yīng)的課外實(shí)訓(xùn)題目，如各種彩燈的控制，十字路口的交通燈控制等．當(dāng)學(xué)生學(xué)完LED數(shù)碼管顯示原理及顯示方式后可以布置學(xué)生完成點(diǎn)亮一個(gè)LED數(shù)碼管，用數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)方式實(shí)現(xiàn)自己生日的顯示，最后能夠完成電子鐘的設(shè)計(jì)．這樣由淺入深，由表及里，使學(xué)生的思維得到更好的鍛煉．通過(guò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生可以逐步學(xué)會(huì)矩陣鍵盤(pán)、定時(shí)器中斷、液晶顯示、串口通信、紅外接收、A/D和D/A轉(zhuǎn)換等單片機(jī)的實(shí)用單元電路設(shè)計(jì)，熟練掌握基本電路的硬件原理分析和軟件設(shè)計(jì)．通過(guò)這種最簡(jiǎn)單實(shí)用的方法，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)單片機(jī)世界的大門(mén)，使學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)了解單片機(jī)的工作原理和設(shè)計(jì)過(guò)程，并學(xué)在其中、樂(lè)在其中．
2.3通過(guò)“項(xiàng)目制”實(shí)施一體化教學(xué)
在課堂內(nèi)容基礎(chǔ)上，利用單片機(jī)實(shí)訓(xùn)基地作為學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和個(gè)性發(fā)展的載體，可以形成一、二課堂良性互動(dòng)的良好局面．采用“教、學(xué)、做”一體化模式，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為中心，邊講邊學(xué)，邊學(xué)邊練，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成教學(xué)情境規(guī)定的相關(guān)項(xiàng)目．教學(xué)模式見(jiàn)圖5．任課教師將學(xué)生分成若干個(gè)項(xiàng)目組，根據(jù)教學(xué)情境設(shè)計(jì)任務(wù)，課前將任務(wù)書(shū)和相關(guān)學(xué)習(xí)參考資料布置給學(xué)生，讓學(xué)生提早了解課程的基礎(chǔ)知識(shí)．進(jìn)入情境教學(xué)環(huán)節(jié)，教師先將關(guān)鍵環(huán)節(jié)示范給學(xué)生，然后讓學(xué)生獨(dú)立實(shí)踐，完成任務(wù)．教師通過(guò)啟發(fā)、提問(wèn)等形式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析和思考，學(xué)生在此互動(dòng)中可以自由交流彼此的想法，取長(zhǎng)補(bǔ)短，最后找到一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方案．這樣就將理論教學(xué)很好地融入到實(shí)踐教學(xué)之中．通過(guò)學(xué)生的討論和總結(jié)，教師有針對(duì)性地進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，使學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)．通過(guò)單元測(cè)試，進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí)與技能．綜合考慮各環(huán)節(jié)中表現(xiàn)突出的學(xué)生，給予參加各類(lèi)競(jìng)賽的機(jī)會(huì)．
3結(jié)束語(yǔ)
單片機(jī)原理課程的教學(xué)改革涉及到多個(gè)方面，但依托單片機(jī)實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和單片機(jī)學(xué)習(xí)板進(jìn)行的課程改革取得了明顯的效果．教改后的課程緊扣專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，在實(shí)訓(xùn)基地中培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力．學(xué)生的綜合素質(zhì)教育真正落實(shí)到了課程教學(xué)中，個(gè)人適應(yīng)社會(huì)需求的各種能力得到提升，更好地適應(yīng)了社會(huì)的要求。
作者：張子紅 王昊 李志軍 張洪全 劉建霞 單位：黑龍江科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院
