時(shí)間:2023-03-16 10:48:10
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的1篇高職理實(shí)一體化課程教學(xué)改革研究,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
0引言
隨著工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的迅速發(fā)展,以微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用,而單片機(jī)作為入門級的微控制器技術(shù)不僅適合初學(xué)者學(xué)習(xí),而且能夠?yàn)槠溥M(jìn)一步學(xué)習(xí)STM32打好基礎(chǔ),因此單片機(jī)類課程就成為高職院校電子專業(yè)、機(jī)電專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)核心課程。根據(jù)近幾年高職學(xué)生就業(yè)情況及上崗情況分析,企業(yè)越來越希望學(xué)生能入職即上崗,即需要學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力和項(xiàng)目開發(fā)能力,但學(xué)校內(nèi)單片機(jī)類課程還存在實(shí)踐學(xué)時(shí)較少、缺少綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、考核更注重理論成績等問題,這就造成了學(xué)生培養(yǎng)與社會需求脫節(jié)的現(xiàn)象。針對以上問題,筆者以“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”課程為例,進(jìn)行教學(xué)改革探索,以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生成為社會需求人才的目的。
1“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”課程現(xiàn)狀
在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”這門課程多采用先理論后實(shí)踐的教學(xué)模式,要求學(xué)生掌握MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理、指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)流程等基本知識,并具備熟練運(yùn)用單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)能力,包括單片機(jī)的電路 設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)和調(diào)試。近年來,受到OBE、德國“雙元制”、成果導(dǎo)向和理實(shí)一體化等教學(xué)理念的沖擊,一些高職院校進(jìn)行了單片機(jī)類課程教學(xué)模式改革的探索,但大部分的改革存在以下4個(gè)方面問題。
(1)概念抽象,學(xué)生學(xué)習(xí)能力較弱。“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”課程多采用先理論后實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式,教材多以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理為開頭,基礎(chǔ)知識部分包含定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷、串行接口控制、存儲器擴(kuò)展等內(nèi)容,這些內(nèi)容比較抽象,對于高職類的學(xué)生而言難以理解,這就阻礙了學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的興趣,導(dǎo)致到了學(xué)生喜愛的動(dòng)手操作階段,也不知從何下手,也缺少對知識的融會貫通。
(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一,實(shí)踐環(huán)節(jié)不充分。“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)用性課程,需要采用大量以實(shí)際工程為背景的項(xiàng)目來鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力,進(jìn)而加深對理論知識的理解,達(dá)到“學(xué)中做、做中學(xué)”的目的。但實(shí)際上,單片機(jī)類課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多按理論知識點(diǎn)設(shè)計(jì),屬于驗(yàn)證性的小實(shí)驗(yàn),難以鍛煉學(xué)生的項(xiàng)目分析和設(shè)計(jì)能力,也難以與實(shí)際開發(fā)項(xiàng)目銜接起來。學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程后看到工程項(xiàng)目任務(wù)要求也不知從何入手、毫無頭緒,學(xué)生解決實(shí)際項(xiàng)目的能力較低。
(3)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少,難以開展大型綜合性實(shí)驗(yàn)?!皢纹瑱C(jī)技術(shù)及應(yīng)用”是高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)時(shí)為64,個(gè)別院校分配學(xué)時(shí)甚至更少。但這門課程需要學(xué)生掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、定時(shí)器計(jì)數(shù)器、各種接口技術(shù)和串行接口控制等內(nèi)容,同時(shí)應(yīng)該配合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和軟硬件聯(lián)調(diào),甚至是開發(fā)板程序設(shè)計(jì)。但現(xiàn)有學(xué)時(shí)僅能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)知識的講解和配套實(shí)驗(yàn)練習(xí),無法開展綜合性的大型實(shí)驗(yàn)。
(4)考核方式單一,測試學(xué)生水平有偏差。“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,考核方式多為閉卷考試,側(cè)重于知識點(diǎn)的考查,程序類的題目只能考查學(xué)生的編程能力,對于改進(jìn)程序和調(diào)試能力比較強(qiáng)的學(xué)生不足以考查其能力,在測試學(xué)生水平上有一定的偏差,也無法測試學(xué)生項(xiàng)目設(shè)計(jì)的綜合能力。同時(shí),因?yàn)榭己顺煽冎袑?shí)驗(yàn)考核的比例小于試卷考試成績,還會造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)課不主動(dòng)參與的現(xiàn)象。
2課程教學(xué)改革
“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,不僅需要學(xué)生掌握單片機(jī)的基礎(chǔ)知識,還需要學(xué)生具備項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力。筆者以此為目標(biāo),改進(jìn)教學(xué)效果,進(jìn)行了以下5個(gè)方面的改革。
(1)教材改革。針對學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律設(shè)計(jì)校本教材。教材以單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目為載體,將單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中所需要的基礎(chǔ)理論知識與實(shí)踐技能分解到不同的項(xiàng)目中,將知識由淺入深、循序漸進(jìn)地編排,體現(xiàn)“學(xué)中做、做中學(xué)”的理念。同時(shí)采用C語言和匯編語言同時(shí)講解的方式,匯編語言有利于初學(xué)者掌握單片機(jī)原理與硬件資源的描述,C語言適合程序開發(fā),兩者并存講解能夠強(qiáng)化學(xué)生對單片機(jī)軟硬件知識的理解,培養(yǎng)其編程能力。
(2)教學(xué)模式改革。改變以教師教、學(xué)生聽為主的教學(xué)模式,采用以學(xué)生為中心、項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)來構(gòu)建知識體系的教學(xué)模式。課程內(nèi)容上由原來的分塊教學(xué)改為將知識點(diǎn)融入項(xiàng)目中,通過“做中學(xué)”的方式進(jìn)行教學(xué)。同時(shí),從項(xiàng)目出發(fā),以完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)現(xiàn)性能指標(biāo)為目的,鍛煉學(xué)生的項(xiàng)目分析能力、設(shè)計(jì)能力,融會貫通地搭建硬件系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)能力?!皢纹瑱C(jī)技術(shù)及應(yīng)用”課程由原來的理論與實(shí)踐分開教學(xué)改為在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理實(shí)一體化教學(xué),學(xué)時(shí)增加到80,并配合51單片機(jī)開發(fā)板進(jìn)行授課,實(shí)現(xiàn)學(xué)生“學(xué)中做”,有助于學(xué)生進(jìn)一步掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理。
(3)教學(xué)項(xiàng)目改革。以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)來構(gòu)建知識體系的過程中,項(xiàng)目是關(guān)鍵,能夠使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)提高學(xué)習(xí)興趣、加深知識理解、鍛煉項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力。因此,筆者在教學(xué)中以層層深入為目的設(shè)計(jì)了20個(gè)任務(wù),每個(gè)項(xiàng)目中都包含基礎(chǔ)模塊和綜合設(shè)計(jì)模塊兩層次的任務(wù),最終通過自主選題的開放形式完成實(shí)踐創(chuàng)新任務(wù)。如項(xiàng)目一通過簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握編程所需的基礎(chǔ)知識和語句,以及硬件設(shè)計(jì)的一些注意事項(xiàng)。從項(xiàng)目二開始加入了貼近生活的各種電子產(chǎn)品小項(xiàng)目,如LED點(diǎn)陣、數(shù)碼管、電子時(shí)鐘、鬧鐘等,既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又包含整體的項(xiàng)目設(shè)計(jì),以此來鍛煉學(xué)生的項(xiàng)目開發(fā)能力。實(shí)踐創(chuàng)新模塊由學(xué)生自主選擇課題完成單片機(jī)電子產(chǎn)品的開發(fā),包括原理圖設(shè)計(jì)、PCB繪制、元器件焊接、系統(tǒng)調(diào)試,以完成最終電子產(chǎn)品為目的,來鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力。單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表1所示。
(4)教學(xué)方法改革。除了采用講述教學(xué)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法,還配合小組合作討論法、問題教學(xué)法、演示教學(xué)法和線上線下混合式教學(xué)法。課上采用問題教學(xué)法拋出問題,小組成員共同討論,之后通過講述教學(xué)法和演示教學(xué)法進(jìn)行教學(xué),學(xué)生利用Keil和Protues軟件進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和電路圖繪制,完成設(shè)計(jì)后在單片機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)箱中進(jìn)行驗(yàn)證。課程還采用線上線下混合式教學(xué),將教學(xué)資源上傳到學(xué)習(xí)通平臺并設(shè)置預(yù)習(xí)任務(wù)點(diǎn)。課上學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),有利于學(xué)生對重點(diǎn)難點(diǎn)知識的掌握;課后設(shè)置復(fù)習(xí)任務(wù)點(diǎn),及時(shí)查驗(yàn)學(xué)生掌握情況,有助于盡快調(diào)整課程難易程度和課程進(jìn)度;課后設(shè)置作業(yè),學(xué)生上傳作品,教師及時(shí)批改并答疑,有利于學(xué)生考試前復(fù)習(xí)。
(5)考核方式改革。改變原有的以閉卷考試為主、實(shí)驗(yàn)考核為輔的考核方式,改為“線上任務(wù)點(diǎn)(占10%)+項(xiàng)目任務(wù)點(diǎn)(占40%)+實(shí)踐創(chuàng)新任務(wù)點(diǎn)(占20%)+卷面考核(占30%)”的考核方式。其中,線上任務(wù)點(diǎn)評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,卷面考核考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握情況,項(xiàng)目覆蓋全面,實(shí)踐創(chuàng)新任務(wù)點(diǎn)考查學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力,以及學(xué)生對單片機(jī)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的能力。通過全面性評價(jià),測試學(xué)生對知識的掌握程度和應(yīng)用能力。
3結(jié)語
對于高職類學(xué)生而言,掌握單片機(jī)技術(shù)需要更多的實(shí)踐操作,畢業(yè)即能就業(yè)是高職學(xué)生的核心競爭力,因此圍繞培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力的教學(xué)改革成為培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵任務(wù)。遼東學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)經(jīng)過2年的單片機(jī)類課程教學(xué)改革實(shí)施,共有240余名學(xué)生修完“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”課程,項(xiàng)目化教學(xué)引發(fā)了學(xué)生的興趣,增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力,加深了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的整體把握,增強(qiáng)了學(xué)生的項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)了學(xué)生融會貫通運(yùn)用知識的能力,提升了學(xué)生的分析問題、解決問題、創(chuàng)新等能力,取得了較理想的教學(xué)效果。學(xué)生在學(xué)完課程后,能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成創(chuàng)新大賽的項(xiàng)目,部分作品獲得省級三等獎(jiǎng)。然而改革不是一蹴而就的,筆者對教學(xué)改革的探索也將繼續(xù)。改革只是手段,將學(xué)生培養(yǎng)成具備單片機(jī)綜合設(shè)計(jì)能力的人才才是目的,還需要廣大專業(yè)課教師與時(shí)俱進(jìn)、不斷完善。
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作者:程權(quán)成 崔寶影 單位:遼寧機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼東學(xué)院工程技術(shù)學(xué)院