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關(guān)鍵詞:單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué);項(xiàng)目選取;C51
從20世紀(jì)70年代第一批單片機(jī)面市,短短二三十年間,單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分支,廣泛應(yīng)用到工業(yè)控制、儀器儀表、汽車、家電和通信等領(lǐng)域。因此“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程在技工學(xué)校的電子類、電氣類等專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中有著特殊的地位。由于各種原因,目前,技工學(xué)校的單片機(jī)教學(xué)還存在諸多問題。本文結(jié)合自身多年的單片機(jī)研發(fā)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在此談一談技工院校的單片機(jī)教學(xué)。
一、傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)
傳統(tǒng)的教學(xué)思路是按教材編寫的順序,先講單片機(jī)硬件基礎(chǔ)知識,然后講指令系統(tǒng)、匯編語言程序的編制、接口技術(shù)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行接口、中斷系統(tǒng)等,最后講應(yīng)用實(shí)例,教學(xué)形式單一、方法呆板,實(shí)訓(xùn)課則以教師為中心,學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)用統(tǒng)一的模式,按照指導(dǎo)書上規(guī)定的步驟和程序做相同的實(shí)訓(xùn)。學(xué)生一開始就感覺課程內(nèi)容很抽象,聽不明白,失去興趣,由此失去信心,最后學(xué)到的知識和技能非常有限。因此,教師要改變教學(xué)方式,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)課程的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生的單片機(jī)編程能力和綜合素質(zhì)。
二、單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)
基于以上情況,結(jié)合自身多年的單片機(jī)研發(fā)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),我認(rèn)為還是“項(xiàng)目教學(xué)法”比較適合技工學(xué)校的單片機(jī)教學(xué)。“項(xiàng)目教學(xué)法”以學(xué)生為主體,以任務(wù)為驅(qū)動(dòng),打破了原有的知識界限,將單片機(jī)各部分的理論知識(包知硬件結(jié)構(gòu)、指令、功能部件等)分解成一個(gè)個(gè)知識點(diǎn),根據(jù)項(xiàng)目的功能要求,在各個(gè)項(xiàng)目中抽取不同的知識點(diǎn)加以組合。項(xiàng)目用到的知識就講,沒用到的就先不講。例如,我們要求學(xué)生做一個(gè)循環(huán)燈的項(xiàng)目,我們先讓學(xué)生焊接一塊循環(huán)燈的目標(biāo)板,然后講一些必要的硬件知識,如復(fù)位電路、時(shí)鐘電路等;再講一下項(xiàng)目要用到的移位指令RL、RR和其他相關(guān)指令,編寫并調(diào)試程序,將程序下載到目標(biāo)板上運(yùn)行。這樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程就是一個(gè)不斷完成任務(wù)的過程,充滿挑戰(zhàn)和趣味。每個(gè)任務(wù)的完成,學(xué)生都會很有成就感,信心不斷增加。每個(gè)項(xiàng)目的知識點(diǎn)不會太多,學(xué)生學(xué)到的知識也能馬上就在項(xiàng)目中應(yīng)用,學(xué)生的印象就很深刻。通過一個(gè)個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)行,學(xué)生在不知不覺中就把單片機(jī)技術(shù)的大部分知識和技能都掌握了。
三、單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)的幾個(gè)注意事項(xiàng)
根據(jù)本人多年的單片機(jī)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)中,有如下一些注意事項(xiàng):
1.項(xiàng)目的選取要能引起學(xué)生的興趣
由于項(xiàng)目教學(xué)法以學(xué)生為主體,老師只是起一個(gè)引導(dǎo)者的作用。那么,在整個(gè)教學(xué)中,學(xué)生都要去參與,去主動(dòng)學(xué)習(xí),這就要求我們的項(xiàng)目選取要能引起學(xué)生的興趣,是學(xué)生喜歡做的項(xiàng)目。一般來說,選取一些學(xué)生在生活中接觸過或見過的產(chǎn)品,做完以后,能在生活中使用或方便給家長、朋友展示的產(chǎn)品,學(xué)生會比較感興趣。比如,電視、空調(diào)遙控器、數(shù)字鐘等學(xué)生很熟悉,在日常生活中就能用得上,容易引起學(xué)生的興趣。
2.項(xiàng)目的選取要典型
項(xiàng)目教學(xué)法的目的,是要通過項(xiàng)目這個(gè)載體,使學(xué)生掌握單片機(jī)的知識和應(yīng)用技能。那么,我們在確定項(xiàng)目時(shí),一定要根據(jù)教學(xué)大綱,認(rèn)真分析,選取典型項(xiàng)目,盡量涵蓋單片機(jī)技術(shù)的主要知識點(diǎn),使學(xué)生通過項(xiàng)目課程的學(xué)習(xí),能真正掌握單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
3.對學(xué)生的要求也要由易到難
項(xiàng)目的安排要由易到難,對學(xué)生的要求也要由易到難。例如,在編程能力的要求方面,我們可以按照“讀、改、寫”三步曲來要求學(xué)生。在前期的項(xiàng)目中,學(xué)生還不具備編程能力,老師可以給出參考程序,并引導(dǎo)學(xué)生讀懂它;中間的項(xiàng)目,可以要求學(xué)生在讀懂的基礎(chǔ)上,根據(jù)功能要求,對程序作相應(yīng)的修改;后期的項(xiàng)目,則可要求學(xué)生試著分組討論,自己完成程序的編寫和調(diào)試。單片機(jī)編程是創(chuàng)新性工作,如果我們一開始就要求學(xué)生去自主編程,學(xué)生對單片機(jī)還不太了解,對編程更不了解,往往編不出來,浪費(fèi)時(shí)間,而且還打擊學(xué)生的積極性,挫敗學(xué)生的自信心,事倍功半,欲速則不達(dá)。
單片機(jī)教學(xué)是靈活多樣的,教學(xué)方法也是非常之多。本文講了幾點(diǎn)個(gè)人在教學(xué)中的心得與觀點(diǎn),正所謂仁者見仁,智者見智,誠望諸位同行能坦誠己見,增進(jìn)交流,共同推進(jìn)單片機(jī)教育事業(yè)的
發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】模塊化教學(xué);項(xiàng)目驅(qū)動(dòng);教學(xué)改革
“單片機(jī)技術(shù)”課程在本科院校里是電子信息類專業(yè)的必修課程,這門課程是以電子技術(shù)基礎(chǔ),編程語言,計(jì)算機(jī)理論等知識為基礎(chǔ)的一門專業(yè)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的綜合性課程。基于以上特點(diǎn),對于初學(xué)者來說對單片機(jī)的理論知識的正確把握往往感覺比較吃力,給初學(xué)者造成學(xué)習(xí)困難。但是經(jīng)過我們多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),這類有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)用性的課程,以項(xiàng)目式教學(xué)更能推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)模塊化的教學(xué)設(shè)計(jì)更能降低初學(xué)者入門的門檻。兩者相結(jié)合教學(xué)方法的采用對本門課程的教學(xué)效果提升明顯.
1單片機(jī)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法
以往的單片機(jī)教學(xué)模式是以教師為中心,老師在課堂上按照教材,或者教學(xué)大綱按部就班的講授理論原理和知識點(diǎn);以課堂教學(xué)為中心,學(xué)生學(xué)習(xí)為被動(dòng)接受,由于知識點(diǎn)綜合性比較強(qiáng),理論太深?yuàn)W使得學(xué)生往往學(xué)習(xí)興趣不高,同時(shí)缺乏動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會,教學(xué)效果一般不夠理想。以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法是學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),以實(shí)踐應(yīng)用為根本目標(biāo),圍繞具體的項(xiàng)目構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系,通過師生共同參與完成一個(gè)具體的項(xiàng)目而展開的教學(xué)活動(dòng)。注重的不是最終的結(jié)果,而是項(xiàng)目完成的過程,在項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)施過程中,學(xué)生按需學(xué)習(xí),親身實(shí)踐,學(xué)生在項(xiàng)目的實(shí)踐過程中,理解知識和掌握技能,學(xué)習(xí)成為一個(gè)參與的創(chuàng)造實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)分析和解決問題的能力。引進(jìn)單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)方式打破了原有的教學(xué)組織安排,以項(xiàng)目的開發(fā)步驟作為教學(xué)內(nèi)容,將課程的內(nèi)容分解為一個(gè)個(gè)小項(xiàng)目,從項(xiàng)目引入到項(xiàng)目解析再到任務(wù)分解然后到知識點(diǎn)講解最后知識點(diǎn)應(yīng)用,將原教學(xué)方案里單片機(jī)的知識點(diǎn)穿插到具體項(xiàng)目開發(fā)的過程中[2]。這里面包含了軟、硬平臺搭建到項(xiàng)目展開再到項(xiàng)目完成的一系列教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),按照這種方法我們將以往教學(xué)體系中的知識內(nèi)容變化為若干個(gè)工程項(xiàng)目(見表1),然后圍繞著這些工程項(xiàng)目任務(wù)的展開同時(shí)開展教學(xué),讓學(xué)生以具體工作目標(biāo)的展開來進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的工作。有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在這整個(gè)過程中,學(xué)生能很好的把握課程的知識要求,在體驗(yàn)創(chuàng)新與探索的過程中,又培養(yǎng)了學(xué)生們的分析解決問題的能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。
2模塊化的單片機(jī)教學(xué)方法
任何復(fù)雜的系統(tǒng)都是由具有完整基本功能的功能模塊電路組成,單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是如此,一般由cpu系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、I/O口等。同時(shí)任何復(fù)雜的電路系統(tǒng)都可以分解為多個(gè)具備單一功能的模塊電路,按照這個(gè)思路,學(xué)習(xí)單片機(jī)系統(tǒng)我們也可以從單片機(jī)的功能模塊電路入手,我們根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,和學(xué)習(xí)單片的一般原理的方法,機(jī)將單片機(jī)教學(xué)模塊分成幾個(gè)部分,這里面每個(gè)部分有自己的專用模塊[3]。比如程序功能部分、硬件部分;在對硬件電路設(shè)計(jì)部分進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),將單片機(jī)的各個(gè)功能模塊以獨(dú)立的原理圖形式出現(xiàn),我們把單片機(jī)個(gè)硬件按功能分為了鍵盤模塊、數(shù)碼管顯示模塊、傳感器控制模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、通信模塊等幾大模塊,如圖1。各個(gè)模塊通過面包板上預(yù)留的連接器與系統(tǒng)主板進(jìn)行連接,然后用排線組合成所需要的系統(tǒng)。在教學(xué)過程中,要不斷收集遇到的各種硬件功能模塊電路,弄清它們的工作原理、性能及特性、特定的功能及使用方法,把系統(tǒng)化整為零,建立起自己的硬件模塊庫。指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會搜集、分析別人的設(shè)計(jì)案例、論文和相關(guān)書籍中的功能模塊電路,不斷地充實(shí)自己的功能模塊電路庫,日積月累,學(xué)生就會覺得自己的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力越來越強(qiáng)。最后在進(jìn)行模塊分解時(shí),各模塊功能盡可能專一,聯(lián)系盡可能簡單,使模塊獨(dú)立性強(qiáng),方便教學(xué)實(shí)用的模塊。
3總結(jié)
新興本院校定位應(yīng)用型教學(xué)型高校,以培應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才為目標(biāo)[4]。在此基礎(chǔ)上的以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法教學(xué)和模塊化教學(xué)為主線,以實(shí)際應(yīng)用為培養(yǎng)為目標(biāo)的“單片機(jī)技術(shù)”課程教學(xué)改革思路,按照這個(gè)方式能使學(xué)生在項(xiàng)目模塊化的環(huán)節(jié)中一步一個(gè)臺階。此教學(xué)法脫離了枯燥無味的說教模式,使學(xué)生在具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目的工作環(huán)境里輕松自在的狀態(tài)來投入到學(xué)習(xí)中,思維能力、動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力都有了明顯提高,模塊化學(xué)習(xí)過程中所積累的各種電路系統(tǒng)模塊也促進(jìn)構(gòu)建成學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)新實(shí)踐、參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練的重要模塊庫,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和成就感。法國文化教育學(xué)家斯普朗格曾言:教育的最終目的不是傳授已有的東西,而是要把人的創(chuàng)造力量誘導(dǎo)出來[5]。本課程的教學(xué)改革正是朝著這個(gè)方向前進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:情境學(xué)習(xí)理論;項(xiàng)目導(dǎo)向;任務(wù)驅(qū)動(dòng);單片機(jī)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(b)-0000-00
高等職業(yè)教育專家和職業(yè)教育教師針對課程的教學(xué)提出或應(yīng)用了很多的理論和方法,如案例教學(xué)[1]、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)[2]、任務(wù)導(dǎo)向的教學(xué)[3]、基于工作過程的教學(xué)[4]、情境化教學(xué)[5]、教學(xué)做一體化[6]、理實(shí)一體化[7]、主體―主導(dǎo)教學(xué)[8]等,各種理論或方法有其應(yīng)用的條件或范圍,教師應(yīng)該根據(jù)具體的條件和具體的課程來選擇合適的教學(xué)理論和方法應(yīng)用于課程教學(xué)。由于單片機(jī)應(yīng)用課程具有理論性、實(shí)踐應(yīng)用性等特點(diǎn),教師應(yīng)根據(jù)這些特點(diǎn)綜合采用多種理論和方法來指導(dǎo)和實(shí)施教學(xué)。
1 遵循認(rèn)知規(guī)律,明確教學(xué)目標(biāo)
在傳統(tǒng)的單片機(jī)原理與應(yīng)用教學(xué)中,教學(xué)是按照傳統(tǒng)的課程內(nèi)容體系來組織的,理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相分離,理論教學(xué)先于實(shí)踐教學(xué),重理論、輕實(shí)踐,理論和實(shí)踐脫節(jié)。教師在理論教學(xué)時(shí)采用的滿堂灌的填鴨式教學(xué),學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時(shí)由于沒有置身于實(shí)際的工作情境,普遍覺得單片機(jī)原理和接口技術(shù)學(xué)習(xí)抽象、空洞、枯燥,而實(shí)踐教學(xué)多為演示性的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生由于應(yīng)掌握的理論知識沒有理解掌握,或者由于間隔時(shí)間長而早已遺忘而不能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn),因此,無論是理論學(xué)習(xí)還是實(shí)踐訓(xùn)練效果都比較差,學(xué)完課程后很多學(xué)生還不知道單片機(jī)是用來干什么的,更談不上實(shí)際應(yīng)用了。因此,傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)必須進(jìn)行改革。對單片機(jī)應(yīng)用課程的教學(xué)可以開展項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的情境化教學(xué),在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施中融入主體―主導(dǎo)教學(xué)理論,盡量做到教學(xué)做一體化、理實(shí)一體化。
通過對行業(yè)中單片機(jī)軟硬件技術(shù)應(yīng)用類崗位調(diào)查分析,學(xué)生通過學(xué)習(xí)訓(xùn)練應(yīng)具備以下核心能力和素質(zhì):根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)書分析課題的能力、調(diào)研及方案確定能力、硬件電路設(shè)計(jì)仿真能力、元器件選型及采購能力、元器件裝連(含PCB制作)能力、軟件編程能力、軟硬件調(diào)試檢測(含電子儀器、工具使用)能力、評價(jià)改進(jìn)維護(hù)能力、交流總結(jié)表達(dá)能力、時(shí)間管理和壓力管理等管理能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
2 重構(gòu)課程內(nèi)容體系,開發(fā)項(xiàng)目教學(xué)模塊
針對多數(shù)高職學(xué)生的形象思維能力要比抽象思維能力強(qiáng)的特點(diǎn),讓學(xué)生置身于具體的工作情境中更能引起他(她)們的學(xué)習(xí)好奇心,更能培養(yǎng)他(她)們的學(xué)習(xí)興趣,更能激發(fā)他(她)們的學(xué)習(xí)熱情。同時(shí),在具體的工作情境中學(xué)和做,看得見、摸得著,任務(wù)清楚、目的明確,學(xué)生不是被動(dòng)地接受知識或指令的“填鴨”,而是主動(dòng)學(xué)和做的主體。因此,教師應(yīng)突破傳統(tǒng)的課程內(nèi)容框架局限,吸取傳統(tǒng)的課程內(nèi)容體系中的符合認(rèn)知規(guī)律的體系優(yōu)點(diǎn),以項(xiàng)目為導(dǎo)向整合教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)教學(xué)模塊,每一個(gè)項(xiàng)目教學(xué)模塊的內(nèi)容按照感性認(rèn)識到理論再到實(shí)踐進(jìn)而到知識、技能拓展這樣易于接受的學(xué)習(xí)順序展開,力求做到理實(shí)一體。項(xiàng)目教學(xué)模塊之間的關(guān)系可以是平行的、遞進(jìn)的、包容的,按照從簡單到復(fù)雜予以排序,把層次低的內(nèi)容、被后續(xù)項(xiàng)目模塊包容的內(nèi)容安排在前面的項(xiàng)目模塊中。開發(fā)具有實(shí)際應(yīng)用背景的項(xiàng)目,并把項(xiàng)目分解為若干任務(wù)。開發(fā)項(xiàng)目模塊可以直接采用實(shí)際項(xiàng)目案例,也可以模擬實(shí)際項(xiàng)目,如果實(shí)際項(xiàng)目比較復(fù)雜,那么就把它進(jìn)行任務(wù)分解,使項(xiàng)目包含必需、夠用的理論知識點(diǎn),使項(xiàng)目訓(xùn)練包含職業(yè)核心能力訓(xùn)練和職業(yè)核心素質(zhì)培養(yǎng)。開發(fā)項(xiàng)目教學(xué)模塊應(yīng)和行業(yè)用人機(jī)構(gòu)合作,這樣可以充分利用企業(yè)的資源,使學(xué)生置身于真實(shí)的職業(yè)環(huán)境,工學(xué)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)學(xué)生角色和職業(yè)角色的無縫對接。
3項(xiàng)目導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動(dòng)的情境化教學(xué)實(shí)施
教師在項(xiàng)目開發(fā)的同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施的工作情境,圍繞核心技能培養(yǎng)進(jìn)行教材或講義的重構(gòu),這種以項(xiàng)目為導(dǎo)向的教材或講義應(yīng)具有可操作性好、啟發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)。除了教材或講義外,還要具備項(xiàng)目化教學(xué)所需的場地、設(shè)施、軟件工具、硬件設(shè)備、師資團(tuán)隊(duì)等資源,然后進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并實(shí)施教學(xué)。
為了模擬真實(shí)的職業(yè)情境中的項(xiàng)目開發(fā)小組的開發(fā)活動(dòng),可以把學(xué)生分成若干小組來學(xué)做項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練,小組長可由小組成員推選。教學(xué)過程中以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo),采用教、學(xué)、做相結(jié)合的教學(xué)模式來實(shí)施,教師根據(jù)項(xiàng)目要求把項(xiàng)目分解成描述清楚、具有可操作性、略帶挑戰(zhàn)性的任務(wù),小組組長可以在組員間分配任務(wù),各小組成員根據(jù)任務(wù)要求在所處的情境中利用合適的方法、手段、已知的資訊等獲取有用的資訊來進(jìn)行計(jì)劃、決策、實(shí)施項(xiàng)目任務(wù),進(jìn)行自主式的、協(xié)作式的、探索式的學(xué)習(xí)實(shí)踐。在這個(gè)過程中教師起引導(dǎo)、幫助、促進(jìn)的作用,教師可以示范,可以利用攝像頭、屏幕錄像軟件等對實(shí)踐示范進(jìn)行攝像并實(shí)時(shí)投映到實(shí)訓(xùn)室的多媒體投影大屏幕上,也可以適當(dāng)利用仿真軟件(例如PROTEUS等)仿真項(xiàng)目開發(fā)工作情景并投射到實(shí)訓(xùn)室的多媒體投影大屏幕上,同時(shí)利用“多媒體教室”軟件把視頻或教師在主機(jī)上演示的內(nèi)容廣播到每一個(gè)實(shí)訓(xùn)工位的PC機(jī)顯示屏上,可以邊示范邊要求學(xué)生跟著學(xué)做。教師可以結(jié)合實(shí)物展示、現(xiàn)象演示、實(shí)際操作等進(jìn)行直觀講解、復(fù)習(xí)討論和分析引導(dǎo)。由于采用了“多媒體教室”和“屏幕錄像”等教學(xué)輔助工具軟件,可以進(jìn)行廣播教學(xué)、分發(fā)文件、監(jiān)控教學(xué)、提交作業(yè)、個(gè)別指導(dǎo)、考勤管理等工作。利用合適的教學(xué)輔助軟件和多媒體工具可以提高效率。實(shí)踐證明,針對部分內(nèi)容開展這樣的理實(shí)一體、虛實(shí)結(jié)合的示范教學(xué),效果較好。
創(chuàng)造條件讓學(xué)生在課外繼續(xù)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。在實(shí)訓(xùn)室裝設(shè)監(jiān)控?cái)z像和門禁系統(tǒng),為實(shí)訓(xùn)室的課外開放提供條件。教師應(yīng)為學(xué)生課外學(xué)習(xí)提供硬件和軟件支持,例如可以開發(fā)或者選用僅用PC機(jī)的USB口就可以供電的、利用PC機(jī)的USB口和USB線或者ISP下載線就能下載程序的單片機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)儀供學(xué)生使用,這種單片機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)儀應(yīng)是體積較小、具有堅(jiān)固外殼的、便攜式的,配合一臺PC機(jī)及編程下載軟件就可以在宿舍或者家里進(jìn)行單片機(jī)實(shí)踐性、研究性學(xué)習(xí)。對提前完成項(xiàng)目任務(wù)、實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目要求的學(xué)生可以布置提高性任務(wù),讓他(她)們?nèi)L試完成。為了彌補(bǔ)學(xué)校教學(xué)的不足,聘請行業(yè)中有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程師對學(xué)生進(jìn)行實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目案例教學(xué)。這種因材施教、內(nèi)外結(jié)合的項(xiàng)目導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動(dòng)的情境化教學(xué)提升了學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的能力。
教師在實(shí)施每一個(gè)項(xiàng)目模塊教學(xué)前要制定項(xiàng)目任務(wù)考核方式和考核標(biāo)準(zhǔn),考核主要結(jié)合成果或功能的實(shí)現(xiàn)和過程中任務(wù)的執(zhí)行情況來進(jìn)行,同時(shí)兼顧安全、紀(jì)律、操作、協(xié)作、出勤、交流、總結(jié)等情況。每一個(gè)項(xiàng)目模塊完成后,首先由小組長組織本小組成員進(jìn)行自評,然后每個(gè)小組推出代表集中交流和互評。教師可以根據(jù)每個(gè)學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)、自評和互評成績確定這個(gè)學(xué)生的本項(xiàng)目模塊的學(xué)習(xí)成績。每個(gè)學(xué)生的本課程成績的評定可以規(guī)定為他(她)的各項(xiàng)目模塊成績的加權(quán)平均值。
4 結(jié)語
在項(xiàng)目導(dǎo)向任務(wù)驅(qū)動(dòng)的單片機(jī)應(yīng)用課程情境化教學(xué)中,學(xué)生、教師和教學(xué)平臺之間構(gòu)建的是一種良性互動(dòng)的關(guān)系,學(xué)生及其行為是項(xiàng)目情境中的主體元素,教師融于情境中并且是項(xiàng)目情境中的主導(dǎo)元素,教師根據(jù)項(xiàng)目要求、項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo),把項(xiàng)目分解為若干任務(wù)并引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)去思考、分析、解決問題。這種單片機(jī)應(yīng)用課程的教學(xué)方法改變了傳統(tǒng)教學(xué)方法上的理論和實(shí)踐聯(lián)系不緊密的缺陷,而且教學(xué)是在實(shí)際的或類似的工作情境中實(shí)施的,重視解決實(shí)際問題的能力培養(yǎng),可以大大縮短學(xué)生就業(yè)后的職業(yè)適應(yīng)期。當(dāng)然,這種教學(xué)方法無疑對教師的知識能力素養(yǎng)提出了更高的要求。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:課程改革 項(xiàng)目教學(xué)法 單片機(jī)教學(xué)
隨著計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展,單片機(jī)應(yīng)用越來越廣泛,對技工院校的學(xué)生來說,單片機(jī)技術(shù)是機(jī)電類專業(yè)的一門重要專業(yè)課。筆者根據(jù)目前技工院校單片機(jī)課程在教學(xué)實(shí)施過程中遇到的問題進(jìn)行分析,探討項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)課程中的應(yīng)用及實(shí)踐。
一、單片機(jī)課程改革是單片機(jī)教學(xué)的首要任務(wù)
在單片機(jī)課程的教學(xué)中, 技工院校的單片機(jī)設(shè)備大多數(shù)是單片機(jī)實(shí)訓(xùn)臺,實(shí)訓(xùn)臺是將設(shè)備、功能模塊化。學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)功能模塊面板的應(yīng)用,還要分析其內(nèi)部原理圖、相關(guān)芯片連接圖及芯片的工作原理,這樣大大增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。而在實(shí)際應(yīng)用時(shí),學(xué)生每次只使用實(shí)訓(xùn)臺上很少的模塊,只需簡單地用導(dǎo)線將功能模塊連接,并將相應(yīng)程序輸入單片機(jī)中,最后調(diào)試檢驗(yàn)是否符合控制要求,這樣的實(shí)訓(xùn)達(dá)不到預(yù)期的效果。因此根據(jù)技工院校目前單片機(jī)教學(xué)的實(shí)際情況,單片機(jī)課程改革成了單片機(jī)教學(xué)的首要任務(wù)。
二、項(xiàng)目教學(xué)法的含義
項(xiàng)目式教學(xué)法是“教、學(xué)、做”理實(shí)一體化的教學(xué)模式,注重以學(xué)生的學(xué)為主體,以教師的教為引導(dǎo),以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為重點(diǎn),以產(chǎn)品開發(fā)步驟為導(dǎo)向,以職業(yè)崗位對電子設(shè)計(jì)與制作等專業(yè)的實(shí)際需求為目的,將單片機(jī)課程的知識點(diǎn)分布在整個(gè)教學(xué)過程中。
三、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施方案
1.項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與確立
項(xiàng)目的實(shí)施是項(xiàng)目教學(xué)法的重點(diǎn),項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與確立就成了實(shí)施方案中的重要一環(huán)。確立的項(xiàng)目內(nèi)容要能夠激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極主動(dòng)性,能夠較好地起到承上啟下的作用,所制作的產(chǎn)品要與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系,充分體現(xiàn)綜合性和應(yīng)用性。
2.小組分配原則
項(xiàng)目實(shí)施以小組為單位,分組以2 ~ 3人為宜,將理論基礎(chǔ)好、動(dòng)手能力強(qiáng)、理論知識與動(dòng)手能力相對較差的學(xué)生組合在一起。將領(lǐng)導(dǎo)組織能力強(qiáng)的學(xué)生定為小組組長,這樣可以保證該任務(wù)能夠順利完成,達(dá)到相互學(xué)習(xí)相互促進(jìn)的目的。這樣既可以鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、制定決策、解決問題的能力,還可以鍛煉學(xué)生間的團(tuán)結(jié)合作能力,達(dá)到培養(yǎng)職業(yè)能力的目的。
3.項(xiàng)目實(shí)施過程
(1)下發(fā)任務(wù)單。組長拿到任務(wù)后組織本組成員進(jìn)行討論并制訂實(shí)施計(jì)劃,如按要求進(jìn)行任務(wù)的分析、列出I/O 分配表,并安排設(shè)計(jì)控制流程圖、硬件電路、印制電路板及進(jìn)行元器件的選擇、焊接及安裝、編程、輸入程序及電路調(diào)試等操作內(nèi)容,還要根據(jù)任務(wù)的難易程度及完成該任務(wù)所需時(shí)間等進(jìn)行合理分配。
(2)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。各小組要能按照控制要求,收集資料、整理信息、小組討論并根據(jù)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行控制方案設(shè)計(jì)。采用小組討論的學(xué)習(xí)模式,以自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式以及個(gè)人與小組交叉的方式完成任務(wù),讓不同層次的學(xué)生都能有一定的進(jìn)步,從而增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和競爭意識。
以“十字路通燈”為例,當(dāng)小組在任務(wù)實(shí)施中遇到問題時(shí),組長組織成員分析原因并進(jìn)行討論,遇到難題時(shí)向教師求助。教師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與,勤于思考,鼓勵(lì)小組通過查閱資料、小組之間討論等方式解決各種問題。比如,延時(shí)子程序計(jì)算方法、時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示程序設(shè)計(jì)原則以及DJNZ、LJMP指令的應(yīng)用等。要求學(xué)生正確使用Protues及Keil軟件,在對元器件不熟悉時(shí),鼓勵(lì)查閱資料來辨認(rèn);在焊接電路時(shí),正確使用電烙鐵并防止虛焊;然后將程序輸入單片機(jī)并調(diào)試,最終生產(chǎn)出合格的電子產(chǎn)品。在小組完成工作任務(wù)以后,必須對工作崗位進(jìn)行“清掃、整理、清潔、整頓、安全、素養(yǎng)”6S處理。組長要督促、檢查組員的任務(wù)是否完成。
4.正確全面地評價(jià)學(xué)生
傳統(tǒng)的考核方法是在單片機(jī)課程結(jié)業(yè)時(shí)進(jìn)行理、實(shí)一次性的考核,學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、思考能力、動(dòng)手能力和解決問題的能力不易體現(xiàn)。因此教師要采用過程考核與結(jié)業(yè)考核相結(jié)合的考核方式。根據(jù)項(xiàng)目控制要求,注重學(xué)生學(xué)習(xí)過程及參與情況的考核,注重綜合運(yùn)用知識能力及操作技能的熟練程度的考核,真正體現(xiàn)對學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作精神等綜合能力的評價(jià)。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目教學(xué)法 高職教育 單片機(jī) 教學(xué)模式
一、項(xiàng)目教學(xué)法的定義和特點(diǎn)
項(xiàng)目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下,將一個(gè)相對獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理。信息的收集,方案的設(shè)計(jì),項(xiàng)目實(shí)施及最終評價(jià),都由學(xué)生自己負(fù)責(zé),學(xué)生通過該項(xiàng)目的進(jìn)行,了解并把握整個(gè)過程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。其最顯著的特點(diǎn)是“以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”,改變了以往“教師講,學(xué)生聽”被動(dòng)的教學(xué)模式,創(chuàng)造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)模式。
在項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)踐中,學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,通過獨(dú)立完成項(xiàng)目把理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來,不僅可以提高理論水平和實(shí)操技能,而且又在教師有目的地引導(dǎo)下,還能培養(yǎng)合作、解決問題等綜合能力。同時(shí),教師在觀察學(xué)生、幫助學(xué)生的過程中,開闊了視野,提高了專業(yè)水平。可以說,項(xiàng)目教學(xué)法是師生共同完成項(xiàng)目,共同取得進(jìn)步的教學(xué)方法。而高職教育的特點(diǎn)是以職業(yè)技能培訓(xùn)為主;以應(yīng)用技術(shù)操作為重點(diǎn);培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立操作能力;技術(shù)理論與實(shí)際操作相結(jié)合等。因此,在職業(yè)教育中,項(xiàng)目教學(xué)法因其獨(dú)特的優(yōu)勢,應(yīng)更進(jìn)一步總結(jié)提高和大力推廣。
本文以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門專業(yè)課為例,探討項(xiàng)目教學(xué)法在高職教育中的拓展和應(yīng)用。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)按照教學(xué)大綱的組織結(jié)構(gòu)逐節(jié)講解,先是介紹單片機(jī)的定義和發(fā)展,然后是內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳,指令系統(tǒng),程序設(shè)計(jì)等,雖然這樣介紹的邏輯性比較強(qiáng),但由于單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)這部分內(nèi)容比較抽象,通常學(xué)生學(xué)到這基本已經(jīng)沒什么興趣學(xué)下去,就算勉強(qiáng)往下學(xué),也會讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理。因此,本門課程借鑒項(xiàng)目教學(xué)法,再結(jié)合自身的實(shí)際情況,在教學(xué)過程中將項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行拓展,取得了較好的效果。
二、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)施過程
三、項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)踐應(yīng)用
(一)前期的準(zhǔn)備工作
項(xiàng)目教學(xué)法主要是提升學(xué)生的動(dòng)手能力,但任何的行動(dòng)都需要理論來指導(dǎo),因此前期還是需要給學(xué)生大致了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、地址分配和指令等,不必講得很深入,先讓他們有個(gè)大概的印象。
(二)項(xiàng)目的引出
項(xiàng)目的選取是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵,既要有知識點(diǎn)又要能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。以交通燈這一項(xiàng)目為例,其教學(xué)目的主要包括I/O口的應(yīng)用,定時(shí)器使用,獨(dú)立按鍵的用法及數(shù)碼管的控制等。在整個(gè)教學(xué)過程注意前期知識點(diǎn)如指令、地址等方面的介紹。實(shí)際教學(xué)中將這個(gè)項(xiàng)目分為下面幾個(gè)例子引出。
例子一:點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管。
例子二:開關(guān)控制燈的亮滅。
例子三:實(shí)現(xiàn)發(fā)光二級管的閃爍控制。
例子四:數(shù)碼管顯示數(shù)字的控制。
(三)學(xué)生自學(xué)
不管哪個(gè)例子,第一步,都應(yīng)讓學(xué)生把所有指令的用法找出來,這樣做的目的是讓學(xué)生加深前期講解的指令用法的印象;第二步,讓學(xué)生解釋例子的用途,這樣可以使學(xué)生綜合把握整個(gè)程序的結(jié)構(gòu)和用法。第三步,教師進(jìn)行點(diǎn)評,把學(xué)生沒注意到的地方或者不理解的地方進(jìn)行解釋,并多多鼓勵(lì)學(xué)生。最后還可以給出相關(guān)練習(xí),鞏固前期掌握的知識。如在例一中可以給出點(diǎn)亮多個(gè)發(fā)光二極管等。
(四)明確具體項(xiàng)目及項(xiàng)目的實(shí)施
做完這些準(zhǔn)備工作之后,明確交通燈這一項(xiàng)目的任務(wù)要求,教師可以將本項(xiàng)目的重要知識點(diǎn)進(jìn)行講解。之后把學(xué)生進(jìn)行分組,各組討論本項(xiàng)目分成的幾個(gè)模塊,每個(gè)模塊有可能會用到的關(guān)鍵指令等,然后對本組成員分工合作。學(xué)生在整個(gè)過程中可以學(xué)會查閱資料的方法,在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的過程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂并收獲成功的喜悅,讓他們在這個(gè)過程中培養(yǎng)獨(dú)立思考,團(tuán)隊(duì)合作,與人交流的能力。
在整個(gè)過程,教師應(yīng)在一旁觀看、指導(dǎo),糾正項(xiàng)目實(shí)施過程中的不足,及時(shí)補(bǔ)充授課內(nèi)容,了解整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)程。
(五)項(xiàng)目完成及評估
項(xiàng)目完成后由教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出及時(shí)的反饋和評價(jià)。評估的內(nèi)容包括項(xiàng)目的結(jié)果,程序的邏輯性,簡潔性、新穎性;團(tuán)隊(duì)間的合作;各組員還可以開展自評和互評,互相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步。
四、項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施的要點(diǎn)
在實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的過程中,應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:第一,教師要充分的了解學(xué)生,所做的項(xiàng)目要由淺入深,與學(xué)生的實(shí)際水平相當(dāng),且應(yīng)反復(fù)多次練習(xí),保證學(xué)生掌握并熟練運(yùn)用相關(guān)的知識點(diǎn)。第二,項(xiàng)目必須有明確的目標(biāo),有相關(guān)的知識點(diǎn),最好還能聯(lián)系實(shí)際或者有些趣味性,以便激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第三,以學(xué)生為中心,教師給予適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo),并注意在分組時(shí)各個(gè)水平學(xué)生的相互組合和搭配,以便讓學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生帶動(dòng)并幫助學(xué)習(xí)能力弱的學(xué)生一起學(xué)習(xí),共同進(jìn)步。第四,項(xiàng)目的評估總結(jié)必不可少,這樣可以使學(xué)生在獲得學(xué)習(xí)的快樂和成就感的同時(shí)找出自己的不足,為其后續(xù)的學(xué)習(xí)提供支持和動(dòng)力。