“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計算機專業(yè)單片機課程的教學新方法研究

陳俊彥 俸皓 葉苗

摘 要：文章著重分析了計算機專業(yè)單片機課程教學存在的問題，探索了“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計算機專業(yè)單片機課程教學的新方法，并以CDIO教學方法為例，對計算機專業(yè)單片機課程教學新方法進行了具體分析，以促進“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計算機專業(yè)單片機課程教學創(chuàng)新。實現(xiàn)階段是設計方案轉化為成果的階段，學生在教師的指導下實施設計方案。并且，教師需要對學生進行適當?shù)闹笇?，分別為學生軟/硬件設計方案的實施提出中肯的意見，保證學生的正確學習方向和探究方向。

關鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+” 計算機專業(yè) 單片機課程

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）07（b）-0195-02

“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，傳統(tǒng)的計算機專業(yè)單片機課程教學已經(jīng)無法滿足教學要求，其教學內(nèi)容陳舊、教學資源不統(tǒng)一、教學方式滯后、教師技能有待提升、教學效果較差，難以培養(yǎng)社會需要的計算機專業(yè)人才。研究“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計算機專業(yè)單片機課程教學新方法不僅能夠有效提高單片機課程教學質量，而且對單片機課程教學改革意義深刻。

1 計算機專業(yè)單片機課程教學存在的問題

1.1 教學內(nèi)容陳舊

現(xiàn)階段，大多數(shù)學校計算機專業(yè)單片機課程教學內(nèi)容比較陳舊，仍然集中在51系列單片機器件的學習上。雖然，目前51系列單片機正在進行改進和完善，單片機內(nèi)部資源和速度也得到了一定的提升。但是，在半導體技術、微電子技術發(fā)展的背景下51單片機已經(jīng)無法滿足社會工業(yè)生產(chǎn)的需求。并且，很多學校計算機專業(yè)的單片機課程教學都使用51匯編語言。然而，這種語言的局限性較大，學生學習十分困難。同時，這種匯編語言已經(jīng)無法滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境對程序通用性和可移植性的要求。由此可見，計算機專業(yè)單片機課程教學內(nèi)容陳舊。

1.2 教學方式滯后

計算機專業(yè)單片機課程教學的實踐性較強，然而，很多學校計算機專業(yè)在開展單片機課程教學的過程中僅僅運用理論知識講解的方式開展課堂教學，忽視了學生對單片機的操作實踐，學生缺乏練習單片機應用技能的機會。這種教學方式難以滿足學生的實踐需求，很容易導致學生對枯燥的單片機理論知識失去興趣。

1.3 教學資源不統(tǒng)一

現(xiàn)階段，學校計算機專業(yè)的單片機課程教學資源還不夠統(tǒng)一，具體來講單片機課程教學的開展需要數(shù)字電子技術課程、模擬電子技術課程、電路分析課程的支持。然而，在傳統(tǒng)的單片機課程教學過程中，很多學校計算機專業(yè)教師都沒有將數(shù)字電子技術課程知識、模擬電子技術知識、電路分析知識與單片機課程知識相結合，導致學生無法將模擬電子技術、電路分析、數(shù)字電子技術與電極片知識相整合，知識缺乏系統(tǒng)性。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計算機專業(yè)單片機課程教學的新方法

2.1 開發(fā)優(yōu)質微課

“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，計算機專業(yè)單片機課程教學應積極開發(fā)優(yōu)質微課資源，將微課教學應用于單片機教學導入環(huán)節(jié)、重點講解環(huán)節(jié)、課后鞏固環(huán)節(jié)、自主學習環(huán)節(jié)等，運用微課教學吸引學生對單片機課程的學習興趣。并且，計算機專業(yè)單片機教學應充分開發(fā)微課資源，建立單片機硬件教學資源、單片機軟件教學資源、單片機同心技術教學資源等，根據(jù)每一模塊的教學重點制作微課視頻。

2.2 開展翻轉課堂教學

在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，計算機專業(yè)單片機課程教學可以將新興的翻轉課堂教學方法應用于單片機教學的過程中。計算機專業(yè)教師應將加快教學資源的設計與開發(fā)，將優(yōu)質資源嵌入到教學軟件之中，讓學生在課下可以使用教學軟件學習相關視頻，掌握單片機課程的基本知識點和相關理論。并且，教師應引導學生在課下學習過程中查閱相關資料，對學習問題進行深入思考，然后在課堂上與同學、教師等針對教學問題進行深入討論，進而深化理解單片機課程知識，解決單片機課程學習難題。

2.3 改革考核方式

轉變傳統(tǒng)的對學生理論知識的考核方式，強調對學生創(chuàng)新能力和學生應用能力的考核。因為，單片機的實踐性較強，需要學生具備高水平的實踐能力，能夠在實踐過程中運用所學的單片機理論知識，并進行實踐創(chuàng)新。加強創(chuàng)新能力考核和應用能力考核能夠提高教師和學生對單片機實踐的重視，促進單片機實踐教學開展，強化學生的單片機實踐。

2.4 更新教學內(nèi)容

在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，計算機專業(yè)開展單片機課程教學應積極更新教學內(nèi)容。為此，計算機專業(yè)應積極了解“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下的單片機的使用情況，選擇符合“互聯(lián)網(wǎng)+”時代發(fā)展的STM32系列單片機為目標器件進行進一步的擴展學習。因為，STM32單片機具有價格低、功耗低、電壓低、適用范圍廣、運行速度快等優(yōu)勢，在世界單片機市場中居于前列，發(fā)展速度較快，能夠滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”時代對單片機功能的要求。另外，計算機專業(yè)在開展單片機課程教學過程中應用C語言來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的匯編語言，避免學生對枯燥的指令系統(tǒng)的學習，降低學生的單片機課程學習難度。

2.5 提高教師素質

計算機專業(yè)應積極引進具備信息技術操作能力的計算機專業(yè)教師，使教師能夠運用信息技術開展信息化單片機教學技能，進而優(yōu)化單片機教學效果。并且，計算機專業(yè)重視單片機教師實踐能力的提升，積極組織教師參加單片機實踐培訓，加強教師的單片機實踐訓練，在提高教師單片機實踐能力的基礎上優(yōu)化教師的單片機實踐教學效果。

2.6 鼓勵學生參加各類電子設計競賽

計算機專業(yè)在開展單片機教學的過程中應積極鼓勵學生參加電子設計競賽。為此，計算機專業(yè)教師應強調學生對電子技術等基礎課程的學習，讓學生掌握基本的電路設計方法、電路分析方法等。同時，計算機專業(yè)教師應加強培養(yǎng)學生的實踐操作能力，讓學生獨立完成機械裝配工作和調試工作，迅速判斷機械故障，進而提高學生的觀察能力和問題解決能力。

3 “互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下計算機單片機課程教學新方法分析——以CDIO教學方法為例

3.1 CDIO教學目標

CDIO教育是國際工程教育改革研究的新成果，強調學生的主動實踐，以培養(yǎng)學生的工程基礎知識、人際團隊能力、個人能力和工程系統(tǒng)能力為主要目標。CDIO教學模式十分注重學生綜合素質和實踐能力的提升，以綜合素質和實踐能力的提升為核心目標，強調學生思維能力和實踐能力的提升。

3.2 CDIO教學流程

CDIO教學流程主要包括構思階段、設計階段、實踐階段和運行階段。其中，構思階段是CDIO教學模式的起始階段。在這一階段，當學生遇到學習困難，教師應積極為學生提供支架，幫助學生解決問題。另外，學生在構思階段應主動查閱相關資料，發(fā)現(xiàn)單片機項目存在的問題，并探索問題的解決思路和方法，提出問題解決方案。

設計階段主要包括教師對學生提出的問題解決方案的審核和質疑，并針對問題解決方案存在的問題提出修改意見，然后讓學生根據(jù)教師的修改意見進行小組討論，設計問題的具體解決方案。

運行階段主要指學生通過小組形式向教師和同學展示學習成果。在這一階段，教師需要對學生的學習成果進行客觀評價，學生也需要對其他小組的學習成果進行點評，對探究過程和成果提出反饋意見，促進學生學習與探索的優(yōu)化。

參考文獻

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