《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程“學(xué)中做、做中學(xué)”教學(xué)模式研究

摘要：該文針對《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程傳統(tǒng)教學(xué)中理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)“聽不懂，學(xué)不會，做不好”的問題，提出了“學(xué)中做、做中學(xué)”的教學(xué)模式。實(shí)踐證明，該教學(xué)模式極大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力，提高了課程的教學(xué)效果，為學(xué)生的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);“學(xué)中做、做中學(xué)”;教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）21-0096-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課程是電子、通信等多個(gè)專業(yè)的專業(yè)必修課程。本課程旨在使學(xué)生掌握單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和基本原理，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)解決實(shí)際問題的能力[1]。學(xué)生通過自己動手設(shè)計(jì)電路、編寫程序、解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，能夠加深對于理論知識的理解，進(jìn)一步鞏固了理論知識，同時(shí)提高學(xué)生的分析問題，解決問題以及創(chuàng)新的能力。

1 單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課程是理論與實(shí)踐結(jié)合比較緊密的一門課，同時(shí)也是一門綜合性課程。需要老師同時(shí)精通單片機(jī)原理、電路設(shè)計(jì)、數(shù)電模電、C語言程序設(shè)計(jì)等課程，因此教學(xué)難[2]。學(xué)生也需要學(xué)好前導(dǎo)課程電路設(shè)計(jì)、數(shù)電模電、C語言程序設(shè)計(jì)等課程，缺一不可，因此學(xué)習(xí)難。

教學(xué)難和學(xué)習(xí)難，很容易出現(xiàn)“聽不懂，學(xué)不會，做不好”的問題。

1.1傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足

（1）理論教學(xué)的不足。目前，很多高校的單片機(jī)課程教學(xué)還是按照教材的章節(jié)順序進(jìn)行教學(xué)，先理論后實(shí)踐，這種教學(xué)模式可以讓學(xué)生整體上掌握單片機(jī)的基本概念和體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)單片機(jī)的理論知識。但這種教學(xué)模式也帶來一定的問題，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)分離，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識時(shí)，感覺內(nèi)容枯燥乏味，不愿學(xué)或不想學(xué)。

（2）實(shí)踐教學(xué)的不足。目前，傳統(tǒng)教學(xué)模式還是以理論教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)為輔。由于實(shí)驗(yàn)室條件的限制，在開設(shè)實(shí)驗(yàn)課或?qū)嵺`課時(shí)，只能開設(shè)相對簡單的驗(yàn)證性內(nèi)容。

傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，致使學(xué)生在解決遇到的實(shí)際問題時(shí)，出現(xiàn)不知道應(yīng)用哪部分單片機(jī)知識。這在很大程度上降低學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，致使教學(xué)效果不佳。

1.2 課程內(nèi)容更新滯后

如今，知識更新速度的不斷加快與課程教學(xué)內(nèi)容相對滯后的矛盾日益突出，單片機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容的更新已成為課程教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容，但其進(jìn)展是十分緩慢的。從總體上看，課程教學(xué)內(nèi)容的更新速度普遍滯后于學(xué)科前沿知識發(fā)展的速度，這在高度數(shù)字化、信息化的知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代，是需要引起高度重視的。并且學(xué)生畢業(yè)后，會出現(xiàn)在學(xué)校學(xué)的內(nèi)容，在工作中用不到。

1.3 教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)需求脫節(jié)

單片機(jī)課程是應(yīng)用型課程，在以后的工作中會經(jīng)常用到，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的軟硬件開發(fā)能力，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力以適應(yīng)企業(yè)的需求。而當(dāng)前，很多高校的單片機(jī)課程的實(shí)踐教學(xué)大多還是在實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板上進(jìn)行，通過連線完成單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各模塊的組合，完成某一實(shí)驗(yàn)要求。這樣訓(xùn)練的結(jié)果，學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力不足，實(shí)際動手能力不佳，與畢業(yè)后，企業(yè)對大學(xué)生的實(shí)際工作能力的要求相距甚遠(yuǎn)。

2“學(xué)中做、做中學(xué)”教學(xué)模式

本文將《單片機(jī)原理及應(yīng)用》理論內(nèi)容與實(shí)踐內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，探索以“學(xué)中做，做中學(xué)”的教學(xué)模式改革《單片機(jī)原理及應(yīng)用》的課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具體做法有如下幾點(diǎn)：

2.1重組教學(xué)內(nèi)容

由于教材前幾章安排的都是難以理解的單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理，教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味，學(xué)生會感覺《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程沒意思，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。在“學(xué)中做，做中學(xué)”的教學(xué)模式中，把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相融合，這樣在學(xué)的過程中做，在做的過程中主動的學(xué)，相互促進(jìn)。

2.2 學(xué)中做

“學(xué)中做”的核心就是把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，突出學(xué)的過程中要做，“學(xué)中做”分為三個(gè)層次：

（1）學(xué)完一次課安排一個(gè)微型項(xiàng)目。大部分學(xué)?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》課程一周安排一次課，教師根據(jù)本次課的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)微型項(xiàng)目，讓學(xué)生課下完成。由于微型任務(wù)規(guī)模小難度低，上一次課與下一次課間隔時(shí)間長，學(xué)生很容易完成任務(wù)，這樣做能夠增加學(xué)生的成就感和自信心。

（2）學(xué)完一章安排一個(gè)小型項(xiàng)目。教師根據(jù)本章的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)小型任務(wù)，融合本章的重點(diǎn)內(nèi)容，有一定難度。建議一個(gè)月安排一次，給學(xué)生充分的時(shí)間分析問題和解決問題。

（3）學(xué)完整個(gè)課程安排一個(gè)綜合性的課程設(shè)計(jì)。教師根據(jù)整個(gè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，融合整個(gè)課程內(nèi)容，有一定的工作量，同時(shí)又有一定難度。建議課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，單獨(dú)安排兩周的時(shí)間，給學(xué)生集中的時(shí)間完成從分析問題、電路設(shè)計(jì)、電路焊接、程序調(diào)試等工作。

“學(xué)中做”改變了傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)課程的老師教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)，知識應(yīng)用融為一體。

2.3 做中學(xué)

“做中學(xué)”的核心就是把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，突出做的過程中要學(xué)。在“學(xué)中做”的過程中，學(xué)生一定會遇到自己解決不了的問題，對于問題的解決，我們分為三次層次：

（1）簡單問題，學(xué)生自己查找資料進(jìn)行解決。

（2）稍難問題，同學(xué)之間討論，集思廣益進(jìn)行解決。

（3）特難問題，老師給予單獨(dú)輔導(dǎo)，僅僅提示但不代替解決。

“做中學(xué)”改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，這將極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性。

2.4 定期舉辦經(jīng)驗(yàn)交流課堂

每個(gè)學(xué)生自身基礎(chǔ)的不同，在實(shí)施“學(xué)中做，做中學(xué)”教學(xué)模式的過程中，每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況也會不同，每個(gè)學(xué)生遇到的問題也是不同的。

建議定期舉辦學(xué)生經(jīng)驗(yàn)交流課堂，讓每個(gè)學(xué)生在課堂上主要講述如下三個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）展示自己的產(chǎn)品，有什么創(chuàng)新的功能。

（2）在學(xué)習(xí)的過程中，遇到了什么問題，怎么解決的？

（3）在實(shí)踐的過程中，遇到了什么問題，怎么解決的？

經(jīng)驗(yàn)交流課堂可以使學(xué)生了解近期學(xué)到了什么;還有那些地方還需要提高;學(xué)生之間的經(jīng)驗(yàn)交流，形成了相互學(xué)習(xí)，相互促進(jìn)的學(xué)習(xí)氛圍，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3“學(xué)中做、做中學(xué)”教學(xué)模式實(shí)施過程中遇到的困難與解決辦法

“學(xué)中做、做中學(xué)”教學(xué)模式實(shí)施過程中遇到了如下幾方面的困難。

3.1 實(shí)驗(yàn)室能夠提供實(shí)驗(yàn)器材有限

由于班級多，學(xué)生人數(shù)多，再加上每周學(xué)生都要做課程項(xiàng)目，需要大量實(shí)驗(yàn)器材。而且大部分器材使用后，會有損壞，無法重復(fù)使用，這無形之中給學(xué)校的開支增加了很大負(fù)擔(dān)。這給“學(xué)中做、做中學(xué)”教學(xué)模式的實(shí)施帶來一定的困難。

對于上述問題，我們鼓勵(lì)學(xué)生積極申請校級實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目，以及省級國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，有了項(xiàng)目的資金支持，能夠極大緩解實(shí)驗(yàn)室器材短缺的問題。

3.2 會極大增加教師的工作量

傳統(tǒng)教學(xué)模式，老師上完課就可以了，現(xiàn)在需要為每次課設(shè)計(jì)微型項(xiàng)目，為每章內(nèi)容設(shè)計(jì)小型項(xiàng)目，課程結(jié)束后還要安排課程設(shè)計(jì)題目。同時(shí)，在項(xiàng)目實(shí)施的過程中，學(xué)生會遇到大量的問題，而且問題互不相同，需要老師一對一的輔導(dǎo)。這會極大增加老師的工作量，這也給“學(xué)中做、做中學(xué)”教學(xué)模式的實(shí)施帶來一定的困難。

對于上述問題，從學(xué)校層面，單獨(dú)安排了課程設(shè)計(jì)的課時(shí)與工作量。

4 改革現(xiàn)有的評價(jià)體系

以我校為例，傳統(tǒng)教學(xué)模式下，期末考試成績包括理論課占70%，實(shí)驗(yàn)課占20%，平時(shí)成績占10%。如果不改變評價(jià)體系，學(xué)生為了取得好成績，肯定還會把更多時(shí)間投入到考試內(nèi)容上，而忽略動手能力的訓(xùn)練，前面安排的各種項(xiàng)目會流于形式。

為此，我們改變了評價(jià)體系。把理論內(nèi)容和實(shí)踐內(nèi)容分開考試，分為理論期末考試和實(shí)踐期末考試，理論內(nèi)容期末考試成績包括考試成績占70%，平時(shí)成績占30%;實(shí)踐內(nèi)容考試成績，實(shí)驗(yàn)卷面成績占50%，操作過程成績占50%。這樣評價(jià)體系的改革，既促進(jìn)了學(xué)生對理內(nèi)容的學(xué)習(xí)，又增強(qiáng)了同學(xué)們對動手能力訓(xùn)練的重視，杜絕了“學(xué)得會，做不好”現(xiàn)象的發(fā)生。

5 結(jié)束語

在《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程“學(xué)中做、做中學(xué)”教學(xué)模式下，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中做項(xiàng)目，在做項(xiàng)目的過程中主動學(xué)習(xí)自己不懂不會的內(nèi)容，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)。實(shí)現(xiàn)了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)完美結(jié)合，提高了教學(xué)效果，提升了學(xué)生的動手能力，增加了學(xué)生就業(yè)的本領(lǐng)，受到廣大學(xué)生的好評。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玉平.基于翻轉(zhuǎn)課堂的單片機(jī)項(xiàng)目式教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2017（4）：69-72.

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【通聯(lián)編輯：代影】

基金項(xiàng)目：（1）淮北師范大學(xué)校級教研項(xiàng)目：電氣類專業(yè)高級語言課程通用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺建設(shè)（項(xiàng)目編號：2016wlkc165）;（2）省級質(zhì)量工程項(xiàng)目：單片機(jī)原理及應(yīng)用智慧課堂試點(diǎn)（項(xiàng)目編號：2017zhkt397）;（3）淮北師范大學(xué)校級教研項(xiàng)目：《單片機(jī)原理》課程一體化教學(xué)模式探索（項(xiàng)目編號：jy2017138）;（4）省級質(zhì)量工程項(xiàng)目：《單片機(jī)原理》課程一體化教學(xué)模式探索（項(xiàng)目編號：2018jyxm0527）

作者簡介：周正（1979-），男，單位：淮北師范大學(xué)物電學(xué)院，主要研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)。