《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程一體化教學(xué)分析

徐爽，王帥軍

（許昌電氣職業(yè)學(xué)院，河南 許昌 461000）

近年來，高中教育逐漸普及并且高等教育正在進(jìn)一步擴(kuò)大其招生范圍，此種狀況雖然在一定程度上提升了人們的學(xué)歷水平，但各大院校內(nèi)生源質(zhì)量都出現(xiàn)了不同程度的下降，這對(duì)于教學(xué)育人工作的開展十分不利。但從根本上來看，出現(xiàn)此種問題的原因還要?dú)w結(jié)于教學(xué)方式的改革上，學(xué)生的基礎(chǔ)不同，且目前針對(duì)現(xiàn)有學(xué)生依舊采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式教學(xué)，這就是教學(xué)方面存在困難的原因之一。因此，新型課程一體化教學(xué)模式的探究對(duì)于新時(shí)代人才的培養(yǎng)具有重大意義。

1 《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程一體化教學(xué)可行性分析

《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》是一門工程性、實(shí)踐性以及技術(shù)性很強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)中理、實(shí)分離，理論實(shí)踐相脫節(jié)，且在講授知識(shí)的過程中教師起主導(dǎo)地位，忽略了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。此門課程主要是培養(yǎng)學(xué)生的相關(guān)技術(shù)，因此在課程進(jìn)行過程中會(huì)有大量的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。而一體化教學(xué)主要是將理論與實(shí)際相結(jié)合，此種一體化教學(xué)的模式應(yīng)用于《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》類型的課程中能夠更好的鍛煉學(xué)生理論實(shí)際相結(jié)合的能力。此門課程的教學(xué)場所主要是實(shí)驗(yàn)室，老師在教學(xué)過程中要做到以學(xué)生為主體，教師起引導(dǎo)作用，對(duì)于學(xué)生操作過程中存在的問題要進(jìn)行集中講解，在最大限度上調(diào)動(dòng)學(xué)生操作積極性，讓其能夠切實(shí)感受到動(dòng)手操作的樂趣以及取得成功后的成就感。同時(shí)，高等院校內(nèi)的學(xué)生在思維能力以及動(dòng)手能力上都相對(duì)較為活躍，因此針對(duì)此類學(xué)生開展一體化教學(xué)具有合理性。

2 《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》一體化教學(xué)中存在的問題

上文中主要分析了《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程開展一體化教學(xué)的可行性，從理論上來講，此種教學(xué)方式在培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人能力方面具有很大優(yōu)勢，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，若不能充分把握一體化教學(xué)理念，同樣也會(huì)引發(fā)多種教學(xué)問題。目前單片機(jī)教學(xué)中普遍存在以下問題。

2.1 教師教學(xué)手段較為單一

在實(shí)際教學(xué)過程中，無論是對(duì)于理論知識(shí)的講解還是引導(dǎo)學(xué)生開展的實(shí)操演練，教師在課上都要做到以學(xué)生為主體，自身則主要起到組織、引導(dǎo)學(xué)生開展一系列教學(xué)活動(dòng)的作用，此種要求同樣是新課程改革標(biāo)準(zhǔn)中的重要內(nèi)容。但在教學(xué)過程中，部分教師仍然保有傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，大搞一言堂，滿堂灌的教學(xué)模式，此種模式不僅對(duì)于學(xué)生的專業(yè)技能無益，從長遠(yuǎn)來看，此種教學(xué)模式同樣不利于師生之間友好關(guān)系的形成，學(xué)生在課上的積極性會(huì)被削減，因而影響其學(xué)習(xí)成績以及教師的教學(xué)效率，此處內(nèi)容再一次說明了應(yīng)用正確的育人理念進(jìn)行教學(xué)改革重要意義。

2.2 重理論輕實(shí)踐

在具體教學(xué)階段，教師對(duì)于整堂課程的教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置與把控往往存在問題，部分教師在課上花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行理論知識(shí)講解與少量硬件仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，先理論后實(shí)踐教學(xué)，或理論與實(shí)踐教學(xué)分階段交叉進(jìn)行，造成長期以來單片機(jī)教學(xué)理論與實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)。加之許多學(xué)校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)資源相對(duì)比較匱乏，多以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱為主，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)也僅僅體現(xiàn)在為數(shù)不多的幾個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)上。許多情況下，學(xué)生只是依照老師給出的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行簡單連線，有些同學(xué)直接將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的源程序調(diào)出來運(yùn)行一下就算完成任務(wù)了。整個(gè)課程結(jié)束后，許多學(xué)生也未能真正了解清楚單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全過程，不會(huì)使用仿真軟件調(diào)試程序的同學(xué)也不在少數(shù)，甚至連單片機(jī)開發(fā)工具如硬件仿真器、編程器的用途都不知道。

但在實(shí)驗(yàn)室展開的教學(xué)中，針對(duì)《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程而言，要想學(xué)好此門課程，其需要學(xué)生進(jìn)行多次、長時(shí)間的實(shí)踐操作，教師的授課方式顯然對(duì)于教學(xué)重心的認(rèn)知有誤。

2.3 考核方式太局限

當(dāng)前，相當(dāng)多的院校《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程考核方式是以理論測試為主，采用閉卷考試的模式，所考的內(nèi)容都是一些基本的原理和概念等理論知識(shí)，多數(shù)題目也都是一些記憶性的基礎(chǔ)知識(shí)，通過期末閉卷考試來評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。這種考核方式存在一定的局限性，學(xué)生為了應(yīng)付考試不得進(jìn)行死記硬背，記憶各種概念和程序，考核結(jié)果不能真實(shí)客觀的反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)技能操作水平，無法全面考核學(xué)生的實(shí)踐能力，導(dǎo)致考核結(jié)果不具有客觀性。

3 《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》的一體化教學(xué)過程

針對(duì)此門課程開展的一體化教學(xué)固然有眾多優(yōu)勢，但結(jié)合上文內(nèi)容來看，若教師對(duì)于教學(xué)模式應(yīng)用不當(dāng)，不僅不會(huì)提升教學(xué)效率，反而會(huì)引起教學(xué)成績的下降。基于此，下文詳細(xì)論述了《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程中應(yīng)用一體化教學(xué)模式的過程，分幾方面進(jìn)行說明：

3.1 主要教學(xué)步驟

為不斷加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，基于學(xué)習(xí)通平臺(tái)，構(gòu)建《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程資源，將翻轉(zhuǎn)課堂、分組教學(xué)應(yīng)用于該課程一體化教學(xué)過程。任務(wù)書在課前發(fā)布，學(xué)生獨(dú)立自主查閱資料并進(jìn)行分組討論形成討論結(jié)果上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái)。課中學(xué)生講解任務(wù)實(shí)施方案，教師講解有爭議的知識(shí)點(diǎn)，補(bǔ)充完成理論教學(xué)，學(xué)生根據(jù)教師知識(shí)點(diǎn)講解進(jìn)行項(xiàng)目重新完善后實(shí)踐操作，硬件焊接，軟件編程完成作品。教師過程考評(píng)，對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行評(píng)價(jià)提出意見。課后布置練習(xí)進(jìn)行鞏固操作。

具體實(shí)施如下：

（1）課前預(yù)習(xí)，教師通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布本次課學(xué)習(xí)任務(wù)：①觀看微課程的視頻并完成相應(yīng)習(xí)題測試；②發(fā)放項(xiàng)目任務(wù)書，學(xué)生分組查閱資料形成任務(wù)原理圖方案及調(diào)試流程圖上傳至平臺(tái)。教師根據(jù)教學(xué)平臺(tái)中課前預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)反饋，及時(shí)調(diào)整教學(xué)重難點(diǎn)，從而達(dá)到預(yù)習(xí)目的。

（2）課中導(dǎo)學(xué)，該過程主要實(shí)施如下：①下達(dá)任務(wù)，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容，一般會(huì)有訓(xùn)練任務(wù)的提出，其主要是為了鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，課上教師對(duì)于任務(wù)的下達(dá)同時(shí)也是在應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)模式，此種教學(xué)模式應(yīng)用到了逆向教學(xué)模型，讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)能夠提高其課上專注度；②任務(wù)實(shí)施，教師可令學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行簡單的設(shè)想與設(shè)計(jì)，在不講的情況下讓學(xué)生進(jìn)行自主操作探究，從而充分發(fā)揮出學(xué)生在課堂上的主體性。③教學(xué)評(píng)價(jià)，在教學(xué)的末尾，還應(yīng)設(shè)置人任務(wù)完成評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，通過學(xué)生的操作成果以及操作過程，展開具體的教學(xué)評(píng)價(jià)，要讓學(xué)生能夠切實(shí)了解到操作過程中的正確以及不足之處，加深學(xué)生對(duì)操作技能的熟練程度，同時(shí)也對(duì)學(xué)生的自主表達(dá)能力進(jìn)行了培養(yǎng)。但在此環(huán)節(jié)，教師應(yīng)注意對(duì)于學(xué)生任務(wù)完成后的評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)主要以鼓勵(lì)為主，在不斷的激勵(lì)下培養(yǎng)學(xué)生操作上的自信心，此種方式不僅有利于學(xué)生今后對(duì)《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程的學(xué)習(xí)，而且對(duì)于良好師生關(guān)系的構(gòu)建也有助推作用。

（3）課后鞏固，在學(xué)習(xí)通發(fā)布課后測試題，鞏固本次課學(xué)習(xí)內(nèi)容。

3.2 具體教學(xué)案例分析

上述觀點(diǎn)中主要介紹了一體化教學(xué)的大致流程，下文中結(jié)合單片機(jī)具體教學(xué)案例進(jìn)一步說明在此門課程教學(xué)中應(yīng)用一體化教學(xué)模式的辦法。

本文主要引用了單片機(jī)操作中的跑馬燈設(shè)計(jì)的案例，對(duì)于此種知識(shí)的學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生在今后的工作中對(duì)舞臺(tái)燈、廣告燈實(shí)現(xiàn)良好的控制，在課上其只是通過單片機(jī)，對(duì)此種技術(shù)進(jìn)行模擬，其需要學(xué)生綜合運(yùn)用各種指令程序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)控制要求，并熟練掌握跑馬燈控制系統(tǒng)中單片機(jī)外圍電路的實(shí)現(xiàn)方式，并能夠進(jìn)行自主調(diào)試與完善。

（1）項(xiàng)目主要設(shè)計(jì)思路。作為《單片機(jī)控制技術(shù)》課程中較為基礎(chǔ)的訓(xùn)練項(xiàng)目，其主要教學(xué)設(shè)計(jì)思路為：提出問題，導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容、項(xiàng)目展示、根據(jù)控制要求編寫程序、程序測試、發(fā)現(xiàn)問題，由教師進(jìn)行指導(dǎo)、學(xué)生再次對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化、問題解決、完成項(xiàng)目?？?cè)蝿?wù)以三個(gè)模塊的形式進(jìn)行搭接，其主要訓(xùn)練學(xué)生實(shí)現(xiàn)編程以及仿真和外圍電路的能力，最終使得學(xué)生能夠自主對(duì)單片機(jī)功能進(jìn)行開發(fā)。在操作過程中，單片機(jī)外圍電路以及編程方式都不是唯一的，此種模式能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，從而保障其以后更好的應(yīng)用技術(shù)。

（2）訓(xùn)練內(nèi)容的開展。跑馬燈是具體的，具有典型性的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)程序，在實(shí)際訓(xùn)練過程中，噓聲所設(shè)計(jì)的跑馬燈程序需要在按下啟動(dòng)控制開關(guān)后，歸路循環(huán)顯示D0-D1-D2……D0。實(shí)現(xiàn)此任務(wù)，需要學(xué)生首先進(jìn)行工作計(jì)劃的制定，根據(jù)項(xiàng)目要求對(duì)單片機(jī)外部接線方式進(jìn)行探究，并進(jìn)行程序的編制與燒錄，在調(diào)試程序的過程中發(fā)現(xiàn)問題，經(jīng)過自主探究以及教師指導(dǎo)后完成任務(wù)。細(xì)化來講，在實(shí)際教學(xué)過程中，教師需要將班上的學(xué)生功能進(jìn)行分組，在各小組得到具體的流水燈八位LED控制項(xiàng)目書后，要首先根據(jù)項(xiàng)目要求進(jìn)行分工，小組成員之間要分工協(xié)作，共同完成任務(wù)。分小組進(jìn)行教學(xué)的方式能夠提升學(xué)生之間的協(xié)作能力并且有助于學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)的打造，在最終的任務(wù)完成評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，教師對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)異的小組，還可設(shè)置一定的獎(jiǎng)勵(lì)，從而為下次上課時(shí)學(xué)生的積極性打基礎(chǔ)。完成任務(wù)書的下達(dá)與人員分工后，教師可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)展開巡視，針對(duì)學(xué)生的具體操作方式加以指導(dǎo)，在此過程中，教師要注意發(fā)現(xiàn)學(xué)生在操作過程中普遍存在的問題，如果問題較為集中，可統(tǒng)一進(jìn)行講解。在不斷的巡視、指導(dǎo)與講解過程中，幫助學(xué)生完成任務(wù)。

（3）項(xiàng)目評(píng)價(jià)。完成項(xiàng)目后，教師需要及時(shí)對(duì)學(xué)生完成項(xiàng)目的情況進(jìn)行相應(yīng)評(píng)價(jià)，此時(shí)的評(píng)價(jià)不應(yīng)只關(guān)注結(jié)果，教師還應(yīng)結(jié)合任務(wù)完成過程中其出現(xiàn)的問題以及對(duì)于問題的解決方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，還應(yīng)重點(diǎn)參考組員之間的協(xié)作情況，確保項(xiàng)目成果是由小組內(nèi)成員共同動(dòng)手完成。對(duì)于綜合表現(xiàn)優(yōu)異的小組要予以鼓勵(lì)，還可以讓小組成員上臺(tái)發(fā)言分享其任務(wù)完成的過程，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生在此門課程學(xué)習(xí)上的自信心。

3.3 一體化教學(xué)模式應(yīng)用的好處

綜合上文來看，一體化教學(xué)模式應(yīng)用于《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程中，能夠很好的鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，并培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。此種教學(xué)模式重在理論實(shí)踐相結(jié)合，而此門課程恰好是時(shí)時(shí)刻刻是需要學(xué)生動(dòng)手的課程，在學(xué)生的實(shí)操過過程中加入理論知識(shí)內(nèi)容的講解，達(dá)到輔助學(xué)生造作的效果，讓學(xué)生帶著問題操作，能夠更好的使其記住關(guān)鍵的理論知識(shí)。此種教學(xué)模式對(duì)于現(xiàn)代化技術(shù)型人才的培養(yǎng)十分有利。

4 結(jié)語

結(jié)合上文內(nèi)容，單片機(jī)具有強(qiáng)大的功能，對(duì)于此種設(shè)備理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作能夠在很大程度上對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力進(jìn)行鍛煉。但在具體應(yīng)用一體化教學(xué)模式展開教學(xué)時(shí)，教師要格外注意將學(xué)生置于課堂主體地位并且要能夠在實(shí)際訓(xùn)練中穿插理論教學(xué)內(nèi)容，確保學(xué)生專業(yè)技能的提升。通過在教學(xué)模式上不斷進(jìn)行改革與提升，源源不斷地為國家輸送高質(zhì)量的專業(yè)技能型人才，助力國家發(fā)展。