张婷婷
聊城职业技术学院,山东省,聊城市,252000
摘要:单片机课程是工科类一门核心课程,在学生课程体系中占据重要地位。同时,常规的弱电控制都可以利用单片机来实现,因此它在学生实践中应用非常广泛。单片机课程学习效果好坏直接影响学生的下一步学习及工科实践创新能力的培养。但是,现在单片机教学方法老旧,不少还采用填鸭式教学方法,而单片机本身需要各方面知识的融合,比如:模拟电子技术、数字电子技术、C语言,甚至包括汇编语言等,因此这种教学方法的效果比较差。课堂上,学生没有学习兴趣,积极性差,本课程的教学质量无法得到保证。因此,将项目法引入到单片机课程教学中,可以激发学生的学习兴趣,体现单片机课程的工程应用能力,具有一定的实际意义。
关键词:单片机;项目法;教学
引言
单片机属于最基础的一门课,不但可以在智能仪表、家用电器、工业、计算机、AI等各个领域有广泛的应用,也同时是一门集电子技术、编程技术、软硬件结合的一门课。结合大数据、大扶贫政策,作为一门理论和实践都很强的课程,通过改进教学项目提升学生学习兴趣、提高学生实践技能;为经济建设培养合格的技能人才。
一、项目化教学的应用
在进行项目化教学过程中,教学内容是以项目为主体,项目内容设计教师应结合教学资源和教学目标,做好对教学的项目进行解析,设置项目要素,将项目与设计课程课题内容之间的关系理清楚,做好项目定位。根据项目内容对学生们进行分组,让学生们根据项目任务进行具体化,引导学生们把项目任务融入产品设计中,从而完成实施项目任务。分组进行是为了让不同兴趣、不同学习能力和不同认知能力的学生们相互促进,相互进步,相互启发,以提高教学效率和教学效果,因此要科学性和合理性的进行分组。
二、单片机课程现状及存在的问题
(一)、教学方式陈旧
大部分高校在理论教学时通常会先讲解基础知识,之后再进行实践教学。尽管这一模式的知识体系、思路较为清晰,但过于机械化。同时,教学的辅助手段较为单一,无法具体呈现教学内容,使学生的学习兴趣无法得到充分的调动。当前的实践教学形式过于单一,实践教学时多以单片机实验箱为平台,并以验证性实验为主。学生在做相关实验时,大多遵循教师讲授的实验步骤或教材,缺少对程序流程、代码的分析。对于一些涉及到电路硬件的实验,也只是遵照教材的内容在实验箱上进行简单的连线操作,缺少对实验电气图的完整规划与设计。受实验条件的限制,学生过于注重实验的结果,忽略了对硬件的规划与设计以及软件的调试等。
(二)、重理论,轻实践
将单片机课程仅当作一门普通教学课程来讲授在很多高校的教学过程中仍然存在,不能真正认识到单片机课程的特殊性,忽略了这是一门技术课。仍然是按照既定的课程内容,先理论分析讲解、后试验箱操作验证,学生只能按照教师讲授的内容被动的接收知识,尤其对于基础较差、学习能力不强的高职学生而言,教学效果得不到保障。高职学生更应该注重技能的应用能力培养。
(三)、教学内容复杂,加大了教学难度
传统的单片机教学多以单片机结构为教学主线,首先,讲解单片机的硬件结构;其次,讲解指令、软件编程等;最后,讲解单片机的系统以及各种元器件的应用。这种教学体系或结构影响学生的接受与理解。此外,由于单片机课程的复杂性与抽象性,对学生的进一步理解与学习产生了一定的阻碍,在影响教学效果的同时,也加大了教学的难度。
三、单片机课程项目法教学策略
(一)、合理选择项目
(1)项目要紧紧抓住单片机课程的教学内容及关键知识点,项目由简单到复杂,由单个知识点到多个知识点的综合,而且要与学生本身专业的知识点融合相关;如果是通信专业工程的学生,可考虑加入无线通信方面的控制,如果是测控技术专业的学生,可融合传感器的使用。(2)项目的必须来源于生活、企业,紧随时代脚步,可考虑解决现代城市中的交通、智能家居、消防等等,并融合现代最新技术(如:物联网、大数据、5G、机器人、北斗等等)。此类项目不仅可提高学生的兴趣,也可拓宽视野,并为其就业打下一定基础。
(二)、建设一体化课程教学体系
要实现“教、学、做”一体化教学,选择合适的教学内容才是课程教学的关键,具体实施步骤将按照学科技能竞赛的思想开展。首先,发布课程主题,分配项目任务具体内容;其次,教师带领学习分析项目内容,研究解决方法,梳理项目相关知识点;再次,通过教师手把手现场操作,演示项目任务具体实现过程,帮助学生理解、消化、吸收相关知识点;最后,将项目内容按难易程度分成多个题目,指导学生逐步独立操作实现项目设计过程,针对有需要的学生可以添加扩展内容。以此步骤实现“教、学、做”一体化过程的实施,这样不仅提高学生的学习主动性和积极性,同时学生可以熟悉实际项目开发流程。
(三)、完善教学方法,调动学生的积极性与主动性
单片机的课程与教学内容枯燥、乏味,无法使学生产生学习动力与兴趣。教师在教学活动中,应注重培养学生的学习兴趣及调动学习主动性,以便学生更为深入的学习。教师可以挑选一些涉及到教学内容的案例、或与实际内容相关的例子,分析教学内容,并进行讨论,指导学生在理解教学内容的基础上,理清教学重点。此外,教师要改进自身的教学方式,并利用新的教学方法,如讲授法、讨论法以及指导法等,以加深学生对教学内容的理解。
(四)、增加自主实训环节
在以往的设计环节,学生大多是以教材中的例子为实训项目,按部就班的学习。学生掌握知识方面是没有问题的,但是缺少了应用能力的培养,创新能力不足。在教学过程中,发现很多学生还是非常会动脑筋的,只是由于我们的实训设备都是成套的,只能提供固定的实训项目,无法轻易扩展实训项目。并且学生在实训平台上只是连连线,组合一下实训模块,学生对硬件设计这一块缺少实训。其实现在的电路设计软件都非常多,比如常用的proteus。在学习的初期,硬件、软件都比较简单,可以让学生通过学习proteus完成原理图设计、电路分析仿真、编程代码的调试仿真等。proteus仿真和实训设备相结合,让学生对硬件电路设计、如何编程写程序,并且能看到结果,仿真结果与同样实物硬件的运行结果对比。就能对理论知识更容易理解和掌握。电路复杂的时候就可以先用proteus进行仿真实训,然后制作成相应的硬件电路。
结束语
想要有效提高单片机教学质量,不仅需要教师和学生的共同努力,还需要具备较高专业性的教学计划和教学措施,这样才能为社会培养大量能够满足社会现代化发展需求的专业人才。单片机课程作为目前我国高校信息类专业和电子类专业的核心课程之一,对信息类专业和电子类专业课程体系的完善起到了重要作用。因此相关人士应该对单片机进行全面改革,使课程内容能够满足时代发展需求,课程体系具有较高科学性,教学方法具有较高先进性,实验条件具有较高完善性。长此以往,不仅能够使单片机课程教学水平得到提高,而且还能进一步促进学生专业能力的提升。
参考文献
[1]张佳贤.基于中职学校中的单片机项目式教学改革探索[J].科技资讯,2018,16(26):160+162.
[2]魏东旭,冯小勤.项目法在《单片机原理及应用》课程教学中的应用[J].高教学刊,2018(13):104-106.
[3]冯军,王玉林,蒋彦.单片机课程项目法提升学生工程实践能力的研究[J].价值工程,2018,37(09):159-160.
[4]黄月明.浅谈单片机项目教学法[J].课程教育研究,2017(38):16-17.
[5]潘娜,秦磊,王晓侃.单片机项目式一体化教学的探索[J].农机使用与维修,2017(09):72-73.