張 暉
(南通航運職業(yè)技術(shù)學院 機電系,江蘇 南通 226010)
計算機的應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的普及,使得學生的學習方式和習慣也隨之改變,人們已越來越習慣采用互聯(lián)網(wǎng)查閱資料和學習,利用互聯(lián)網(wǎng)進行教學將是今后教育發(fā)展的方向。網(wǎng)絡(luò)的豐富性、方便性和快捷性是其他學習方式所無法比擬的。自2011年起,教育部也陸續(xù)發(fā)布了多項文件,明確了以提高質(zhì)量為核心的內(nèi)涵發(fā)展是目前高等教育的發(fā)展方向,其中一項重要的措施建設(shè)精品開放課程等優(yōu)質(zhì)教育資源,供高校學生和社會學員自主學習。[1]
在信息化的社會中,學生已經(jīng)能夠利用網(wǎng)絡(luò)接收信息和知識,了解技術(shù)發(fā)展的熱點和動態(tài),而教師需做的就是將課程從教室延伸到網(wǎng)絡(luò),在紛繁復雜的眾多信息中,給學生提供正確的方向和指導,進一步提高學生學習興趣和學習能力。本文將以“單片機技術(shù)”課程的建設(shè)為例,探討開放課程的建設(shè)思路和措施。[2]
(1)普遍性。單片機作為工業(yè)控制領(lǐng)域及民用生活中常用的一種控制器,其相關(guān)課程也是目前工科學校普遍開設(shè)的一門課程,涉及的專業(yè)有機電一體化、電氣自動化、應(yīng)用電子技術(shù)等多個專業(yè),幾乎涵蓋各行各業(yè)。單片機應(yīng)用覆蓋范圍廣,因此無論是專科還是本科,其相關(guān)課程都是一門非常重要的專業(yè)課。
(2)抽象性。單片機是一塊集成電路,在學習過程中,首先要了解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而該內(nèi)部結(jié)構(gòu)是看不見摸不著的,只能靠抽象思維去理解和想象,因此需要學員有較好的抽象思維能力。
(3)綜合性。單獨的一塊單片機是不能工作的,必須將單片機與其他外圍電路和芯片組成一個控制電路板,才能夠發(fā)揮其巨大的作用。在學習單片機的時候,需要學生具有良好的電路基礎(chǔ),對模擬電路、數(shù)字電路比較熟悉,能夠進行簡單的電路設(shè)計。由于單片機需要通過電路板才能夠工作,因此除了掌握電路原理圖設(shè)計外,學員還需具有PCB的設(shè)計能力,能夠熟練運用Protel或Altium Designer軟件,掌握PCB的設(shè)計規(guī)則和方法。另外,單片機運行的時候需要編寫程序,因此學員還必須具備程序的編寫能力,能夠利用C語言進行單片機控制系統(tǒng)程序的開發(fā)編寫工作。因此,單片機課程是一門綜合性很強的課程。[3]
(4)引導性。目前大多數(shù)學校單片機課程選用的都是51系列單片機。該系列單片機具有結(jié)構(gòu)典型、簡單易學的特點,是一款入門型的單片機。51單片機是微處理器大家族的一員,如果學員對單片機技術(shù)比較感興趣,那么他還可以繼續(xù)學習AVR、PIC等其他類型的單片機,進而學習ARM、DSP等嵌入性系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計,可以將單片機和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)作為以后從事工作的重要方向。因此,該課程對學員以后從事的職業(yè)具有重要引導作用。
傳統(tǒng)的單片機課程,在教學時采用的是課堂講授和實驗室做實驗的方法,這種方法很難吸引學生的學習興趣。隨著高職教育改革的深入,項目任務(wù)式教學、情境教學等方法的逐漸推廣,單片機的教學也引入了Proteus等仿真軟件,課程的靈活性、開放性得到很大提高。學生一邊學習,一邊通過仿真軟件進行練習,也提高了其學習興趣,設(shè)計與編程能力也大幅增強。但對一些對本課程感興趣的同學而言,課堂的教學內(nèi)容還是遠遠不夠的。所以,教師要趁著學生對單片機技術(shù)還比較感興趣的時候,對他們進行適當?shù)囊龑В堰@部分學生引到嵌入式系統(tǒng)的這條路上來,而這種引導僅靠課堂是遠遠不夠的,還需要建設(shè)資源豐富、內(nèi)容眾多、條理清晰的開放課程。“單片機技術(shù)”開放課程的總體架構(gòu)如圖1所示。
圖1 “單片機技術(shù)”開放課程總體架構(gòu)
隨著近年教學改革的深入,任務(wù)驅(qū)動的教學模式已經(jīng)得到了廣泛的認同,課程教材也由傳統(tǒng)教材往項目教材轉(zhuǎn)變。但由于課堂教學時間有限,許多教學項目和任務(wù)在課堂無法完成。因此可以通過開放課程平臺,在網(wǎng)絡(luò)中完成課程的部分內(nèi)容學習,在教材編寫過程中就應(yīng)該注意到這一點,教材與開放課程平臺要配套起來。課程教學與模式安排如表1所示。
表1 單片機技術(shù)開放課程教學內(nèi)容與模式安排
實訓室是高職教育的一個重要場所。根據(jù)在“做中學,學中做”的職業(yè)教育理念,高職教育中涉及到的專業(yè)課程,盡量要安排在實訓室進行上課。以往的單片機實訓室,以實驗箱和實驗臺為主,實訓項目都是封閉的,開放課程在實訓室建設(shè)上也要注重開放性,實訓設(shè)備要能讓學生自己動手組裝調(diào)試,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力。
我們建議摒棄傳統(tǒng)實驗實訓設(shè)備,單片機實訓室兩人一組,每組配電腦一臺,安裝Proteus軟件,實驗開發(fā)板一個,內(nèi)熱式電烙鐵一只,面包板及相關(guān)元器件一套,萬用板及相關(guān)元器件一套。教師通過Proteus進行教學,學生在訓練時可用面包板快速搭試電路。在課程結(jié)束前,可用萬用板自己設(shè)計焊接完成一個項目,通過這樣的訓練,學生能夠快速掌握單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程,并能夠充分調(diào)動學生的學習興趣。
開放課程的建設(shè)不能僅僅依靠一兩個人來完成,要依靠集體的的智慧和力量,因此教學團隊在課程建設(shè)中就顯得非常重要。在教學團隊的人員組成中,除了院系的專業(yè)課相關(guān)老師外,最好能有企業(yè)里的工程師參與進來,這樣可以使教學項目更符合企業(yè)的實際需要。
開放課程的學習平臺是網(wǎng)絡(luò),要做到學員在任何地方都能夠通過網(wǎng)絡(luò)來進行課程的學習和交流。因此,網(wǎng)站平臺的建設(shè)也是課程建設(shè)的一個重要組成部分。不同于以往精品課程的網(wǎng)站,開放課程的網(wǎng)站要具備實時更新和互動的能力,教師可以經(jīng)常將最新的教學資料、資源傳到網(wǎng)上,可以在網(wǎng)絡(luò)上布置學習任務(wù),學員可以通過學習論壇與其他學員、老師進行相互的學習交流。所以網(wǎng)絡(luò)平臺要建成動態(tài)的,具有后臺管理的功能。[4]
開放課程的建設(shè)是現(xiàn)代教育理念和現(xiàn)代教育技術(shù)手段的一種應(yīng)用?!伴_放”不僅僅是教育技術(shù)手段的開放,更重要的是教育理念的開放。作為一名教師,要時刻以學生為本,從如何更好地培養(yǎng)高技能高層次的人才出發(fā),從課程建設(shè)做起,認真學習領(lǐng)會高職教育的最新發(fā)展動態(tài),踏踏實實地做好課程建設(shè)工作。
[1]冷國華,邵曉陽,束鎖平.高職高專精品課程可持續(xù)發(fā)展研究[J].鎮(zhèn)江高專學報,2013(1):98-102.
[2]田少煦,李陵,劉運祥.基于現(xiàn)代教育技術(shù)的精品課程建設(shè)模式研究[J].中國電化教育,2011(12):89-93.
[3]周葆華,張群,操璟璟.“環(huán)境學”精品開放課程建設(shè)的認識與實踐[J].安慶師范學院學報(自然科學版),2012(4):120-122.
[4]鄧永輝.對國家精品開放課程的認識[J].黑龍江教育學院學報,2013(6):48-49.