朱梅梅,徐東良,吳會(huì)青
(山東凱文科技職業(yè)學(xué)院,山東濟(jì)南 250200)
當(dāng)前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在涌現(xiàn),“一帶一路”“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換等重大戰(zhàn)略正在實(shí)施?!皬?fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”這三部曲奏響之后,我國(guó)新工科建設(shè)的大幕正式拉開(kāi)。新工科的內(nèi)涵是:以立德樹(shù)人為引領(lǐng),以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念,以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑,培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才。近年來(lái),為提高單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)效果,國(guó)內(nèi)各高校已經(jīng)在進(jìn)行該課程的改革。基于上述認(rèn)識(shí),本文立足于電子專(zhuān)業(yè)的《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程在工科實(shí)踐中的重要作用,提出了一些教學(xué)方法的改革,旨在提高本專(zhuān)業(yè)工程科技人才的培養(yǎng)水平[1]。
單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)是一門(mén)理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科,將匯編語(yǔ)言、微機(jī)接口知識(shí)和通信技術(shù)知識(shí)結(jié)合在一起。傳統(tǒng)的單片機(jī)課程教學(xué)一般立足于學(xué)科體系,比較注重課程本身的體系結(jié)構(gòu)和前后的邏輯關(guān)系,而無(wú)法兼顧教學(xué)方法的靈活運(yùn)用,因此學(xué)生學(xué)起來(lái)非常吃力,教師教起來(lái)也往往感覺(jué)很努力,但是效果不好。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)存在很多弊端。
傳統(tǒng)的單片機(jī)授課,以講述理論知識(shí)為主。本門(mén)課所涉及的理論知識(shí)比較多,包括單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、指令和軟件編程,然后是單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展和外圍器件的應(yīng)用,最后是總線(xiàn)和地址。而學(xué)生在之前僅有C語(yǔ)言、電路原理、數(shù)字電路和模擬電路的概念,所以學(xué)生短時(shí)間內(nèi)接受大量的理論知識(shí),雖然能夠機(jī)械記憶,但是根本無(wú)法理解。這種填鴨式的教學(xué)方式無(wú)疑是非??菰锓ξ兜?,所以,會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)本門(mén)課產(chǎn)生抵觸心理。在這種方式下,學(xué)生普遍反映單片機(jī)太難,以至于無(wú)法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果[2]。
好多學(xué)校在理論課程講授完成后,會(huì)安排兩周的課程設(shè)計(jì),然而,此時(shí)學(xué)生已經(jīng)將前期學(xué)過(guò)的理論知識(shí)遺忘,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)理論知識(shí)的鏈接,實(shí)驗(yàn)效果大打折扣。此外,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)也比較單一,無(wú)法使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)靈活掌握,對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用能力和綜合實(shí)踐動(dòng)手能力的提高作用不大。
教育部提出新工科的理念后,為單片機(jī)教學(xué)指明了方向。因此,教師要主動(dòng)借用新工科建設(shè)的東風(fēng),及時(shí)把握新工科建設(shè)背景下的新要求和新方向,轉(zhuǎn)變教育理念,優(yōu)化培養(yǎng)目標(biāo),更新課程體系,改造教育生態(tài),提高教師素質(zhì),改進(jìn)教學(xué)方法,完善保障機(jī)制。對(duì)單片機(jī)教學(xué)模式進(jìn)行改革,其特色可歸納為:改革課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu),改革教學(xué)內(nèi)容組織方式,改革實(shí)踐性教學(xué)設(shè)計(jì)方式,改革考核方式。
教學(xué)內(nèi)容的安排直接關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量,為了迎合新工科“培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才”的要求,必須對(duì)以往的課程內(nèi)容體系進(jìn)行改革。采用模塊化教學(xué),在每一個(gè)模塊中,先采用多媒體、案例教學(xué)方式講授理論知識(shí),然后還有針對(duì)單元模塊的小實(shí)驗(yàn)。例如:在單片機(jī)的I/O口這一模塊,講授完理論知識(shí),接著指導(dǎo)學(xué)生控制單燈閃爍,然后指導(dǎo)學(xué)生控制流水燈。通過(guò)這種方式,學(xué)生能夠即時(shí)將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐過(guò)程,既奠定了課程基本理論知識(shí),又訓(xùn)練了相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)基本技能,為下一步的技能提高打下了基礎(chǔ)。
為了加深學(xué)生對(duì)單片機(jī)原理的理解,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的綜合能力和實(shí)踐能力,確定了以設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革方式,將以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生思維能力的鍛煉。在課程的最后,啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。期間,不給學(xué)生提供硬件原理圖和程序,僅提供設(shè)計(jì)要求。學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)要求,自己查找資料,在Protel DXP軟件中,畫(huà)出電路原理圖,并焊接電路板,在Keil軟件中編寫(xiě)程序代碼,在Proteus軟件中畫(huà)出仿真電路圖,并將編寫(xiě)的程序下載到Proteus中進(jìn)行仿真。仿真通過(guò)后,將程序下載到電路板中。然后,進(jìn)行軟硬件調(diào)試。最后,根據(jù)前期的設(shè)計(jì),編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告。
由于單片機(jī)具有較強(qiáng)的應(yīng)用型和實(shí)踐性,以往以筆試為主的評(píng)價(jià)方式不能較好地體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。通過(guò)借鑒高校的改革經(jīng)驗(yàn),擬建立一種長(zhǎng)期跟蹤的考核制度。堅(jiān)持多樣化考核與多次考核相結(jié)合的方式;強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐的結(jié)合;根據(jù)課程考核改革模式,設(shè)計(jì)考核測(cè)評(píng)體系及考核評(píng)價(jià)指導(dǎo)。
本文在“新工科”工程人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)下,針對(duì)目前《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》的教學(xué)現(xiàn)狀,分析了該課程教學(xué)存在的弊端,提出了一些課程改革方法,分別從課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)、實(shí)踐性教學(xué)設(shè)計(jì)方式和課程考核方式方面進(jìn)行改革,以提高本門(mén)課程的教學(xué)效果,提高學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力,從而使人才培養(yǎng)的目標(biāo)更加符合新工科的要求。