摘要：高職技術(shù)教育對于培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才起著非常重要的作用，單片機(jī)課程是高職院校電子信息專業(yè)中核心課程之一，其教學(xué)成果的重要性不言而喻。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，會存在很多影響教學(xué)進(jìn)程的缺點(diǎn)與不足。PBL教學(xué)法是一種以學(xué)生為中心導(dǎo)向的新型科學(xué)教育方式，并且其討論互動(dòng)的模式非常適于單片機(jī)課程的教學(xué)。經(jīng)過多家高校的實(shí)踐也證實(shí)了，PBL教學(xué)法應(yīng)用在高職單片機(jī)課程教學(xué)中可以達(dá)到非常好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)法;高職院校;單片機(jī)課程教學(xué)

中圖分類號：TP181 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）33-0168-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

單片機(jī)的技術(shù)是支撐我國“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略的重要的基礎(chǔ)技術(shù)，所以也成了高職電子信息類專業(yè)的核心課程之一。本文在分析了高職單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對在單片機(jī)課堂上運(yùn)用PBL教學(xué)法可能存在的問題和遇到的難點(diǎn)進(jìn)行了剖析，隨后本文講述具體PBL的實(shí)施過程，給出了PBL在高職單片機(jī)課堂中的解決問題的方式。PBL教學(xué)法通過學(xué)生分組討論，對課題進(jìn)行實(shí)踐研究，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自主提出問題之后主動(dòng)尋求答案，此種教學(xué)方法是非常適用于高職單片機(jī)課程教學(xué)的。同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作、探索創(chuàng)新的綜合能力。

1 PBL教學(xué)法的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

PBL教學(xué)法早在1969年就已經(jīng)被創(chuàng)立出來了，它的主要核心內(nèi)容就是將學(xué)生作為教學(xué)過程中的中心，把學(xué)生所產(chǎn)生的問題作為教學(xué)基礎(chǔ)，教師所發(fā)揮的作用則是在旁引導(dǎo)，在課堂上組成討論小組的形式讓學(xué)生互動(dòng)起來。這種教學(xué)方法相較于傳統(tǒng)的填鴨式的授課方法要優(yōu)化很多，教學(xué)的效果良好[1]?，F(xiàn)在PBL教學(xué)法在國外發(fā)展的態(tài)勢良好，已經(jīng)有非常多的學(xué)校廣泛普及起來。在國內(nèi)最先應(yīng)用到PBL教學(xué)法的院校為醫(yī)學(xué)院校，我國是從1986年開始引進(jìn)此種教學(xué)方法，所以起步相對于國外較晚。起先是國內(nèi)各大醫(yī)學(xué)高校在積極研究與運(yùn)用PBL的教學(xué)方法，后來逐漸延伸到其他領(lǐng)域，如生理學(xué)、護(hù)理學(xué)和計(jì)算機(jī)教育等等。在應(yīng)用過程中總結(jié)問題并加以改善，促使國內(nèi)的此種教學(xué)方法得到很好的提高。經(jīng)過許多的研究與實(shí)例證明，此種教學(xué)法確實(shí)要比過去的傳統(tǒng)教學(xué)法效果顯著，同時(shí)還增加了學(xué)生們的參與感與自主創(chuàng)新的能力，對教育教學(xué)起到了非常好的作用。

2 高職單片機(jī)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

單片機(jī)應(yīng)用的課程是高職院校中信息電子專業(yè)的核心課程之一，它對于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能起到至關(guān)重要的作用。在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)，學(xué)生先要學(xué)習(xí)單片機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)，之后還需要學(xué)習(xí)C語言，這樣才可以熟練掌握對單片機(jī)系統(tǒng)的操控，之后還需要深入學(xué)習(xí)單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼和安裝調(diào)試的技能。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，只能做一些用來驗(yàn)證知識的實(shí)驗(yàn)，是很難讓學(xué)生完全掌握應(yīng)用與實(shí)踐操作能力的。目前對這種教學(xué)模式也進(jìn)行了改革，但是改革的同時(shí)也出現(xiàn)了一些問題。比如：學(xué)生雖然提高了實(shí)際動(dòng)手操作的能力，卻因?yàn)槔碚撝R枯燥而缺乏對理論基礎(chǔ)的自我學(xué)習(xí);目前情況下可以提供真實(shí)項(xiàng)目資源的企業(yè)與學(xué)校教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并不是非常匹配;在改革的教學(xué)模式中無法充分地將課程和企業(yè)的需要相結(jié)合，所以在培訓(xùn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新探索的方面效果不甚理想;在課堂中雖然是分成小組進(jìn)行研究的，但是大多的任務(wù)都是學(xué)生個(gè)人完成，團(tuán)隊(duì)之間缺乏互動(dòng)交流，所以作業(yè)完成的質(zhì)量也不是很好。這些問題亟待解決，在單片機(jī)課程教學(xué)中引入更加合理的教學(xué)方法是非常必要的，在近些年教育工作者的研究過程中發(fā)現(xiàn)，PBL教學(xué)法是非常適用單片機(jī)課程教學(xué)的。

3 PBL教學(xué)法運(yùn)用在高職單片機(jī)課程教學(xué)中的難點(diǎn)

在目前國內(nèi)的教育形式下，將PBL教學(xué)法運(yùn)用在高職單片機(jī)課程的教學(xué)中還是會存在一定難度的。首先，此種教學(xué)法的引進(jìn)勢必要將教師的專業(yè)素質(zhì)和教學(xué)手法有所提高。因?yàn)檫@種教學(xué)方法是開放的形式，所以對教師能力水平的要求就會更高。教師應(yīng)該對教學(xué)大綱以及每位學(xué)生的狀態(tài)和特點(diǎn)都熟悉掌握，之后有針對性地將課程中重要的和難懂的地方整理出來，之后規(guī)劃小組討論的大綱，并且事先找好合適的例題。這就要求教師不僅具備靈活運(yùn)用知識的能力，而且需要有及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，同時(shí)還應(yīng)具有敏捷的思維和良好的組織能力[2]。其次，是針對學(xué)生方面的難題。要想將PBL成功地開展下去，學(xué)生們的配合是必不可少的。這就要求學(xué)生要具有自主學(xué)習(xí)的意識和能力，并且成功完成學(xué)習(xí)角色的轉(zhuǎn)換，從被動(dòng)的聽講者到主動(dòng)的參與者。最后要面臨的問題，就是高校的資源情況。對于PBL來說，全面完善的教學(xué)資源是非常重要的支持。學(xué)校要引進(jìn)一些專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并且通過網(wǎng)絡(luò)等多方面全力為學(xué)生搜集大量的參考資料，這樣才能為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供充分的資源基礎(chǔ)和保障?？傮w來說，在單片機(jī)應(yīng)用課程中運(yùn)用PBL教學(xué)法仍需要大量的實(shí)踐研究，并且在探索中不斷完善適合國內(nèi)高職院校的PBL教學(xué)方法[3]。

4 PBL教學(xué)法在高職單片機(jī)課程教學(xué)時(shí)的具體運(yùn)用方法

4.1實(shí)施PBL教學(xué)法前的準(zhǔn)備工作

在展開PBL之前，教師要提前做好充分地準(zhǔn)備。一個(gè)好的準(zhǔn)備工作是PBL教學(xué)成功的必要條件。準(zhǔn)備的第一步就是先將學(xué)生分組。通常此類的教學(xué)方式都是六位同學(xué)為一組的，每個(gè)組在分配人員上要注意合理性，采用組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的方式，即將學(xué)習(xí)能力強(qiáng)與學(xué)習(xí)能力較弱的同學(xué)穿插搭配地分布起來，這樣使得每組的平均水平不會相差太多。教師在分配小組的過程中也要參考學(xué)生們自己的意愿，有些時(shí)候?qū)W生可以自己報(bào)名主動(dòng)要求加入某個(gè)小組。之后要在小組中選出骨干：一個(gè)組長和一個(gè)記錄員。組長主要是協(xié)助老師進(jìn)行組織管理等工作;記錄員的責(zé)任則是記錄本小組討論的具體過程細(xì)節(jié)，如時(shí)間、發(fā)言內(nèi)容和討論結(jié)果等。在分配好小組之后，就要做篩選問題的工作準(zhǔn)備了。在此類教學(xué)過程中的問題都要是開放性且真實(shí)的，同時(shí)要具有一定的復(fù)雜性，這樣學(xué)生們才會覺得更加有趣，愿意深入挖掘。還要注意提出的問題需與課程中所學(xué)的概念知識相結(jié)合，同學(xué)們在動(dòng)手實(shí)踐的過程中，經(jīng)過自己的思考總結(jié)，最終找到真正的答案。最后在設(shè)置問題時(shí)要注意結(jié)合理論課程的進(jìn)度，讓學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)與繪制，并且制作出流程圖。有些情況下，課程還會要求學(xué)生做出真實(shí)的裝置，并加以展示[4]。

4.2 實(shí)施PBL教學(xué)法的過程

PBL教學(xué)法具體實(shí)施的過程一般分為三步。第一，教師給出課題。給出課題的時(shí)間要設(shè)置在準(zhǔn)備進(jìn)行PBL教學(xué)前一堂課的末端，這樣學(xué)生們才可以有足夠的時(shí)間進(jìn)行思考與準(zhǔn)備。教師應(yīng)該多提供些題目，一般在八個(gè)左右，這樣學(xué)生組成的小組可供選擇的課題會比較多，學(xué)生也會對自己選擇的課題更加感興趣。之后學(xué)生會利用自習(xí)或者課外的時(shí)間為此堂課做準(zhǔn)備，他們可以自己主動(dòng)地去查找資料，之后將課程完成所需要的步驟設(shè)計(jì)出來。與此同時(shí)，也要制定出相應(yīng)的討論規(guī)則，比如要求每個(gè)小組成員都要參加討論等，記錄員將整個(gè)過程中每個(gè)成員發(fā)言的內(nèi)容都會進(jìn)行記錄，之后根據(jù)大家的表現(xiàn)情況進(jìn)行成績考核。第二，在每個(gè)小組進(jìn)行討論實(shí)踐之后，要在每個(gè)小組中選出一個(gè)代表公開發(fā)言，這位代表將本次課題的設(shè)計(jì)以及完成過程中所遇到的問題都分享出來，并且講解遇到這些問題時(shí)本小組內(nèi)部是如何進(jìn)行處理解決的。同時(shí)每堂PBL課進(jìn)行教學(xué)時(shí)，各個(gè)小組所選出來發(fā)言的代表必須是不同的，保證每位同學(xué)都有發(fā)言的機(jī)會，這樣可以增加學(xué)生的參與性和互動(dòng)感，也鍛煉了學(xué)生獨(dú)立思考和語言表達(dá)能力。在每組代表人都發(fā)言完畢后，其他學(xué)生可以提出問題，并且羅列出大家普遍都存在的問題再進(jìn)行討論分析。第三，PBL最后的部分就是需要教師的點(diǎn)評。教師在此類教學(xué)中起到引導(dǎo)啟發(fā)和總結(jié)評論的作用。在每個(gè)小組都完成反饋之后，教師需要對本堂課進(jìn)行總結(jié)，并將學(xué)生在實(shí)踐討論過程中遇到的難點(diǎn)、困惑進(jìn)行分析和解答，對重點(diǎn)知識進(jìn)行著重地講解，并將本節(jié)課所涉及的理論知識加以升華總結(jié)。

4.3 運(yùn)用PBL教學(xué)法解決問題的方式

在PBL教學(xué)中解決問題的方法大致分為三種：第一種是比較基礎(chǔ)的問題，這類問題主要是一些基礎(chǔ)性知識點(diǎn)，學(xué)生理解起來是比較容易的，其相應(yīng)的難度也不會很高。當(dāng)遇到這種問題時(shí)，可以采用學(xué)生自主研究討論的方式進(jìn)行解決。這樣的方法也是充分體現(xiàn)了PBL的宗旨，將學(xué)生作為教學(xué)的中心，學(xué)生通過自己的努力與實(shí)踐來找到答案。這種方式可以很好地提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，并且在解決問題的過程中進(jìn)行思考，對這些基礎(chǔ)的知識點(diǎn)理解更加深入透徹，從而使記憶也更加深刻，如此學(xué)習(xí)到的知識將更加地牢固，不易被遺忘。第二種問題較第一種則有些升級，這種問題多是帶有些提高性質(zhì)的，或者是需要模仿以及研發(fā)的問題。此類問題的解決方法及過程不一定是規(guī)定不變的，所以可能會產(chǎn)生很多種解決方案。學(xué)生可以在這些解決方案中進(jìn)行對比研究，在每個(gè)小組內(nèi)部進(jìn)行討論，讓學(xué)生在討論、比較、研究中選擇最可取的方案，學(xué)生在討論的過程中可以充分提高自身解決問題的能力。同時(shí)以小組的形式進(jìn)行討論可以使學(xué)生之間的全力配合能力加強(qiáng)，更加具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神與溝通能力。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)到了專業(yè)技能的同時(shí)也更具有集體主義精神，將來進(jìn)入工作崗位也可以更加適應(yīng)企業(yè)的需求。在小組內(nèi)部討論時(shí)，學(xué)生都可以各抒己見，充分表達(dá)自己的思想與建議，最后大家共同總結(jié)出最好的方案。在這個(gè)過程中，學(xué)生對于專業(yè)知識點(diǎn)的理解會更加深刻，并且對重點(diǎn)和難點(diǎn)知識掌握得更扎實(shí)。通過學(xué)生之間的溝通協(xié)作，成績較優(yōu)異的學(xué)生也可以幫助基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生共同進(jìn)步，同時(shí)這些基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生也可以通過此次課堂的參與互動(dòng)，學(xué)習(xí)和借鑒優(yōu)秀學(xué)生解決問題的能力，這樣班級整體都可以獲得提高。第三種方法是由教師進(jìn)行總結(jié)。在PBL教學(xué)法中，教師由“主角”轉(zhuǎn)換成“配角”，整個(gè)課堂過程是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，教師在課堂的結(jié)尾處進(jìn)行全面的總結(jié)。在總結(jié)時(shí)，首先要對此次學(xué)生制定出來的解決方案進(jìn)行評判，然后分析整個(gè)解決問題的過程，最后為學(xué)生掌握知識的情況加以評估。評判解決方案時(shí)，就是在小組討論之后，教師要針對討論結(jié)果是否正確給出學(xué)生明確的結(jié)果，這樣可以使學(xué)生對正確的結(jié)果有清晰地認(rèn)知，如有錯(cuò)誤可以及時(shí)改正。分析過程的步驟是針對一些沒有固定過程或者答案的問題而設(shè)定的，這樣解決方案評估起來就要結(jié)合多方面綜合思量，找出最佳的解決方案和過程。這種方式可以讓學(xué)生充分地拓展思維，并對知識的理解更加靈活。對學(xué)生的評定最好的效果是對學(xué)生進(jìn)行抽查提問，了解學(xué)生對本堂課程知識的掌握程度。因?yàn)镻BL是學(xué)生自主的學(xué)習(xí)模式，這樣每個(gè)學(xué)生參與其中的程度定然不會相同，達(dá)到的學(xué)習(xí)成果也必然會有所差異。教師通過抽查的方式了解學(xué)生們掌握知識的情況，方便及時(shí)輔導(dǎo)與講解。

具體案例：1）假設(shè)問題是：SW AP A指令的功能是什么？這種情況就屬于基礎(chǔ)的知識點(diǎn)問題。這就需要學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)與討論了解SW AP指令的具體功能是什么。2）如果問題是：R1在程序中可以起到什么作用？是否可以刪除MOCRI，A？此類問題則屬于提升型問題，是需要學(xué)生進(jìn)行小組討論并且研究出最合適的解決方案的。像本條問題可以先解決R1的問題，那么下面R2、R3的問題自然就容易理解并找出答案。3）還有一種是模仿類的問題，這種問題是需要學(xué)生在充分掌握了基礎(chǔ)知識之后再進(jìn)行模仿，達(dá)到舉一反三的能力。比如：說出共陽極數(shù)碼管的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和相關(guān)指令。這個(gè)問題則需要學(xué)生先掌握此類電路的設(shè)計(jì)和編程的要點(diǎn)，然后再將知識融會貫通，進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。

5 結(jié)束語

PBL教學(xué)法在單片機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究不會止步于此，教育工作者仍會對它進(jìn)行大量的實(shí)踐和研究的。目前PBL在教學(xué)中已經(jīng)取得了喜人的成績，大多數(shù)學(xué)生的反饋都是非常適應(yīng)，并且在其中學(xué)習(xí)到了許多思考和行為的能力。這種教學(xué)方式不僅提高了學(xué)生對知識的認(rèn)識，還加強(qiáng)了人文素養(yǎng)，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)合作和勇于創(chuàng)新的精神，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交回學(xué)生手中，教師在旁作引導(dǎo)與總結(jié)的工作，課堂更加生動(dòng)、活躍，學(xué)生的積極性更加高漲。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳帥華，許艷英，湯勇.PBL教學(xué)法在高職教育的單片機(jī)課程教學(xué)過程中的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2013，26（5）：129-130.

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作者簡介：岳麗穎（1988-），女，河南鄭州人，碩士，物聯(lián)網(wǎng)教研室主任，助教，研究方向：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，嵌入式開發(fā)，RFID識別技術(shù)。