一、面向市場、調(diào)查研究,做到心中有數(shù):
單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一大分支,在智能化產(chǎn)品開發(fā)中占有重要地位, 對市場的依賴性和影響都很大,兩者之間關(guān)系十分密切,要深化該門課程的改革 提高教學(xué)質(zhì)量,首先要通過市場調(diào)查,深入了解單片機(jī)的服務(wù)對象。
單片機(jī)作為智能化設(shè)備不可缺少的中央控制單元,又稱微控制器或微電腦。它是將微處理器和數(shù)據(jù)存貯器、程序存貯器以及輸入、輸出接口等部件集成在一塊芯片上,再與外圍電路芯片接口,通過系統(tǒng)擴(kuò)展和軟件編程構(gòu)成能夠獨(dú)立工作的微型計(jì)算機(jī),被嵌入到機(jī)電產(chǎn)品中去。
單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是,它不僅具有數(shù)字運(yùn)算和邏輯判斷的能力,而且還可擴(kuò)展為多樣化的通信接口,連接外圍電路芯片,發(fā)揮軟件優(yōu)勢。單片機(jī)的適應(yīng)性強(qiáng),能夠應(yīng)用到各種各樣的智能化設(shè)備中去。同時(shí),它還有體積小、價(jià)格低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),深受產(chǎn)品開發(fā)商的青睞。在當(dāng)今的市場上,從家用電器到儀器、儀表,從數(shù)控機(jī)床到工業(yè)過程的控制,從IT產(chǎn)業(yè)到兒童玩具,嵌入式單片機(jī)都已得到廣泛的應(yīng)用。在高校中進(jìn)行的各種電子設(shè)計(jì)競賽中,普遍利用單片機(jī)系統(tǒng)來解決技術(shù)問題,現(xiàn)高校的電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電機(jī)等專業(yè)都已普遍開設(shè)單片機(jī)課程。
單片機(jī)這個(gè)應(yīng)用學(xué)科是面向市場和高科技產(chǎn)業(yè)的,它的特點(diǎn)是應(yīng)用范圍廣,實(shí)用性強(qiáng)。單片機(jī)及其外圍芯片來自市場,開發(fā)后的產(chǎn)品走進(jìn)市場,因此單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用與市場需求有著密切的關(guān)系。教學(xué)與市場并不相同,但卻有著互相影響、互相促進(jìn)的關(guān)系。
二、市場調(diào)查后,思考的改革方法
《單片機(jī)原理》這門課程在我系開設(shè)以來,對普及單片機(jī)知識,增加學(xué)生知識面,開拓學(xué)生就業(yè)面,起到了積極有效的促進(jìn)作用。但是,《單片機(jī)原理》這門課程邏輯嚴(yán)謹(jǐn),內(nèi)容抽象,學(xué)起來艱苦難懂,講起來枯燥乏味,教與學(xué)都遇到了很大的困難。能否教好這門課程,也是對授課教師在學(xué)識、能力、技巧諸方面的一種嚴(yán)峻考驗(yàn)。面對挑戰(zhàn),我們積極探討與實(shí)踐,在網(wǎng)上查閱了大量相關(guān)資料,逐步探索到內(nèi)容教學(xué)法在這門課程教學(xué)中是確實(shí)可行、效果明顯的。應(yīng)當(dāng)積極探索、總結(jié)提高,進(jìn)一步提高《單片機(jī)原理》課程的教學(xué)效果。
我系開設(shè)《單片機(jī)原理》這門已經(jīng)有兩個(gè)學(xué)年,在這兩個(gè)學(xué)年的教學(xué)過程中,我按傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)法——以《教學(xué)大綱》為基準(zhǔn),以教材為基礎(chǔ),以教師為主體,教師上面講,學(xué)生下面聽為主要教學(xué)方式,以教材章節(jié)順序?yàn)榻虒W(xué)進(jìn)程,先講單片機(jī)概論、硬件;再講指令、語句、流程圖,最后舉幾個(gè)開發(fā)應(yīng)用實(shí)例。剛開始學(xué)生還感新奇有趣,可是隨著課程的深入學(xué)生越聽越糊涂,到后來是耐著性子也難以堅(jiān)持下去,上課就說話、開小差、或干其它事,課堂秩序無法維持,我也陷入陷入深深的苦惱之中……,面對這種局面,逼迫我在教法上探索出路。
首先,我改以理論教學(xué)為主變?yōu)橐岳碚撆c實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、以實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)方法,打破課堂教學(xué)按教材章節(jié)順序進(jìn)行的方式、變?yōu)橐詫?shí)驗(yàn)項(xiàng)目順序進(jìn)行。第一步:根據(jù)《單片機(jī)原理》課程的知識體系,設(shè)計(jì)出與各項(xiàng)內(nèi)容相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,調(diào)試通過,整理成實(shí)驗(yàn)報(bào)告;第二步:以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為教學(xué)內(nèi)容編成講義,以講義為主,教材為輔;第三步:課堂上圍繞本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,講清涉及的硬件、指令、編程方法、程序及達(dá)到的目的,要求學(xué)生達(dá)到基本理解的程度;第四步:對所講的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在實(shí)驗(yàn)室利用仿真器、實(shí)驗(yàn)板去仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。采用這種教學(xué)方法以來,把理論上空泛深奧的東西變得可看得見、想得通的實(shí)際東西,這樣一來,調(diào)動起了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,取得了較明顯的教學(xué)效果。
其次,把如何能完全調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,從被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)作為主要目標(biāo)。也就是說,如何調(diào)動起學(xué)生自己學(xué)習(xí)的積極性,遇到困難看書、請教別人或請老師幫助解決問題。對此我們準(zhǔn)備采取以下措施:除前面提到的在教學(xué)內(nèi)容上打破常規(guī),不再按章節(jié)講解,而是有選擇地把教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容想結(jié)合;其次,盡量選擇一些學(xué)生平時(shí)能見到的生活問題作為引起學(xué)生興趣的話題,在課堂上以一種輕松愉快的方式講述教學(xué)內(nèi)容,并把講授與學(xué)生自己動手實(shí)踐相結(jié)合;第三,課后有目的地選擇一部分學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)實(shí)用程序開發(fā)試驗(yàn),教師提出實(shí)際課題,與學(xué)生一起討論解決該課題的思路,學(xué)生自己設(shè)計(jì)出電原理圖、畫出程序流程圖,交與教師評點(diǎn)改進(jìn)后,學(xué)生根據(jù)原理圖制作出用戶板、編制程序、上機(jī)調(diào)試,遇到困難,老師與學(xué)生一起分析,討論解決;第四,我們準(zhǔn)備加大平時(shí)成績在期末成績中所占比例。在即將到來的教學(xué)學(xué)年我將盡可能的按照新的方法來教學(xué)。
在教學(xué)中我們以《教學(xué)大綱》和實(shí)際應(yīng)用為基準(zhǔn),以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),教與學(xué)、講與練相結(jié)合,聽、看、做、思、練五環(huán)相扣,調(diào)動興趣,啟發(fā)思維,邊學(xué)邊練,效果在實(shí)踐中檢驗(yàn),知識體系完整,模塊分明,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容切合知識模塊,以實(shí)踐項(xiàng)目為主的教學(xué)方法。其具體步驟為:
第一步:吃透教材,劃分模塊。以《教學(xué)大綱》為基準(zhǔn),將教材全部內(nèi)容劃分為若干個(gè)知識模塊,將知識模塊轉(zhuǎn)換成與實(shí)踐相對應(yīng)的項(xiàng)目,弄清每個(gè)項(xiàng)目所需的硬件、指令、軟件等知識點(diǎn);第二步:開發(fā)程序,制作教具,編寫講義。將每個(gè)項(xiàng)目開發(fā)出相應(yīng)的實(shí)用程序,調(diào)試通過,制作出樣板即用戶板,編出實(shí)驗(yàn)報(bào)告及項(xiàng)目完成指導(dǎo)書;第三步:理論講解,實(shí)物示范。按每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所需的理論、硬件、指令、程序逐一講解,并拿樣板演示,如有多媒體教室,還可以演示程序單步執(zhí)行效果,改變某些語句或順序,觀察變化效果。這一步要求學(xué)生完全理解,不完全理解處要提出問題,留待實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證;第四步:上機(jī)實(shí)驗(yàn),交互探討。將原先未完全弄清楚的內(nèi)容經(jīng)過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,嘗試改變某些語句會發(fā)生什么變化,進(jìn)一步對所講內(nèi)容加深理解,這種方法實(shí)現(xiàn)了交互式學(xué)習(xí)的效果;第五步:開發(fā)程序,學(xué)以致用。根據(jù)本項(xiàng)目的內(nèi)容,完成一個(gè)實(shí)際應(yīng)用中的項(xiàng)目,讓學(xué)生動手開發(fā)出程序,畫出原理圖,制做出用戶板,實(shí)際調(diào)試通過,達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的程度。教師逐一檢查學(xué)生開發(fā)的程序演示,觀察實(shí)際效果,評定實(shí)踐部分成績。如還有課時(shí),可進(jìn)行些綜合訓(xùn)練課題或?qū)W生自己選課題,完全讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)、畫原理圖、程序流程圖、開發(fā)程序、用萬能板制作用戶板、編程、上機(jī)調(diào)試通過、固化芯片、整理完整資料等。每進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目,就掌握一個(gè)知識模塊,具備了類似課題的開發(fā)能力。
經(jīng)過借鑒外校經(jīng)驗(yàn),這樣教學(xué)做一體的教學(xué)方法有以下好處:
1、教學(xué)目的明確,成績立竿見影。
在每部分內(nèi)容開始時(shí),都首先講清了要解決什么實(shí)際問題,引發(fā)思路,在解決這個(gè)問題時(shí)需要那些硬件、指令及相關(guān)知識,列出要學(xué)的知識點(diǎn),帶著問題逐一講解研討,先講硬件、原理圖,再講涉及的指令,然后講程序流程圖,對照流程圖講程序,一步一步,步步相連,有些難以理解的語句可在多媒體電腦上演示,變動某些語句,觀察出現(xiàn)的效果,使學(xué)生從空想變成可見的現(xiàn)實(shí),大大提高了教學(xué)效果。然后,學(xué)生動手實(shí)驗(yàn),學(xué)生自己在仿真器上嘗試改變某些流程、語句、指令等觀察效果,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互式學(xué)習(xí)。之后的開發(fā)課題,是實(shí)際操練,在開發(fā)過程中,發(fā)現(xiàn)的問題去督促其學(xué)習(xí)、查資料,真正解決問題,這樣一來,極大的調(diào)動起了學(xué)習(xí)興趣,不管遇到多大困難,有老師和周圍同學(xué)的幫助,問題終能得到解決,解決之后吃一塹,長一智,下次自己就能解決類似的問題,等到一切調(diào)試通過后,成功的喜悅更進(jìn)一步調(diào)動起了學(xué)習(xí)興趣。每進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目,就掌握一個(gè)知識模塊,這樣目的明確,取得了立竿見影的效果。但在傳統(tǒng)教學(xué)方法下,先講硬件,再講指令,最后講應(yīng)用,學(xué)生往往不知道所學(xué)的內(nèi)容到底有什么用處,并且呆板的教法,支離破碎的程序段,看不見實(shí)際效果的知識,對職業(yè)學(xué)校學(xué)生來說更是一種煎熬,根本談不上興趣、效果。
2、變被動灌輸為啟發(fā)求知。
教學(xué)的成效主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)興趣的調(diào)動程度,“興趣是最好的老師”,傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)法,灌輸?shù)某煞侄啵瑔l(fā)調(diào)動學(xué)習(xí)興趣的成分少,尤其是職業(yè)學(xué)校學(xué)生,純理論、全說教的教法很難調(diào)動起學(xué)習(xí)興趣,并且理解、記憶效果差,掌握知識、創(chuàng)新思維能力低,所以,必須讓其參與,激發(fā)、鼓勵其學(xué)習(xí)積極性,項(xiàng)目教學(xué)法中的開發(fā)程序?qū)崿F(xiàn)了看、聽、做、思、練的有機(jī)結(jié)合,五環(huán)相扣,充分的調(diào)動學(xué)習(xí)積極性,提高了知識掌握程度和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng),開發(fā)程序階段是項(xiàng)目教學(xué)法的關(guān)鍵一環(huán),所有前面幾步,其最終效果都體現(xiàn)在這一環(huán)節(jié)上。
三、結(jié)束語
通過對單片機(jī)課程教學(xué)改革的實(shí)踐和思考,使我們切身感受到任務(wù)的艱巨性。 每個(gè)學(xué)科都要深入到前沿技術(shù)和最新的應(yīng)用領(lǐng)域,還有很多路要走,很多事要辦。教學(xué)過程中要充分發(fā)揮教師的主動性和積極性,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,吸引學(xué)生投入。
四、【參考文獻(xiàn)】
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