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院校单片机教学革新

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大学生电子设计竞赛的目的是促进课程体系和课程内容的改革,重点是培养大学生的创新能力和协作精神,促进大学生工程实践素质的培养[1]。我院虽然在2000年就开设了单片机课程,但由于重理论,轻实践,大多数课时都是进行理论讲解,只有少部分学时在实验室的实验箱上完成,导致学生的动手能力较差,除了能编写一些简单的程序外,对单片机硬件系统缺乏整体的理解。虽然我院2005年第一次组队参加了全国大学生电子设计竞赛,但由于学生的综合实践能力较差,团队协作精神缺乏,最终导致竞赛结果较差,没有获奖。在这次竞赛中,我们发现了我们课程教学的不足,对课程体系和教学方法进行了一系列改革,同时从2006年以后,我院在历次参加大学生电子设计竞赛中都获得了优异的成绩,名列四川省高职高专院校的前列。在该项竞赛的引导下,我院加快了电子信息类专业教学计划及专业课程改革,创建了电子创新实验室,加强了学生创新实践能力的培养,形成了有特色的课程体系和教学模式。

1课程体系改革

由于在高职高专组大学生电子设计竞赛中,单片机是其竞赛的核心内容,我们对其进行了基于项目的课程体系构建。把课程内容分为了跑马灯控制器设计、时钟控制器设计、电动机调速综合设计和自主选题创新设计等四个项目,项目内容由易到难排列。第一个项目主要涵盖了单片机结构与I/O接口应用的内容,第二个项目主要涵盖了单片机定时/计数器与中断系统的应用,第三个项目主要涵盖了单片机系统扩展功能的应用,最后一个项目主要培养学生的创新能力、工程实践能力和团队协作能力。这四个项目不仅涵盖了单片机课程教学大纲中学生应掌握的所有知识点,还包括了电子设计竞赛中需具备了技能点、创新能力及协作精神等综合素质的培养,较好的把电子设计竞赛和单片机课程教学结合了起来。

2自编适合高职特色的教材

教材是学生学习的基本载体,合适的教材对于保障学生的学习效果很重要,高职的培养目标是突出实践能力和技能训练,现在市面上适合的教材非常少。我们根据课程体系内容改革要求自编了基于项目教学的理实一体化院级精品教材《单片机应用与创新》,在相关专业的单片机课程教学中使用,并取得了良好的教学效果。

3教学方法改革

采用职业教育行动导向的教学。学生是学习过程的中心,教师是学习过程的组织者与协调人,遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”这一完整的“行动”过程序列,在教学中教师与学生互动,让学生通过“独立地获取信息、独立地制定计划、独立地实施计划、独立地评估计划”,在自己“动手”的实践中,掌握职业技能、获得专业知识,从而构建属于自己的经验和知识体系[2]。首先把设计题目给学生,然后学生按自愿的原则分组,每一小组3~5人。学生在自己小组内进行分工,分别进行资料查询,设计计划编写,硬件制作,程序编写等。教师在这一过程中主要起到引导作用,在适当的时候给予主要知识点的讲解和答疑,并在项目完成后进行评价和评讲。

4建立单片机虚拟和创新实验室

打破传统实验室中主要使用实验箱完成实验的做法,配置一定数量的电脑,安装Proteus,ProtelDXP,KeilC等软件,构建单片机项目设计的虚拟环境,学生设计好的电路和程序先在仿真软件的虚拟环境中运行调试,通过以后再拿到创新实验室的真实硬件环境中去调试和实现。在创新实验室中,我们建立了较为完备的元器件库和测试仪器仪表,为学生实现项目设计提供了优良的环境。在实验室的使用上我们打破了传统的方式,不仅在课堂教时学生可以使用,同时在课余时间学生也可以随时到实验室,从而弥补了课堂教学时间不足,学生不能按时完成项目的问题。

5考核方式的改革

为适应课程教学改革需要,必须打破传统的理论一张试卷和实验操作的考核方式。采用项目完成评价和学生创新设计评价各占50%的成绩评定方式,把学生资料查询能力,团队协作能力,口头表述能力等也计入成绩评定的内容。

6结语

随着科技的进步和发展,单片机课程教学的内容也要不断的更新和发展。电子设计竞赛所涉及的知识不仅仅是单片机一门课程,而是电子信息类专业课程群。除了书本知识和基本操作技能外,还需具备信心、勇气、毅力等其他素质的高要求[3]。我们在对学生采用职业教育行动导向的教学中,特别注重了实践操作能力和综合能力的培养。由于项目具有综合性和系统性,学生在实践过程中还需自学一些必需的知识,这对部分学生来说取得了较好的效果,但是还有一部分学生基础较差,学习积极性不太高,不能较好的完成课程项目设计。同时,学生在项目的完成过程中,需要老师做好引导作用,也增加了老师的工作难度和工作量,这就需要老师具备较完备的课程系统知识和更好的奉献精神。

院校单片机教学革新责任编辑:陈老师    阅读:人次