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基于单片机课程教改分析

2020-11-16米娟芳

数码世界 2020年10期
关键词:单片机教学改革课程

摘要:现代科技的进步为人类社会发展带来了极大便利,也对专业人才培养提出了较之以往更高的要求。单片机课程属于我国高校电子相关专业普遍开设的一项核心课程,注重学生创新与实践能力的培养。本文主要探讨了在新时期优化单片机课程教学,通过教学改革促进学生综合素质发展的主要措施。

关键词:单片机;课程;教学改革

目前,单片机已经渗透到了我们生活的各个角落,被广泛应用于家用电器、医疗设备、仪器仪表以及航天航空等领域,实现了全面的智能化管理与过程控制,使我国高校对相关人才的培养愈加重视。如何充分结合现代社会发展需求对单片机课程进行科学改革与创新,值得我们深思。

1 课程定位

单片机课程开设的目的主要在于培养符合现代社会发展要求的应用型人才,所以要更加关注单片机与新型智能产品之间的融合。要让学生通过对此课程的学习,实现电子技术等基础课程与数字通信技术等核心课程间的无缝对接,突出培养兼具单片机产品优化设计、分析、制作以及维护能力的复合型人才。单片机课程作为电子信息类专业中的核心课程,所涉及的内容包括智能电子、机电自动化以及通信电子等,其所蕴含的教育意义显而易见。

2 课程设计

对于单片机课程的开发,应该始终围绕“专业素质与动手能力优先,着重实践与创新意识培养”的教育思想,通过工学结合的方式,将各种大赛作为平台,积极促进此课程朝着任务化、流程化的技能型、实践型课程的方向发展。

对于课程开发和设计,应该充分考量受教育人员的能力发展及素质特征,做好市场调研工作,积极征求专业建设相关专家的意见,确定出具有系统化特征的教学任务设计总体思路。经过课程教学,要让学生明确单片机的重要作用,了解单片机技术在实践中的地位,充分掌握通过单片机技术实施智能产品开发的相关理念、知识以及基本技能,并在智能产品设计与调试过程中锻炼学生分析、解决问题的能力,为其今后从事智能产品开发相关工作奠定良好基础。

在对单片机课程进行开发和设计的过程中,要对单片机原理与应用课程、智能仪表课程进行整合,构建起新型项目驱动、理论与实践一体化的课程教学模式。课程设计中,始终将学生的培养需求作为核心目标,同时考量单片机产品开发在知识与技能方面的要求,将典型单片机产品作为项目载体,并将大赛课题作为案例,强化课程内容的适应性和实效性。对教学内容,要按能力模块进行安排,不仅要具有良好的灵活性、可拓展性,还要融入多种多样的实践环节,比如课内训练、课外竞赛、企业实训、对外技术服务等,始终关注创新意识与能力培养。

此课程可以依据单片机典型产品中的各大组成系统(键盘与显示系统、通讯系统、时钟系统、存储系统以及测控系统等)进行课程体系构建,并针对各系统从简单至复杂的实现方法作任务设置,每个任务与一个学习环境相互对应,并实现前后呼应,成为后续任务的理论和技术基础。经过不断升级和拓展,实现方法上的创新,以衍生出全新单片机产品。在此基础之上,还要安排足够多的综合实训项目,引导学生进行选择,促进学生综合应用能力的进一步提升。

3 教学方法

与其它专业课程相比,单片机课程具有非常强的实践性。因此,要结合此课程的特征,将工作任务作为主线,采取项目导入与任务驱动的方式展开教学,并在教学实践中采取如下方法:

(1)典型产品分析法。选择具有良好针对性和代表性的单片机产品作为教学案例,剖析产品组成,使学生直观的明确自己需求学什么和做什么;

(2)任务推进引导法。采取项目驱动的方式开展理论与实践的一体化教学,通过执行具体任务的过程实现对学生的启发和引导,使他们在短时间内进入状态,提高学习效率;

(3)模块实现过渡法。对于功能模块的实现,要从简单过渡到复杂,持续进阶,便于实现因材施教;

(4)方案设计与对比法。针对某个任务的实施过程,教师可以和学生一同探索多种实现方案,并针对各方案加以比选,明确相应的优缺点,实现学生创新思维的拓展;

(5)分组讨论法。对于获得的各种方案,引导学生结合项目难点、关键点等加以分组讨论,并作出具体解释,优化学生分析和解决问题能力、协作能力;

(6)过程教学监控法。在教学过程中,教师需要针对项目的具体实施过程展开巡视与监控,从而帮助学生及时发现与解决问题;

(7)课外任务法。教师要为学生适当布置课外实训任务,定期进行检查,继而为学生提供适当帮助,确保课外项目的实效性;

(8)实训激励法。鼓励与組织学生参与创新实训、各类竞赛等活动,对于获奖的学生给予一定奖励,促进大家的创新热情,逐步培养综合能力;

(9)指标鉴定法。对于学生所完成的作品,要按照各项指标进行鉴定,并向学生提问,将其作为考核的主要内容之一。

4 教学创新和探索

在课程教学中,为实现对传统教学模式、方法及考核模式等方面的创新与突破,需要在以下几个方面具体进行探索:

(1)采取“产品-模块-产品”的闭环式教学模式。让理论和实践实现真正的融合,对单片机产品开发的过程中,要采取“真实产品分解-模块设计-新产品构建”这一循环模式,大力培养学生的岗位适应能力;

(2)各种教学方法充分融合。积极突破传统教育模式下课堂中进行理论学习、实训室中进行试验验证的单调教学方法,开发校企共建课程。结合教学内容积极开发相关实训设备,构建起理实一体化、理论与实践创新相互配合的综合教学模式,实现对学生学习空间的有效拓展,进一步拉近学习环境与工作岗位之间的距离;

(3)精编教材,强化教学资源库建设。加强与行业企业专家之间的配合,结合教学内容优化单片机教材编制,同时注意积累学习素材,结合教学资源、校企合作、实训课堂以及能力拓展等分类进行栏目设置,以建立起专有教学资源网站,方便教师与学生进行资料下载和项目实施,促进各项资源的统一整合;

(4)将各种相关比赛作为平台,促进学生团队协作能力及创新能力的发展。以全国大学生机器人大赛、电子设计大赛要求为基准,在校内结合单片机教学所呈现的需求,以年度或学期为周期组织校内电子产品设计竞赛,配以相应奖励,促进学生学习与实践积极性的持续优化;

(5)关注对学习过程与大赛成果的评价。考核的重点应该放在学生是否能够充分掌握学习目标要求的相关技能、是否具有与之相应的应用能力。在课程考核方面,要融入的内容主要包括:学习过程考核、期末试卷考核、大赛成果考核以及综合性考核等。而这其中的学习过程考核是指针对学生在学习过程中每项任务的完成情况加以评价;期末试卷考核的作用在于了解学生对相关基础理论知识的实际掌握程度;大赛成果考核则是对在单片机技术相关竞赛中获得良好成绩的学生进行加分;综合性考核是针对学生综合实训项目具体完成情况及答辩情况加以全面分析与评价。

5 结束语

总而言之,对单片机课程的改革与创新具有非常重要的现实意义,能够有效促进学生创新与实践能力的发展,从而为社会培养出更多新型复合人才,助推现代科技进步,通过技术创新为国家经济建设注入源源不断的活力。

参考文献

[1]张伟岗,李友子,等.单片机实验教学方法改革研究[J].传播力研究,2019,3(30):258.

[2]龙小丽,李欣雪.以培养应用型人才为目标的《单片机原理与应用》课程教改探讨[J].电子世界,2019(07):55-56.

[3]梁高卫.单片机实训课程教改项目的研究与设计[J].教育现代化,2018,5(46):308-309.

[4]陈德斌,陆清茹.MSP430单片机课程设计教改探索[J].通信电源技术,2017,34(03):154-155.

作者简介

米娟芳(1981-),女,汉族,河北,研究生,讲师,山西工程技术学院,单片机,供电。

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