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创新创业教育在高职“单片机应用技术”课程教学中的实践探索

2021-11-21韩财安李高翔

无线互联科技 2021年18期
关键词:单片机课堂教学课程

熊 松,韩财安,李高翔

(江西生物科技职业学院,江西 南昌 330200)

0 引言

为了实现职业教育的基本目标,培养学生的综合教学能力是重要途径,以培养学生的自主创新意识、创业精神和社会实践创新能力为教学重点,打破职业课程教育的传统思维模式,在我国确立综合能力作为课程教学最基本的指导思想[1]。

本文探讨了如何整合课外创新与科技创业教育的理念,实现课堂教学与课外学生创新创业教育实践的互动,完善课堂教学与课外教学的衔接,开展课外创新创业实践教育。

1 高校“单片机应用技术”课程教学

单片机是将主要的电子元件集成在一起,同时安装在多个芯片的微型计算机上。自20世纪80年代以来,单片机(以下简称“微单片机”)具有软件集成度高、运算速度快、体积小、运行可靠、价格低廉等优点,在工业现场进行测量数据采集和机电一体化成为可能,广泛应用于各种网络通信技术中,成为现代工厂设备生产和各种过程控制系统全自动化领域的重要技术支柱产业之一。工科学生,特别是应用电子、应用电气、自动化、机电液一体化等专业的学生,掌握“单片机应用技术”课程是十分必要的[2]。

1.1 “单片机应用技术”课程特点

“单片机应用技术”课程与其他电子技术专业课程有一定的交叉,这些专业课程相互补充,构成了一个完整的电子技术相关知识体系。现代计算机电子技术最突出的特点之一就是计算机技术在各种软硬件中的集成,并朝着智能化方向发展,从而突出了供应链管理在电子产品设计和创新工具中的重要性。越来越多的企业也将熟练掌握单片机技术的应用作为招聘专业技术人才的依据和标准[3]。

1.2 “单片机应用技术”课程教学现状及存在的问题

由于传统的“单片机应用技术”课程教学长期以来被认为受普通高校教育的限制,它注重课程本身的知识结构,过于注重课程的系统性、完整性以及逻辑关系。如果按照以前课本的顺序学习和讲解智能硬件的基础知识,那就要多花一个月的时间。许多非计算机相关专业的大学生从未真正深入接触过专业“单片机应用技术”课程的内部结构[4]。

2 创新创业教育融入“单片机应用技术”课程教学的策略研究

2.1 将创新创业理念渗透到“单片机应用技术”课程教学中

学习使用“单片机应用技术”课程时,许多初学者可能会同时感到困倦和学习困难。另外,如果教师在教材和课程内容的编写和编排上没有充分考虑学院对大学生理解和接受能力的要求,整个学习过程就会成为一个充满困难和挫折的过程。在各专业课程教学中,可以以各专业课程教学为主要内容载体开展创新型企业家家庭管理思想、技能等各种活动。“单片机应用技术”的作用不仅体现在实用价值上,还体现在精神上,对创新有着引导作用。在导论教育课程上,可以适当改变教学方式,采用深入浅出的讲课方式,在课程讲解过程中帮助学生思考,拓展思考方向。这不仅要对我国国内单片机技术领域的发展历史进行解析,还需要对学生仔细说明其发展现状,可以对周立功、阿莫、老古等单片机技术领域有影响的人物进行了概括性介绍,对其创业过程进行了较为详细的说明,让学生从中学习创业经验,认识到科技对于创业是有实质性作用的。积极鼓励大学生在网上搜索一些供应链管理网站,加入一些供应链管理论坛,在与网民的交流中激发大学生的兴趣和学习热情,使他们产生求知欲。还可以让学生登录淘宝官方网站搜索关于单片机的信息,看看有哪些产品在销售。通过这些途径和方法,把创新企业理念渗透到大学生身上,也在他们心中孕育了一种创新企业的萌芽。

2.2 锻炼创新意识

科技创业无非是两个要素的结合,科技和创业,这就需要学生有自主创新的能力和意识,只有通过实践,才能够具有创造性,在实际操作过程中可以着重培养学生的实践能力。在“单片机应用技术”课程中,教师可以从学生的具体情况入手,综合课件、教学设备等各个方面探索最合适的教学手段,培养学生自主学习的能力和学习积极性,并对学生的自主学习创新能力加以引导。在实验课堂教学中,可以改变教师的传统连续讲解方式,对实验进行拆分及延伸讲述,可以细分为两个部分:验证部分和设计组。教师负责指导和组织帮助学生认真学习完成这门课程,并对其进行教学评价。这两部分的目的是知识学习与课程设计,形成以教育工作者和过程学习为教学主体、行为方式引导的职业教育教学路径,使教师带出的学生真正能够学会如何运用他们所学到的知识,达到学以致用的教育目的。例如,在I/O端口的实验中,首先用“流水灯”来完成延迟和I/O端口控制的实验验证。在熟练掌握I/O口径和控制操作方法的理论基础上,全体学生设计了一款完全采用多色彩调光技术的彩色电视广告灯和装饰灯,使全体学生在安装设计、制作、调试、再安装设计、再安装调试的整个反复操作过程中,享受成功的喜悦,激发学生创新的创作激情。

2.3 运用合理的实践型教学方式

程序教学设计项目是教师和学生学习和应用“单片机应用技术”课程的重要教学难点。在项目课堂教学中,采用“项目介绍,任务驱动”的教学理念设计教学模式,由浅入深,循序渐进,使江西生物科技职业学院全体学生逐步掌握并真正掌握软件项目编程的基本技能,这种教学模式的项目课程的主要目的是使用介绍实用的软件工程实践的方法来解释新技术的理论和技术基础知识,通过掌握基本理论和具体项目实践基础知识的教学方法开展教育和学习实践活动。“任务驱动”课程的主要教学方法,贯穿课堂教学实际的课程,对实际的课程进行新的认识和介绍知识要点,教师指导和帮助学生完成课程。

“交通信号设计”课程作为一个教学项目。该方案主要利用I/O口和单片机自动转换交通灯的灯光状态,定时器自动记录时间,数字管理器显示每个路灯状态的平均剩余时间。因此,该项目可以分为3个任务:I/O端口操作、定时器使用和数码管使用。这3项任务可以独立完成。在完成任务的过程中,学生可以学习到定时器和数码管操作的理论知识并独立完成的项目任务,每个人都能够学习到定时器、数码管操作等相关理论知识。如何利用软件程序将这3项任务有机地结合起来,顺利完成项目是项目的关键问题之一,因此程序的设计成为项目顺利完成的一个重要难点。这时,可以用模块化编程的思想来指导学生。通过绘制程序流程图,反复编程调试,直至整个工程顺利完成。当每个学生在各种情况下完成一个项目时,需要反复编程和调试。业余时间可以查阅大量的文件和资料,也可能会有一些创新的想法。这充分调动了广大学生学习的自主性和主动性,使许多学生从被动参与学习知识转变为主动参与学习。通过项目的实施提高学生的综合能力。

3 结语

最近几年,通过对“单片机技术基础”课程进行教学改革,逐步建立起了一个以掌握“单片机应用技术”课程的原理与其应用为教学核心,以培养广大大学生的创新与创业意识为主要目的的专科技术教学和实践系统,学生们的学习积极性提高,创新能力、实际操作能力也得到了进一步的加强,在各地和国家举办的大学生专业电子设计比赛中都取得了良好的成绩。

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