项目教学法在单片机教学改革中的应用
2013-04-07郭毅飞王华
郭毅飞,王华
(1.郑州城市职业学院,河南 新密 452370;2.商丘职业技术学院,河南 商丘 476000)
在高职教育中,培养生产、建设、管理、服务一线急需的高级技术应用型人才,是高职教育的人才培养目标,但我国当前职业教育却存在一个严重问题即教学质量达不到高职人才培养目标的要求,与行业前端技术脱轨。传统教学模式的课程设置及培养模式以理论教学为主体,没有突出学生动手能力的培养,造成教学质量下降。因此,如何提高高职院校专业课程的教学质量,使其达到高职人才培养目标的要求,进行合理的课程改革势在必行。文章以《单片机原理》课程为例,结合当前高职院校《单片机原理》课程的教学现状,改变传统教学模式的缺点,在实际课程教学中以就业为导向、以实践能力为培养重点,采用项目教学法,以老师为核心,由学生在整个学期中以间断性理论知识为支撑,进行信息整理、方案设计、项目实施,最终完成单片机课程的教学任务。
1 单片机课程教学问题分析
单片机课程是一门高职院校学生必须学习的一门专业课程,其内容理论知识太多,介于当前教育注重多层次教学,缺少足够的时间进行实践教学,造成单片机教学现状中学生普遍反映此课学着枯燥难懂难学,明知是一门必须掌握的专业技术课,但由于教学方法的不得当,学生们不知如何学习,造成最终脑袋空空学无所成。
此现象造成的主要原因是,当前教学模式的固定化单一化,没有创新,只停留在原来本科教学模式下,生搬硬套理论知识,灌输没有任何生动色彩的指令语句及硬件模块,很难让学生们印象深刻,与此同时缺乏创新独立的实验教学,单一的进行验证性实验,都是阻碍学生学好单片机并学以致用的障碍。
2 项目教学法的应用
项目教学法很适合于职业技术教育,它是将传统学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目任务展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。教学项目的设计,强调学生自身参与、模拟生产场景,学生在完成指定项目时,实践与理论学习同时进行,是一种“真刀实枪”的演练。整个项目教学中,学生们在一定的教学时间范围内,可自行组织讨论、安排过程进度,有利于激发学生的学习积极性和创新能力。整个项目实践过程,能很好的把握课程的知识要求,在体验创新与探索的过程中,又培养了学生们的分析解决问题的能力及团队协作能力等。
3 项目教学法的实施方法
当今世面上众多单片机教科书的教学思路都是从数制、单片机硬件、软件系统到最终的接口技术,整体上让学生们从最初简单逐渐进入了漩涡当中,懵懵懂懂,一无所知。
为此项目教学法不再按教材的规定模式入手,教师可灵活掌握课程教学顺序,合理安排教学任务,在多年的教学经验中总结以下模块帮助学生进行单片机的有效学习。
第一模块:单片机初识,自行搜集资料了解当今社会中它的应用性及学习必要性。
第二模块:提出具体项目任务。例如制作电子万年历、秒表等,分配学生具体任务,由浅入深,独立搜集该项目所需理论知识,完成项目要求。
第三模块:具体小模块的分析和讲解,遵循先探论再入手以全概偏的讲解过程。
第四模块:增加项目量,或以学期末实训内容做引导穿插到理论教学中,模拟生产场景加强动手能力,最终完成项目实训任务。
4 项目教学法的实施步骤
(1)课前搜集资料分配项目任务。授课之前安排学生搜集资料了解单片机,涉及其应用领域、具体型号及单片机如何实现其控制功能等。如电子万年历,分析具体需要哪些功能部件,硬件包括单片机、数码管、报时器及按键开关等,使它们并懂得运用它们。选择硬件材料考虑的诸多因素由学生们自行解决。
整个项目进程要求学生们本着“先硬后软”的思想,先搭建硬件电路图,在此过程中单片机内部结构、外围管脚以及构成小型控制系统的设计方法均能被学到,随后进入软件编程,具体的软件指令被学生们熟知并应用。整个教学过程不涉及具体硬件电路及指令讲解,均通过小组研讨穿插渗透单片机理论相关知识,不枯燥乏味,整个过程充满探索和发现的新奇感,教师仅起辅助教学的作用。
(2)完成设计进行软件仿真。硬件与软件设计过程结束后最后重要环节即实践,若有软件仿真平台进行配合才可达到预期的教学效果。学生们可利用学校实验室具备的仿真软件和测试平台进行必要的仿真测试,常用的有美国Keil公司开发的μvision集成开发软件,它集编辑、编译、仿真调试等功能与一身,实用性很强。另外还可通过面包板接插模拟实验并进行软件程序调试,在实际系统中观察系统的运行效果。利用μvision调试软件模拟现场,熟练应用软件的同时将编程技术也进一步提高,通过这样一个仿真平台,学生们可清晰地看到自己的研究成果,使学生们充分感受到前所未有的收获感与满足感。
5 结语
通过项目教学法,可充分调动学生们的学习积极性,整个教学过程中,即提高了学生们实践动手能力,同时也增加了老师和学生间的情感交流。在每个项目过程中学生们都能以自己的思维模式和学习方法来完成项目任务,此教学法的改革使学生们脱离了枯燥无味的板书和教师教条式的你说我听的古板模式,使学生无论在课外还是课上都保持轻松自在的状态来投入到学习中,他们的动手能力、思维能力和创新能力以及团队协作和自学能力都有了一定的提高,在此基础上作为培养新一代大学生的老师们,更应该在原来腐朽不堪的陈旧教学模式上大胆创新,为他们能够更容易更有兴趣地学好理工课程做下不懈的努力。
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