高职单片机课程模块化教学载体在实践教学中的思考

◎赵兴宇

高职单片机课程模块化教学载体在实践教学中的思考

◎赵兴宇

传统单片机课程的实践教学过程中，实验设备普遍存在集成度高，对学生实践能力培养作用较弱。模块化教学载体将以往复杂的单片机实验设备，通过一个个独立模块（载体）呈现给学生，每个模块由学生自己动手焊接装配和调试，将所有的独立模块组合在一起，就成了一个单片机系统，不同专业可根据对单片机课程教学的要求，可以选择相应的模块开展教学，从而使学生更加直观学习单片机，彻底解决高职单片机课程教学过程中出现的实践能力培养欠缺等诸多问题。

单片机课程作为高职电子类专业重要的专业核心课程，其中实践能力的培养是其中关键的一个环节。但是现在绝大部分的实验设备，都是作为一个复杂的整体呈现在学生面前，也就是一个高集成度的整体，对于学生而言只能按照指导书完成实验，不利于实践能力的培养。因此，将模块化教学载体引入到实践教学中，是十分必要的。

存在的主要问题

目前，各高职院校的单片机课程已经开设了多年，每个院校都有自己的特点，早期的教学基本上都是采用了本科教学模式，随着高等职业教育的发展与改革，各院校也都根据自身情况，对单片机课程进行了针对性的改革，但从目前实际情况来看，虽然改革取得了一些成就，但是还是存在着一些问题，主要体现以下几个方面：

教学改革本质的偏离。前期的教学改革，主要集中在教学模式的研究，例如教学做合一、理实一体化等。在这些教学模式中，相对于传统教学模式中采用板书或多媒体+少量的实验教学方法来说，这种教学模式相比之前有了较多的改善，但是有些院校在教学中，形成了为了改革而改革，忽略了改革的本质是提高教学效果和质量。

大多数采用项目式教学，不利于系统性学习单片机技术。许多高职院校在单片机教学中都是以项目式教学为主，通过一个个项目来组织进行，比如简易计算器、密码锁、简易闹钟等等项目。但是在教学过程中大部分采用的是软件仿真开展教学，即在电脑上利用Proteus软件对硬件电路进行模拟。其优点的操作简单，能够较真实的反映出实际效果，节约资源，但缺点也很明显，学生没有接触实际的硬件，无法知道实际情况到底是什么样子，软件仿真只能起到辅助教学的作用，对于学生实践能力的培养没有太大的提高，并且由于单片机技术系统性较强，直接以项目式的教学并不利于初期单片机的教学，学生对单片机还没有深入了解，并不适合直接采用上述的项目式教学。还有些院校采用学生自己动手焊接学习基础模块，虽然取得了较好的教学效果，但是却把大部分时间都用在了电路制作上，影响了整体进度。

只注重内部结构的讲解，忽略其外部应用特性。有部分教师，在授课过程中，由于缺乏实际开发经验，其在讲授的过程中依然向学生灌输大量的理论知识，而忽略了单片机本身在实际应用中的特性，对于学生而言，大量的理论知识是很难接受的，使一门实践性、趣味性很强的专业课，变成了深奥的理论课，从而影响了对课程的学生兴趣学习兴趣。

模块化教学载体应用的实际意义

从目前大多数单片机课程采用的教学载体来看，主要集中在实验台、实验箱、实验板三种形式上，三种形式中，无论哪一种形式对于学生来说，都存在一个共性问题——都是高度集成化的产品，实践能力得不到有效的锻炼。面对复杂实验设备，学生往往不知从哪里下手，只能机械式的按照相应的例程，将生成的代码下载到芯片中，观察现象。而在教学过程中，教师一般都会讲解实验原理，而相应的实验设备上的实际布线图与教师讲解的原理图是存在差别的，理论与实践无法较好的统一。也就形成了学生在看到原理图时可以侃侃而谈，一旦遇到实物就不知如何下手的尴尬。并且在教学过程中，拿着一套实验设备的原理图给学生进行讲解会让学生感觉所学内容很复杂，渐渐失去了学习的兴趣。虽然有些院校在课程改革过程中，也注意到了这样的问题，采用万用板自己动手制作，但是效果并不尽如人意，同时也浪费了大量的时间在制作上，从而影响了教学的进度。

因此，通过对原有的高度集成化的教学载体，重新进行模块化设计，充分让学生了解、掌握单片机及其相应外设的学习，培养学生动手能力、创新意识和创新能力，同时对探索教育新理念，改进教学方法有着十分重要的意义，主要体现在以下几个方面：

推进单片机课程改革。模块化的教学载体基于单片机课程实践教学资源，为课程改革提供基础，更好的实践教学资源将会为课程的学习提供良好的辅助作用，可以将理论与实践很好的结合在一起，将“学中做、做中学”更好的应用到教学中，也可以改变以往“理论——实践”单一过程，可以探索有学生主导，根据提供的模块，自行绘制出原理图，在有教师讲解原理，学生在绘制电路图时本身也是在学习的过程，可以加深对所学电路的印象。

对技能型人才培养起到促进作用。以就业为导向，是高职院校的特点，其教学内容与教学方法与本科教学有较大的区别。实践能力的培养是重中之重。教学中理论与实践无法很好统一必然会影响到人才培养质量的高低，通过对课程的改革与尝试，将会对提高人才培养质量起到促进作用。

教师的业务水平将会的到提高。通过模块化的实验教学模块的教学，使教师对所讲授的内容更加清晰，所讲授的理论知识与实践训练知识完美的统一为一个整体。每个院校可结合自身的实际情况，开发出符合自己特色的实践教学载体，在教学过程中也能不断的提高自身的业务水平。

无论任何形式的教学改革，其最主要的目的就是提高教学质量。在单片机实践教学过程中，将复杂的、高集成化的实验载体，按照逻辑功能将其模块化展示给学生，组织开展教学，与单片机教学改革相结合，构建新的高职院校单片机教学新模式。在教学过程中，充分调动学生的学习兴趣，培养学生独立学习、独立解决问题能力，探索新的教学方法，对单片机教学发展有着十分重要的意义。

（作者单位：武汉城市职业学院电子信息工程学院）

2015年武汉市教育局教学研究课题“高职电子类专业单片机课程模块化教学载体的开发”，课题编号：2015134