参与式教学在单片机技术课程中的应用

吴乐

单片机技术是工科类院校电气专业开设的一门重要的技术专业课程，具有较强的理论性、实践性和综合性。传统的“填鸭式”教学，难以激发学生学习兴趣，导致学生在该课程的学习过程中感觉比较吃力，以致教学效果不好。将参与式教学法引入该课程教学中，通过学生讲课、制作开发板、小组合作讨论、项目设计、建立教学交流群等方式，引导学生积极参与到课程的教学环节中，提高学生的学习积极性和动手能力，培养学生自主思考、分析问题及解决问题的能力。

1 单片机技术课程教学现状

单片机技术是工科类院校电气专业开设的一门重要的技术专业课程，该课程概念多、理论性、实践性及综合性强。单片机技术课程教学，不仅应重视学生学习理论知识，更应重视学生将掌握的理论知识转化为实际应用能力的培养。但是，现在很多学校仍采取传统的“填鸭式”教学，过分重视理论知识体系的教学，难以激发学生学习兴趣，学生理论联系实际能力的培养相对缺位，导致教学的效果较差。另外课程具有较强的工程实践性，学生难以对授课内容形成直观印象，致使学生感觉该课程基本概念难理解，知识点难学，习题难做，内容难掌握等情况，又要求学生具备一定基础知识和工程实践经验，学生感觉晦涩难学。导致学生在该课程的学习过程中感觉比较吃力，甚至相当一部分学生觉得该课程枯燥乏味、学习兴趣不浓，以致教学效果不尽如人意。

2 参与式教学在单片机技术课程中的应用

传统的填鸭式教学模式已難以满足高校课堂教学的需求，近年来，体验式教学、情景模拟教学、行动学习教学、角色扮演教学等以学生为主体、强调师生共同参与的参与式教学模式呼声很高，各大高校摩拳擦掌，提倡教学改革，要求教师在课堂上运用新的教学方法，点燃学生的学习热情，提高学生的学习积极性和参与性。

参与式教学是师生以同等的身份参加学习活动，利用不同教学手法，激发学生自主思考和团队合作的能力，促进师生共同学习和分享信息的教学方法。

将参与式教学法引入单片机技术课程教学中，通过情景设置、小组讨论、学生上讲台、建立班级群等方式，引导学生积极参与到课程课前、课堂及课后辅导答疑等教学环节中，为学生营造轻松、愉快、自由的学习氛围，培养学生自主思考、自主分析问题及解决问题的能力，锻炼学生相互协作配合、组织管理能力，提升学生的语言表达、总结问题以及PPT 制作等能力，最大化地将学生的注意力从各种信息交互设备中吸引到课堂之上，为其学好该课程奠定基础。

参与式教学模式是一种突出互动性、主体性和启发性的立体教学活动模式，强调“活动性”和“灵活性”，是对传统教学模式的补充、完善和突破，它打破了传统教学中单一的知识灌输模式，让学生参与到教学中来，给学生自由发挥的空间和思考行动的机会，能够极大提高学生的动手能力和解决问题的能力。

3 参与式教学的具体实施方案

3.1 组织学生当“小老师”

对于已有基础或者比较简单的课程内容，如“单片机的特点、发展”“单片机的工作模式”、“存储器的分类”、“并行I/O口的扩展”、“LED显示器显示原理”等内容，可以让学生事先准备好教学内容，搜集好最新的知识，上台来讲解，在讲解的过程中其他听课的学生会发现或提出新问题，从而引发更深入的讨论，对知识有更深刻的理解，最后教师做出总结。这种方式让学生成为课堂的主导，激发学生的成就感，促进学员学习的主动性、积极性。另外，章节知识点的总结就可以让学生来梳理总结，同学们补充，让学生加深对知识点的理解。

3.2 制作单片机开发板

课程开设初始，给出单片机开发板的图纸，要求学生每个人都制作一块单片机开发板。每个学生都能比较系统的学习到单片机应用系统的设计过程：包括利用AD软件完成硬件电路原理图、PCB图的设计、印制电路板、钻孔焊接、下载测试程序、测试开发板等。在整个制作过程中，学生能掌握AD设计软件的应用、元器件的识别和检测方法、掌握手工焊接的基本技能，掌握单片机开发板的调试方法。不但能让学生系统的掌握单片机系统开发的相关知识，而且培养了学生的动手能力，增加了学生的学习积极性，让每个学生都参与到课程学习中。

3.3 采用小组合作的形式

课堂讨论、项目设计、作业习题的讲解都可以采用小组合作讨论的形式来完成。

将每几个学生分成一个设计小组，尽量使每个小组里的成员既有学习程度好的，也有相对较差的。每组选定一个成绩较好的为组长，由组长建立讨论组。一组的成员可以在群里讨论问题，成员之间互帮互助，以好帮差，激发差生的学习积极性，共同进步。

教师实现对整体教学的把控。课前，在有限的课时安排下，教师制定好系统的教学计划，合理安排教学内容，明确教学的难点和重点，根据教学内容的知识点，给出项目设计例如设计倒计时秒表、电子钟、抢答器、交通灯等各种不同的项目，虽然项目不一样，但包含的知识点基本一致，课前将项目设计任务和要求要学习群里发布，学生以小组的形式进行项目设计，让学生主动参与到项目设计中，在课余查阅相关文献资料，相互讨论，给出设计方案、硬件电路设计或者程序设计;在课堂中每个小组以PPT的形式由一人上讲台提出小组的设计方案，组织学生积极讨论分析设计方案的可行性和正确性，尽量各个小组采用不同的设计方案，例如：数码管使用不同的显示方式，采用不同位数的数码管;按键的设计;采用不同的定时时间的程序设计等方式，在课堂中确定系统的总体设计方案和设计思路。课后学生完成元器件的选择、硬件电路的设计、程序设计、系统仿真、实物调试。在此过程中，指导教师参与到小组的讨论中去，对相关问题进行释疑，该过程发展了学生的创新思维，培养了其思考问题、解决问题及自主创新的能力。最终将项目设计结果以软件仿真或者实物演示的形式在课堂中展示，组织学生们讨论分析检查设计结果是否符合设计要求。这样学生有了成就感也提高了学习兴趣。

3.4 建立班级群进行课外的交流和资料的共享

建立网络班级群和小组讨论组，教师通过班级群发布作业，项目设计任务;随时和学生进行交流沟通，能实时答疑解惑，并分享课程最新学习动态及辅导资料等。

传统的填鸭式教学模式已难以满足高校课堂教学的需求，近年来，体验式教学、情景模拟教学、行动学习教学、角色扮演教学等以学生为主体、强调师生共同参与的参与式教学模式呼声很高，各大高校摩拳擦掌，提倡教学改革，要求教师在课堂上运用新的教学方法，点燃学生的学习热情，提高学生的学习积极性和参与性。

本文系湖南工学院校级教研教改重点项目“参与式教学法在电气类“卓越工程师教育培养计划”专业课程中的探索研究与应用”，项目编号：JY201426。

（作者单位：湖南工学院电气与信息工程学院）