工匠精神下的微控制器课程教学探讨

2022-11-22苏州工业职业技术学院机电工程系徐月兰

内江科技 2022年8期

◇苏州工业职业技术学院机电工程系徐月兰

苏州市人力资源社会保障培训指导中心何德开

作为自动化专业核心课程，微控制器课程教学也在不断的发展与创新，分析了工匠精神与微控制器课程教学相结合的意义和目的，结合教学经验，对课程内容的整合，教学方法的创新以及微控制器课程的教学考核进行了探讨和浅析。

《微控制器应用与实践》课程是自动化专业的核心课程，关于这门课的教学也在不断的发展与创新。《微控制器应用与实践》课程是一门理论性特别强，实践性同样特别强的课程，通过学习该课程，重点培养学生对微控制器的理解能力及分析和解决微控制器应用方面的能力具有及其重要的作用。通过对本课程的认识与学习，使学生具备从事本专业工作的高素质技能型人才和专门人才所必须的基本知识和基本技能，为今后继续学习本专业的知识和技能以及从事本专业工作打下重要的基础。在教学过程中应按照项目进行备课，备课中需要明确讲授的内容、学生预习的要求并提出该项目整体安排，明确各模块训练的时间、内容等，可以以小组形式进行学习，明确分组安排及小组讨论的要求。在教学过程以学生为主体设计教学结构，同时营造民主、和谐的教学氛围，提高学生参与度和学习的积极性，达到增强学生学习信心与成就感的目的。在本门课程的教学过程中以工匠精神为引领，贯穿思政教育，弘扬社会主义核心价值观。

1 构建完整的教学体系设置合理的教学内容

本课程在教学中把重点放在各技能知识点上，结合本专业的特点，教学遵循学以致用的原则，采用项目教学法并结合生产生活实际，使每一教学内容有具体的目的和明确的任务，强调教学内容与岗位实际、专业课程的紧密联系，通过师生共同参与，共同努力，达成教学目标。

在教学过程中要提前做好准备工作，包括如下内容：设计好教学实施计划、以工匠精神为思政教学的核心，充分准备好教学载体、做好学时规定以及过程管理办法、对考核等一系列教学文件进行精细准备，继而充分保证教学质量与进度，最终形成完善的教学体系。

1.1 制定合理的教学目标

通常，微控制器课程比较注重理论方面的教学，这样就会使传统的教学计划中理论教学课时所占得比例就比较大，一般会占到总课时的60%或者更多，理论课时一多，实践教学课时比重就会相应下降，就会使实践课时占总课时只有40%不到。微控制器课程理论知识固然重要，但我们不能忽视了本课程和授课对象，自动化专业的学生以男生为主，又是高职学生，他们往往对喜闻乐见的东西比较感兴趣，喜欢动手，对枯燥的理论知识不敢兴趣。还有以往的实践教学手段也实在太过于单一了，以往的实践教学通常只是作为理论教学的补充，有时实践教学载体也过于简单，学生仅仅是机械的接线或记录实验结果，虽然完成了实验，但学生对相关原理和方法根本不理解、不关心，非常不利于学生的具体分析问题、决绝问题能力和创新能力的培养、提高，客观上造成了注重理论、轻视实践，注重知识、轻视能力的现象，进而会导致学生实践和理论脱节不能结合，这样就造成技能与知识分离了，学生也就没有真正的学习到相关本领，这也不适应社会发展以及人才培养要求这一目标，也就偏离了工匠精神的需求。

针对以上情况，我们必须进行微控制器课程的教学改革。大胆摒弃过时的和太偏重理论的内容，同时紧跟微控制器技术的发展潮流，增加比较先进的知识和技能。另外，开发企业案例，增加设施，不断提升实践性教学条件。紧密结合生活实际，提高学生学习兴趣，在课程中开发实物制作，设计和组装PWM可调光台灯、智能倒车警示器以及智能数字钟。突出“综合运用”、“创新性的发展”以及工匠发精神的融入，着重加强对学生实践性动手能力的培养，进而提高学生对综合问题的理解和应用能力。相对应的，我们要改革实践教学的理念和方法，环环相扣，体现实用性和可操作性，提高教学效果、丰富教学内容。

1.2 规划合理的理实教学占比及教学内容

微控制器课程的建设核心以教学项目展开，站在实际应用出发的角度，突出理论知识与实践技能的结合，设置理论教学学时的占总学时的比例为40%，实践教学学时占总学时的60%。理论教学部分主要学习微控制器的基本原理、基本的编程方法以及开发软件的学习，为实践环节提供必要理论基础，实践教学为四个仿真项目（流水灯电路的设计与仿真、PWM可调光台灯的原理图设计与仿真、贪吃蛇电路的设计与仿真和智能倒车警示器电路的设计与仿真）和一个实物制作项目（数字钟电路的设计与制作），通过实践模块的学习提高了学生的学习兴趣，同时大大增强了学生的动手能力，这些实践项目载体涵盖了微控制的存储器、I/O并行接口、串行接口、定时/计数器和中断系统等方面的知识，所以反过来通过实践项目的学习，更丰富巩固了相关的理论知识，把枯燥的理论知识赋予了鲜活的实践载体，往往在实践操作完成后，学生才恍然大悟，才能真正的理解理论知识。学生在做实践项目的时候，往往是全身心的投入，这大大调动了学生的积极性，学生和教师都比较有成就感。

1.3 教学过程融入工匠精神的理念

在生产实践中，工匠精神体现了价值之美，它的可贵品质充分展现着劳动之美、精神之美和时代之美。工匠精神在时代进步中主要体现的精髓为爱岗敬业和诚实守信，工匠精神所体现的也是各行各业人员的职业精神。在微控制器课程的教学中，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，弘扬社会主义核心价值观，结合中华优秀传统文化教育和职业理想、职业道德教育。例如在第一次上课时，强调安全用电的重要性，向学生传达安全生产警钟长鸣的理念；进行PWM可调光台灯的原理图设计时强调客观公正的理念；在贪吃蛇电路的设计与仿真时强调有志者事竟成的理念，和同学们讲老骥伏枥志在千里的道理；在智能倒车警示器的原理图设计与仿真时突出万物有理、四时有序的思想；在进行数字钟电路原理图设计时要求谨始慎终，在数字钟电路控制程序设计时，师生共同讨论科技兴国的重要性，在进行数字钟电路焊接时强调一丝不苟和精益求精的职业道德，数字钟电路综合调试时又突出了质量第一，用户至上的理念。在各学习环节融入工匠精神，让学生明白良好的职业道德品质是多么的重要。

1.4 制定考核标准和管理细则

在教学过程中，始终以学生为主导，但教师也需要根据实况进行及时的分析和指导，对教学过程中普遍存在的问题进行逐一细化讲解。提前制定详尽的管理细则和考核标准，采用过程考核的形式，理论考核分两次打分，分别是微控制器基本原理，微控制器编程语言；实践考核分七次打分，分别是PWM可调光台灯的原理图设计与仿真、贪吃蛇电路的设计与仿真、智能倒车警示器的原理图设计与仿真、数字钟电路原理图设计打分、数字钟电路程序设计打分，数字钟元器件焊接、组装过程打分、数字钟调试后的质量打分，最后学生提交一份实践报告，根据几项内容综合评定成绩。同时，在评分过程中教师评价与学生自评、互评相结合，教师评价占比设定为70%，学生评价占比设定为30%。合理的考核方案让学生更有学习的劲头，提高学习效果。

2 成功运用于教学活动的方法与原则

实践出真知，实践活动是激发主体性最有效的途径，实践活动能让学生思维活跃起来，它是兴趣产生的源泉，在微控制器教学活动中考虑以下要点。

2.1 贴近学生内心需求，多种教学形式相结合

教学的方法和形式是多种多样的，课上我们除了讲授理论知识和教授实践操作外，还应该积极的鼓励学生进行探索学习、合作学习；课后我们还应鼓励学生进行自主学习，给学生提供自主学习的平台，鼓励学生自己动手制作实物。在实践操作过程中，少数学习习惯好的学生还会带着问题和思考来，也有些学生喜欢按照自己的进度来学习，大部分学生的学习方式也不同，教师应该鼓励学生按照适合自己的方法达进行学习，进而达到学习目的。但是，我们也应认识到完全依靠学生的自我指导也是不现实的，教学中在教师的指导下，始终以学生为主体，将教师的指导与学生的自我指导有机的结合起来完，完成教学发任务。此外，还应确保实践活动中学生与学生彼此之间能够进行有效的补充，教师鼓励学生相互之间的进行配合与交流。这样一来，教师和学生都有成就感，更重要的是有效提高了学生的团队合作意识，贴近了学生的内心需求，充分发挥了学生的主观能动性，达到了非常好的教学效果和教学目标，教学计划顺利地完成了，教师教的轻松，学生也学的开心。

在微控制器课的教学过程中，教师要善于发掘每一位学生的闪光点，多鼓励、多关心学生。教师为学生营造一个迈向成功的良好的学习氛围，这是取得良好教学效果的关键点。

2.2 遵守安全第一、兼顾全面的原则

微控制器课程实践部分内容之一是设计组装和调试智能数字钟，该载体内容丰富、难度适宜，学生感觉非常有兴趣，所以，该学习内容能够有效激发学生学习主动性。需要强调的是：微控制器是自动化专业的核心课程，教师自始至终要给学生灌输“安全第一”的思想，必须要培养学生形成良好的操作习惯，平时要严格遵守各项操作要求，绝不可图省事、走捷径。在项目教学开始之前，教师可以展现相关案例，分析的案列结果，让学生充分意识到遵守的纪律的重要性以及操作必须规范化。通过典型案列的介绍，让学生充分认识到违规后可能产生的后果，遇到问题时如何解决，如何采取必须要及时采取正确的应对措施。另外，“安全第一”的思想每堂课教师都必须警醒学生。

2.3 实践操作中要手脑并用

微控制课程的实践项目内容丰富，实践课时重理论与实践的紧密结合，不仅仅是培养学生动手能力，更通过实践操作深入领会理论知识。光动脑不动手是不可能培养学生实践操作能力的、是违背学生客观认知规律的，这仅仅是枯燥的理论知识。实践操作必须是亲身参与、亲自动手，知道了如何进行操作也不代表就学会了操作，它是真实的一个过程，就像一个知道游泳要则的人，如果仅仅是谙熟游泳知识要点，却不下水实践，那是没有用的，懂得再多也只能是纸上谈兵，光说不练是永远也学不会游泳的。反过来如果一个人光动手不动脑，仅局限于机械的操作和记录数据，那么他的实践操作的水平也是不会得到真正的提高，很显然这两种情况都不是我们每一位教育工作者所愿意看到的，我们所希望培养出来的学生具备如下能力：第一，以理论指导实践、从实践中验证理论。第二，能够因地制宜地灵活运用所学知识去解决实际问题。为此，教师注重引导学生，以学生为主体，充分调动学生学习的主动性和积极性，让他们的脑子转起来、手动起来，真正做到手和脑的统一，从而让学生知道为什么这样做而不是就该这么做。

2.4 探究学习的重要性

探究学习非常重要，教师要引导学生进行探究性学习，学生有目的的探究学习可以激发学习积极性、增强学习信心，学生也能从探究学习过程中形成良好的学习习惯，激发对新知识、新领域的渴望和追求。教师在教学过程中要调动学生的积极性，充分引导学生，活跃课堂气氛，把工匠精神融入到探究学习中。例如，在进行数字钟项目的实践教学中，在组装和调试了数字时钟之后，教学任务应该已经完成，大多数学生认为他们已经成功地完成了老师布置的任务，但我认为老师也可以在这个时候向学生提出一些启发性的问题。例如，如何使数字钟运行，如何增加闹钟功能等。通过分析比较，巩固学生的理论知识。比如在智能倒车警示器电路设计完成后，让学生增加它的功能、如何使电路更加完善。探究学习，不会打击学生的成就感，反而会促使他们认识到自己的缺点。在一些地方，它们仍然需要深入研究，以便使它们在未来具有针对性。