基于项目化教学路径：高校单片机教学问题及改革的思考

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　　摘 要：单片机作为电子信息类专业的专业基础课，具有很强的应用性和实践性。文中首先分析目前高校的传统教学存在的诸多问题，如教学准备不足，忽视学生的已有知识经验;教学模式单一，理论与实践相脱节，考核方式单调;重理论而轻实践等。针对分析，对高校单片机教学改革提出建议：高校应从校情出发，注重学生实践能力的培养;积极实施项目化教学方案;采用多元化的考核方式;建立健全教学评价体系等方面进行单片机教学改革。
　　关键词：单片机;教学改革;项目化教学;创新能力;电子信息;教学模式
　　中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2020）02-0-02
　　0 引 言
　　毋庸置疑，单片机已成为现代电子工程领域中一门快速发展的技术，且应用广泛。在高校电子类专业中，单片机是一门不可或缺的、理论与实践紧密结合的工程应用类课程，是教学及产业界技术推广和发展的关键[1]。单片机知识的教学在高校电子类专业课程体系中处于承上启下的核心地位，不仅关乎电子类学生的就业，还影响其他专业类课程的学习[2]。
　　然而，目前多数高校仍采用传统的教学模式，学生接受知识主要依靠教师在课堂上的讲授，学生缺乏独立思考和动手实践的过程，很难培养创新和独立解决问题的能力，进而导致学生在进入社会之后难以胜任相关工作，无法充分发挥自身价值[3]。传统的教学模式显露出诸多亟待改变的问题，如教学方式单一、重理论而忽视项目实践环节，教学内容和专业脱节以及考核制度不完善等[4]，因此，单片机课程的教学改革既十分必要，又显得迫切，且具有显著的现实意义。
　　1 高校单片机教学中存在的问题
　　1.1 教学准备不足，忽视学生的已有知识经验
　　单片机是一门综合性较强的课程，它融合了多个学科的内容，包括模拟电子技术、电路原理以及微机原理等[5]。学生在学习这一课程之前，不仅要熟悉指令系统、硬件电路等，还应了解软件编程和硬件电路设计等方面的内容。然而，不少教师在讲授单片机课程之前及过程中很少关注学生的已有知识水平，不了解学生对相关知识点的掌握情况，而是一味地按照教学大纲和课程进度计划进行教学，导致学生或跟不上教学进度，或对知识点的理解不透彻，久之便形成恶性循环。一旦学生在学习过程中受挫，很容易降低学习的热情和动力，进而对该门课程产生排斥。
　　1.2 教学模式单一，理论与实践相脱节
　　传统的单片机教学主要依托于理论课程，以教师的课堂理论讲授为主，过于注重理论知识的传授，而忽略了实践教学的重要性，教学方式单一、死板[6]。学生处于被动地接受教师灌输知识的状态，教学效果差。单片机作为一门实践性很强的课程，只有让学生亲自动手实践之后，他们才能认识得更加透彻，并对所学的理论知识形成更为深刻的理解。此外，现有的这种单一化教学模式无疑限制了学生的独立思考能力和创新能力的发展和培养，不利于学生对专业知识的掌握和应用。
　　1.3 考核方式单调，重理论而轻实践
　　在传统的单片机教学中，学生的总成绩主要由平时成绩和期末成绩两部分构成。其中期末成绩占据70%左右，而期末成绩则是以课程期末笔试的卷面分数为准。这种考核方式过于注重理论知识的考核，而忽略了知识本身的应用[7]。对于单片机课程而言，其大部分内容适合实践教学，即实践成为该门课程教学的重要组成成分。因此，传统的重理论而轻实践的考核方式具有明显的局限性，且不够全面、公正。
　　2 高校单片机教学改革的建议
　　2.1 从校情出发，注重学生实践能力的培养
　　通常，单片机课程教学内容可划分为硬件结构、软件程序和外部扩展三大模块，每个模块又可划分为多个不同知识层次的子模块[8]。要想使学生充分掌握这些知识，锻炼实践操作能力，培养创新精神，就必须摆脱传统的偏重于理论的教学模式，针对性地将理论教学与实践教学充分结合，发挥学生学习的主观能动性。另外，教学改革不仅需要结合专业的特点和实际情况，还应充分考虑本校的校情，从学校的办学理念、人才培养、课程教学等多方面考慮，结合学校现有的教学条件、师资等制定改革方案[9]。同时，由于不同院校的生源质量存在差异，学生的基础能力亦各不相同，故而教学改革需立足基本学情，切实考虑学生的实际学习能力，制定课程教学方针。
　　2.2 积极实施项目化教学方案
　　单片机课程教学并非仅仅能够通过课前预习、课中讲授和提问、课后讨论和作业等形式得到改善，而应是基于一个个简单的项目，贯穿于整个单片机课程教学。具体而言，教师应采用项目导入式教学方法，并根据教学内容引入实践应用项目，引起学生学习和探索未知的兴趣。同时，教师将项目细分为若干个小模块，与具体的知识点进行联系，讲授时以项目为主线，对知识点进行分层次、多模块教学。相比于传统教学中学生是在教师的课堂讲授中接受知识点，在项目化教学中，教师只讲授部分内容，课堂时间更多用于指导学生动手实践，如此，学生不仅能够培养自己动手实践、独立思考的能力，还可以在项目中增加自己的创新想法[10]。通常，项目化教学可分为项目方案确定、项目任务划分、小组交流学习、小组答辩、项目总结共5个步骤，致力于在强调研究和讨论过程中培养学生的兴趣，发挥学生的主体作用，提高学生分析问题和独立思考的能力。
　　2.3 采用多元化的考核方式
　　对于单片机课程来说，其考核应以培养学生的综合能力为导向，整合理论知识和实践环节的两个部分。在项目化教学模式下，课程考核不再适合以往那种单纯依赖于平时成绩和考试卷面成绩两部分，而应采用多元化的考核形式，将阶段性考核成绩（如实验结果、设计总结报告、小组成员互评结果等）融入到最终成绩中。这种考核方式不仅可以考查学生对单片机理论知识的掌握，更重要的是将学生对单片机的综合使用、实际设计能力融入考试范围内，更能反映学生的学习效果。 　　2.4 建立健全教学评价体系
　　教学评价方式是课堂教学的重要影响因素。在传统教学中，课堂教学的评价主要是借助教学督导及同行的听课打分。然而，这种评价体系所考察的重点是教师对知识的讲授，其教学效果的好坏更多依赖于学生对知识的掌握，而忽略了对学生能力提升的评价。基于单片机项目化教学侧重于突出学生的主体地位，并用项目和任务训练学生的能力，教学评价也应以学生为主体，以培养学生的实践能力为目标，促使学生的自主学习能力得到充分发挥。换句话说，教学评价应更多地关注教师在课堂中是否有效指导、服务学生，是否充分把握和澄清课程的重点，让学生获得更多的知识和技能。因此，教师对课堂纪律的把控以及对学生的监督、引导和指导既是教学的关键，也是教学评价的重要方面。
　　3 结 语
　　单片机作为电子类专业的基础课程，在我国测量与控制领域具有不可替代的地位，是培养电子应用型设计人才的关键。为了更好地提高单片机课程的教学效果，进而培养国家需要和社会紧缺的高质量、实践能力强以及有创新协作能力的应用型人才，必须转变传统的教学理念，从以教师的“教”为主转向以学生的“学”为主，确立“以生为本、以学为主，重在动手实践”的教学理念并贯穿于课程建设的全过程[8]。单片机教学改革应重点增加课程实践环节，让理论真正融入到实践中去，提升学生自主学习和创新能力，充分发挥学生的主体和教师的辅导作用。近年来，为了满足社会人才培养的需求，适应我国经济转型升级，国内许多高校纷纷掀起了教学改革的浪潮，加强实践教学体系建设，制定应用型人才培养方案。然而，单片机课程改革是一段漫长的探索过程，需要时间和实践的检验。
　　注：本文通讯作者为张编妹。
　　参 考 文 献
　　[1]谢云，王艳，马逸新.应用型人才培养需求下单片机课程教学改革[J].中国现代教育装备，2016（15）：63-66.
　　[2]王东霞，温秀兰，黄家才，等.单片机课程教学改革探索[J].中国现代教育装备，2019（7）：42-44.
　　[3]刘霄，潘庆先，孙红霞.单片机原理及应用课程中的多元化教学方法实践[J].电子技术与软件工程，2019（12）：241-242.
　　[4]许洋.单片机开发应用课程整合与教学改革[J].湖北农机化，2019（12）：42.
　　[5]冯洋.基于实践创新能力培养的单片机原理及应用课程改革与实践研究[J].高教学刊，2015（15）：87-88.
　　[6]丁少玲，肖宇连，李街生.电子类专业单片机课程教学改革[J].南方农机，2019，50（2）：112.
　　[7]史小勇，马润聪.新工科背景下地方高校单片机原理与应用课程教学改革探索[J].教育观察，2019，8（1）：122-123.
　　[8]王東霞，温秀兰，黄家才，等.单片机课程教学改革探索[J].中国现代教育装备，2019（7）：42-44.
　　[9]肖军，栾江峰，袁剑锋，等.单片机课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备，2019（19）：55-56.
　　[10]谢健翔.单片机原理实验教学模式改革的探索与实践[J].轻工科技，2019，35（7）：184-185.
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