关于中职学校单片机实践教学的思考

作者:未知

  [摘           要]  随着职业教育改革的不断深入,对学生实践能力的培养已经有了很大的改观,但是部分学校由于條件限制,实践教学突破慢,而且囿于教学理念,重理论轻实践。在教学中有感于实践教学对学生的重要性,结合实际教学中的一些经验,谈谈对中职学校单片机实践教学的一些思考。
  [关    键   词]  中职学校;单片机;实践教学
  [中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603(2019)15-0272-02
   随着社会的发展,智能化已经是未来的发展趋势,而实现智能化的一个重要节点便是单片机。单片机作为一种集成电路芯片,广泛应用于智能仪器、网络通信、各类电子设备、汽车电子等领域,为实现物联网、智能化起到了巨大的推动作用。现在对单片机的技术人才需求量越来越大,对人才要求越来越高。中职学校作为职业教育体系中的重要一环,承担着培养高素质技能人才的重任,因此要重视对学生实践能力的培养。
   单片机已经作为各大理工科高校的课程之一,中职学校也已经开设了单片机课程,而且在教育部举办的全国性技能大赛中,中职生单片机控制装置安装与调试也是重要的比赛项目,充分说明单片机教学的重要性和发展前景。但是,当前中职生专业基础知识薄弱、学习积极性不高,而单片机教学中理论过多,学生学习困难,不利于激发学习兴趣,造成部分学生花费了大量时间和精力仍未掌握单片机基础知识,单片机的实际应用能力得不到提高,因此在教学中,必须要重视对学生单片机实践操作能力的培养,重视实践教学。
   一、中职学校单片机实践教学的意义
   (一)符合社会发展对人才的需求
   随着社会的发展,我国进入工业4.0时代,对职业教育越来越重视。现代社会的发展方向是智能化、物联网化,这些都需要单片机作为支撑才能得到高速发展,因此对单片机技能人才要求越来越高,学生实践操作能力的强弱会影响到学生未来职业的发展。传统的教学模式已不适应现代社会的发展需求,必须进行改革,加强实践教学的力度,提高中职学生的单片机实践操作能力。
   (二)符合职教课程改革的定位
   我国大学教育已经普及,而今职业教育又成为“香饽饽”。近年来,我国从政策导向、财政支持等方面大力支持职业教育改革的推进,推动我国职业教育与世界接轨。职业教育的一个特点是重视学生实践能力的培养,在学生学习文化课的同时不断提高自己的实践操作能力,从近些年大学生“回炉重造”学习技术这一现象也可以分析出我国现在职业教育在社会大众中的认可程度不高。不断推进职业教育改革,要重视对学生实践能力的培养,多种教学方法齐头并进,提高学生实践能力。
   (三)提高学生的综合职业能力
   单片机在各行各业中的广泛运用加大了社会对单片机技术人才的需求,尤其是实践操作能力强的学生更是企业哄抢的人才,因此,我们要重视单片机实践教学。现在我国的就业情况比较严峻,各行业人才需求萎缩,企业裁员严重,但是高素质的技能人才却供不应求,在中职学校加强单片机实践教学,可以有效提高学生的综合职业能力,提高社会竞争力。
   二、中职学校单片机实践教学现状分析
   (一)学生基础薄弱,学习意愿低
   中职学生的生源质量相对普通高中来说要差一些,进入中职学校的学生大部分是高考失利的学生,学习意愿低。单片机技术分为软件程序设计和硬件电路设计两部分,这两部分涉及的数学、英语、计算机编程等内容较为繁琐、复杂,而且知识面跨度广,对学习基础薄弱的学生来说学习难度大。而在前期的理论教学中,长时间枯燥的理论讲解对学生来说是一种煎熬,容易产生厌学情绪,这为单片机实践教学带来一定的困难。
   (二)重理论、轻实践,教学理念偏差
   在目前的单片机课程教学中,大部分学校非常重视理论,而忽视了实践教学。单片机实验课均以单片机实验箱或者单片机实训台为实训器材,实验大多数以验证性实验为主,在教师的指导下,学生按照实验指导内容一步一步完成相应的操作。虽然学生完成了实验任务,但由于实践操作机会少、时间短、实验项目缺少趣味性,且实验项目之间缺乏联系,导致学生在实践操作过程中积极性不高,也不能深刻了解单片机系统的工作原理及应用,违背了中职学校培养技能型人才的目标。因此,应改变当前单片机实验教学为理论教学服务的陈旧思想,创新实践教学内容和管理评价方式,充分利用实验室有利的条件,提高学生单片机应用与开发能力,培养学生的实践能力和创新精神。
   三、中职学校单片机实践教学的改革
   (一)转变教学指导思想
   笔者认为,通过研究中职单片机实践教学中存在的学生“学不会,不愿学”的问题,可以摸索出一条适合中职学生特点的教学策略。例如,在教学单片机电路设计这一内容时,可以选择日常家电(如电磁炉、电饭煲、电子称等),让学生进行拆解、分析,利用多媒体设备,将已经分析好的家电电路图在大屏幕上播放出来,让学生对照电路图去找单片机上对应的位置,开展实践教学。另外,也可以使用“任务驱动法”,在学生掌握一定的单片机知识时,可以布置简单的单片机使用任务,小组成员分别负责不同的任务,最后合作完成。在这个过程中,由于任务之间紧密联系,学生轻松地把所学的内容形成一个有效的知识体系,而且在动手操作中,学生对单片机的工作原理、实际应用等内容理解更加深刻,在完成多个实践教学任务后,可由学生自主选题,独立设计完成一个单片机系统,加深学生对单片机知识的理解,提高实践操作能力。    (二)调整实践教学内容
   传统的单片机实践教学,主要是通过验证性实验来让学生理解所学内容,本质上还是实践为理论服务,并没有将单片机实践教学作为教学的主要内容,因此,我们要调整单片机实践教学内容,将实践教学放在单片机教学中的主导地位,改验证性实验为设计性实验,并且将理论知识放在实验教学中,以实践应证理论,以理论引导实践,理实结合,充分调动学生单片机学习的热情和主动性。
   在单片机学习的初期,通过验证性实验使学生熟悉编程软件操作过程、单片机的功能和简单的程序设计方法。在学生了解了单片机开发系统及其编程软件使用方法后,将实践教学任务调整为设计性实验为主。初期可设置一些简单的单片机系统设计任务,如流水灯的设计与制作、秒表设计与制作、全自动洗衣机控制系统的设计与制作等。实验过程主要包括:下发任务书、查阅参考资料、选择器件、设计硬件电路、编写调试程序和完成设计报告等阶段。用实验任务书代替实验指导书,学生分析任务书,独立思考、完成设计任务,相比传统的验证性实验难度增大,但能充调动学生主观能动性,激发学习兴趣,完成设计任务能够帮助学生加深对单片机知识的理解,提高其综合应用能力。
   (三)完善实践教学方法
   在单片机教学中,照搬大学里的教学方式,以单片机理论知识为主线,讲解单片机系统硬件电路、汇编指令、程序编写内容,显然不适合基础薄弱、理解能力不强的中职生,使学习过程困难重重。
   根据中职生对新知识接受能力较弱的特点,本人赞同采用任务教学法,学生在任务的驱动下,查阅参考资料、选择元器件、设计硬件电路、编写调试程序,最终完成设计报告,能积极发挥学生的主观能动性,教师扮演实验组织者、指导者的角色。设计实践教学任务时我们要切合实际生活,如常见的秒表设计与制作、全自动洗衣机控制系统的设计与制作课程,此外我们还可以组织学生进行家用电器的维修,让学生在教师的指导下更深入了解单片机在家用电器中的应用。这些实践教学任务来自生活,贴近学生,有助于激发学生学习兴趣和了解该系统组成及工作原理,有利于实践教学任务的開展。任务实施过程中学生为了完成任务,必需学习相关单片机知识,并合理应用。最后的系统调试阶段,可能会遇到各种问题,要求学生分析问题并排除故障,以提高学生的实践动手能力和理论知识水平。
   在实践实训任务中也不能忽视理论教学。实践的基础是学生已经掌握的理论知识。通过实践实训去提高对理论知识的理解,如果忽视了对理论知识的教学,会造成学生只会动手不会表达,从而又走入了职业教育的另一个误区。现在一直提倡理实一体化教学,就是为了培养理论与实践、表达与操作并重的高素质人才。教师在实践任务的过程中,要注意引导学生对问题进行更深一步地探索,培养学生的独立思考能力,如果学生能够自己探索出课本还没讲到的内容,要大加鼓励,提高学生的自信心。在条件允许的情况下,可让学生自主选择或设计实训任务,满足学生个性化学习需求,激发学生的学习积极性,使学生能够放开手脚,大胆探索。
   (四)改革教学考核方式
   为了最大化地激发中职学校、教师、学生的积极性,应该对课程的考核方式进行改革,把传统教育中的成功做法与创新教育有机地联系起来,将学生创新精神的考核与评价纳入对学生质量的考核与评价中,强化学生的动手能力和应用能力。新的考核可以由平时实验成绩、实训报告成绩、期末理论成绩、期末实践技能成绩和加分项等部分组成。其中平时成绩占15%,实训报告成绩占15%,期末理论笔试成绩占40%,期末实践技能成绩占30%,加分项占10%。
   平时成绩由教师通过考察学生出勤率、实训态度、实训操作规范和任务完成率等内容适当给分;实训报告成绩包括学生硬件电路设计合理性、实训任务完成情况、实训报告质量等部分;平时成绩和实训报告成绩能客观反映出学生单片机知识掌握情况和分析问题解决问题的能力,促使学生积极参与实训课教学活动,培养实践操作能力和严谨的工作态度;期末理论笔试成绩是通过闭卷形式考查学生理论知识掌握情况;期末实践技能成绩是指学生在规定时间内独立完成一个单片机系统设计与制作任务,教师依据评分表现场评分,本项成绩主要反映学生知识的应用能力和实践操作能力;加分项旨在鼓励学生参加中职生技能大赛、科技创新大赛等与本学科相关的竞赛,依据学生获奖情况适当加分。
   对单片机实践教学的改革,也是对中职教育教学改革的一个探索。但实践教学过程中发现了一些不足:如个别实训任务设计过于贴近生活难度偏大、实训设备不足影响任务的实施的进度等,需要在今后的工作中进一步探索和改进。总之,我们要以培养“技能型、应用型”人才为目标,造就更多的有用之才。
   参考文献:
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  编辑 赵瑞峰
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