单片机是微电子技术中的重要组成部分,通常用于控制各种电子设备。它的应用广泛,从家用电器到工业自动化,再到智能玩具等都可见其踪影。单片机课程在中职校电子专业中的教学对学生掌握硬件开发和硬件程序设计能力至关重要。然而,传统的教学方法存在诸多问题,例如理论与实践的脱节、实训项目的单一性、缺乏系统性和实训教学手段的单一性等。为了适应新的教学需求,提高学生的技能水平和创新能力,有专家提出以技能竞赛的思路来引导单片机课程的教学改革。
让我们了解单片机实训教学中存在的几个主要问题。其一,实践教学与理论教学的分离导致教学缺乏科学性。当前的教学模式是理论老师先讲理论,之后由实训老师带着学生做实验,这种教学方式忽视了理论与实践相结合的重要性,学生往往难以理解抽象的理论知识,进而对单片机课程失去兴趣。其二,实训项目的单一性导致学生无法形成系统的单片机应用概念。教学中通常使用的是预先搭建好的实验电路,学生按照厂商提供的指导书操作,这种验证性实验无法激发学生的创造性思维,学生难以建立起对单片机应用系统的整体认识。其三,实训教学手段的单一性与缺乏灵活性导致教学效果不理想。传统教学中,教师主导整个教学过程,学生往往处于被动接受知识的地位,这使得学生在遇到问题时缺乏应变能力,影响学习效率。
针对上述问题,有专家提出以技能竞赛为导向的单片机实践教学改革。这种改革将职业技能竞赛的模式和要求引入到单片机课程的教学中,旨在通过系统化和专业化的培训,提高学生的专业技能。具体改革措施包括理实一体化教学法的采用,以及基于技能竞赛设计的实训项目。
理实一体化教学法能够将理论知识与实践操作紧密结合起来,激发学生的学习兴趣。通过项目教学法的引入,将大项目分解为多个小模块,学生可以围绕这些模块进行讨论和实践,从而将理论知识应用于实践中,加深理解。比如,将单片机课程的教学安排在实训室进行,采用互动教学的方式,使学生在做中学,学中做,通过完成具体项目来掌握单片机的各项知识和技能。
以技能竞赛为导向设计实训项目,则强调项目由易到难、循序渐进的实施,同时注重项目的趣味性、实用性和系统性。比如,设计流水灯项目、模拟小车往返控制项目、四路抢答器项目等,这些项目在设计时,就模拟了真实的工作场景,使学生在完成项目的同时,能够体验到真实工作中可能遇到的问题和挑战。这样,学生不仅能够学习单片机的专业知识,还能够锻炼解决实际问题的能力。
以“单片机设备组装与调试”职业技能竞赛为参考,教学改革设计了6个实训项目,每个项目都由浅入深细分为若干子项目。以流水灯项目为例,项目内容包括点亮一盏灯、点亮多盏灯、单灯闪烁、流水灯等步骤,每个步骤都是对前一步骤的深入和扩展。通过这样的层层递进,学生能够在完成项目的过程中,系统地学习和掌握单片机的知识。
为了配合这些实训项目的实施,选择了YL-236型单片机控制功能实训考核装置作为实践设备。该设备提供了电源模块、主机模块、指令模块、显示模块、继电器模块、传感器模块等共11个模块,每个模块又细分为多个子模块,能够满足不同层次、不同类型的实训需求。根据这些模块的特点和实训项目的需要,教学中可以设计出符合实际工作场景的实训项目,使学生在实践过程中能够全面地学习和掌握单片机的知识和技能。
通过以技能竞赛思路引导单片机课程教学改革,可以有效提高中职校单片机课程的教学质量和学生的综合技能。理实一体化教学法的实施和基于技能竞赛设计的实训项目,不仅能够激发学生的学习兴趣,还能有效培养他们的实践操作能力和创新意识,从而为社会培养出更多具有高技能水平的电子技术专业人才。