“启发式问题教学法”在我院单片机实验教学改革中的应用_教学改革

时间：2019-04-16 03:19:56　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　1.引言　　在高等教育领域，对于电子信息、机电、自动化等专业，单片机技术在整个课程体系中处于承上启下的核心地位，是学生必须掌握的一门专业技术，也是现代工科学生就业的一个基本条件。
　　那么，如何才能学好单片机技术这门实践性很强的课程呢？我们根据“问题式教学法”的改革理念，开展了单片机实验教学改革研究工作，并在实际教学中实施了一系列的教学改革措施，取得了一定的成效。
　　2.问题式教学法的特点与应用
　　“问题式教学法”的改革理念就是实现“授人以鱼”向“授之以渔”的转变［１］。
　　一般来说，教师首先演示一个实验现象，或展示一个实物作品功能，进而提出问题，激发学生的求知欲和探索欲，整个教学围绕这个问题展开。在课堂上，教师不再纠缠于繁琐的单片机基本概念、单片机内部硬件之类的东西，而是只讲应用层面上的重点、难点，并给学生指明自行钻研的道路，整个教学过程就是老师陪学生一起“探索、求证、颠覆、创新”的过程。
　　我们在实际教学中对问题教学法的实施有两个应用层面。
　　一是以问题为主线，引导学生思考，分析问题、解决问题，并加以拓展。教学中以提出问题—分析问题—解决问题为线索，并把这一线索贯穿于整个教学过程。例如，对于某一课某一技术知识点，可以是老师设计一个核心问题，整堂实验课围绕这个核心问题进行实验研究、探索。当然老师可以先演示一下基础性引导实验内容或现象，提供基本思路，让学生去分析、探索、拓展，在过程中让学生去“疑”去“问”。
　　二是在实验过程中加入较多的“问题”因素，在实验过程中启发学生寻找解决方法，从而训练学生遇到问题（提出问题）—寻找方法（分析问题）—解决问题的方法和技巧，培养独立实验能力，使实验教学更具有实践性和实用性。
　　例如，采用一些模块化的实验设备，实验箱有部分模块有些小问题，连接的手插导线有虚断的，仿真器有个别的是坏的，电脑串口有生锈虚接的情况，这样的模块、导线与仿真器等设备好的与坏的混杂在一起，构成了较多的问题因素。这些因素产生的实验现象肯定跟正确的不一样，这就需要学生仔细分析这些问题，一个个地解决问题和完成实验。
　　3.具体应用与改革措施
　　在教学实践中我们该怎样结合教研理论来开展实验教学呢？经过近五年的教学实践摸索、验证，我逐步形成了问题教学法实践教学的一套基本体系。
　　该体系主要由以下几部分实践环节的具体措施构成。
　　（1）在课堂教学中以“启发式的问题”教学法为核心，引入“问题”因素综合教学。
　　实验课开始时先由老师先提出一个核心问题，之后10分钟让学生带着问题去认真预习实验内容与相关的理论知识（实验讲义的课题编排要具有模块化特色，并附有最具相关性、简练性的原理讲述，或采用实验参考书），要求学生最大限度地读懂实验原理与实验程序，不懂的地方要做重点标出。老师讲课的时候点学生进行讨论提问，学生认真听老师总结分析并做好笔记。
　　上课时，老师先操作演示一遍实验现象，然后根据问题补充讲解相关的基础理论知识，引导学生思考质疑，进而提出新的实验任务与要求，引入拓展性问题。学生先仿做老师演示的实验，后根据新的问题进行拓展、创新。
　　以定时器实验教学为例，我们主要围绕“如何实现1S的定时”开展教学活动。在学生预习以后教师先操作演示一下指导书上的实验现象，然后让学生来讨论“定时器的基本原理、工作设置、程序分析如何实现1S定时”等问题，之后老师以“水龙头滴水模型”讲述总结定时的基本原理，简述相关寄存器的设置，分析实验书上T0工作在模式2情况下示例源程序，进而提出改进程序的书写方法与基本思路：如何利用T1工作在模式1实现1S的定时，程序怎么改？怎么编写？学生自己摸索写完以后，很多人会忘记中断重装初值的问题，教师点评的时候可以加以总结、强调，最后提出：“如何实现1分钟、一小时、一天的定时设计？”作为课后思考讨论的实验内容。
　　这里特别强调的是实验过程要引入“问题”因素综合教学，让这些问题加深学生的理解。“直接很快得到的东西总是得不到人的珍惜、回味，只有让他通过分析思考、查错、排错的艰苦探索过程，才让人刻骨铭心，有了一层新的感悟”。
　　（2）课后开放实验室，鼓励学生利用课外时间进行课外实验。
　　以全国大学生电子设计竞赛、江西省大学生电子科技活动竞赛为契机，充分调动学生学习的积极性。
　　一般在课堂上，教师在总结时要结合课堂上的内容提出一些设计性题目，或学生自行设计实验题目与方案，由学生独立操作调试，最后写出实验报告。基础好的同学得到了施展才能的机会，可以设计出颇有特色的实验方案，写出很好的实验报告，一般同学也会感到有一定的压力，增强实验的自觉性。课后可以开设开放性实验室，鼓励学生利用课外时间进行课外实验。这样做，也可以为参加省级国家级电子设计大赛培养人才、选拔人才。
　　（3）以Proteus虚拟仿真软件为平台，开展课后综合设计性项目教学创新活动。
　　Proteus虚拟仿真软件不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其他电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，可从工程的角度直接看到程序运行和电路工作的过程和结果。所以，我们一般采用这个平台结合实验箱在N501单片机实验室为学生提供良好的项目开发平台，课后义务指导学生完成个人立项，从而极大地调动了学生学习单片机的积极性。同时可以采用项目开发团队的形式完成一些综合性的课题，甚至是帮助老师完成一些科研小课题，让学生体会项目开发流程，培养学生基本的工程意识、工程素质和团队协作精神。
　　这是实施“启发式问题教学法”深入化的结果，也只有在学生具有绝对化开放性平台的条件下，开展课外创新活动，才可能让学生真正做到自主学习，学生的主动思维能力、动手能力、工程素质才能得到切合实际的培养。
　　4.结语
　　近年来，我院学生多次在省大学生课外科技创新活动、单片机技术仿真开发等竞赛活动中获一等奖的佳绩表明，启发式问题教学法在我院单片机技术教学改革中的实施卓有成效。
　　
　　参考文献：
　　［1］黄秀娟.中学语文教学中的“教学做合一”［J］.新华教育导刊，2010，（10）：55-56.

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