汽车单片机课程改革研究

汽车单片机课程改革研究

摘要:本文通过对当前汽车单片机教学现状的分析,结合教学实践经验提出了改革的思路。介绍了“行动导向教学”在汽车专业教学实施过程中的关键问题,以期为同行提供参考,促进汽车专业单片机教学的发展。

关键词:单片机;教学改革;行动导向教学

0引言

随着汽车电控技术的不断发展,汽车单片机控制技术成为汽车专业的必修课程。汽车单片机课程是一门知识综合性较强的课程,内容覆盖数字电路、模拟电路、微机原理、汽车电控技术、C语言等课程。学习时要求学生具有一定的理论基础和较高的逻辑思维。

1汽车单片机课程教学现状

①本科层次的教育中,由于缺乏专门针对汽车专业的单片机教材,在进行课程教学时依然采用机械自动化专业的相关教材,在内容上还是按照单片机的硬件结构框图、存储空间分配、封装与引脚、汇编语言指令系统、程序设计流程、中断系统、定时/计数器、单片机I/0接口与系统扩展进行,辅助以流水灯、交通灯、音乐盒等实验,以课堂理论教学为主。由于其较深的理论知识和较差的专业结合性使学生逐步丧失学习的兴趣。②在高职高专教育中,由于学生的基础较为薄弱,教学中主要以实践教学为主,采用模块化教学,课程进行中为了提高学生的学习兴趣,降低了理论知识的难度和深度。这样往往导致了学生学习完本课程后没有形成系统性的知识结构,只会跟着老师进行简单的程序调试和运行,缺乏独立思考和完成任务的能力。对单片机在汽车上的应用难有较为深入的理解,学习停留在表面。学生在日后的就业中表现出“后劲不足”的问题。

2改革思路

通过对现阶段汽车单片机教学现状的分析,从高等职业本科院校学生的实际情况出发,认为“行动导向教学”在汽车单片机控制技术课程教学中十分适用。“行动导向教学”突破了传统教学方法中“老师讲学生听”的模式,将教学变成一个师生互动的过程。教师在教学过程中的角色发生了根本的变化,从教学的主导者变成活动的引导者、学习的辅导者。学生从“逼我学”变为“我要学”,充分发挥其学习的主动性和积极性。

3“行动导向”教学过程中的关键点

3.1课程内容的构建:工作页与任务单

在高等职业本科专业培养目标和课程能力要求中已经体现了本课程涉及的技能模块。所以在进行课程内容的构建时,如何根据工作过程系统化课程开发完成相应知识技能模块的学习和工作过程知识的建构,成为课程建设的关键。课程内容以一个个项目的形式呈现,完成工作任务的步骤分别为:任务的明确、工作的准备、计划与决策、任务的实施、过程的检查与控制、活动的评价,即所谓的任务驱动“六步法”。在教学的组织过程中工作页与任务单的质量是教学能否达到预期目的关键部分,它体现课程组织者对教学内容和教学逻辑的掌控。课程组织者根据专业培养计划和就业目标岗位要求专门制定符合汽车服务工程专业的工作页和任务单。在教学时,以工作页为载体,使学生置身于实际工作任务中,学生在执行任务和项目的过程中通过自主的获取信息,小组成员之间相互协作制定计划并充分实践后,构建完整的知识结构体系,注重对学生的职业行动能力、方法能力和社会能力的培养。在学习中结合各种具体教学方法的使用,培养学生自主学习的能力。制定工作页和任务单的时充分主要考量以下几点:完整的知识结构体系;摈弃陈旧知识点;专业结合性;突出实践性;任务的趣味性;任务的可完成性;任务的拓展;场地和设备情况。任务单和工作页内容突破了传统知识体系结构,较好地解决了缺乏汽车专业教材的问题。按照单片机开发工作流程的要求,重组、序化内容。实际上,基于单片机的汽车控制器的开发牵扯面广,是一个综合性的任务,具有一定的复杂性和特定性。根据不同系统功能的复杂程度,其工作过程的复杂程度也不一样,但复杂系统的开发过程可以分解若干组成部分。根据能力培养的基本规律,在课程设计中对实际任务进行了筛选、简化,遵循学生职业能力培养递进规律,由浅入深组织教学,共设置了4个项目,每个项目由多个小任务组成。(表1)在设置项目和任务时结合高等职业本科教学计划的要求和汽车专业学生实际情况以多项目小任务的形式涵盖所有知识点,力求在增加学生兴趣的同时尽可能构建一个完整的知识体系。将大项目分解为多个小任务,课堂上教师帮助同学完成碎片化小任务,形成搭建较大项目的“积木块”。最后再引导学生在“搭积木”的过程中完成项目,起到综合训练,学以致用的目的。任务采用KEIL+Proteus仿真的方式进行,注重学生软硬件调试能力的培养,体现职业性和实践性。然后再按照单片机实际开发流程进行项目的完整开发,制作实物,让学生在实践的技能方面进行一次系统的训练。培养学生独立思考、收集资料、分析问题、解决问题的能力。

3.2学习组织形式

本课程中以项目进行教学,要求学生以小组的方式进行学习。学生不再是孤立的学习,而是以小组的形式进行研究性学习。在课前准备时调研班级学生相关基础课程的学习情况。考虑到要充分调动每位同学的积极性,小组组建的原则是“各有所长,人尽其用”。汽车单片机课程是一门多学科综合的课程,需要学生具有数字电路、模拟电路、C语言、微机原理等基础知识,分组时对学生各项能力进行评估后协调各组成员之间的实力,帮助学生组建学习小组。基本做到每组有一个电子电工基础较扎实的学生、C语言基础较好的学生、计算机知识丰富的同学,组织能力较好的学生,使各组之间能做到实力协调,团结协作完成任务,达到综合训练的目的。

3.3课程教学的实施

在项目进行过程中,教师为学生创造良好的教学情境把学生引导到教学过程中,以学生为主体,通过小组讨论、自学答疑、课堂讲解、启发教学等方法引导学生自主学习,并在团队活动中互相协作,积极探索解决问题的方法,共同完成学习任务。教师监督学生的实际工作过程,在学生制定计划和做出决定的过程中为学生提供帮助,当学生遇到较大困难不能继续下去时进行干涉。学生收到相应任务单和工作页后,通过讨论明确任务、分析工作流程、发现问题。确定完成任务需要掌握的知识点。知识的学习可通过多途径进行①在任务单的资讯里提供了大量本理论知识学习资料,包括:单片机理论知识、汽车结构、行业标准、设计原则、设计方法、流程、实例介绍等。②查阅参考书。③学生也可通过大学慕课、学堂在线等公共网络资源。④对于学生比较难理解的知识点,教师可进行理论讲解,使学生直接了解和掌握相关知识点。学生边做边学,在完成任务的过程主动学习所需的知识,学以致用。

3.4评价

评价的目的是提高学习效率,为学生的终身发展提供服务。在项目评价中,首先是学生的自我表现性评价,学生在项目进行过程中,采用“自我参照标准”对自己在活动中的表现进行“自我反思性评价”。通过对自身经验的反思和批判性检查,验证、丰富和更新自己的行动模式和认知结构,达到提升行动能力、解决职业活动中的问题的目的。其次是小组成员之间的评价,在活动中培养学生的的情感、交往、沟通、协作和相互帮助的能力。最后是教师对学生的评价。教师评价时要注意培养学生的自信心和自尊心。要充分肯定学生的每一点成绩,鼓励学生不断进步。

4结束语

汽车单片机是一门综合性较强的课程,学习时需要一定的理论基础和较强的逻辑思维,在教学改革过程中,把教学内容项目化,以“行动导向教学”方式组织实施,调动学生学习的积极性和自主性,培养学生的职业行动能力、方法能力和社会能力。

参考文献:

[1]张天飞,龙海燕,丁娇,张磊.基于项目化教学的单片机课程改革[J].人才培养,2018(4):119-120.

[2]刘双喜,姚健.单片机课程实践教学改革探讨[J].教育探索,2013(8):31.

[3]嵇萍,徐香梅.面向创新能力培养的单片机课程教学改革探索[J].苏州市职业大学学报,2014,1(25):82-83.

作者:李秋燕 代晓俊 单位:昆明理工大学