主页 > 技术文章 > 浅析基于建构主义理论的高职单片机教学方法的探讨 2024-10-14

浅析基于建构主义理论的高职单片机教学方法的探讨

摘要:对高职学生学习单片机时遇到的困难及授课过程中存在的问题进行分析，结合建构主义理论学习的方法，改变传统的教学方式，激发学生学习单片机的热情，提高学生的学习效率。
1、概述：
    《单片机应用技术》课程是一门理论与实践性均很强的学科，是工科电类专业一门很重要的专业基础课。该课程作为机电一体化专业最重要的核心课程之一，它是“机电一体化”高素质复合技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着相当重要的地位。传统的单片机教材和教学过于重视知识体系的演绎和推理，加之单片机课程本身所固有的抽象性，使大多数学生对单片机课程产生了畏惧心理，以至于影响了他们学习的积极性，使之变成了“问题课程”，不仅对学生的后续专业课的学习形成了一定困难，也对开展教学质量工程产生了消极影响。因此，对单片机课程进行教学改革是十分必要的。结合建构主义理论就高职中单片机的教学改革作了一定的探索。
2、高职高专中单片机学习的现状：
　　目前的职业教育院校教师受传统的“一次性教育”影响很深，总是希望在学校里将尽可能完整的知识系统灌输给学生，没有考虑建立“自我学习，终生学习”的现代学习观。在《单片机应用技术》的授课过程中重视知识的传授、积累，忽视学生学习能力的培养、训练。传统的单片机技术[0教学一般均以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件系统，然后是指令，再次是软件编程，接着是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用，最后再讲一些实例。对于大部分的学生来说，第一部分硬件结构内容抽象，不易理解，只能死记硬背，第二部份一开始就是寻址方式，更加抽象，好多人直到学完单片机还不能理解寻址方式究竟是什么意思，不知道为什么需要这么多寻址方式，学习到指令部分，111条指令，不分重点，依次记下来，需要大量的时间和耐心，第三部份是编程，如果说前面的东西不能理解，还能靠记忆来获得知识的话，这部份就需要的是理解和掌握了，如果先前没学过编程，短时间内很难掌握编程的有关知识，更不必说编程技巧了，最后课程还没有学完，部分同学可能就会出现放弃学习单片机的想法。现在大部分的教材、教学过程安排上没有考虑学生的接受能力，使得学习的过程是一个充满不断挫折的过程，于是很多人认为单片机很难学习，从一开始学习时的热情高涨，到最后的沮丧放弃，使得大家对单片机产生了既爱又怕的感觉。
    作为职业技术院校的专业教师，我们的任务是在了解学生短处的同时更要找出学生的长处，要了解学生的兴奋点，引导学生的兴趣，建立学生的自信心。为此必须要研究新的教学理念，按照职业教育的特点和认知规律来设计课程，安排教学，以实现师生之间的良胜互动。
3、建构主义的学习观：
    当代建构主义者主张，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。由于我们的经验以及对经验的信念不同，于是我们对外部世界的理解便也迥异。所以，学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义，这种建构是无法由他人来代替的。
    建构主义学习理论口认为学习是学习者在外部环境下(包括书本、学习设备、教师、同学甚至整个社会)主动建构意义的过程。按这个理论，学习者是学习主体，环境是促进因素，学习是从简单到复杂的意义建构，思考与反思是其中重要的过程。建构主义教学模式把过去若干学习理论与经验较好地统一起来，设法利用信息技术来营造优化的学习环境，以促进学生高效学习，提高学习质量。
4、建构主义的教学观：
    建构主义者强调学习的主动性、社会性和情境性，对学习和教学提出了许多新的见解。
4.1教学不能无视学习者的已有知识经验，简单强硬地从外部对学习者实施知识的“填灌”，而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学习者从原有的知识经验中，生长新的知识经验。
4.2教师不是知识权威的象征，也不单是知识的呈现者，而应该重视学生自己对各种现象的理解，引导学生丰富或调整自己的解释。教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的提供者和灌输者。学生是学习信息加工的主体，是意义建构的主动者，而不是知识的被动接收者和被灌输的对象。
5、建构主义理论在单片机教学改革中的应用：
    基于建构主义学习环境下的教学设计原则，将单片机课程内容划分成模块、任务体系结构，即将整门课程划分为多个模块，模块之间按照科学性、连贯性，由简到繁、由易到难程度安排其教学的先后顺序，每一模块由一个或多个任务组成。
    现将单片机的第一部分基础知识的学习过程剖析如下:
    构建第一模块，能力目标是，完成单片机的入门学习，用单片机完成初级的控制设计要求。在第一模块中，给学生布置两项任务，要求学生自主完成。任务一:设计发光管的闪烁，通过本次任务，旨在使学生自主学习如下的知识体系:单片机的基础知识;单片机引脚功能;指令初步知识;编程器的使用;存储器组织结构。任务二:设计键控灯亮，通过本次任务旨在使学生自主完成:指令的继续学习;输人、输出含义的理解;并行口结构的掌握。布置任务时，首先由教师介绍课程任务的应用环境，注意事项、讲解预备知识后，给出解决该任务的基本思路，再由学生根据教师的引导进行查找资料、编程、上机调试，让学生自己进行分析，通过同学之间的交流，对比，共同归纳、总结，得出结论，完成单片机第一部分，基础知识的学习。整个教学过程充分发挥了学生学习的主体作用，他们的学习热情能够被充分地调动起来。教师需要对学生实验过程中的重点、难点、关键点、及学生操作过程中存在的问题进行实时点评。教师在这个过程中起到了引导作用。
    经过多个任务的学习、实践与积累，化解了单片机课程学习中的难点，强调了学习中的重点。逐渐提高了学生解决单片机实际问题的能力，学生也将单片机的重点知识、重点指令很深刻地留在脑海中，学习效果有了保证。
    在整个的学习过程中，首先强调了建构主义理论中的以学生为中心原则，发挥了学生的首创精神。让学生根据任务，学习、收集、应用他们所学的知识。根据自身实践的反馈信息来形成对单片机的基本认识和解决实际问题的方案。其次强调了建构主义理论中的“协作学习”对建构的关键作用，学生之间的相互探讨，交互作用，对于学习内容的理解(即对知识意义的建构)起着关键性的作用。再者强调了在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。教学意味着更多的控制与支配，而学习则意味着更多的主动与自由。强调了教师的作用是帮助学习者明确信息资源应如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题，用于支持学生的自主学习和协作式探索。
6、总结：
建构主义者重视学习活动中学生的主体性作用，重视学生面对具体情境进行意义的建构。在目前的单片机教学存在的问题中，恰恰有着建构主义者所批评的种种弊端，所以，建构主义的学习和教学观点对我们目前的单片机教学改革来说是很有启发的。

上一篇：试论创新和改革电子电工专业的技能训练研究
下一篇：如何在《机械制图》的学习中培养想象力

浅析基于建构主义理论的高职单片机教学方法的探讨

我们的优势：