論高職單片機應用高技能人才的培養

[摘要]本文根據人才市場對單片機應用人才需求的狀況，結合企業單片機應用系統開發、生產與服務技術人員的工作崗位與工作過程，分析了目前高等職業技術教育單片機技術應用人才培養過程中存在的弊端，從實戰的角度出發，提出了以項目為導向，把學習活動與完成工程（或模擬工程）項目、職業能力培養和職業資格認證等各個環節相結合的高職單片機應用高技能人才培養途徑。

[關鍵詞]單片機應用 高技能人才 培養 項目 模塊

隨著我國電子信息產業的高速發展，單片機因其集成度高、處理功能強、可靠性高、系統結構簡單、價格低廉、易于使用等優點廣泛用于航空、航天、工業、農業、能源、交通、通信等各個領域，就連人們日常生活中使用的各種家電產品、數碼產品、電話、Caller ID、LCD、電子玩具等都用單片機來實現。在技術推廣方面，目前僅在國內已有上萬個介紹單片機技術的網站，相關的專業雜志應有盡有，許多大中城市都設有單片機術應用培訓班。據全國各大城市歷次發布的專業人才需求信息表明，單片機開發、應用人才（特別是高技能型人才）一直供不應求。因此，培養單片機應用高技能人才具有良好的市場前景。

在我國，近幾年每年由中職、高職高專、本科等院校向社會輸送了許多受過單片機應用教育的各類專業人才，為什么還會發生單片機應用人才短缺的情況呢？原因是許多畢業生雖有單片機的理論知識，但沒有工程實踐經歷，不知道如何做項目，不會運用所學知識去解決工程技術問題，因而不能滿足用人單位的要求。這對各個學校成功地培養單片機應用人才提出了一個值得高度重視、急需解決的課題，本文正是基于這一目的。

一、單片機應用技術的特點及應用人才培養定位

由于現代各種電子、電氣等產品大多以單片機控制為主或將單片機嵌入到系統之中構成的工作系統，幾乎都是采用單片機技術來實現產品的多功能與智能化，將單片機與產品的開發、制造、技術服務等緊密地聯系在一起。因此，單片機應用屬于多學科知識與技術的綜合應用。要應用好單片機，就必須具有電子技術基礎知識與實踐能力、計算機軟件知識與編程能力和單片機知識與運用能力，這正是掌握該技術的難點所在。

對于單片機應用人才按需求可分為三個層次，一是單片機系統生產、操作、維護人員，主要從事單片機產品的生產、設備的使用與維護等，適合的培養對象為中職畢業生；二是高技能型人才，其等級有高級技工、技師和高級技師。早在“教高[2006]16號文件”中對高職院校培養目標定位為高技能人才，因此，對于培養社會所需的高職單片機應用高技能人才，高職院校更是責無旁貸。然而無論是可能性還是可行性都應定位在高級技工層次，否則不現實。對于高職單片機應用高級技工要求熟悉單片機的一般工作原理、軟件編程、硬件的選擇與使用，具有單片機應用系統結構方案的擬定、試制、現場安裝與調試、故障處理等能力，并取得單片機應用高級技工職業資格證書；三是單片機知識、技術創新人才，主要面向本科畢業生。

二、單片機課程的特點及教學困難

單片機課程具有涉及學科多、內容多、概念多、邏輯性強、關聯性強、抽象等特點，它是一門綜合性、實踐性很強的課程。對于一個單片機應用的駕馭者，除要掌握單片機的專業知識外，還要有較扎實的電路硬件技術和動手能力，還要熟悉計算機操作與一般編程方法。除此之外，單片機內部尤如一個“黑匣子”，看不見，摸不著，而系統外部結構因功能不同而技術路線、實現手段、元器件、電路結構等也不同，沒有固定的模式，使初學者感到既神秘又摸不著邊。據對中職、高職高專、本科學生學習單片機課程的情況了解，學生普遍都感到難學，難入門，會應用更是一個難以逾越的“門坎”。因此，對該門課程解決教與學都難的問題勢在必行。

三、高職單片機應用傳統教學模式存在的弊端

據初步了解目前我國許多高職高專院校的電子信息類各專業，都力圖培養單片機應用高技能型人才，但實際效果都不理想，沒有達到預期的目標，主要是人才培養模式方面存在諸多不合理之處。主要體現在下列幾個方面：

（1）教學設計不合理。許多教師對單片機應用課程的教學活動局限于書本和課堂，教學過程中只注重單片機的內部結構和軟件編程，僅著眼于單片機本身，沒有考慮多學科“必需、夠用”知識與技術的有機融合，也沒有明確的能力培養目標，更缺乏綜合應用的實戰鍛煉。

（2）教材為本科教材的壓縮版。目前出版發行的各類有關高職單片機教材達上百種之多，內容編排基本上都是按學科體系組織。一般都存在重理論，輕實踐，重軟件、輕硬件，偏重系統內部微觀分析，忽視如何應用的問題，甚至一個完整的供借鑒、模仿的應用系統實例都沒有提供，不適合用于高職高技能型人才的培養。

（3）教學條件差。要使單片機應用教學達到高技能層次，必須滿足必要的實踐條件，但許多學校往往因經費不充裕而不愿為一門課程的教學增加較多的投入，導致教學條件不能滿足教學要求。

（4）教學模式運用不當。對該門理論性、綜合性和實用性很強的課程，許多教師進行單片機應用教學時，仍按理論教學、實驗、實訓的模式完成教學活動，脫離硬件、實際應用去講系統組成、指令、編程、系統調試、故障處理等，學生普遍感到該門課程抽象、枯燥、難學，喪失學習興趣，導致學生雖“學過”，但未“學會”，仍然不會應用，更談不上熟練應用的高技能層次。

四、高職單片機應用高技能人才培養的途徑

通過廣泛的社會、行業企業調查，以及同從事單片機應用工程技術人員交流發現，許多培訓機構所做的單片機應用培訓效果都較好，究其原因：一是絕大部分培訓時間用于指導學員做工程項目；二是教師是來自企業單片機技術開發與應用的工程技術人員，有豐富的做工程項目的實踐經驗。由此得到啟示，對于電子信息類高職在校學生，在已掌握一定的電子技術理論知識與實際操作能力的條件下，可以借鑒社會培訓機構的做法，按照職業崗位工作的過程，運用真實的工程實戰項目引導學生學習，實現高職單片機應用高技能人才培養的目標。主要操作思路如下：

（1）合理選擇教學內容。單片機技術經過30多年的不斷發展，任意一個分支都有大量的知識和技術，對于要在有限的教學時間內要完成海量知識與技術的教學是根本無法辦到的事情。因此，在保證人才培養目標的前提下，合理選擇教學內容將顯得十分重要。解決的辦法是以某個實體為素材，將單片機的知識、技術與應用能力的培養融于實體之中，實現工學結合。這樣既可降低教與學的難度，又可大大提高人才培養的針對性與適用性。

（2）項目課程教材的開發。根據學生未來就業的行業企業和面向等選定某一單片機典型產品為項目課程素材，將該項目按功能、試制或生產流程、工作崗位、技術服務內容等分解為若干工作任務或模塊，通過工作任務引領專業知識與技術，并為每個模塊提供實現其功能的若干可選方案（軟件或硬件），闡明每個方案的具體做法。此舉必須通過校企合作的途徑實現，使學習、訓練內容與崗位工作緊密結合，解決教材的針對性、實用性問題。

（3）教學設計。針對高職單片機應用高技能人才的必備條件，將需要掌握的知識、技術等問題在項目的各環節中體現、序化，既要符合由認知到認識、由低級到高級的認識規律，又要符合深入淺出、循序漸進的教學規律。在教學設計時，除要考慮各階段的教學內容、各環節的教學時間和考證安排等外，還要對項目中的每一個模塊認真分析，精心設計可操作的模塊實體課題，再對學生擬訂學習內容和工作任務，制訂效果評價方案。如此下去，直到完成整個項目。

（4）教學條件配置。除要準備好項目課程教材外，還要模擬企業產品開發或生產環境，配備配套的實驗、仿真、實訓、制作、檢測等設施。同時，通過校企合作互兼互聘方式，聘請有單片機產品開發經歷或企業相關工程技術人員為教師，從而為單片機技術應用人才的培養提供保障。

（5）教學實施。首先根據教學設計方案制訂“項目導向，任務驅動”授課計劃，然后將學生按3～5人劃分成學習（或工作）小組，為每個小組下達單片機應用系統設計與試制工程項目或模擬工程項目任務書，按授課計劃推進，引導學生按照“分析課題→查資料→擬訂方案→遴選方案→確定電路結構→仿真測試→編程序→元器件裝連（含PCB制作）→電路調試→性能指標檢測→提交結果”的過程完成任務，要求學生從探索、研究、積極動手的角度在規定的時間內完成工作任務，把“教、學、做”融為一體。教師在引導學生完成工作任務的過程中，明確學生必須要掌握的知識和技能，怎樣去思考、分析和解決問題，體驗成功完成任務的樂趣，強調團隊協作的重要性。最后指導教師根據學生提交的作業結果結合考核方案進行學習效果評價，并進行交流和總結。

（6）職業資格認證。高職單片機技術應用人才的培養必須取得社會、企業等用人單位的認可，取得高級技工或同等職業資格證書是高技能人才培養的畫龍點睛這處，也是證明人才培養效果的重要依據。遺憾的是目前只有原信息產業部推出的《全國單片機設計師職業資格認證管理辦法》職業資格認證，在學校實施起來較難。在這里呼吁政府相關部門，盡快建立單片機應用職業資格標準（初級技工、中級技工、高級技工、技師、高級技師），在主管部門的監管下推進學校和培訓機構進行認證，為用人單位提供有效憑證。

五、結束語

根據國家權威機構發布的人才需求信息表明，我國人才市場高技能人才十分緊缺，一直供不應求。但一方面高技能人才的認證范圍、年限、標準有待進一步改革與完善；另一方面各高職院校應制訂切實可行的培養各類高技能人才的實施方案，特別是要通過多種途徑做好高技能人才的論證、取證工作，最大限度地取得社會的廣泛認可，為高技能人才脫穎而出創造條件。

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（作者單位：四川信息職業技術學院）