以創新教育為核心的單片機與接口技術課程改革研究

劉秀紅?段英宏

摘要：單片機與接口技術課程改革重視開發與培養學生的能動性、創造性與創新性，側重因材施教，尊重學生自由發展，改變教育觀念，是多種人才培養方式的探索，是適應國家和社會發展需要，實行素質教育、創新教育的體現。

關鍵詞：課程改革；教育觀念；創新教育；素質教育

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0090-02

單片機與接口技術課程一直是計量儀表類專業、自動化專業、通信類專業的專業必修課，是綜合性、實用性和實踐性課程的重要代表。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020 年）》（以下簡稱 《教育規劃綱要》）指出：“適應國家和社會發展需要，遵循教育規律和人才成長規律，深化教育教學改革，創新教育教學方法，探索多種培養方式，形成各類人才輩出、拔尖創新人才不斷涌現的局面?！碧旖蚩萍即髮W（以下簡稱“我?！埃笆濉苯逃虒W改革規劃課題單片機與接口技術課程改革針對課程存在的問題，按照上述《教育規劃綱要》精神要求對教學內容、教學方法、師資力量、教育理念、觀念進行一系列有利于推進素質教育與創新教育的改革，突出實踐教學，強調創新情感、創新能力的培養，對培養全面發展的素質型人才、創新能力型人才具有重要意義。

一、更新教育觀念，推動教學改革

課程改革要本著以人為本的原則，建立以學生為主體，教師為輔的新型師生關系。轉變教育思想，改變以往“唯師是從”的師生觀，樹立現代教育觀念，認識到教學應該是老師與學生之間情感和知識的雙向交流，從單純的知識傳授和思想的培養邁向深厚的人文關懷和道德情感熏陶，[1]讓學生感受尊重與理解、重視與愛護，做到言傳身教。引導廣大教師樹立以人為本的教育理念，尊重學生的人格和個性，真心關愛每一個學生，不僅關心學習，而且關心學生的生活、安全、健康、心理等各個方面；[2]要改變主動教與被動學的教育現狀，要善于發掘學生的潛在能力，要以啟發式、討論式、探究式為主，遵循人才成長規律，探索多種人才培養方式。推行雙師型教師就是一個好方法，雙師型的教師既具備理論教學能力，也具備實際操作能力，同時了解社會實際，有利于培養實踐能力強的高素質大學生，值得提倡。[3]

二、重視師資隊伍建設，傳承素質教育

素質教育要通過學校和老師才能落實到學生身上，因此必須要有勇于更新教育觀念，積極投身教育教學改革的結構合理、素質優良的教師隊伍。學校要站在可持續發展的戰略高度上，同時抓好學校硬件建設和教師隊伍這一“軟件”的建設。[4]

大力引進海外高層次、博士學位或高級技術職稱且具有豐富實踐經驗的中青年教師，在這些學術帶頭人的帶領下，實行傳、幫、帶，保證人才培養和教學改革的可持續性發展；加強師德建設，深刻領會熱愛學生，熱愛教育的信念；通過進修、培訓、學術交流和外出考察等一系列活動提高教師自身素質；實施改革的教師付出的時間與精力都要比普通教師多得多，采取評選教改成果獎、個人付出獎等措施不斷激勵與調動教改教師的工作積極性，傳承素質教育。

三、整合教學內容，深化實踐教學

學生的素質和接受能力是因人而異的，在教學中要尊重學生的自由發展。單片機與接口技術課程具有綜合性、實踐性、應用性特點，適合以小智能玩具或家電產品來展開教學。讓2～3個學生自由組成研發小組（組名最好突出個性），每個小組發揮想象力先設想一個自己喜歡小家電、小玩具智能產品等作為單片機與接口技術課程學習的最終設計產品，組織學生討論這些設計產品的可行性、實用性、創新性與新穎性，以及如何用單片機來設計自己的產品；同時老師要對每一個產品重點部分進行剖析，引導同學們更深層次地理解與認識自己的產品與單片機的聯系。

帶著涉及到這個產品設計的各種問題與設想，老師分化講解用到的單片機基本知識，并介紹 keil 軟件和C51編程。同時讓每個學生應用所學到每一點知識在單片機實驗系統上進行一些小的設計實驗，比如流水燈、串口通信、波形產生、溫度信號處理等試驗。課程可以直接在同時具有授課與實驗的實驗室上課，這樣邊學邊做，寓教于學，可以給學生全新的課程新鮮感，激發他們的求知欲。這樣單片機定時器/計數器、中斷系統、系統擴展和單片機應用等知識會逐漸被同學們理解和掌握，循序漸進地，有目的地學習與擴展單片機知識。

最后要求學生小組獨立完成最初的設想產品，從硬件電路設計、電路板制作、焊接與調試、軟件固化、系統脫機運行等方面全面培養學生自己解決問題的能力，讓學生親身體驗團隊合作、創新與創造。整個過程，教師認真觀察，做好記錄，隨時提問，引導學生積極地思考，充分發揮學生的主動性；并恰當地表揚有創新、有進步的學生，使他們產生向上的動力。設計結束教師要及時給予評價與評分，肯定學生的勞動成果，讓其體驗成功感與自豪感，為以后的學習與工作樹立信心與雄心。

四、注重創新引導，改革教育教學方式

單片機與接口技術課程應重點突出能力培養，根據學生知識和能力差異，實行“開放式教學”、“交互式教學”和“個別化教學”，運用演示、情境、點撥、談話、講授、實踐等各種教學方法進行教學，營造和諧的課堂教學氛圍，取得優質高效的教學效果。

指導學生學會使用中國知網等正規學術網站查找需要的資料，利用網絡平臺與學生進行交流等多種多樣的教育手段，指導學生增加獲取知識的途徑，引導學生會學習、愛學習，真正做到“授人以漁”，使學生成為具有終身學習能力的人才。[4]

加大實驗室資金與人力投入力度，從管理、設備更新到經費劃撥等方面均采取了一系列的改革措施，有效保證了教學與改革的推進。向學生全面開放實驗室，督促學生自由組成開發小分組，發揮個人所長團結協作設計科技作品，如多功能太陽能充電器、自動識別彎道的智能車、人體生理參數檢測儀、無線測溫儀等。開放的實驗室為學生提供了更廣闊的學習環境與機會，促進了學生的主動發展、全面發展和多樣化發展，是個性化教學的具體體現，有利于培養高素質人才、創新人才。

五、改革考核制度，突出綜合素質

在對課程學習進行評價時，將理論考核、實踐能力考核以及產品設計、創新情感和創新能力評價等考核形式結合起來，對學生掌握知識、使用知識和創新能力做出合理的評分。

理論考核占成績30%，閉卷考試，重點考核單片機基本原理。實踐能力考核占成績20%，分值為每個實驗成績的平均值。每個實驗評分標準為實驗設備儀器基本操作技能5分，動手能力5分，分析問題解決問題能力5分，題目完成情況3分，實驗報告2分。課程綜合設計考核占成績35%，評分標準為設計方案前瞻性、創新性5分，查找資料5分，團結協作能力3分，實驗設備儀器基本操作技能2分，分析問題解決問題能力3分，組裝與調試2分，元器件選擇、繪制設計圖、焊接電路板10分，實驗報告5分。創新情感與創新能力考核占成績15%，主要從團結協作、設計的新穎性、實用性，對問題的舉一反三等方面進行評價，各占5分。這種考核形式是理論與實踐并重，能力與創新雙飛的考核，適應多樣化人才培養要求。

六、推進素質教育，立足學生長遠發展

為了培養學生解決實際問題的能力，掌握從事科研創新的基本方法和技能，促進科研創新能力的發展，應在專業教師的直接指導下，成立以學生為主體的學術性社團。學術性社團可以作為使學生的求學方式由“被動接受型”向“主動探求型”轉變的重要載體，對大學生知識日趨完善、能力逐步提高以及全面發展起著積極的作用。[4]并以此為聯系紐帶，積極帶動學生參加機器人大賽、飛思卡爾杯等各類單片機科技創新大賽，鼓勵學生在完成學業的同時，積極開展第二課堂的課外科技創新活動，培養學生的創新能力。

學校加強與企業合作，建立實訓基地，讓學生走出校門，走進企業，使學生在實踐中積累經驗，提高能力，做到用中學，學中用，努力為學生提供學習的平臺。我校的實踐基地有中國石化集團、常州鑫銘禹電子科技有限公司、江蘇綠揚電子儀器集團、西迪斯有限公司、臺灣獨資達爾泰科技有限公司、天津電裝電子有限公司等。

單片機與接口技術課程改革著重創新教育與素質教育，發掘學生的潛在創造性、創新性、能動性，為學生創造機會和提供機會，引導學生去拓展知識，提高應用能力，為學生愛學習、想學習、會學習創造良好的環境。

參考文獻：

[1]劉文華.論大學和諧教育是以人為本的具體體現[J].湖南科技學院學報，2009，30（10）：104-106.

[2]劉連基.讓素質教育充滿力量[N].中國教育報，2008-01-14.

[3]劉秀紅，田志宏，段英宏.課程鏈內單片機課程改革的研究與實踐[A].第六屆全國高校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會[C].2009.

[4]李璐.獨立學院青年教師隊伍建設探析[J].教育與職業，2014，782（1）：72-73.

（責任編輯：王意琴）