應用科技大學模式下單片機類課程實踐教學改革與探索

王常順　肖海榮　潘為剛

摘 要：針對電氣類單片機類課程實踐教學中存在的學生積極性不高、動手能力不強等問題，基于“競賽引領創新”思路和“項目驅動”教學方式，對單片機類課程的實踐教學環節提出了一些改革思路。實踐表明，該實踐教學方法能將電氣類單片機類課程理論教學與實踐環節有機地結合起來，可進一步提高學生的知識綜合運用能力和實踐創新能力，并在實踐鍛煉中逐步鍛煉競爭意識和團隊協作能力。

關鍵詞：單片機類課程 實踐教學 競賽引領創新 項目驅動

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（a）-0238-01

教育部“應用科技大學改革試點戰略研究”項目是根據教育部2013年2月“應用科技大學改革試點戰略研究工作部署會”的會議精神確立的。項目將通過對歐洲應用科技大學產生發展的社會背景研究、對促進本國經濟轉型發展和國家競爭力提升的貢獻研究，以及歐洲應用科技大學在本國教育體系中的功能目標定位、辦學體制和人才培養模式等的研究，旨在探索構建我國應用型高等教育體系，促進地方本科高校轉型發展。應用科技大學在國際上具有很高的地位，其培養目標的確定是以學生未來就業崗位需要為導向的，辦學直接面向市場和社會經濟發展的需求，并與企業界、職業界建立緊密的聯系，強調培養學生的技術應用和開發創新能力。

目前在高校的單片機類課程實踐教學環節中普遍采用的“課內實驗”及或“課程設計”模式存在著一些問題，如：教學內容較為單一，工程背景不強、綜合訓練程度不夠等，這種教學方式容易造成學生實踐動手能力較弱，創新意識不足，綜合運用知識能力不強的現象。因此，如何激發學生學習興趣，強化單片機技術的工程應用能力，就成為當前單片機課程實踐性教學改革中一個亟待解決的問題[1，2]。經過近年來的探索，我校在電氣類專業單片機類課程實踐教學環節中，以“競賽引領創新”為核心思想，引入“項目驅動”教學方式[3]，全面優化單片機類課程教學體系和知識結構，培養學生的實踐動手能力、解決問題的能力和團隊協作能力。

1 實踐教學體系設計

在我校電氣類專業培養方案中，單片機類課程主要包括“單片機原理與應用、微機原理與應用、嵌入式系統原理與應用”和計算機接口技術”等課程及其實踐性環節。這類理論及實踐課程是培養學生創新能力和工程素質的一個重要載體，在該類專業的人才培養中占有重要位置。其教學指導思想是“注重基礎知識，提高實踐動手能力、加強知識綜合應用能力、培養創新意識”。目前，單片機類課程實踐教學體現了分層次、循序漸進的特點，涉及到課內實驗、課程設計、競賽實訓等多個教學階段。

2 教學方法的特點與實施方式

項目驅動教學是一種建立在建構主義教學理論[4]基礎上的新方法，該方法強調學生是教學任務的中心，教師在教學過程中扮演組織者、指導者、幫助者和促進者的角色。教學過程中要充分利用環境要素來調動學生學習的主動性、積極性和創造性。在這種模式中，教師不僅僅要傳授教材上所提供的知識內容，更要注重激發學生自我學習的能力，從而借助教材、圖書館、網絡等媒體主動學習。實踐教學實施中存在以下的特點與要求。

2.1 在實踐教學中注重實踐性與應用性

在實踐環節上，構建以能力培養為本位的“產學研一體、教學做合一”的人才培養模式，需要不斷提高教師的實踐教學能力與水平。在課內實驗教學中，盡量貼近生活，鼓勵學生獨立思考問題和討論問題；在課程設計中選用簡單的綜合性案例，建立學生學習的信心，并鍛煉其綜合運用所學知識的能力；在競賽實訓中，由學生自主選題，指導教師審查題目難度及可行性，并給出建議。所選題目來自于學生自身最感興趣的問題，因此，可以最大程度上激發學生學習的主動性和積極性。

2.2 提高學生綜合運用知識的能力

通過課程設計可以鍛煉學生綜合運用該課程知識的能力，而競賽實訓中，由于所選題目涉及到多個課程，因此，可以起到鍛煉學生綜合所學多門課程知識的能力，也是專業人才所應具備的基本能力。通過參與競賽激發學生學習的興趣與樂趣，不僅可以增強競爭意識，也有助于創新意識的培養。

2.3 培養學生的可持續發展能力

在實踐教學中穿插著理論知識的學習，將理論教學中難懂的知識通過實踐的方式教授給學生，教學方法形式多樣，除講授外，還可以通過專題討論、專題學術講座等形式。學生在實踐學習中可以鍛煉工程實踐能力，可以體驗分工協作精神，引導學生為畢業后更快地適應工作環境、進入角色打下基礎。

2.4 不斷優化實踐教學文件

不斷優化實驗教學大綱、課程設計大綱以及實驗指導書等教學文件，緊跟當前技術的發展，不斷增加最新的相關技術知識，使實踐教學內容更合理。

3 教學效果分析與結論

在該教學方法實施后，我校電氣類專業單片機類課程綜合實踐性環節取得了較好的教學效果，達到了預期目標。取得的教學成效主要體現在以下幾個方面。

（1）學習主動性得到了明顯提高。學生逐漸養成了主動思考的習慣，有效地刺激了學生的學習興趣和主動性，進一步培養了創新意識。

（2）實踐動手能力明顯提高。學生通過鍛煉，具備了動手實踐的信心，樂于動手設計和實踐，具備了工科學生的基本素養。

（3）團隊協作能力得到了增強。在實踐教學中為了高質量地完成任務，需要充分發揮團結協作的精神。

（4）學校競賽成績取得了明顯地進步，參與人數越來越多。學生參加電子類大賽的人數和獲獎人數以及獲獎等級逐年提高，2012年，在山東省大學生電子設計大賽中參賽的8只代表隊全部獲得山東省一等獎，2013年，在全國大學生電子設計大賽中有兩個代表隊獲得全國一等獎，還有2個隊伍獲得全國二等獎，其他9只代表隊全部獲得了山東省一等獎。而且在參賽的同學中，有越來越多的低年級同學參與。

這些教學成果表明，這種教學方法對學生的學習積極性有很好的激發作業，對實踐動手能力的提高有明顯的促進作用。

參考文獻

[1] 曹建樹，薛龍.單片機創新實踐教學改革與實驗室建設[J].實驗室研究與探索，2005，24（9）：4-6.

[2] 趙維武.本科生實踐創新能力培養的研究[J].實驗技術與管理，2006， 23（1）：83-85.

[3] 唐煒.單片機原理與應用課程教學改革探討[J].電氣電子教學學報， 2002（3）：21-23.

[4] 李純青，王志玲.基于建構主義的課題研究教學模式對學生創新能力的影響研究[J].清華大學教育研究，2006（S1）：36-40.endprint