單片機綜合實訓課程項目化教學改革的實踐與創新

倪榕生

摘 要：單片機作為應用電子技術專業的核心課程之一，其實訓教學容易與理論教學產生脫節，且實訓內容較為單一。因此，積極推進綜合實訓課程的項目化教學改革對實現教學方式的根本改變、培養學生的工程應用能力、轉變學生學習觀念具有重要意義。為此，高校應當深入開展實訓基地建設，加強對實訓項目的開發設計，并組織豐富的課外實踐活動，改革以往的考核方式，從而為工程應用型人才培養提供有力支持。

關鍵詞：單片機；實訓；項目化；教學

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.250

0 前言

早在上個世紀八十年代，單片機就已迅速發展，并成為工業自動化領域的一項支柱產業。單片機是現代測控的核心，其應用前景非常廣闊，因而高校普遍開設與之相關的課程。單片機原理及應用作為應用電子技術專業的基礎課程，具有較高的理論性和實踐性，單純依靠傳統的實訓教學效果不盡理想，積極開展項目化教學改革與創新成為當前的重要工作。項目化教學的實施有助于學生將理論知識更好地應用于實踐探索，并為成長為高素質的工程應用型人才奠定扎實的基礎。

1 單片機綜合實訓課程教學現狀

單片機是一門軟硬件技術緊密結合的課程，在應用電子技術專業教學中發揮著關鍵作用。隨著現代社會對工程應用型人才需求的增長，單片機綜合實訓課程的開展具有重要意義，實訓課程能夠對學生進行專門的技能訓練，使學生鞏固與印證理論知識，提高動手操作能力，積累工程素質。但是從當前的教學現狀來看，實訓教學改革需求仍然非常迫切。

一方面，單片機理論教學和實訓教學存在脫節。傳統的單片機教學強調知識體系結構，突出理論的系統性，但是學生對于理論知識的學習常感到枯燥。而且理論課程雖然依據教材按部就班推進，實訓課程的內容設置并沒有參照理論課的進度，兩者的進行速度不同。這就導致在實訓課程上需要對理論知識應用時，有的學生已經對理論知識記憶不深，很難有效應用所學知識，教師甚至需要占用大量的實訓教學時間重復理論講解。

另一方面，實訓教學內容與生產實際結合不足。目前實訓課程的內容較為簡單，主要圍繞繪制原理圖、電路板焊接以及相關程序的編寫，不少學生對實訓教學的內容缺乏興趣。事實上單片機實訓教學涉及的內容非常廣泛，如電子、傳感、程序設計及系統集成等，而且對制板、焊接、調試等動手能力要求較高，是培養工程人才應用技能的重要載體。現有實訓教學內容與生產實際結合有限，在培養學生的工程應用能力方面還存在明顯的不足。

2 單片機綜合實訓課程項目化教學改革的必要性

針對當前單片機實訓教學的現狀，項目化教學改革對今后工程應用型人才培養具有重要意義。實訓課程項目化打破了傳統的知識體系結構，圍繞具體的項目任務重組知識點，使學生以解決問題為目標，開展對理論知識的學習與思考，從而實現理論教學與實踐教學的有機融合。而且項目化教學不僅帶來實訓課程的變革，同時也促使考核方式發生轉變，真正將學生引入實踐應用的軌道，讓學生在工程應用的學習環境中實現快速成長。

第一，實現教學方式的根本改變。由于傳統的單片機實訓教學課程在與理論知識的協調配合、激發學生學習興趣方面存在急需突破的瓶頸，項目化教學改革的實施顯得尤為必要。在實訓課程中以項目任務為載體，能夠將一個任務中所含的知識點細分，讓學生綜合應用所學知識，降低學習難度。而且每一個新的任務都可以在原有任務基礎上逐步增加難度，融合更多的理論知識，步步深入，實現教、學、做的一體化發展。特別是在項目化教學所提供的相對開放的環境，還有助于學生參與互動討論與小組競賽，真正從被動學習轉為主動。

第二，提升學生的工程應用能力。《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》中也明確指出要推行項目教學，旨在為社會培養更多的應用型人才。傳統實訓教學模式下，采用固定硬件的實驗箱容易束縛學生的設計創新活動，很大程度上只是作為一種驗證性實驗，讓學生印證理論知識。項目化教學則打破了這種桎梏，能夠讓學生充分接觸工程實踐領域的具體任務，不斷積累工程應用能力，另外還可借助計算機進行虛擬仿真，實現單片機系統的軟、硬件協同設計，大大提高了綜合實訓課程的學習效率。

第三，促進學生學習觀念的轉變。按照以往的實訓課程考核方式，學生參加實訓練習更多是為了服務于期中期末考試，在準備考試過程中常常是被動學習，這也是單片機綜合實訓課程未能發揮應有效能的原因之一。通過項目化教學改革，不僅實訓教學的內容和方式發生了根本轉變，而且考核也需要圍繞學生的動手操作進行評估，從而能夠激發學生的學習潛能，使學生轉變傳統的學習觀念，發揮自己的主觀能動性，將理論知識應用到創造性的活動當中，在項目化教學中感受到自身的進步，增進學習信心。

3 單片機綜合實訓課程項目化教學改革的實踐方向

為進一步推進單片機綜合實訓課程的項目化教學改革，高校應當深入開展實訓基地建設，加強對實訓項目的開發設計，并組織豐富的課外實踐活動，改革以往的考核方式，為培養學生良好的工程實踐能力提供有力的支持。

第一，實訓基地建設。目前單片機實踐教學的基本方式是以集成實驗箱和實驗指導書為基礎，項目化教學改革實踐對實訓基地建設提出了更高的要求。高校應當以培養學生的動手應用能力為目標，根據以項目任務為核心的學習需求，打造創新實驗室，讓學生能夠在更好的軟硬件條件支持下，充分發揮創造力，加強實驗探索，改變以往模式化的實驗方式。因此，高校要全面布局實訓基地內的單片機開發裝置及虛擬實驗軟件，以確保學生獲得充足的實踐鍛煉機會。

第二，項目任務策劃。單片機綜合實訓課程向項目化教學的轉變需要教師以具體的任務為基礎，重組知識點，劃分知識模塊，所以項目任務策劃也成為實訓教學改革的重中之重。項目化教學的實施可以從一個具體的任務設定開始，將其進一步細分為若干知識模塊，然后由學生以小組的形式探索并完成既定任務，最后教師帶領學生進行項目總結。為此，教師應結合電子工業的實踐，設計對學生具有吸引力的項目任務，例如教師可以選擇彩燈控制器、溫濕度測試儀、水箱水位控制系統等作為代表性的項目，鼓勵小組成員共同探討，協同合作，開展方案論證、方案實施、系統調試、實物展示等工作，最后形成原理圖、元器件清單、程序清單以及實物照片等于一體的項目報告。endprint

第三，課外實踐活動。對于單片機的原理與應用課程，單純依靠綜合實訓課程培養學生的應用力和創造力還相對有限，以項目化教學

（下轉第267頁）

（上接第283頁）

為契機，激發學生的學習興趣，促進學生廣泛參與單片機課外實踐活動，才能更好地為工程應用型人才培養奠定基礎。借助單片機開發平臺的支持，學生可以將課堂中相對困難的任務進行交流探討，開展系統設計、編程調試、仿真驗證、電路刻版等一系列活動。另外高校還可組建單片機興趣小組，組織專題競賽等，從而激勵學生參與單片機項目化學習，提高動手操作能力，在實踐活動中尋找到單片機學習的樂趣和真諦。

第四，改變考核方式。以往對單片機學習的考核主要分為期中和期末兩次，并分占不同的比例，最后匯總為學生的科目總成績。隨著單片機綜合實訓課程的項目化教學改革，相應的考核方式也應當從終結性評價向過程性評價轉變，通過對學生持續不斷的能力考評，引導學生轉變學習觀念，更加關注工程應用能力的提升。高校應當在適當保留終結性考評占比的基礎上，突出過程性評價所占比重，注重學生每次參加實訓課程的表現，給予全方位多角度的評估以及鼓勵。例如學生的自學能力、項目完成能力、創新能力、演示與表達能力等都應當作為考核的重要指標。

4 總結

現代工程對應用型人才的素質提出較高要求，學生在專業學習過程中尤其要注重工程素質的積累和提升。因此，高校專業課程的理論教學與實踐活動需要實現有機聯動，才能加深學生對理論知識的理解，進而培養學生的開發應用能力。單片機是應用電子技術專業的核心課程之一，通過項目化教學改革的實施，能夠將理論知識融合到具體的實踐問題當中，使學生立足工程應用的角度，提高分析問題和解決問題的能力，切實為今后步入工作崗位奠定基礎。

參考文獻：

[1]李訓栓，馮娟娟，王心華等.建設基于實訓項目的開放式高性能單片機實驗室的構想[J].高校實驗室工作研究，2016（04）.

[2]牛軍，張宏偉.單片機技術課程項目驅動法教學的改革與實踐[J].教育教學論壇，2016（03）.

[3]唐露新，范航郡，吳黎明等.單片機技術課程啟發進階式實驗教學探索[J].實驗室研究與探索，2015（09）.

[4]孫鳳玲，趙常松.單片機實訓教學改革方法研究與實踐基地的建設[J].科技創新導報，2016（31）.endprint