基于“中國制造2025”戰略理念的“單片機原理與應用”教學改革探索與實踐＊

倪丹艷

基于“中國制造2025”戰略理念的“單片機原理與應用”教學改革探索與實踐＊

倪丹艷

（蘇州高博軟件技術職業學院，江蘇 蘇州 215163）

“單片機原理與應用”是機電類專業中一門工程性與實踐性很強的專業基礎課程。針對高職學生基礎薄弱、上課積極性不高的特點，根據“中國制造2025”的戰略理念對高職院校人才培養提出的新要求以及近年來高職教育發展新趨勢，從教學手段、教學內容和考核機制等方面進行改革，提高課堂教學質量，為新形勢下培養人才奠定基礎。

中國制造2025；“單片機原理與應用”；教學改革；教學模式

1 前言

2015年國務院印發了《中國制造2025》，以新一代信息技術與制造業深度融合為主線，以推薦智能制造為主要方向，明確提出中國由制造大國向制造強國的目標[1]。高水平的技術人才的培養離不開高水平的教育。高職教育是人才培養的重要組成部分，為實現制造強國這一目標，應適應“中國制造2025”政策形勢，必須改變傳統教學模式，由傳統以教師為主導，學生被動學習模式轉變為以學生為中心，以能力為本位，職業素養提高為目標的課程教學新模式為高職課堂教學新模式。本文以“單片機原理與應用”課程教學為例，探索高職院校課程教學改革的新方向。

2 “單片機原理與應用”課程教學中存在的主要問題

“單片機原理與應用”是自動化、機電一體化等專業的專業基礎課，該課程具有很強的工程性與實踐性。該課程的知識點以縱向展開，傳統的授課方式前期主要以理論知識學習為主，課程枯燥，知識碎片化、斷裂化，無法激發學生學習的興趣。其次，該課程在授課過程中過多以教師為主，學生被動學習，學生的主動性與參與性不強，課堂研討氣氛不濃，主要為填鴨式學習。除此之外，課程考核方式單一，以期末考試成績為主要課程考核依據，無法形成課程過程性評價，對學生實踐能力及分析解決問題的能力考核度不高。

3 基于“中國制造2025”理念的“單片機原理與應用”課程改革

3.1 整合教學資源，精選優化課程實驗

課堂是達成學生能力培養目標的基礎平臺，學習資源是課程的核心，是教學活動的載體及主要依據。以實際需求為課程導向，整合課程資源。在開設“單片機原理與應用”課程之前，給學生增加“C語言程序設計”專業基礎課程，為提高學生軟件編程能力奠定基礎。在課題實施過程中，重新開發了單片機課程實驗，如圖1所示。從提高學生單片機基本技能出發，設計符合學生思維邏輯性的實驗。

圖1 單片機課程實驗

3.2 線上線下混合教學手段

在網絡信息化教學模式飛速發展的時代，高職院校的教學思想應當與時俱進，無論是教學方式還是教學手段，都要不斷創新、不斷發展，只有這樣才能夠培養出更多高素質人才。針對高職院校學生知識理解能力差、容易遺忘等特點，利用信息化手段，開設超星學習通平臺的在線課程，具體如圖2所示。

由于課程知識面廣，內容繁多，課程學時不夠，課上教師無法講解全部知識。且學生存在個性化差異，每個學生的接受知識的能力不同，教師課堂講授的知識無法滿足所有學生的需求。利用超星學習通線上課程，對于學習能力較強的學生，可進行任務拓展，對于接受能力較差的學生，可以利用碎片化學習，提高學生學習的積極主動性。

圖2 超星學習通“單片機原理與應用”課程資源

3.3 虛擬仿真技術與實踐操作相結合

傳統的單片機實訓環節更多采用集成電路箱來完成程序的驗證，學生如果不清楚實驗電路的結構原理，就無法獨立編程，也無法激發學習興趣。傳統的單片機實驗電路箱是固定模塊，沒有綜合實訓模塊，無法因地制宜滿足教學需求。為了解決這一問題，在授課過程中引入虛擬仿真，利用單片機的電子仿真軟件Proteus與單片機編譯軟件Keil。利用虛擬仿真技術，學生在完成實踐操作前，可以肉眼直觀地看到實驗所產生的現象。其次，單片機集成實驗箱模塊有限，能完成的實驗較少，利用虛擬仿真軟件可以擺脫該弊端，學生在電腦上安裝軟件后，可隨時隨地完成電路編譯仿真，提高學生學習積極性。高職院校學生普遍實踐動手能力較弱，通過虛擬仿真技術可合理規避安全風險，在集成電路箱連線前利用Proteus仿真軟件模擬連線，提高實驗效率。

Proteus電路仿真軟件界面如圖3所示。Keil編譯軟件界面如圖4所示。

圖3 Proteus電路仿真軟件界面

圖4 Keil編譯軟件界面

3.4 改革現有考核機制，形成課程過程性評價

考核方式作為教學評價的重要手段，對學生學習和教師教學具有重要的指導作用[2]。傳統的考核主要以期末成績為課程主要衡量標準，杜絕學生在課堂出現逃課現象與期末考試填坑式學習狀態，將學生線上學習態度、作業完成度、教學任務點的學習進度等都列入考核范圍，實施過程化考核方案。在期末考試過程中采用筆試與實操方式進行，其中筆試成績占20%，實操成績占30%，平時課程實驗及超星學習通知識任務點的完成度占50%，注重平時學習。通過考核方式的改革提高學生參與線上課堂與線下課堂的積極性與主動性，同時過程性的考核成績也能很好反映學生的實驗參與程度與動手能力，提高“單片機原理與應用”課程教學質量。

4 結束語

“中國制造2025”的提出給高職院校教學帶來一定的機遇與挑戰，應努力適應政策形勢改變，大膽改革并擺脫僵化的教學模式，改革教學模式，豐富教學內容，不斷培養學生的專業基礎與職業素養，提高學生的實踐技能，為社會培養高素質的應用型人才，推動國家向制造強國的目標前進[3]。

［1］劉漢代，莊文瑋，張克義.“中國制造2025”戰略背景下的機械工程專業課程體系改革探索——以東華理工大學機械工程專業課程體系為例［J］.牡丹江教育學院學，2019（1）：21-24，52.

［2］許森東.“中國制造2025”背景下大學物理實驗教學改革研究［J］.大學物理實驗，2018（4）：104-106.

［3］匡偉祥.面向“中國制造2025”構建高職機械設計與制造專業課程體系的研究［J］.南方農機，2019（20）：85.

2095－6835（2020）06－0081－02

TP368.1-4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.029

倪丹艷（1990—），女，碩士，講師，主要從事無線通信和智能控制方面的研究。

蘇州高博軟件技術職業學校校級教改課題（編號：J180905）成果；蘇州高博軟件技術職業學校校級科研課題（編號：GIST2019-01）階段性成果

〔編輯：嚴麗琴〕