基于產教融合的《單片機原理及應用》課程教學模式改革研究與實踐

張子容

摘 要

本文結合《單片機原理及應用》課程教學中存在的一些問題，提出了基于產教融合的“雙平臺”教學模式改革的思路和實施方案，通過在實際教學中的運用以及取得的效果，闡釋了如何將產教融合、校企合作切實有效地落實到專業課程的教學改革中來。

關鍵詞

單片機;產教融合;雙平臺;教學模式

中圖分類號： G642;TN303-4;O47-4 ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.09.013

1 背景分析

1.1 產教融合背景

2017年12月，國務院辦公廳印發了《關于深化產教融合的若干意見》，2019年《國家職業教育深化改革實施方案》也相繼出臺，明確了職業教育在我國教育體系中的重要地位，指出了深化產教融合，產教融合是當前社會經濟下高職教育發展的重要途徑。深化產教融合，促進校企合作，應落實到專業課程建設中來，需要學校和企業共同搭建平臺來開展實施。利用該平臺，企業可以入駐學校，有助于實現企業職工的繼續教育以及新產品開發和新工藝研究，學校也可去企業現場開展教學，派教師去企業參加實踐鍛煉，校企雙方取長補短，資源共享，形成生產與教學相互融合。產教融合能推動學校加快“雙師型”隊伍建設，扎實開展學生識崗、跟崗、頂崗實習以及就業，實現專業結構優化調整，提高高素質技術技能人才的培養質量和辦學水平，同時企業能夠獲取自身需要的人才，還能通過校企合作提高在職員工的職業素質和技能。

1.2 《單片機原理及應用》課程定位

根據我院人才培養方案，《單片機原理及應用》是機電一體化專業（群）的專業基礎課。通過本課程的學習，要求學生會使用MCS-51/52 系列單片機進行產品設計，會使用C語言編寫程序，能夠從事電氣自動化設備電子控制線路的設計、調試和檢修，例如工控機控制系統、PLC設備、DCS設備、變頻器、觸摸屏、傳感器監測設備等。前導課程有《電工電子技術》，后續課程是《機電設備安裝與維修》、《頂崗實習》，對于電氣電子行業高素質技術技能人才的培養起著重要的作用。

2 問題分析

2.1 教學內容不能緊跟崗位需求

《單片機原理及應用》傳統教法，強調知識體系的完整性，先講硬件結構，再講指令和編程，系統擴展和串行接口，最后講設計開發。過度強調理論知識原理概念的講述，內容抽象，沒有實際工作案例，高職學生學習的理解難度大，而且枯燥。即使有少量實驗也是和理論教學分開進行，多為理論驗證性實驗，功能簡單，滯后于企業真實崗位工作能力要求。

2.2 教學方法與手段單一

《單片機原理及應用》課程具有較強的應用型和實踐性特點，與實際應用聯系非常緊密。傳統教學方式以理論講授為主，老師講述為主，教學方法和形式單一，學生處于被動接受狀態。要學習單片機的軟件、硬件知識和技能，單靠以講授為主的教學模式顯然不能適應當前高職學生的學情需要，并且不能很好地培養學生分析問題和解決問題的實際工作能力。

2.3 學生參與度低

以往，該課程使用的教學場景局限在傳統教室，教具基本依靠多媒體和黑板，較少開展實訓教學。學生在學習過程中感到枯燥乏味，難度大，聽不懂，學習積極性不高，參與度低，甚至上課玩手機的想象屢見不鮮。

3 教學模式的改革實踐

3.1 搭建基于產教融合的“雙平臺”

積極主動搭建“雙平臺"，一是指“學校+企業”兩個參與教學過程的雙主體;二是指“線上教學+線下教學”混合式教學的兩個教學平臺，雙平臺在教學實施過程中相輔相成、協同融合。

產教融合的《單片機原理及應用》課程線下課堂教學需要時間、資源相對集中，學生在學習中實際體驗的是真實工作，進入這個階段前要求學生具備任務獲取、制定策略、實施、反饋的完整工作能力。通過線上網絡教學平臺，將教學資源、工作任務、實施要點、操作規程等推送給學生，讓學生打好“提前量”。并通過線上教學平臺反饋其完成質量，并將數據分類統計，教學團隊老師根據該數據對知識點掌握情況提前了解，線下教學中對學生掌握薄弱的部分多講解。線下教學是在校內理實一體化教室和校外實訓基地共同開展的實施教學過程。

3.2 運用“雙平臺”改革實踐教學各環節

（1）校企共同開發基于工作過程的項目化教學設計

在本課程改革與建設的具體實踐中，教學團隊通過市場調研，走訪企業和“訂單班”用人單位，搜集信息和資料。在該課程設計中，采用基于工作過程的項目化的教學方式展開教學，選擇典型的具有實際應用性的項目任務作為學習內容，把典型項目與任務對教學內容進行整合，形成“教、學、做”為一體的理實相結合教學模式。課程團隊一起制定基于合作企業的典型的具有實際應用性的崗位任務，開發出多個典型教學項目。每個項目中通過一個或多個工作任務來銜接教學知識點與技能點，這樣，知識學習和能力培養都滲透到了每個項目任務的過程中。

（2）教學過程理實一體化

教學全過程都以企業產品生產的典型工作任務為載體，主要以“任務驅動法”來實施。授課時以“任務”引入，以實現“任務”為主線，將課程的知識點、技能點融入到任務中，將“理論”、“仿真”、“實操”融為一體，任務的實施為六個步驟：資訊→計劃→決策 →實施→檢查→評價。讓學生在實踐中學習理論知識，使所學的理論知識在實踐中得以驗證，同時又用理論指導實踐，培養學生的操作技能，實現“教、學、做”一體。教學實施中并用講授法、演示法、多媒體、練習法、分組討論法等多種教學方法。

（3）“軟件仿真”和“硬件制作”相結合，培養學生實作能力

利用仿真軟件輔助教學，打破了上課時間和地點的局限，學生可以在課后學也可在教室之外學。利用Proteus與Keil uVision兩種軟件結合教學，豐富了教師的教學手段，學生能進行單片機系統軟件的程序設計，又能進行單片機外圍電路的設計連接，還能把程序載入電路仿真運行，驗證工作結果，隨時進行修改調整。另外，結合單片機開發板，要求學生自己動手焊接制作、調試，可加強學生對硬件電路的認識和手工焊接能力的鍛煉，為今后學生自主開發、設計單片機應用系統奠定一定基礎。同時，整個過程也符合實際生產流程。

（4）校企雙方共同完成教學任務

我院與重慶市機器人與智能裝備產業聯合會建立了深入的校企合作關系，成立了一支結構合理的《單片機原理及應用》課程專兼職教學團隊。教學團隊分工合作，共承擔教學任務，取長補短，使學生對本課程的知識和技能得到有效鍛煉。在課程實施前，校企雙方教師明確分工，互補互助，實施中隨時溝通交流。企業教師對該課程開展針對性的講座，承擔實踐性很強并需要實際生產經驗的項目任務教學，或指導實訓環節，企業兼職教師完成該課程教學學時量達到總課時量的三分之一。

（5）重構考核評價體系

改革傳統的一張試卷定勝負的考核形式，課程改革考核采用“過程性評價+綜合性項目評價”相結合的方式，評價方由校內教師、企業教師、學生本人、同學共同參與，考核指標包括了線上學習內容和線下學習內容。學生可通過線上教學平臺提交報告或作業，或線下實施任務過程中的圖片或視頻。

4 結語

校企雙方共同對教學內容、教學過程和教學方法都進行了產教融合的調整，校企雙方共同參與教學全過程。教學內容結合了產品實例，教學場地擴展到了企業現場，教學方法結合了“線上+線下”混合教學法、任務驅動法、仿真教學法等多種教學方法。通過在17級和18級機電一體化技術專業班級中的改革實踐，發現絕大多數學生能夠積極主動地參與到學習中來，學習的自主性和參與度都得到了大大提高，并通過項目產品的制作讓學生有真實的體驗感、獲得感和成就感，較好地培養了學生的實際應用能力、創新能力和職業素養。

參考文獻

[1]蘭子奇.產教融合背景下高職電氣專業校企雙元育人的探索與實踐[J].黃岡職業技術學院學報，2019，21（6）：25-27.

[2]馮興樂，張海鷗，孫朝云，屈八一.基于校企合作縱橫管理的單片機教學改革[J].電氣電子教學學報，2018，40（5）：61-64+74.