成果導向教育（OBE）在單片機課程中的應用與實施

摘要：在單片機課程教學中，以成果導向進行課程設計和課程實施尤為重要。在課程實施前，調研目標崗位群的能力要求，以培養(yǎng)學生能力（成果導向教育）為起點，結合單片機的課程特點和學生的學習特點，有針對性的選擇合適的教學內容，圍繞學生的學情基礎進行特別的教學設計和教學實施，可以為學生后續(xù)走上工作崗位分析和解決實際工程問題墊定基礎。

關鍵詞：單片機;成果導向;OBE;能力培養(yǎng)

一、引言

OBE（Outcomes-based Education），即成果導向教育，亦稱能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育，是一種聚焦于學生學習成果的教學理念和教學思路，遵循反向設計、正向實施的原則，強調預期學習成果的層次性和映射性，從需求出發(fā)，確定培養(yǎng)目標，由培養(yǎng)目標確定畢業(yè)要求，再由畢業(yè)要求確定課程體系的逆向約束路徑構建培養(yǎng)方案，然后按照課程體系、畢業(yè)要求、培育目標需求進行正向實施。“需求”既是教育的起點，又是教育的終點，很大程度上保證了教育目標與教育結果的一致性。

二、OBE在單片機課程中的具體應用與實施

1.制定以成果為導向的教學目標

本課程的教學目標建立在廣泛調研的基礎之上，對目標崗位群的能力要求進行提取，思考這些能力要求在單片機課程中體現(xiàn)的知識點和能力點的培養(yǎng)要素，結合學校的辦學定位及專業(yè)發(fā)展趨勢，制定聚焦于學生的預期學習成果之上的教學目標，具體如下：

（1）通過文獻檢索、資料查詢等獲取信息手段的方式，對單片機相關的前沿技術、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢清晰掌握;

（2）具備單片機應用系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)步驟和系統(tǒng)設計思想的知識，能利用單片機技術的相關知識，針對復雜的單片機系統(tǒng)產品確定出開發(fā)技術路線，并能夠對設計方案的可行性進行論證;

（3）具備單片機的硬件結構、I/O口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、串行口及數(shù)/模轉換芯片接口的知識，并能夠利用相關知識結合生活實際設計實用的單片機系統(tǒng)產品;

（4）具備單片機基本開發(fā)工具和開發(fā)語言的相關知識，能夠利用Keil和Proteus軟件進行單片機系統(tǒng)項目的開發(fā);

（5）能夠就單片機系統(tǒng)設計問題與業(yè)界同行進行有效溝通和交流，通過小組的項目實訓和問題探究，具備一定的團隊合作能力。

2.選擇合適的教學內容

課程教學內容劃分成四大模塊：單片機基本開發(fā)環(huán)境、單片機內部資源應用、單片機外圍系統(tǒng)應用及單片機綜合應用設計。在單片機系統(tǒng)的四大模塊中，單片機應用系統(tǒng)綜合設計模塊整合了單片機系統(tǒng)的相關知識，教師主要要求學生結合生活實際，利用所學的相關知識設計實用的單片機系統(tǒng)產品，從而進一步掌握單片機應用系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)過程，提高學生解決實際問題的綜合能力，滿足學生今后職業(yè)發(fā)展的需要。

3.進行合理的教學設計和教學實施

以OBE教學理念為指導，教師刻意設計適合單片機課程的多維互動教學模式，包括嘗試性教學、專題案例教學、師生互易教學、分組比賽教學、集體討論教學等，通過多種教學模式，讓全體學生在互動、交流、討論式的過程中學習，引導學生主動參與、主動探索、主動思考、主動實踐，為滿足學生強烈的編程意愿和實現(xiàn)學生多方面能力的綜合發(fā)展，營造一種開放、自由、合作的共贏教學環(huán)境。

（1）下達任務要求

教師充當上級角色，給每個小組派發(fā)項目任務，如：

任務一：公司近期正為某一小型超市設計廣告牌，要求在LED點陣上顯示該超市的店名，提供原理圖下系統(tǒng)流程圖，要求協(xié).助工程師進行程序部分的調試。

任務二：公司現(xiàn)接到一開發(fā)任務，為某蔬菜大棚設計一分布式溫控系統(tǒng)，要求在工程師的指導下完成系統(tǒng)方案，畫出硬件原理圖，設計系統(tǒng)流程，并完成編程部分內容。

（2）創(chuàng)立崗位體驗

將整個班級分成若干小組，小組成員按照自己的特長進行合理分工，如項目經理、單片機研發(fā)助理、系統(tǒng)管理員、電子工程師、硬件研發(fā)工程師助理、軟件研發(fā)工程師助理等，小組對項目進行全面透徹的分析，共同完成教師（上級）下達的項目任務。

（3）理論講解及任務分析

教師對任務一、任務二中所要用到的理論知識點再次進行講解回顧，指出設計的重點和任務中的難點，同時帶領學生對任務進行分析，明確設計過程中的要點及注意事項。學生在這一環(huán)節(jié)主要根據(jù)自身充當?shù)慕巧M行記錄和思考，也可進行項目的全程跟蹤，更多的提升自身技能。

（4）學生自主設計與調試

學生以小組為單位進行任務分析、自行細化任務指標、自主進行硬件原理圖的繪制和軟件程序的編寫與調試，教師根據(jù)派發(fā)任務量的大小設定提交作品的時間截點。同時為提高學生各方面的能力，小組與小組間需定期互換成員，小組內部需根據(jù)項目任務進行各個崗位的輪換分工。

（5）學生自評、互評和教師評價

自評：在單片機實訓室建立了學生自主學習探索區(qū)，通過知識測試（系統(tǒng)會自動打分，并給出指導意見和標準答案）和技能測試（在proteus仿真軟件上完成），學生可以自我檢測知識點有沒掌握完整，編程技能有沒有達到本項目的教學要求。

老師評價：學生實物作品的制作工藝、遇到問題時的獨立解決能力、合作交流能力等方面進行評價。

三、結論

單片機課程以成果導向教育為教學指導理念，利用項目案例進行教學，課后設置針對編程能力和邏輯思維能力相關的學習任務，幫助學生有計劃、有步驟、有方法、有技巧的學習單片機課程，提高學生學習單片機課程的積極性和能動性，從而提高學生整體的動手和編程能力，為后續(xù)勝任工作崗位奠定基礎。

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