應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)下的單片機(jī)課程教學(xué)改革

武娟紅

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著國家科技創(chuàng)新重大戰(zhàn)略的提出，創(chuàng)新應(yīng)用型人才的培養(yǎng)已成為高等教育發(fā)展的戰(zhàn)略核心。單片機(jī)課程作為高職高專信息類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課，針對(duì)其實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，結(jié)合創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)以及職業(yè)院校技能大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等的參賽經(jīng)驗(yàn)，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、考核評(píng)定方式、人才培養(yǎng)模式等方面，提出一系列具體改革措施，取得了較好的教學(xué)效果。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 單片機(jī);創(chuàng)新;應(yīng)用型人才;培養(yǎng);教學(xué)改革

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)]? 2096-0603（2021）47-0068-02

一、引言

隨著國家科技創(chuàng)新重大決策的提出，培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才已成為科技強(qiáng)國戰(zhàn)略的重要組成部分，也是國家綜合國力的重要表征。目前，多數(shù)大學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識(shí)，應(yīng)用能力不足、綜合競(jìng)爭(zhēng)力弱，難以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求。培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神與應(yīng)用能力是高等教育亟待解決的問題，體現(xiàn)了各個(gè)高校的核心競(jìng)爭(zhēng)力，更是高等教育發(fā)展的戰(zhàn)略核心。

單片機(jī)課程作為理工科信息類學(xué)生重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，其特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛。日常生活中，采用單片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制的設(shè)備隨處可見，如全自動(dòng)洗衣機(jī)、智能家居、智能交通系統(tǒng)等。在每年舉行的職業(yè)院校技能大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等權(quán)威賽項(xiàng)中，幾乎所有的參賽作品都要使用單片機(jī)來完成整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)。單片機(jī)已成為實(shí)現(xiàn)小型電子產(chǎn)品自動(dòng)化功能的設(shè)計(jì)首選。因此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力、提升就業(yè)水平，可以從單片機(jī)課程開始。如何學(xué)好單片機(jī)、提升學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)設(shè)計(jì)興趣、掌握單片機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)，是很有價(jià)值的教學(xué)研究課題。

二、單片機(jī)課程的現(xiàn)狀

（一）教學(xué)模式單一，學(xué)習(xí)積極性不高

傳統(tǒng)的單片機(jī)課程教學(xué)中，教師是傳授者、學(xué)生是被動(dòng)接收者，教師的主要任務(wù)是課堂知識(shí)的講授、課后作業(yè)解答、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐指導(dǎo)等方面，學(xué)生的主要任務(wù)就是不斷接收來自教師的知識(shí)灌輸。教師與學(xué)生始終保持“教”與“學(xué)”的關(guān)系，多年的求學(xué)經(jīng)歷，讓學(xué)生已經(jīng)疲憊于這種關(guān)系，學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性明顯不高。而教師也恰恰忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新性思維、實(shí)際應(yīng)用能力等方面的培養(yǎng)，大部分教師仍然秉承以教材為中心、按部就班的教學(xué)思路，教學(xué)思想僵化，對(duì)問題的分析、解決方法單一，限制了學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，不能全方位、多維度地鍛煉學(xué)生的編程素養(yǎng)和設(shè)計(jì)能力，影響教學(xué)效果。

（二）實(shí)踐內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)

傳統(tǒng)的單片機(jī)課程仍然是以MCS-51系列單片機(jī)為基礎(chǔ)，在課時(shí)安排上，以講授理論為主，實(shí)踐為輔。教師對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的重視程度不高，在實(shí)踐內(nèi)容選取上，多數(shù)采用一些通用性、驗(yàn)證性的例子，沒有及時(shí)增加新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，與學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用、參與大賽等過程中遇到的問題嚴(yán)重脫節(jié)，無法引起學(xué)生對(duì)單片機(jī)課程的興趣。同時(shí)，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容更新趕不上科技發(fā)展的步伐，也會(huì)造成學(xué)生對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展前沿了解不夠、視野狹窄、思維局限、創(chuàng)新性不足等問題，不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

（三）考核方式單一

考核評(píng)價(jià)是教師檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段。現(xiàn)有的單片機(jī)課程考核多采用閉卷考試+平時(shí)考勤和作業(yè)練習(xí)+實(shí)踐操作相結(jié)合的考核方式。閉卷考試內(nèi)容以課本知識(shí)點(diǎn)為主，部分學(xué)生仍然可以通過死記硬背知識(shí)點(diǎn)獲取高分。實(shí)踐考核雖然能在一定程度上反映學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，但由于實(shí)踐考核內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，無法對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)際應(yīng)用能力等做出客觀評(píng)價(jià)。同時(shí)，二者在比例設(shè)置上也不太合理，閉卷考試所占的比重明顯高于實(shí)踐操作。這樣的考核方式，不能真實(shí)、客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和實(shí)際動(dòng)手能力，也不能準(zhǔn)確地衡量學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新應(yīng)用能力。

三、應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)下的單片機(jī)教學(xué)改革方法

為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，單片機(jī)課程主要從人才培養(yǎng)目標(biāo)、課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、考核評(píng)價(jià)、校企合作培養(yǎng)等幾個(gè)方面進(jìn)行改革。

（一）合理選擇教學(xué)內(nèi)容，突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)

課程以“知識(shí)項(xiàng)目化、應(yīng)用實(shí)踐化”為指導(dǎo)思想，針對(duì)單片機(jī)課程的特點(diǎn)，將應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)落實(shí)到課程教學(xué)實(shí)施的整個(gè)過程中。以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、功能等內(nèi)容為基礎(chǔ)，以行業(yè)、崗位需求為導(dǎo)向，總結(jié)職業(yè)院校技能大賽、國家或省級(jí)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等參賽經(jīng)驗(yàn)，提取典型應(yīng)用案例，合理選擇教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐內(nèi)容，將課程劃分為多個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目細(xì)化成一個(gè)或多個(gè)任務(wù)點(diǎn)，將課程教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)、課程知識(shí)點(diǎn)講授與各個(gè)任務(wù)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，重新構(gòu)建課程體系。

（二）改革教學(xué)方式，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

教師要充分認(rèn)識(shí)到學(xué)生是課程學(xué)習(xí)的主體，在教學(xué)過程中，突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力為核心，對(duì)不同層次的任務(wù)進(jìn)行分解，提高學(xué)生的可操作性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升自主學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，讓學(xué)生在實(shí)踐過程中理解單片機(jī)的工作原理，掌握以單片機(jī)為核心的小型電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求和方法，讓學(xué)生體會(huì)到單片機(jī)課程的魅力。

（三）改革實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，激發(fā)學(xué)生潛能

在實(shí)踐教學(xué)中，從基礎(chǔ)、提升、創(chuàng)新三個(gè)層次精心設(shè)計(jì)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，構(gòu)建“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)+提升實(shí)驗(yàn)+應(yīng)用創(chuàng)新+技能競(jìng)賽”的實(shí)踐體系，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與工程實(shí)踐的有效結(jié)合。根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展需求，進(jìn)行分層次教學(xué)。對(duì)基礎(chǔ)薄弱、動(dòng)手能力較弱的學(xué)生，實(shí)踐教學(xué)以夯實(shí)基礎(chǔ)為主，從學(xué)生的興趣點(diǎn)出發(fā)，選擇一些較為簡單的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行操作，增強(qiáng)學(xué)生的參與度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善教學(xué)效果。對(duì)基礎(chǔ)扎實(shí)、動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，逐漸增加難度，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在反復(fù)的調(diào)試、糾錯(cuò)過程中，讓學(xué)生體驗(yàn)到足夠的獲得感和成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)潛能。對(duì)發(fā)現(xiàn)的新問題，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)可行性方案，并妥善解決，這對(duì)于培養(yǎng)其發(fā)散性思維、舉一反三的能力及創(chuàng)新能力有很大益處。

（四）改革考核評(píng)定方式

課程考核評(píng)定方式是教學(xué)改革的重點(diǎn)，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性的原動(dòng)力。為滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，避免死記硬背，可以進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核力度，提高其在成績考核中所占的比重。我們一直在探索“4+2+4”的考核模式，即期末閉卷成績占比40%，平時(shí)考勤和作業(yè)練習(xí)占20%，實(shí)踐環(huán)節(jié)的占比提高到40%。期末閉卷考試內(nèi)容在考核傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，增加前沿性、開放性內(nèi)容考核，鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注科技發(fā)展動(dòng)向，了解新技術(shù)、新概念;平時(shí)考勤和作業(yè)練習(xí)環(huán)節(jié)保持傳統(tǒng)模式，主要是為了防止學(xué)生考試突擊，督促學(xué)生將功夫用在平時(shí);實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核要制定完善的考核標(biāo)準(zhǔn)，從方案設(shè)計(jì)、調(diào)試、結(jié)果展示、創(chuàng)新性等方面對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全面評(píng)判。

（五）“1+X”課證融通，校企合作，“后訂單班”培養(yǎng)模式提升學(xué)生職業(yè)能力

積極推行“1+X”證書制度，實(shí)現(xiàn)課證融通，課程內(nèi)容與崗位職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)要求對(duì)接，實(shí)現(xiàn)學(xué)歷證書與職業(yè)資格證書對(duì)接。

在校企合作框架下，以全國職業(yè)院校技能大賽為依托，與企業(yè)建立“后訂單班”合作，吸取學(xué)徒制經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)企業(yè)文化，校企共同實(shí)施人才培養(yǎng)，培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型技術(shù)技能人才，達(dá)到學(xué)生高質(zhì)量就業(yè)目標(biāo)。

四、結(jié)論

應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的課程定位，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。經(jīng)過多年的單片機(jī)課程教學(xué)改革實(shí)踐，逐步形成了一套以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、應(yīng)用能力為目標(biāo)的課程教學(xué)和實(shí)踐體系，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性增強(qiáng)，動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)等得到了顯著提高，在各級(jí)技能大賽中取得良好成績，通過“1+X”課證融通，校企合作，“后訂單班”培養(yǎng)模式，學(xué)生的職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)進(jìn)一步得到提升，部分學(xué)生憑著優(yōu)異的創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量就業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡海峰.基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究[J].科技資訊，2017（31）：165-166.

[2]王楠，陳應(yīng)舒.基于創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式的單片機(jī)課程教改方法研究[J].教育教學(xué)論壇，2017，2（8）：93-95.

[3]劉利方，羅亞輝，李旭.單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].科教導(dǎo)刊，2018（4）：97-98.

[4]趙業(yè)平，韓賢國，姜麗妍.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的控制電機(jī)及其應(yīng)用課程教學(xué)實(shí)踐研究[J].高等教育，2018（8）：140-141.

[5]羅艷芳.基于技能競(jìng)賽的《單片機(jī)技術(shù)》課程教學(xué)資源優(yōu)化探索[J].科技展望，2016（33）：173-174.

[6]賀書平.應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)下的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)課程教學(xué)改革[J].管理工程師，2014，6（17）：64-67.

編輯 鄭曉燕