應(yīng)用型本科下基于“工程任務(wù)課程化”的單片機(jī)課程教學(xué)研究

姬 紅 旭

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

應(yīng)用型本科教育與一般普通本科相比具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用性特征，在培養(yǎng)模式上，應(yīng)用型本科以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)，培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計(jì)學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。單片機(jī)課程是電類專業(yè)的核心課程，在應(yīng)用型本科下，如何開展教學(xué)我們進(jìn)行了探索和研究。

1 教學(xué)方法的設(shè)計(jì)及理念

“基于工程任務(wù)課程化”教學(xué)是將學(xué)科體系課程中的知識、內(nèi)容與企業(yè)實(shí)際工程任務(wù)相結(jié)合，教師通過組織學(xué)生實(shí)施從簡單到綜合的工程項(xiàng)目展開教學(xué)，使學(xué)生能夠直接參與實(shí)際工程項(xiàng)目全過程的一種教學(xué)方法。遵循學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，以真實(shí)的工作步驟及其工作過程為依據(jù)整合、序化教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)性工作步驟，“教、學(xué)、做”相結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化。讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下做完若干個(gè)工程項(xiàng)目，將課程中的知識真正轉(zhuǎn)化為學(xué)生真正理解的東西，同時(shí)也可以鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，最終提高學(xué)生的職業(yè)能力。

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生首先要獲得的是關(guān)于職業(yè)內(nèi)容和工作環(huán)境的感性認(rèn)識，進(jìn)而獲得與工作崗位和工作過程相關(guān)的專業(yè)知識和技能，即強(qiáng)調(diào)以學(xué)生直接經(jīng)驗(yàn)的形式來掌握融合于實(shí)踐行動(dòng)中的新知識、新技能，切實(shí)提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

按照這一最新思想，我們對單片機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容重新整合、序化，進(jìn)行了大膽改革嘗試。

2 工程任務(wù)設(shè)計(jì)

如在講授單片機(jī)基本硬件知識過程中，以往教師只在課堂喋喋不休地講授，學(xué)生被動(dòng)接受，課堂氣氛沉悶，內(nèi)容很枯燥，抽象，學(xué)生一部分內(nèi)容搞不懂，認(rèn)為單片機(jī)很難懂，產(chǎn)生了厭學(xué)情緒，部分學(xué)生放棄了學(xué)習(xí)。這是很多高校單片機(jī)課程教學(xué)面臨的問題。

實(shí)施“工程任務(wù)課程化”教學(xué)，開始的項(xiàng)目最好貼近學(xué)生的生活實(shí)際，以此激發(fā)學(xué)生的積極性，為后續(xù)做綜合的工程項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。例如，在單片機(jī)的學(xué)習(xí)過程中，可以讓學(xué)生扮演企業(yè)員工身份給客戶完成一個(gè)“門鈴”簡單工程任務(wù)，在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生親自完成。具體要求如下：按前三次門鈴時(shí)U4發(fā)出叮咚聲，若有人在家則開門，不會按第四次；若家中無人則按第四次后，U3發(fā)出主人特有的告知聲。該項(xiàng)目硬件電路、軟件編程實(shí)際上并不復(fù)雜，但涉及到學(xué)生學(xué)過的多門課程，學(xué)生將學(xué)過的EDA課程、電子技術(shù)與單片機(jī)課程實(shí)際制作門鈴這一工程任務(wù)實(shí)施過程相結(jié)合，學(xué)習(xí)的過程就變成了真實(shí)的工程實(shí)施過程，看得見摸得著，有效地將學(xué)生的實(shí)踐知識、理論知識、職業(yè)態(tài)度和情感等內(nèi)容整合成相對完整的有機(jī)系統(tǒng)。同時(shí)可以將這個(gè)簡單的工程項(xiàng)目的最終成功作品進(jìn)行展出，放到學(xué)生寢室等環(huán)境下應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)知識的欲望。

3 具體實(shí)施步驟

(1)成立工程項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)。由學(xué)生自愿選擇組成工程項(xiàng)目小組，每組2～4人，最后教師可在學(xué)生同意的條件下，進(jìn)行微調(diào)，以保證班級每個(gè)項(xiàng)目小組項(xiàng)目實(shí)力相當(dāng)。工程項(xiàng)目小組在今后課程實(shí)施的過程中始終是一個(gè)課上及課下的工程學(xué)習(xí)及實(shí)施小組，小組選出組長，負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)整體工作，教師起著“經(jīng)理”作用，負(fù)責(zé)知識、技術(shù)總體指導(dǎo)及檢查。

(2)教師下發(fā)工程任務(wù)指導(dǎo)書交代學(xué)生提前預(yù)習(xí)的內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目需要的知識及基本工程思路。

(3)簽訂“項(xiàng)目開發(fā)協(xié)議”。教師具體描述工程項(xiàng)目的具體產(chǎn)品功能及成本要求及完成時(shí)間，每個(gè)小組與指導(dǎo)教師簽訂項(xiàng)目開發(fā)協(xié)議，讓學(xué)生明確工程任務(wù)及實(shí)踐要求，小組開始學(xué)習(xí)相關(guān)知識及查找資料，小組確定分工。讓學(xué)生在明確目的的前提下，展開學(xué)習(xí)及動(dòng)手實(shí)施工程項(xiàng)目。

(4)教師課上交代必要的理論知識及實(shí)際操作過程中的注意事項(xiàng)，項(xiàng)目開發(fā)小組匯報(bào)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)程并就實(shí)際遇到的問題向教師提問。使得整個(gè)課程的進(jìn)行就是工程項(xiàng)目實(shí)施的過程。把課堂很大一部分時(shí)間交給學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生主體作用，教師起著主導(dǎo)作用，打破了以往課堂沉悶氣氛。

(5)學(xué)生課后將課上教師交代的內(nèi)容與自己學(xué)習(xí)的內(nèi)容相結(jié)合，自己查找資料及參考工程任務(wù)指導(dǎo)書內(nèi)容，小組團(tuán)結(jié)合作完成工程項(xiàng)目的軟硬件設(shè)計(jì)及繪制電路圖。

(6)學(xué)生小組匯報(bào)實(shí)施方案，小組互相評價(jià)，互相學(xué)習(xí)，教師評價(jià)，同時(shí)教師指出小組實(shí)施方案的可行性，對學(xué)生實(shí)際的項(xiàng)目實(shí)施給予指導(dǎo)，在教師教學(xué)認(rèn)可的情況下，小組可進(jìn)行下一步的工作。

(7)在項(xiàng)目方案得到教師認(rèn)可的情況下，項(xiàng)目小組開始跑市場購買器件，焊接電路及軟件調(diào)試直至完成。撰寫工程報(bào)告，說明功能及技術(shù)參數(shù)。

(8)項(xiàng)目小組匯報(bào)，回答教師及其他小組提問，給出最后成績。

(9)師生共同總結(jié)本次工程項(xiàng)目完成情況，保管好相關(guān)材料。

4 其他說明

在確定具體工程項(xiàng)目時(shí)，教師可在學(xué)生完成基本的工程項(xiàng)目的前提下，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行市場調(diào)研，帶領(lǐng)學(xué)生完成真正實(shí)施的工程項(xiàng)目，將課程與工程和市場結(jié)合起來，提高單片機(jī)綜合應(yīng)用能力，將知識轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益。齊齊哈爾工程學(xué)院開設(shè)的各個(gè)專業(yè)中，在專業(yè)基礎(chǔ)上成立了若干個(gè)專業(yè)公司，在條件允許的情況下，讓專業(yè)公司承接的工程項(xiàng)目與學(xué)期開設(shè)的課程相結(jié)合，實(shí)施“教學(xué)任務(wù)工程化，工程任務(wù)課程化”，最大程度實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生工程項(xiàng)目實(shí)施能力，提高職業(yè)競爭力。

“工程任務(wù)課程化”教學(xué)的進(jìn)行，使教師由臺前轉(zhuǎn)到了幕后，但工程質(zhì)量的好壞往往取決于教師的水平，所以在注重提高學(xué)生工程實(shí)踐能力的同時(shí)，教師也應(yīng)該提高自身的專業(yè)工程實(shí)踐能力。

5 結(jié)語

應(yīng)用型本科下基于“工程任務(wù)課程化”單片機(jī)課程教學(xué)，充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，很大程度上能提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，教與學(xué)互動(dòng)、講與練、課堂與工程實(shí)踐相結(jié)合。學(xué)生的知識體系在真實(shí)工程工作過程中得到完善，培養(yǎng)了學(xué)生專業(yè)能力、方法能力、社會能力，增強(qiáng)了學(xué)生自信心，教學(xué)效果非常明顯。

[1]姚四改.基于工作過程的項(xiàng)目化單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009，(6):18.

[2]姜大源.當(dāng)代德國職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[3]查建中.中國工程教育改革三大戰(zhàn)略[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.