CDIO教學(xué)模式下“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”教學(xué)改革的創(chuàng)新與實(shí)踐

郭 慶

遼寧省交通高等?？茖W(xué)校 遼寧沈陽(yáng) 110122

CDIO教學(xué)模式下“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”教學(xué)改革的創(chuàng)新與實(shí)踐

郭 慶

遼寧省交通高等?？茖W(xué)校 遼寧沈陽(yáng) 110122

CDIO工程教學(xué)模式體現(xiàn)了“工學(xué)結(jié)合”教學(xué)理念，其將教學(xué)任務(wù)模塊化，適當(dāng)引入虛擬仿真教學(xué)，使得教學(xué)效果顯著提升。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)是一門實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)很難滿足單片機(jī)教學(xué)的基本要求，因此CDIO模式終將取代了傳統(tǒng)教學(xué)模式，成為單片機(jī)教學(xué)的首選教學(xué)模式。

CDIO工程教育模式；虛擬仿真教學(xué)；教師角色轉(zhuǎn)型

一、引言

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)是一門實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng)的課程，它是應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的一門必修專業(yè)核心課程，對(duì)學(xué)生工程思維能力和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)具有重要作用，在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中具有重要的地位。

二、單片機(jī)課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀

單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用是一門理論性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。傳統(tǒng)的單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用的課程教學(xué)存在問(wèn)題總結(jié)如下：

1.教材內(nèi)容與社會(huì)需求不同步，理論與實(shí)際脫節(jié)。

2.傳統(tǒng)教學(xué)模式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低，課程教學(xué)效果差。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)比較薄弱，實(shí)驗(yàn)類型單一，實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較少。

4.硬件與軟件不協(xié)調(diào)，學(xué)生動(dòng)手能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力不夠。

三、CDIO工程教育模式

CDIO工程教學(xué)模式和我國(guó)當(dāng)今高職主流教育理念一致，而且更系統(tǒng)、全面、深入、徹底地體現(xiàn)了“工學(xué)結(jié)合”教學(xué)理念。CDIO教育模式確定的l2條標(biāo)準(zhǔn)和4個(gè)層面的大綱，在高職教學(xué)中具有很強(qiáng)的可操作性，相比于德國(guó)雙元制教學(xué)模式，更符合國(guó)情。

四、CDIO教育模式在“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”中的具體實(shí)施

（一）基于CDIO 的課程內(nèi)容的改革和優(yōu)化

在課程教學(xué)內(nèi)容的組織編排上改變以往追求學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性和完備性的傳統(tǒng)教學(xué)模式，將基于CDIO模式下應(yīng)用電子專業(yè)工程能力培養(yǎng)的要求應(yīng)用到“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”這門課程的教學(xué)中，以突出培養(yǎng)學(xué)生的理論和應(yīng)用能力為主，在理論教學(xué)的同時(shí)注重工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)?？紤]到學(xué)生的專業(yè)是應(yīng)用電子技術(shù)，筆者使用的案例名稱是“簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表的安裝與調(diào)試”。

（二）改革教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程

突出教學(xué)方法的創(chuàng)新對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要性，教學(xué)的重點(diǎn)從以前的課堂知識(shí)講授變?yōu)榧扔姓n堂教學(xué)也有工程情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)，以現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與課堂教學(xué)相結(jié)合展開知識(shí)的講授，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力。

（三）加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)借助競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力

將工程教育的CDIO理念應(yīng)用于該課程的實(shí)踐教學(xué)中，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為“核心”，將CDIO理念的“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作”與學(xué)生認(rèn)知能力培養(yǎng)的“基礎(chǔ)—提高—?jiǎng)?chuàng)新”思想有機(jī)結(jié)合，在課程知識(shí)體系的實(shí)踐環(huán)節(jié)中，建立以演示性實(shí)驗(yàn)、回路動(dòng)手搭建實(shí)驗(yàn)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)構(gòu)成“三個(gè)層次”的實(shí)踐，使學(xué)生能“看中學(xué)”、“做中學(xué)”、“用中學(xué)”。

（四）自制模塊化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，適當(dāng)引入虛擬仿真教學(xué)

模塊化積木式的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為學(xué)生進(jìn)行開放式自助實(shí)驗(yàn)，自主創(chuàng)新實(shí)踐和科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)提供了可操作的硬件平臺(tái)。改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，受實(shí)踐學(xué)時(shí)的限制，學(xué)生無(wú)法完成一個(gè)電子系統(tǒng)整機(jī)設(shè)計(jì)訓(xùn)練的狀況。

（五）基于CDIO理念下教師角色轉(zhuǎn)型

1、任課教師向“雙師型”教師角色轉(zhuǎn)型。

2、教師向?qū)W生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者角色轉(zhuǎn)變。

3、教師向?qū)W生學(xué)習(xí)的評(píng)估者轉(zhuǎn)變。

（六）完善多媒體課件，豐富教學(xué)資源

在課程的教學(xué)改革和建設(shè)中，注重教學(xué)資源的開發(fā)和利用。制作的多媒體課件信息量大，注重教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)內(nèi)容的展現(xiàn)形式，增加課外相關(guān)新技術(shù)和新知識(shí)，圖文并茂，知識(shí)表達(dá)生動(dòng)，重難點(diǎn)清晰。制作了大量三維動(dòng)畫，極大地豐富了教學(xué)資源。

（七）課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)方案

為了形成以評(píng)促學(xué)的體制，實(shí)現(xiàn)以教學(xué)為中心到以學(xué)習(xí)為中心的方法轉(zhuǎn)變，依據(jù)CDIO的培養(yǎng)模式，將考核評(píng)價(jià)分為兩個(gè)方面：（1）過(guò)程考核依據(jù)。主要包括學(xué)生態(tài)度、平時(shí)表現(xiàn)（如平時(shí)作業(yè)完成情況）、出勤、紀(jì)律等方面；小組討論參與程度、組內(nèi)成員協(xié)作與溝通情況；為了客觀的評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，項(xiàng)目完成后對(duì)的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分和演示進(jìn)行答辯，對(duì)學(xué)生的工作績(jī)效、技術(shù)應(yīng)用、語(yǔ)言表達(dá)等方面進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。（2）技術(shù)知識(shí)考核。在教學(xué)中，學(xué)生每學(xué)完一個(gè)知識(shí)模塊，就要求學(xué)生制作一個(gè)電子小作品。然后，根據(jù)制作的工藝、編程的質(zhì)量、所實(shí)現(xiàn)功能的好壞以及對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解程度，給出一個(gè)階段綜合分?jǐn)?shù)。學(xué)生在每個(gè)階段都有自己的成績(jī)，根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的難易程度，取加權(quán)平均值，為階段總成績(jī)。

五、結(jié)束語(yǔ)

CDIO教學(xué)模式下“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”教學(xué)改革的創(chuàng)新與實(shí)踐，以工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生能力——包括自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)能力和系統(tǒng)調(diào)控能力為主要目標(biāo)；以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為載體，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)促進(jìn)能力培養(yǎng)，以行動(dòng)導(dǎo)向組織教學(xué)，以學(xué)生為中心、教師引導(dǎo)、教學(xué)做一體的工學(xué)結(jié)合教育模式，以解決學(xué)生知識(shí)、技能、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題。CDIO教育模式的實(shí)踐和開展，將對(duì)我國(guó)高等職業(yè)教育的改革產(chǎn)生深刻的影響。

［1］馬垠飛，韓紹程.CDIO背景下模塊化單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2014.17（6）：53-55.

［2］馬衛(wèi)國(guó).基于CDIO的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革探討［J］.中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2011（19）：70-72.

［3］時(shí)軍，王懿華.基于CDIO的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”教學(xué)改革與實(shí)踐［J］.中國(guó)電力教育，2010年第35期：62-63.

［4］王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（C語(yǔ)言版）第3版［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2015.

郭慶（ 1982-） ，女，遼寧，碩士研究生，講師，研究方向?yàn)殡娮有畔⒓夹g(shù)。