面向應用和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的單片機課程教學研究

涂德鳳　陳業(yè)慧　王月琴

摘要：探索以應用和創(chuàng)新能力導向的單片機課程教學內(nèi)容、教學體系的新模式，合理利用各種現(xiàn)代教學技術(shù)手段，提升教學效果，提出基于創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)的單片機“理實一體化”教學體系。通過本課程的改革，進一步強化單片機教學創(chuàng)新實踐過程的落實。

關(guān)鍵詞：應用創(chuàng)新能力;新模式;教學效果

單片機課程的突出特點是與具體應用緊密結(jié)合，學生學習單片機的根本目的就是為了有能力做實際應用系統(tǒng)的開發(fā)，如果教學脫離業(yè)界的主流開發(fā)技術(shù)去空談，就失去了單片機應用教學的意義。以面向應用和創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標，在教學中積極探索和改革，進一步總結(jié)應用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)經(jīng)驗。

1.以應用和創(chuàng)新能力為導向組織教學，重構(gòu)教學內(nèi)容

在教學過程中明確培養(yǎng)目標，清晰所授內(nèi)容需培養(yǎng)學生什么樣的專業(yè)能力和素質(zhì)。為此，根據(jù)能力培養(yǎng)需要，構(gòu)建了課程能力矩陣（如圖1），以培養(yǎng)學生硬件設(shè)計能力，軟件設(shè)計能力，系統(tǒng)仿真能力，電路設(shè)計能力，綜合應用能力等，以應用和創(chuàng)新能力為導向組織教學，重構(gòu)教學內(nèi)容。

（1）修改教學大綱和重構(gòu)教學內(nèi)容。堅持學以致用的原則，采用“能力導向…項目化、模塊化”的形式組織教學。教學內(nèi)容配合具體實例，教學方法多樣化，激發(fā)學生學習興趣，調(diào)動學習主動性。同時不斷補充單片機應用領(lǐng)域的新技術(shù)，拓寬學生的應用型知識。

（2）教學制定了詳細的質(zhì)量標準，確定了項目制作任務(wù)導向，教、學、做一體化教學。單片機技術(shù)的迅猛發(fā)展及電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，使得課程教學內(nèi)容必須緊跟行業(yè)主流技術(shù)發(fā)展，及時將行業(yè)“先進”知識引入教學內(nèi)容，并將教學內(nèi)容以項目為載體，任務(wù)為導向，通過項目式教學，提高教學效果。

2.理論教學運用“多媒體、課堂、實物、網(wǎng)絡(luò)”等相結(jié)合的教學模式

學生更傾向于接受直觀生動的教學模式，所以積極改革現(xiàn)有的教學模式才能提高教學效果?？梢岳枚嗝襟w課件、視頻、實物圖片、虛擬仿真軟件、網(wǎng)絡(luò)等信息化設(shè)備輔助教學，激發(fā)學生的學習興趣，同時利用多媒體教學軟件實施課堂教學管理，控制主要的教學環(huán)節(jié)，將集中教學轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚σ唤虒W，因材施教。多媒體教學可以擁有生動豐富的信息，在制作多媒體課件時通過單片機應用系統(tǒng)圖片、動畫、視頻的加入，以及播放單片機系統(tǒng)工程實例視頻或者是競賽視頻，實物的現(xiàn)場演示等各種模式提高學生的學習興趣和積極性。由于板書教學的重要的推演效果，課堂教學中需要結(jié)構(gòu)可板書教學，使學生掌握重點知識結(jié)構(gòu)及關(guān)聯(lián)。鼓勵學通過網(wǎng)絡(luò)這個豐富的資源，查閱和下載技術(shù)資料，在單片機論壇平臺上以及課程網(wǎng)站上開展網(wǎng)上交流學習。

3.將虛擬仿真教學平臺引入課堂教學和實踐環(huán)節(jié)中，提高教學效果

keil、Proteus是單片機教學中兩個非常重要的開發(fā)平臺和仿真軟件，在電腦上可直接運行。通過將單片機教學引入實驗室授課，在課程中增加實用性單片機設(shè)計的實例，教師在課堂上隨時通過仿真軟件對所講授設(shè)計的項目進行仿真教學，及時對設(shè)計進行結(jié)果測試及驗證。教師還可以在課堂上通過“任務(wù)式”教學，對教授的知識點讓學生利用軟件平臺現(xiàn)場設(shè)計任務(wù)要求，遇到問題教師及時解決，實現(xiàn)師生互動，學生互助良好教學效果。利用keil軟件和Proteus軟件完成仿真調(diào)試、后續(xù)也可分組合作完成實物的制作，從而激發(fā)學生學習興趣、強化學生主動創(chuàng)新能力。

4.構(gòu)建基于創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)的單片機“理實一體化”教學體系

為了培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力，在教學中積極打破原來先理論后實驗傳統(tǒng)的教學模式，采用教、學、做一體化教學模式。通過現(xiàn)代化教學資源，以學生為主體，教師為主導在課堂或工作情境中完成真實的工作任務(wù)，很好地實現(xiàn)理論向?qū)嶋H應用的過渡。為此，基于應用人才培養(yǎng)目標，遵循理論結(jié)合實踐的原則，考慮學生的認知特點，同時根據(jù)學院現(xiàn)有的實訓條件，把課程理論內(nèi)容進行合理整合優(yōu)化，針對內(nèi)容設(shè)計具有典型代表特征的工作任務(wù)作為課程教學內(nèi)容的載體，將知識點和技能點分散到項目中去學習和掌握，任務(wù)驅(qū)動，實踐與理論同行。

結(jié)束語

結(jié)合“以培養(yǎng)應用創(chuàng)新人才”為目標的培養(yǎng)模式和課程需求，單片機課程教學通過能力導向為線索，改進教學方法和手段以及理論實踐體系，推行多種的教學模式結(jié)合，持續(xù)激發(fā)學生學習興趣、貫徹“快樂學習、享受成功”的教學理念，強調(diào)學生自發(fā)地知識構(gòu)建。教學內(nèi)容緊跟時代主流技術(shù)發(fā)展，并尋求一個最佳的切入點;合理利用各種現(xiàn)代教學技術(shù)手段，提升教學效果。

參考文獻

[1]陳峰，王亞東，蘇紅衛(wèi)，蔡蓓蓓，李玲.基于創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)的《單片機應用技術(shù)》課程教學改革與實踐[J].福建電腦，2015，31 （10）：147 148.

[2]葛浩，周海軍，面向工程應用型人才培養(yǎng)的單片機課程教學改革與實踐[J].滁州學院學報，2017，19 （05）：121-124.

[3]馬仁安，陶明霞.基于教學團隊建設(shè)的電子信息工程專業(yè)改革探索與實踐[J].科教文匯（下旬刊），2017 （11）：54-55.

基金項目：安徽省單片機精品視頻開放課程項目（2017kfk107），安徽新華學院單片機教學團隊項目（2017jxtdx01）。