探討應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下單片機課程教學(xué)改革

孫英

現(xiàn)代社會嵌入式產(chǎn)品普及程度不斷增加，對嵌入式人才需求量增加。但實際中嵌入式專業(yè)門檻較高，要求學(xué)生掌握扎實的計算機知識。雖然行業(yè)技術(shù)快速發(fā)展，但現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容過于簡易而不能滿足市場需求。嵌入式人才培養(yǎng)的主要課程就是單片機，也是相關(guān)專業(yè)的核心課程。主要講解單片機系統(tǒng)的構(gòu)成、原理及設(shè)計方法，奠定學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)芯片及系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。但長期以來，單片機課程教學(xué)形成的整套傳統(tǒng)教學(xué)方法，具有極強的理論性且知識點零散，使得實際教學(xué)難度偏大。應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下推進(jìn)單片機課程教學(xué)改革，需要做好研究分析工作。

1.單片機課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

單片機課程教學(xué)內(nèi)容主要引導(dǎo)學(xué)生掌握單片機的機構(gòu)與工作原理，但單片機結(jié)構(gòu)與原理看不到且摸不著，學(xué)生缺少學(xué)習(xí)興趣，部分學(xué)生聽課時無法理解課程內(nèi)容。同時，教材中大部分理論知識并沒有結(jié)合案例進(jìn)行分析，學(xué)生無法順利掌握單片機的開發(fā)流程、思路及方法，無法利用專業(yè)知識解決實際問題，也就達(dá)不成培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)。單片機課程內(nèi)容廣泛，包括電路設(shè)計、軟件編程等內(nèi)容，學(xué)習(xí)難度較大，主要因為單片機控制系統(tǒng)完成設(shè)計時要熟練掌握相關(guān)技術(shù)，并根據(jù)具體情況選擇合適的設(shè)計方案、相關(guān)器件等，才能順利完成硬件電路設(shè)計工作。

受到單片機課程自身因素的影響，很多學(xué)生學(xué)習(xí)時存在無法理解單片機知識點的情況。課堂教學(xué)時教師要選擇合適的方法激發(fā)興趣，實現(xiàn)理論知識與實踐教學(xué)的融合，促進(jìn)學(xué)生各方面能力的提升，滿足新課程改革的要求。結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，單片機課程教學(xué)要調(diào)整教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)評價等，來促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。同時，單片機課程考核依然選擇閉卷考試方式占70%、作業(yè)成績占到30%。期末考卷都是結(jié)合理論知識，但實踐與設(shè)計類題目占比較少，無法使考核方式出現(xiàn)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)開發(fā)及應(yīng)用類的知識點，也就無法培養(yǎng)學(xué)生的開發(fā)創(chuàng)造能力。

2.單片機課程教學(xué)的主要問題

2.1教學(xué)內(nèi)容單一

單片機原理課程教學(xué)主要為匯編語言，但很多學(xué)生不能深度理解匯編語言知識。如果不能學(xué)好編程語言，會對學(xué)生單片機原理的掌握產(chǎn)生影響。同時，單一教學(xué)內(nèi)容與模式造成課堂氛圍沉悶，無法激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。課堂上講授的內(nèi)容不能理解與消化，直接影響到教學(xué)質(zhì)量提升，不利于學(xué)生后期學(xué)習(xí)。同時，課堂內(nèi)容單一性也會影響到的學(xué)生發(fā)展。

2.2教學(xué)模式陳舊

單片機課程教學(xué)時部分教師依然采取傳統(tǒng)教學(xué)方法。課堂上教師先細(xì)致講解理論知識，接著才講述相應(yīng)的實踐內(nèi)容，這種模式雖然可以將理論知識清晰講給學(xué)生，但整體缺乏新意性。課堂模式一成不變，理論與實踐相互脫節(jié)，讓學(xué)生覺得課堂學(xué)習(xí)枯燥，無法認(rèn)識到單片機知識對自己未來的影響，教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)成果之間產(chǎn)生較大差距，限制了教學(xué)質(zhì)量提升。

3.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下單片機課程教學(xué)改革分析

3.1明確專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

由于我國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人才需求量不斷提升，為應(yīng)對這種趨勢，要結(jié)合實際情況深化與企業(yè)之間的合作。應(yīng)用型人才培養(yǎng)要與市場需求相結(jié)合，及時調(diào)整人才培養(yǎng)策略，結(jié)合企業(yè)需求與市場需求，實現(xiàn)對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。應(yīng)用型人才培養(yǎng)時要重視培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)能力，重視學(xué)習(xí)理論知識，并熟練掌握專業(yè)知識。要培養(yǎng)與提升學(xué)生素質(zhì)，切實發(fā)揮應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。單片機課程教學(xué)中教師要了解市場對人才的要求，與企業(yè)合作制定開發(fā)人才培養(yǎng)模式。校企雙方合作調(diào)整人才培養(yǎng)體系，在這樣的模式下校內(nèi)有理論教師與實踐教師，整合學(xué)校與企業(yè)的資源，促進(jìn)畢業(yè)生就業(yè)率的提升。

單片機課程教學(xué)過程中要發(fā)揮信息技術(shù)的便捷性，了解市場企業(yè)對人才的需求，加強彼此之間的合作，使得學(xué)生可以在有限時間內(nèi)學(xué)習(xí)相應(yīng)模塊，利用企業(yè)優(yōu)勢提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，彼此之間形成良好的合作制度，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的提升。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，高校針對大學(xué)生單片機課程實踐教學(xué)進(jìn)行改革時，一定要定位明確，確定切實可行的課程教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)專業(yè)人才的有效培養(yǎng)。單片機課程的教學(xué)對象主要為計算機專業(yè)學(xué)生，而且該門課程屬于職業(yè)必須課，主要目的是為了幫助學(xué)生成長為當(dāng)前信息發(fā)展時代的高素質(zhì)人才。授課教師一定要根據(jù)教學(xué)對象將其定位為基礎(chǔ)性的教學(xué)課程，教學(xué)任務(wù)是為了培養(yǎng)學(xué)生掌握新時代計算機應(yīng)用方面的基礎(chǔ)技能，提升學(xué)生對計算機的綜合應(yīng)用能力，引導(dǎo)學(xué)生清楚認(rèn)識到計算機信息技術(shù)的有利影響，提升學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣和積極性，提升學(xué)生個人信息素養(yǎng)，使學(xué)生能夠通過計算機獲取知識、進(jìn)行信息傳播、加工和應(yīng)用，使其成長為滿足當(dāng)前社會發(fā)展和未來社會需求的高端信息化人才。

3.2整合教學(xué)資源

課程決定專業(yè)，而專業(yè)的性質(zhì)和特點同時又限定了課程內(nèi)容。在市場經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展的環(huán)境下，人力資源開始呈現(xiàn)“市場化”發(fā)展趨勢，高校開始成為國家和企業(yè)進(jìn)行人力資源教育開發(fā)的基礎(chǔ)，尤其是應(yīng)用型高校，他們的發(fā)展實力通常取決于他們在人力資源發(fā)展方面所具備的能力。因此，從市場發(fā)展和需求出發(fā)，提高專業(yè)內(nèi)容的實用性，挖掘出更多新的需求型專業(yè)，實現(xiàn)供求平衡的專業(yè)模式，是當(dāng)前應(yīng)用型院校開展課程體系建設(shè)的基礎(chǔ)，同時也是所有工作的重點。如果在專業(yè)設(shè)置時找不到重點，喪失中心目標(biāo)，導(dǎo)致專業(yè)應(yīng)用性差，可操作性不強，不受市場歡迎，就違背了課程體系建設(shè)的本來意義。反之，若專業(yè)應(yīng)用性極強，屬于當(dāng)前市場發(fā)展緊缺的專業(yè)，課程體系建設(shè)時的意義和發(fā)展特點也更容易被人理解和認(rèn)知。這正是應(yīng)用型院校在應(yīng)對社會適應(yīng)性和市場競爭性關(guān)系時，在專業(yè)設(shè)置和課程方案上所呈現(xiàn)出的外在表現(xiàn)。

如，根據(jù)單片機課程標(biāo)準(zhǔn)要求，將課程內(nèi)容分類嵌入到不同項目中，利用階梯思維持續(xù)增加項目難度。通過分析項目任務(wù)，將整體內(nèi)容轉(zhuǎn)為碎片化內(nèi)容，一句課程標(biāo)準(zhǔn)要求將其與課堂教學(xué)結(jié)合起來，提高課堂教學(xué)內(nèi)容的連貫性，促使學(xué)生了解單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并與相關(guān)知識點結(jié)合起來，實現(xiàn)綜合設(shè)計制作單片機系統(tǒng)的目的。在實驗室中開展課堂教學(xué)，通過提供的相應(yīng)測試儀器，開展相應(yīng)的研究工作，促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量的提升。再如，將標(biāo)準(zhǔn)C語言引入到匯編語言教學(xué)中，對課堂教學(xué)與匯編語言作對比分析，明白兩者之間的差異，學(xué)習(xí)時要讓學(xué)生意識到C語言的優(yōu)勢。通過這種對比教學(xué)模式，學(xué)生短時間內(nèi)可以掌握相應(yīng)的編程原理，有利于后期學(xué)習(xí)。

3.3搭建課程體系

單片機課程體系的建立，首先需要學(xué)校對該行業(yè)人才發(fā)展所需具備的能力進(jìn)行調(diào)查和分析。在了解的基礎(chǔ)上，還需要學(xué)校針對相應(yīng)能力培養(yǎng)要求，組織并開設(shè)與之相對應(yīng)的課程內(nèi)容和教學(xué)安排。首先，需要我們從課程觀念出發(fā)，在師生間，乃至課程管理部門上做出大的轉(zhuǎn)變。除了基礎(chǔ)的理論教學(xué)內(nèi)容外，還需要為學(xué)生安排大量的、有組織的實踐教學(xué)活動，尤其是關(guān)于創(chuàng)新實踐類的內(nèi)容，幫助學(xué)生走出課堂，走出課本，走上崗位，走上社會，從理論轉(zhuǎn)為實戰(zhàn)，而不再是一紙空談。這種帶有強烈實踐操作性的專業(yè)課程，在西方國家很常見，屬于精品教學(xué)內(nèi)容，是我國很多高校開展的創(chuàng)新型課程，屬于專業(yè)特色課程內(nèi)容。

在單片機教學(xué)中，教學(xué)大綱即是教學(xué)的起點也是終點，它能保證教學(xué)的規(guī)范性和科學(xué)性，可以說教學(xué)大綱就是整個教學(xué)過程的總綱領(lǐng)。而且單片機技術(shù)一直處于飛速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，短短十年間就達(dá)到了從硬件到軟件的提升。所以在進(jìn)行大綱設(shè)置時，需要根據(jù)時代進(jìn)步、社會發(fā)展、企業(yè)需求和人才建設(shè)等狀況，在兼容先進(jìn)性和穩(wěn)定性的同時順應(yīng)時代。不論是課程設(shè)置還是教學(xué)內(nèi)容安排上，都應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)改變，使整個大綱富有彈性，使學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中能夠不斷開闊眼界、增長見識，畢業(yè)后找到一份稱心工作，從而學(xué)有所成、學(xué)有所用。另外，在教學(xué)大綱設(shè)置上，還應(yīng)具備一定超前性，畢竟單片機技術(shù)一直處于飛速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，學(xué)校有責(zé)任和義務(wù)幫助學(xué)生對該領(lǐng)域未來幾年發(fā)展動態(tài)進(jìn)行了解和預(yù)測，從而使學(xué)生根據(jù)自己喜好和特長進(jìn)行針對性學(xué)習(xí)和提高，加強專業(yè)知識的同時，提升自己對于單片機技術(shù)的實踐操作技能。

3.4搭建多層次實踐體系

隨著改革持續(xù)深化，單片機課程教學(xué)中廣泛應(yīng)用多媒體教學(xué)形式，依托其搭建多層次課程實踐體系。學(xué)生剛開始接觸單片機課程，普遍存在手足無措的情況，教師通過講解基礎(chǔ)理論，了解相關(guān)知識與概念，接著輔以實踐操作之道，培養(yǎng)學(xué)生單片機學(xué)習(xí)興趣，通過持續(xù)練習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生實踐操作能力。同時，課堂上教師評價相對簡單，學(xué)生無法從教師評價中獲得改進(jìn)方法，即便自己存在問題也不知道怎么改進(jìn)，糊里糊涂的過去了。這就需要結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)提高教學(xué)評價的針對性，對學(xué)生回答進(jìn)行詳細(xì)評價，學(xué)生通過理解教學(xué)評價轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)模式與方法。

單片機課程核心內(nèi)容教學(xué)時，可以根據(jù)學(xué)生實際理解力設(shè)置相應(yīng)的實驗與課程內(nèi)容，利用作業(yè)形式強化培養(yǎng)學(xué)生實踐能力，加深學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)與掌握，培養(yǎng)與強化學(xué)生分析問題及解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用能力的提升。單片機課程教學(xué)時，要結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求搭建多層次實踐教學(xué)體系，引入案例教學(xué)法、項目教學(xué)法等方法推動教學(xué)活動的開展，并根據(jù)教學(xué)計劃與課程內(nèi)容開展實戰(zhàn)訓(xùn)練，實現(xiàn)對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，落實應(yīng)用型人才的培養(yǎng)需求。此外，課程的考核評價具有重要的意義，這就需要對專業(yè)考評體系進(jìn)行優(yōu)化以及健全，可以全面的對學(xué)生的綜合能力做出有效的評價，而不是只注重學(xué)生的理論知識成績，更要加強對學(xué)生的單片機實踐運用能力的培養(yǎng)。以就業(yè)層面來講，新課改標(biāo)準(zhǔn)就提出在高校的專業(yè)教育改革中需要對學(xué)生開展多元化評價，改變以往只注重結(jié)果性的評價方式，而需要將其和過程性評價進(jìn)行有機結(jié)合，同時采取多元化的評價方式。

4.結(jié)語

總之，應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下單片機課程教學(xué)改革，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，完善課程實踐教學(xué)體系，提高工程化教育質(zhì)量。同時，需要教師引入新的教學(xué)方法，創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才。希望通過文中論述，能為類似研究提供借鑒。