□汪曉斌

關(guān)于高職“單片機技術(shù)應(yīng)用”課程教學(xué)的改革

□汪曉斌

分析了“單片機技術(shù)應(yīng)用”在高職課程教學(xué)中存在的普遍問題。圍繞“以就業(yè)為導(dǎo)向”、推進(jìn)“工學(xué)結(jié)合”模式、培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才等問題進(jìn)行了探討，明確了教學(xué)改革目標(biāo)和指導(dǎo)思想，探索了本課程的教學(xué)方法改革措施。實踐中積累了興趣切入法、項目引領(lǐng)法、任務(wù)分聚法、工學(xué)結(jié)合法等教改方法，促進(jìn)了學(xué)生職業(yè)能力的科學(xué)發(fā)展，有效地提高了課程教學(xué)質(zhì)量。

單片機技術(shù)應(yīng)用；教學(xué)方法；工學(xué)結(jié)合

“單片機技術(shù)應(yīng)用”是計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)、電子信息工程技術(shù)專業(yè)的一門核心課程。該課程的先修課是模數(shù)電路基礎(chǔ)、程序設(shè)計、電子制圖。后續(xù)課程為嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計、ARM產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)、畢業(yè)設(shè)計等。通過對該課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生對電子信息技術(shù)向著智能化、模塊化方向的發(fā)展趨勢有初步認(rèn)識，可培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生運用電子技術(shù)、計算機技術(shù)對硬件、軟件進(jìn)行開發(fā)設(shè)計的能力，提高動手操作和技術(shù)創(chuàng)新的能力，為將來從事計算機技術(shù)應(yīng)用以及電子信息產(chǎn)品的設(shè)計、檢測和維修奠定堅實的基礎(chǔ)。

一、教學(xué)中存在的問題

“單片機技術(shù)應(yīng)用”課程在高職院校的實際教學(xué)過程中存在著不少問題，教學(xué)效果不是很理想。學(xué)生普遍反映這門課程難懂、內(nèi)容抽象，從而在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生畏難和厭煩情緒。通過調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)問題在于：教學(xué)計劃中培養(yǎng)專業(yè)技能的課程較少；課程教材相對滯后；其內(nèi)容不能適應(yīng)新的發(fā)展?fàn)顩r；教學(xué)方法不夠靈活；實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱；學(xué)生硬件課程基礎(chǔ)較差[1]，等等。

二、明確課程教學(xué)改革目標(biāo)

針對課程教學(xué)中存在的突出問題，我院通過各種方式，先后對該專業(yè)人才需求量較大的地方進(jìn)行了調(diào)研，并結(jié)合課程教學(xué)方法改革與實踐，對若干問題進(jìn)行了實踐檢驗，進(jìn)一步明確人才培養(yǎng)目標(biāo)和指導(dǎo)思想。

(一)明確了學(xué)習(xí)該類課程的人才定位。經(jīng)過認(rèn)真探索，反復(fù)論證，實踐檢驗，逐步形成了“以企業(yè)需求為目標(biāo)，以解決方案的設(shè)計、制作、實現(xiàn)為主線，以實際工作過程的引導(dǎo)為抓手，以熟悉典型硬件技術(shù)應(yīng)用為重點”的硬件類課程人才培養(yǎng)目標(biāo)。

(二)明確了硬件應(yīng)用技術(shù)類課程之間的紐帶。為滿足社會需求，學(xué)習(xí)該類課程的人才所具備的知識結(jié)構(gòu)應(yīng)更合理、知識面應(yīng)更寬，所具備的綜合素質(zhì)應(yīng)更好，適應(yīng)性應(yīng)更強，才能充分體現(xiàn)面向我國經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才的特點。

(三)實現(xiàn)了硬件應(yīng)用技術(shù)類課程體系、實訓(xùn)體系。經(jīng)過反復(fù)研究、實踐和修改，逐漸形成了以模數(shù)電路基礎(chǔ)、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機組裝與維護(hù)、程序設(shè)計、電子制圖、單片機技術(shù)應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計、ARM產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)等課程為中心的課程體系。相關(guān)課程實訓(xùn)，體現(xiàn)了技術(shù)性、實踐性、綜合性、創(chuàng)新性的思路，提出了“貼近專業(yè)，配合項目，做學(xué)結(jié)合，有所創(chuàng)新”的指導(dǎo)思想來完善課程體系和實訓(xùn)體系。

三、探索與實踐課程教學(xué)方法改革

根據(jù)[教高2006]16號文件精神，要求“強化職業(yè)道德，以就業(yè)為導(dǎo)向，增強學(xué)生職業(yè)能力，推行工學(xué)結(jié)合、校企合作，加強實訓(xùn)”。在教學(xué)中，以必需和夠用為前提，重視學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，以學(xué)業(yè)、職業(yè)、產(chǎn)業(yè)、就業(yè)和創(chuàng)業(yè)為主線，貫通理論、實訓(xùn)、實踐、實施、實效等環(huán)節(jié)，加強教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革力度，全面提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量[2]。我院積極響應(yīng)教育部的號召，組織開展了關(guān)于高職教育教學(xué)改革和硬件應(yīng)用技術(shù)類課程教學(xué)方法方面的研究討論，經(jīng)過一段時間的探索，本專業(yè)開始以就業(yè)為導(dǎo)向，把對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)作為本課程教學(xué)方法改革的首要目標(biāo)。

(一)以興趣小組為抓手，采用問題討論的教學(xué)方法，選準(zhǔn)切入點，營造學(xué)習(xí)氛圍。迪希(Deci)和里安(Ryan)認(rèn)為，如果一個人能夠自覺地調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí)，那么他必須在追求學(xué)習(xí)自主、能力培養(yǎng)和社會聯(lián)系三個方面得到周圍環(huán)境的有效支持[3]。根據(jù)這一理論，要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，就需要滿足學(xué)生對于自主積極性、能力和社會聯(lián)系的基本需求，它們是動機產(chǎn)生的必要心理狀態(tài)和興趣產(chǎn)生的重要因素[4]。也就是說，興趣是從經(jīng)驗中發(fā)展來的，是否產(chǎn)生興趣取決于基本需求的滿足程度。例如，在單片機技術(shù)應(yīng)用教學(xué)中，堅持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，根據(jù)多數(shù)師生的共鳴點來組織課程的教學(xué)、實驗、實訓(xùn)內(nèi)容，采用興趣引導(dǎo)啟發(fā)、問題討論和專題開放等多種教學(xué)方法，師生共同營造本課程的學(xué)習(xí)氛圍。我們將之小結(jié)為興趣切入法。

如圖1所示，部分好學(xué)的學(xué)生對單片機技術(shù)應(yīng)用感興趣，因為有需求，所以成立了諸如計算機組裝與維護(hù)興趣小組、機器人仿真興趣小組、嵌入式產(chǎn)品項目解決方案興趣小組 (在圖1中用A、B、C分別表示)等，通過類似的平臺對諸多感興趣的問題進(jìn)行討論解惑；其中教師團(tuán)隊和興趣小組共鳴的熱點問題，是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的切入點，可以將相關(guān)聯(lián)問題作為本課程的教學(xué)范例和畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新點的源泉。

圖1 興趣切入法

師生們以興趣小組為交流平臺。對學(xué)生而言，這是磨煉技術(shù)的“大熔爐”，通過興趣小組，掌握技巧，提高技能，提高技術(shù)嫻熟度；對老師而言，與學(xué)生交流多一個平臺，可以收集分析學(xué)生的興趣點，了解課程教學(xué)實施中的重點和難點。做學(xué)結(jié)合中，師生共同參與，也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為提高學(xué)生綜合技能打好基礎(chǔ)。

(二)以企業(yè)項目為載體，實施項目驅(qū)動的教學(xué)方法，組建解決方案，把握結(jié)合點以企業(yè)項目為載體，通過解決方案，貫穿整個教學(xué)過程，把握結(jié)合點。即選好符合本專業(yè)學(xué)生實際能力的解決方案和發(fā)展途徑，通過“項目引領(lǐng)，任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)方法，精心設(shè)計解決方案以及每個項目所包含的知識點和實踐任務(wù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)企業(yè)需求的高等技術(shù)應(yīng)用型人才。我們將之小結(jié)為項目引領(lǐng)法。

實踐中，我們和蘇州華之杰某公司、天津某教學(xué)設(shè)備有限公司以及本地某測控儀器生產(chǎn)企業(yè)等單位建立了校企合作關(guān)系，為專業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持和實習(xí)基地。我們結(jié)合教學(xué)實際和學(xué)生興趣，從企業(yè)中選擇低成本、開發(fā)周期短、易學(xué)實用的解決方案應(yīng)用于本課程教學(xué)，如圖2所示，解決方案來源于企業(yè)項目，并以企業(yè)需求為根本，同時結(jié)合學(xué)生興趣，符合專業(yè)技能課程的教學(xué)實際，在實現(xiàn)難度上結(jié)合學(xué)生實際有所調(diào)整。在培養(yǎng)學(xué)生技能方面，爭取“拉一把，送一程”；即對基礎(chǔ)薄的學(xué)生，通過解決方案的培訓(xùn)達(dá)到教學(xué)要求，對基礎(chǔ)好的學(xué)生，通過解決方案的培訓(xùn)和擴充再提高一個層次。以這樣的方法開展教學(xué)，師生受益匪淺，校企合作雙贏。

圖2 項目引領(lǐng)法

(三)以實訓(xùn)過程為重點，使用分層次聯(lián)合實訓(xùn)的教學(xué)方法，依托技能培養(yǎng)，落實著力點。即整合該專業(yè)硬件類課程的知識點，將其集中應(yīng)用在某一個解決方案中加以體現(xiàn)，并以此為著力點，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力。如圖3所示，根據(jù)學(xué)生興趣和教學(xué)要求，以設(shè)計、制作并實現(xiàn)電話撥號報警儀的工作過程為主線，將電路基礎(chǔ)、電路設(shè)計、原理、硬件應(yīng)用技術(shù)、軟件等方面的主要知識，通過分層次聯(lián)合實訓(xùn)，落實到教學(xué)實訓(xùn)中，著力培養(yǎng)學(xué)生綜合技能。我們將之小結(jié)為任務(wù)分聚法。

圖3 任務(wù)分聚法

以完成單片機模擬洗衣機項目為例，所涉及的任務(wù)多、知識面廣、綜合技能強。相關(guān)元器件與集成電路的知識點，在模數(shù)電路基礎(chǔ)實訓(xùn)中強化；相關(guān)原理與應(yīng)用，在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和計算機組裝與維護(hù)中有體現(xiàn)，教學(xué)中把計算機硬件原理、應(yīng)用與單片機模擬洗衣機項目設(shè)計圖對比分析，使學(xué)生掌熟悉計算機某些原理在其它硬件中的移植、應(yīng)用；相關(guān)軟件調(diào)試，分層次在程序設(shè)計中進(jìn)行；相關(guān)電路設(shè)計，分布在電子制圖中展開；相關(guān)典型應(yīng)用，分階段在單片機技術(shù)應(yīng)用實訓(xùn)中實現(xiàn)，等等。以教學(xué)案例解決方案為主線，所包含的不同項目可以在不同的學(xué)期重現(xiàn)，同一項目也可在不同的課程中重現(xiàn)，以此為著力點，使培養(yǎng)的學(xué)生所具備的知識結(jié)構(gòu)應(yīng)更合理、知識面應(yīng)更寬、綜合應(yīng)用能力更強。

(四)以工學(xué)結(jié)合為核心，參考基于工作過程的教學(xué)方法，實施解決方案，抓好創(chuàng)新點。以“工作過程導(dǎo)向”重新設(shè)計課程教學(xué)方法，突出核心技能在教學(xué)內(nèi)容和課程體系中的地位、作用。工學(xué)結(jié)合的教材更新設(shè)計需要三方共同協(xié)作完成，即教師的理念更新、企業(yè)的深度參與、學(xué)校的大力支持[5]。還有，課程教學(xué)需要的實驗實訓(xùn)設(shè)施，也要及時配套更新或改善。例如，傳統(tǒng)的課程實驗實訓(xùn)教學(xué)方法，是學(xué)校提供現(xiàn)成的實驗設(shè)備，課程教學(xué)中，硬件上撳撳按鈕、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)旋鈕，軟件上改改程序，調(diào)試運行得出實驗結(jié)果；實驗結(jié)束就跟實驗設(shè)備“再見”。教學(xué)中以教師為主體，封閉性、代勞性較強，容易使學(xué)生養(yǎng)成依賴性，抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性。

隨著校企合作的建立，我院推行工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的運行機制不斷改進(jìn)與完善。圍繞“工學(xué)結(jié)合”模式，優(yōu)化設(shè)計單片機技術(shù)應(yīng)用課程，不斷使該課程內(nèi)容跟上產(chǎn)業(yè)與企業(yè)的發(fā)展趨勢；例如，在保證學(xué)生全面、全新掌握專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，按照技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位（群）的任職要求，參照相關(guān)單片機技術(shù)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，改革、更新本課程教學(xué)內(nèi)容，縮短學(xué)生上崗后的適應(yīng)期。同時，參考基于工作過程的教學(xué)方法，開展以項目引領(lǐng)分解工作任務(wù)為中心的教學(xué)設(shè)計，始終把握職業(yè)能力培養(yǎng)的方向，突出職業(yè)能力和關(guān)鍵能力。課程教學(xué)抓住“課程、企業(yè)、教師、學(xué)生”四大要素的合理運作，結(jié)合單片機技術(shù)應(yīng)用解決方案不同項目選擇實施，讓課程進(jìn)入企業(yè)，師生走出課堂，教學(xué)內(nèi)容服務(wù)于企業(yè)，體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的最佳效果，通過這種系統(tǒng)的互動，共同培育合格的專業(yè)技能人才[6]。我們將之小結(jié)為工學(xué)結(jié)合法。例如，學(xué)生們在蘇州華之杰某公司在常州實習(xí)基地的頂崗實習(xí)中，不但能學(xué)到實踐技能，還有薪酬，讓學(xué)生體驗到“學(xué)有所值、做有所獲、勞有所得”。還有，頂崗實習(xí)中生產(chǎn)的數(shù)字鐘、電話撥號報警等項目，感興趣的學(xué)生還可以團(tuán)購。這些產(chǎn)品體積小，成本低，功能多，操作簡單，攜帶方便；即使出現(xiàn)問題也能立即自我維修產(chǎn)品。在實驗資源方面，緩解了一直困擾我國高職院校硬件類課程教學(xué)實訓(xùn)條件緊張和后期維護(hù)不及時的“頑癥”，提高了設(shè)備利用率。此外，學(xué)有余力的學(xué)生，自己可以圍繞已有的產(chǎn)品或項目，自我設(shè)計電路，做出“另類實驗板”，學(xué)生在調(diào)試中完成實踐，教師則協(xié)助解決實踐調(diào)試中關(guān)鍵問題，在這過程中，積極鼓勵和充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力。同時，學(xué)生在做學(xué)結(jié)合過程中迸發(fā)思想的火花，又是畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新點的源泉。

通過工學(xué)結(jié)合模式，抓住“課程、企業(yè)、教師、學(xué)生”四大要素的合理運作，充分詮釋了專業(yè)課程學(xué)什么、為什么學(xué)、怎么學(xué)、學(xué)得怎樣的問題[7]。在推行工學(xué)結(jié)合過程中，師生們邊做邊教，邊學(xué)邊做；師生互動，生生互動；教、學(xué)、做、評一體化，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，突出實踐能力的培養(yǎng)，取得了良好的教學(xué)效果。

綜上所述，高職院校實踐“以就業(yè)為導(dǎo)向”的職業(yè)教育人才培養(yǎng)觀，形成“促進(jìn)以學(xué)生發(fā)展為本”的學(xué)?，F(xiàn)代教育理念[8]，推進(jìn)“工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力科學(xué)發(fā)展，是企業(yè)、學(xué)校、社會共同參與和合作雙贏的事業(yè)。

[1]吳新華,羅曉娟.對高職《計算機組成原理》教學(xué)改革的探討[J].職教論壇,2010（2）:22.

[2]鄧凱.“五業(yè)貫通”的信息技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].計算機教育,2008（14）:3

[3]Deci,E.L.&Ryan,R.M.:A motivational approach to self:Integration personality.In Dienstbier R.(ED.)Nebraska Symposium on Motivation.Vol.38 Perspectives on Motivation Lincoln.NE:University of Nebraska Press,1991：237.

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汪曉斌(1972-)，男，江蘇姜堰人，碩士，常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向為軟件工程、嵌入式計算機應(yīng)用開發(fā)教學(xué)。

本文系江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究所“十一五”規(guī)劃2007年度滾動課題“技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)意人才信息化教育平臺”（編號：2007-R-4801）成果之一。

G712

A

1001-7518（2011）11-0037-02

責(zé)任編輯 何穎萍