□萬(wàn)長(zhǎng)征 萬(wàn)云輝

隨著科技的不斷發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)涌入社會(huì)各個(gè)方面，例如，汽車、手機(jī)、IC卡、洗衣機(jī)、空調(diào)等產(chǎn)品，到處都可以看到單片機(jī)的身影。單片機(jī)應(yīng)用市場(chǎng)的繁榮帶來(lái)了市場(chǎng)對(duì)單片機(jī)技術(shù)人才的大量需求，因此，不少高職院校把單片機(jī)技術(shù)人才作為培養(yǎng)重點(diǎn)。但在實(shí)際培養(yǎng)過(guò)程中卻產(chǎn)生很多問(wèn)題。

一、現(xiàn)階段高職單片機(jī)人才培養(yǎng)面臨的困難

（一）單片機(jī)人才需要掌握的知識(shí)較多

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)只有具備硬件電路和相應(yīng)的軟件才能正常發(fā)揮作用。要想成為單片機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新人才，首先必須有扎實(shí)的硬件電路功底，才能夠動(dòng)手制作符合電氣規(guī)程的電路板；其次必須能熟練地操作計(jì)算機(jī)，熟悉匯編和C語(yǔ)言的編程方法和技巧；第三，單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一種類型，本身組成、專業(yè)知識(shí)非常復(fù)雜，學(xué)生必須掌握最小工作系統(tǒng)原理、基本并行接口、功能接口、外部總線、接口芯片擴(kuò)展等知識(shí)，而掌握這些知識(shí)對(duì)高職學(xué)生來(lái)說(shuō)是不小的挑戰(zhàn)。

（二）單片機(jī)教師執(zhí)教難度大

單片機(jī)教師自身需要的知識(shí)量非常大，除去關(guān)于單片機(jī)的專業(yè)知識(shí)外，還必須熟悉電工電子知識(shí)和軟件開發(fā)技術(shù)，能熟練進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，才具備單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)能力。同時(shí)還必須掌握教學(xué)基本規(guī)律，熟悉教學(xué)內(nèi)容，能熟練使用包括“CAI課件”在內(nèi)的各種教學(xué)手段，才能上好這門課程。

（三）適合高職教學(xué)用的教材少

現(xiàn)在多數(shù)教材都是在“學(xué)科體系”思想指導(dǎo)下編寫出來(lái)的，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性和學(xué)科的完整性。目前單片機(jī)教材對(duì)教學(xué)知識(shí)的組織順序體現(xiàn)為：首先介紹單片機(jī)的管腳、時(shí)鐘、復(fù)位、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等基本知識(shí)；其次再對(duì)指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)進(jìn)行講解；然后講述定時(shí)器、中斷、串口等功能結(jié)構(gòu)的使用；最后介紹各種擴(kuò)展接口。高職學(xué)生很難接受這種教學(xué)知識(shí)的安排，最終喪失了學(xué)習(xí)的興趣。

二、加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，掌握創(chuàng)新人才培養(yǎng)方法

高職院校培養(yǎng)的學(xué)生是生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線的高素質(zhì)技能型應(yīng)用人才，他們的技術(shù)能力和創(chuàng)新精神，將直接影響到企業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)作效能和技術(shù)發(fā)展。如何理解和培養(yǎng)具有“創(chuàng)新能力”人才，只有不斷地加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，才能找到創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方法。

（一）正確理解 “創(chuàng)新能力”

創(chuàng)新能力是個(gè)體運(yùn)用已有的基礎(chǔ)知識(shí)和可以利用的材料，并掌握相關(guān)學(xué)科的前沿知識(shí)，產(chǎn)生某種新穎、獨(dú)特、有社會(huì)價(jià)值或個(gè)人價(jià)值的思想、觀點(diǎn)、方法和產(chǎn)品的能力。創(chuàng)新能力由創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技能和創(chuàng)新情感等四大要素構(gòu)成。

創(chuàng)新能力在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以具體表現(xiàn)在學(xué)習(xí)能力、分析能力、綜合能力、想象能力、批判能力、創(chuàng)造能力、解決問(wèn)題的能力、實(shí)踐能力、組織協(xié)調(diào)能力以及整合多種能力的能力等各個(gè)方面。

（二）找到適應(yīng)高職學(xué)生“能力創(chuàng)新”培養(yǎng)的教學(xué)理論

我國(guó)高職教學(xué)理論研究分為兩個(gè)方面：一是引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的高等職業(yè)教育或職業(yè)教育的教學(xué)模式；二是對(duì)中等職業(yè)教育課程進(jìn)行改造的基礎(chǔ)上開發(fā)的教學(xué)模式。但究其根本，一般將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、陶行知的“創(chuàng)造教育思想”和德國(guó)的“職業(yè)科學(xué)理論”作為我國(guó)高職人才培養(yǎng)的教學(xué)指導(dǎo)理論。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程不能簡(jiǎn)單看作由教師向?qū)W生的知識(shí)傳遞過(guò)程，而是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)自己的知識(shí)的過(guò)程。在建構(gòu)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)外部信息做主動(dòng)的選擇和加工，其他人不可代替。教學(xué)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和知識(shí)建構(gòu)創(chuàng)設(shè)一種真實(shí)而復(fù)雜的學(xué)習(xí)環(huán)境，設(shè)置相關(guān)問(wèn)題（任務(wù)）。要求學(xué)生主動(dòng)去搜集和分析與任務(wù)有關(guān)的信息資料，提倡“學(xué)中做”與“做中學(xué)”，對(duì)所學(xué)的問(wèn)題提出各種假設(shè)并努力加以驗(yàn)證，善于把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容與自己巳有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，并對(duì)這種聯(lián)系加以認(rèn)真思考，而不是知識(shí)的套用。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)高職學(xué)生要掌握“非結(jié)構(gòu)性的經(jīng)驗(yàn)背景”知識(shí)，培養(yǎng)他們適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工作的能力，與此同時(shí)，建構(gòu)主義提倡的“以解決學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問(wèn)題為目標(biāo)”，“學(xué)習(xí)的內(nèi)容要選擇真實(shí)性任務(wù)”等關(guān)于情境教學(xué)的主張以及弱化學(xué)科界限，強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的交叉的觀點(diǎn)，是非常適合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)的。

陶行知在1943年發(fā)表的《創(chuàng)造宣言》中指出“創(chuàng)造教育”的培養(yǎng)目標(biāo)—教育者要?jiǎng)?chuàng)造的是“真善美”的活人。即：教育目的不在于傳授多少知識(shí)，而在于啟發(fā)人的創(chuàng)造力，使人自覺(jué)主動(dòng)地去創(chuàng)造,從而推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展。他繼承并發(fā)展了杜威“實(shí)用主義教學(xué)理論”，將“教育生活”變化為“生活教育”，認(rèn)為教育應(yīng)該是供給人生需要的教育，是生活所原有，生活所自營(yíng)，生活所必須的教育。陶行知在1945年發(fā)表《創(chuàng)造的社會(huì)教育論綱》中提出創(chuàng)造教育“主觀→啟發(fā)；填鴨→自動(dòng)；一粒一粒→整口；教授→自學(xué)”的教學(xué)方法，我們可以理解“創(chuàng)造教育”就是采取“啟發(fā)的、自動(dòng)的、手腦并用的、教學(xué)做合一”的方法,以取代主觀的、填鴨的、被動(dòng)的教學(xué)方法。高職教育要求的“創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”的培養(yǎng)，課程改革提倡的“主動(dòng)參與、樂(lè)于探究以及動(dòng)手能力的培養(yǎng)”，都與陶行知主張培養(yǎng)創(chuàng)新人才、開發(fā)人才創(chuàng)造力等創(chuàng)造教育思想不謀而合。

以德國(guó)布萊梅大學(xué)勞耐爾（Rauner）教授為首的職業(yè)教育科學(xué)家，提出了生成性的教育過(guò)程與工作過(guò)程定向的“職業(yè)科學(xué)”概念，主要包括兩個(gè)方面內(nèi)容：一是對(duì)相應(yīng)職業(yè)領(lǐng)域里實(shí)際的職業(yè)（專業(yè)或技術(shù)的）勞動(dòng)所需的具體知識(shí)和方法知識(shí)，進(jìn)行研究和系統(tǒng)化；二是從職業(yè)教育的視域?qū)ο鄳?yīng)職業(yè)領(lǐng)域或職業(yè)方向?qū)嵱玫目茖W(xué)的具體知識(shí)和方法知識(shí)，進(jìn)行研究和系統(tǒng)化。因此，它涵蓋了實(shí)際的職業(yè)勞動(dòng)實(shí)施過(guò)程與實(shí)用的科學(xué)知識(shí)的獲取過(guò)程，既研究工作經(jīng)驗(yàn)又研究專業(yè)知識(shí)，既涉及工作過(guò)程又涉及社會(huì)過(guò)程。德國(guó)“職業(yè)科學(xué)”理論打破傳統(tǒng) “專業(yè)學(xué)科”職業(yè)教育的課程體系設(shè)置，建立符合高職教育本質(zhì)的“以職業(yè)為導(dǎo)向”的課程體系，具有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。

三、運(yùn)用科學(xué)理論指導(dǎo)單片機(jī)技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系建設(shè)

在科學(xué)理論的指導(dǎo)下，我們應(yīng)該以“職業(yè)為導(dǎo)向”重構(gòu)課程體系和以“教學(xué)做一體”重組教學(xué)內(nèi)容，并且為學(xué)生提供創(chuàng)造性學(xué)習(xí)平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（一）明確單片機(jī)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)

通過(guò)對(duì)當(dāng)前單片機(jī)技術(shù)人才需求進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，結(jié)合我院為工程技術(shù)型院校優(yōu)勢(shì)，對(duì)單片機(jī)技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)可定位為：“以企業(yè)需求為導(dǎo)向，熟練掌握單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，能進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、實(shí)際制作為目標(biāo)”的硬件類技術(shù)人才。

（二）以“工作過(guò)程”為導(dǎo)向的課程體系設(shè)置

德國(guó)“職業(yè)科學(xué)”教育理論認(rèn)為，課程體系建設(shè)（即知識(shí)的序化）應(yīng)該著眼于動(dòng)態(tài)的行動(dòng)體系的隱性知識(shí)的生成與構(gòu)建，以工作過(guò)程為參照系，將陳述性知識(shí)與過(guò)程性知識(shí)整合、理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)整合?；诖?，經(jīng)過(guò)對(duì)行業(yè)專家的走訪和專業(yè)教師的不斷研究和實(shí)踐，形成了以電工電子基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用、EDA、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用、電氣控制等課程為中心的課程體系。

（三）利用先進(jìn)的仿真技術(shù)創(chuàng)建“虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)注重培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐中設(shè)計(jì)電路、編寫程序、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、最后解決問(wèn)題的創(chuàng)新應(yīng)用型能力。而在具體教學(xué)過(guò)程中，要求學(xué)生既要?jiǎng)幽X又要?jiǎng)邮?，而與教學(xué)相適宜的實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置是教學(xué)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)?！疤摂M實(shí)驗(yàn)環(huán)境”的創(chuàng)建和更新可以使學(xué)生能夠緊跟工程技術(shù)發(fā)展的前沿，學(xué)到更多的實(shí)用技術(shù)；另一方面可以克服單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、成本高的缺點(diǎn)，給了學(xué)生發(fā)揮的空間，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們?cè)O(shè)計(jì)出有創(chuàng)新價(jià)值的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

（四）基于“教學(xué)做一體化”重組教學(xué)內(nèi)容

對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行情境化教學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)施教學(xué)的前提。學(xué)習(xí)情境應(yīng)該來(lái)自于現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)案例，我們按照單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難易程度分為四大階段，每個(gè)階段分為若干個(gè)工作任務(wù)，對(duì)應(yīng)工作任務(wù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境（注：學(xué)習(xí)情境是可以變動(dòng)的，只要能達(dá)成工作任務(wù)即可），以表一為例，目的在于吸引學(xué)生的注意力，并激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)、自覺(jué)地學(xué)習(xí)相關(guān)問(wèn)題，從中獲取有意義的知識(shí)和技術(shù)。

表一 單片機(jī)學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)表

四、運(yùn)用科學(xué)方法指導(dǎo)單片機(jī)技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)實(shí)踐

單片機(jī)技術(shù)創(chuàng)新人才不可能是教師在課堂上通過(guò)教學(xué)就能夠培養(yǎng)出來(lái)，教師應(yīng)自覺(jué)地建立起“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，能力培養(yǎng)為目標(biāo)”的培養(yǎng)理念，將人才培養(yǎng)理念落到實(shí)處。

（一）將“行動(dòng)導(dǎo)向理論”落實(shí)到“情境教學(xué)”過(guò)程中

在高職課程教學(xué)中出現(xiàn)了“小組討論法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、案例教學(xué)法、任務(wù)設(shè)計(jì)法”等眾多教學(xué)方法，它們都是“行動(dòng)導(dǎo)向理論”作用于實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的具體表現(xiàn)?！靶袆?dòng)導(dǎo)向理論”是一個(gè)綜合性的學(xué)習(xí)方案，其基本特征體現(xiàn)在“行動(dòng)過(guò)程完整”(獲取信息、計(jì)劃、實(shí)施與評(píng)價(jià))和“手腦并用”(理論實(shí)踐一體化學(xué)習(xí))兩方面。基于此，我們將“學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)表”中的“學(xué)習(xí)情境”按“行動(dòng)導(dǎo)向理論”進(jìn)一步詳細(xì)規(guī)范（僅提供“學(xué)習(xí)情境一：LED燈閃爍發(fā)光”的設(shè)計(jì)規(guī)范以供參考，如表二所示）。并將之運(yùn)用于實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生明顯轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)態(tài)度，樂(lè)于接受知識(shí)，有疑難問(wèn)題能和老師進(jìn)行交流，教學(xué)效果明顯。

表二 學(xué)習(xí)情境一的“行動(dòng)導(dǎo)向”設(shè)計(jì)

（二）以項(xiàng)目達(dá)成作為課程考核的主要指標(biāo)

課程學(xué)習(xí)的最終目的是能夠完成較為復(fù)雜的工程項(xiàng)目，我們參照項(xiàng)目開發(fā)工程實(shí)際要求，將3～5名學(xué)生分成一個(gè)項(xiàng)目小組，將難度相近的不同考核項(xiàng)目（如：智能搶答器、基于單片機(jī)的任意波形發(fā)生器、溫室溫濕測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì)、多樣彩燈控制系統(tǒng)、電子秤設(shè)計(jì)、自控打鐘鈴等）布置給各個(gè)項(xiàng)目小組，作為課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，同時(shí)又將項(xiàng)目完成情況作為最終課程成績(jī)的70%，平時(shí)考核只占最終課程成績(jī)的30%。我們將課程設(shè)計(jì)和課程最終考核合為一體，突出了學(xué)習(xí)重心。

如何將學(xué)習(xí)壓力轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)動(dòng)力，并最終達(dá)成考核目標(biāo)—鍛煉學(xué)生開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)戰(zhàn)能力。在具體實(shí)踐中，我們并不是放任不管，而是積極參與到各個(gè)項(xiàng)目小組的開發(fā)過(guò)程之中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。

這樣的考核方式有利于學(xué)生主體地位的發(fā)揮，學(xué)生能積極去分析問(wèn)題，去尋找解決問(wèn)題的方案，提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣；同時(shí)，在項(xiàng)目開發(fā)與考核過(guò)程中，通過(guò)小組成員相互交流、師生交流形成一個(gè)良好的能力培養(yǎng)氛圍。

（三）以技能競(jìng)賽為基礎(chǔ)拓展課外實(shí)踐

為了滿足單片機(jī)人才不同層次和能力培養(yǎng)的需要，以參加全省大學(xué)生電子競(jìng)賽為契機(jī)，我們利用課外時(shí)間，為一些優(yōu)秀學(xué)生開設(shè)培訓(xùn)課，培訓(xùn)地點(diǎn)設(shè)在單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室。我校實(shí)訓(xùn)室采用啟東硬件仿真平臺(tái)，配備有計(jì)算機(jī)、信號(hào)源、示波器、萬(wàn)用表等設(shè)備，具備各種應(yīng)用系統(tǒng)仿真能力，能夠仿真調(diào)試學(xué)生制作的系統(tǒng)。

在指導(dǎo)課外實(shí)踐過(guò)程中，首先將這些學(xué)生分成若干小組，其次，我們把江西省電子競(jìng)賽考題布置給學(xué)生，對(duì)其中的知識(shí)難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)指導(dǎo)，要求各小組先利用KEIL軟件與PROTEUS軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，再利用啟東硬件平臺(tái)來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是否能滿足電氣設(shè)計(jì)規(guī)范（PROTEUS軟件電路仿真并不能完全取代真正的電路設(shè)計(jì)）；最后，要求各小組自備電路元器件，做出真正的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

通過(guò)課外實(shí)踐，使這些學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力大幅度地提高，為我院參加江西省電子大賽儲(chǔ)備了一定的參賽人選。同時(shí)，這些學(xué)生利用他們所學(xué)的知識(shí)，在各個(gè)班級(jí)和學(xué)生社團(tuán)中進(jìn)行傳幫帶，從而提高學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用的整體水平。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著電子技術(shù)不斷發(fā)展和軟硬件開發(fā)水平的不斷提高，單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用水平將不斷提高。作為高職院校單片機(jī)教師，肩負(fù)單片機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重?fù)?dān)，除了要不斷加強(qiáng)教學(xué)理論和教學(xué)方法的學(xué)習(xí)外，對(duì)新知識(shí)新技術(shù)的掌握也要刻不容緩，才能成為一名合格的教師。

[1]姜大源.當(dāng)代德國(guó)職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究:理論、實(shí)踐與創(chuàng)新[M].北京:清華大學(xué)出版社，2007.

[2]周堅(jiān).單片機(jī)項(xiàng)目教程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008.

[3]田新蕊,王海英.創(chuàng)新能力實(shí)用教程[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009.

[4]姜大源.論高等職業(yè)教育課程的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)—關(guān)于工作過(guò)程系統(tǒng)化課程開發(fā)的解讀[J].中國(guó)高教研究,2009(04):66-70.

[5]王立萍.單片微機(jī)技術(shù)實(shí)踐教學(xué)模式的改革與實(shí)施[J].中國(guó)電力教育,2011(02):109-110.

[6]劉國(guó)清,陳欣.陶行知?jiǎng)?chuàng)造教育思想及現(xiàn)實(shí)意義[J].成都教育學(xué)院學(xué)報(bào),2005(02):60-62.

[7]徐莉莉.杜威的實(shí)用主義教育理論與陶行知的生活教育理論之比較[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2007(03):80-83.

[8]徐科,朱春娟.零起點(diǎn)、漸進(jìn)式項(xiàng)目教學(xué)法[J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008(05):46-47.

[9]鄭惠虹.基于“行動(dòng)導(dǎo)向”的項(xiàng)目化教學(xué)在高職專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育與職業(yè),2009(23):132-134.

[10]胡重慶.行動(dòng)導(dǎo)向法及其在職業(yè)院校的實(shí)現(xiàn)機(jī)制[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育,2009(33):27-29.

[11]徐涵.項(xiàng)目教學(xué)的理論基礎(chǔ)、基本特征及對(duì)教師的要求[J].職教論壇,2007(3月下):9-12.

[12]陳旭輝,張榮勝.項(xiàng)目教學(xué)的開發(fā)原則和教學(xué)流程設(shè)計(jì)[J].職業(yè)教育研究,2008(12):75-76.