阮越廣 夏敏磊

摘要：創(chuàng)新是單片機技術教與學活動中的永恒主題。文章針對單片機技術應用人才培養(yǎng)中對人才創(chuàng)新素質(zhì)認識不足、培養(yǎng)機制不明顯的問題，明確了單片機技術人才的四種創(chuàng)新素質(zhì)內(nèi)涵要求，即創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新品格、創(chuàng)新能力。在培養(yǎng)機制上，以設置有序、漸進的單片機技術教學內(nèi)容為前提，以四種創(chuàng)新素質(zhì)融合養(yǎng)成的課堂教學為關鍵抓手，形成一種遞進循環(huán)、螺旋式上升的創(chuàng)新素質(zhì)養(yǎng)成機制。實踐證明，有效的創(chuàng)新素質(zhì)融合養(yǎng)成機制不僅提升了專業(yè)能力和職業(yè)能力，同時又為自身發(fā)展提供了訓練保障。

關鍵詞：單片機創(chuàng)新人才;創(chuàng)新素質(zhì);創(chuàng)新人才培養(yǎng);課堂教改

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）40-0131-04

單片機技術與應用是高職院校電氣電子類專業(yè)普遍開設的一門（類）專業(yè)核心課，在整個課程體系中占有舉足輕重的地位。這種重要性主要來源于技術的重要性：單片機技術是進入智能控制領域的入門技術，在智能家電、機電一體化產(chǎn)品、現(xiàn)代制造、醫(yī)療器械、交通與航天等各領域都有廣泛應用。同時，它也是進一步學習和掌握更復雜、更尖端智能控制技術的基礎，特別是當前正處于人工智能發(fā)展的關鍵時期，對掌握智能控制技術的人才需求顯得尤為迫切，因此對單片機技術應用人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。

一、創(chuàng)新是單片機技術“學”與“教”中永恒的主題

對學生來說，單片機技術的學習和應用不再是簡單的驗證和模仿，更多的是需要將知識和技能融會貫通，這樣才能深入理解相關技術并充分應用于實踐。單片機技術的學習者不僅要掌握單片機本身的硬件知識和編程技能，而且更要在設計應用系統(tǒng)過程中結合所學電路、傳感器、控制等技術知識融入自己的獨立思考與創(chuàng)新，如此才能形成一個以單片機為核心的智能控制系統(tǒng)。單片機的教學同樣需要不斷改革與創(chuàng)新。近年來，各高職院校對單片機技術的課程教學改革提出了不少思路，比如項目導向、任務驅(qū)動;基于工作過程的行動導向;分層教學、翻轉(zhuǎn)課堂等。不僅如此，現(xiàn)在的單片機課堂教學不僅注重專業(yè)技能培養(yǎng)，同時也逐漸加強了對職業(yè)核心能力的培養(yǎng)，對學生與人交流、溝通、合作以及自我提高、自我管理、自我學習等可持續(xù)發(fā)展的能力進行了重點關注。課堂教學的主體也逐漸從以教師為主導，向“以人為本”、以學生為主導的方向轉(zhuǎn)變。但是在這些改革實踐活動中仍存在著不足：對創(chuàng)新型單片機技術人才所應具備的素質(zhì)內(nèi)涵認識不足，在課程教學過程中對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)意識不強烈，從而導致對單片機技術創(chuàng)新型人才缺乏有效的培養(yǎng)機制。

二、單片機技術應用人才應具備什么樣的創(chuàng)新素質(zhì)

創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新品格、創(chuàng)新能力是浙江機電職業(yè)技術學院電氣電子技術系所提出的針對電氣電子類專業(yè)人才應具備的四種創(chuàng)新素質(zhì)。所謂創(chuàng)新意識是指人們在客觀事物刺激下，自覺產(chǎn)生改變客觀事物現(xiàn)狀的創(chuàng)新意愿和創(chuàng)新欲望;所謂創(chuàng)新思維是指在創(chuàng)新過程中發(fā)揮作用的一切形式的思維活動的總和;所謂創(chuàng)新品格是指勇于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新的品格以及堅韌不拔的毅力和較強的承受能力等個性品質(zhì);所謂創(chuàng)新能力是指人在順利完成以原有知識經(jīng)驗為基礎的創(chuàng)新事物的活動中表現(xiàn)出來的潛在的心理品質(zhì)。我們認為，盡管對應的技術領域各有不同，但這四種創(chuàng)新素質(zhì)的內(nèi)涵要求具有通用性、普適性的特點，使得它們同樣適用于創(chuàng)新型單片機技術應用人才。只有具備了上述四種創(chuàng)新素質(zhì)，學生才能在學習過程中更好地發(fā)揮主觀能動性，才能從一個單片機技術的門外漢成長為技術高手，甚至是潛心研修者。對教師來說，只有對單片機技術人才所應具備的創(chuàng)新素質(zhì)的內(nèi)涵認識到位，才能在教學活動中有的放矢，以創(chuàng)新素質(zhì)內(nèi)涵培養(yǎng)為目標，結合專業(yè)技能和職業(yè)核心能力的要求，形成全新的、融合了創(chuàng)新素質(zhì)養(yǎng)成的單片機技術教學活動方案。

三、如何在單片機技術人才培養(yǎng)過程中融入養(yǎng)成四種創(chuàng)新素質(zhì)

素質(zhì)是一個人在社會生活中思想與行為的具體表現(xiàn)，而上述四種創(chuàng)新素質(zhì)是高職學生在單片機技術學習過程中的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新行為的具體體現(xiàn)。這些創(chuàng)新素質(zhì)既加速了學生對單片機專業(yè)知識和技能的掌握，同時又在學生學習的過程中得到了不斷強化和鍛煉。由此可見，不應該把四種創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)孤立開來，它們離不開專業(yè)知識和職業(yè)核心能力的培養(yǎng)過程，是一種融入式的養(yǎng)成過程，應該融入單片機課程的教學實踐過程中去。

1.有序、漸進的單片機技術教學內(nèi)容的設置是前提。作為單片機技術應用人才，所需掌握的知識和技能包括且不僅限于此：熟悉并掌握至少一種單片機的內(nèi)部結構;根據(jù)任務功能需求能自主設計或?qū)で蠊δ茈娐贩桨?，并以單片機為核心構建應用系統(tǒng)電路;熟悉并掌握至少一種單片機編程語言;以模塊化思路分解系統(tǒng)程序構成，并完成模塊程序設計;熟練使用至少一種集成開發(fā)環(huán)境（IDE）、下載器等單片機開發(fā)工具;熟悉在系統(tǒng)軟、硬件聯(lián)調(diào)過程中所需使用的方法和手段;在項目開發(fā)完成后具備自我優(yōu)化、完善的能力，并輸出相應的文檔資料;能對項目進行總結和匯報;團隊開發(fā)項目中還應具備與人溝通、交流、協(xié)調(diào)與協(xié)作的能力。

根據(jù)知識與技能掌握的難易程度不同，我們將整個單片機技術的教學內(nèi)容分成四模塊、四階段，時間跨度為3—學期，如圖1所示。

由圖可見，各階段教學內(nèi)容的側(cè)重點有所不同、難度有所不同、所應用的范圍有所不同，模塊之間既有關聯(lián)又有延伸，既相互支撐又有所突破，它們形成了單片機技術教學內(nèi)容的立體構成體系。在這個體系中，教學內(nèi)容不同對創(chuàng)新素質(zhì)的要求也有所不同，而學習難度的不斷遞進對創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)也形成了一種遞進循環(huán)、螺旋式上升的提升和鍛煉過程。

2.課堂教學是四創(chuàng)素質(zhì)融合養(yǎng)成的關鍵。課堂教學是整個課程教學的重要構成部分，是課程教學目標得以實現(xiàn)的具體場所，因此，創(chuàng)新型單片機技術應用人才培養(yǎng)目標能否實現(xiàn)直接取決于課堂的教學效果。創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新品格、創(chuàng)新能力這四種創(chuàng)新素質(zhì)的融合養(yǎng)成更是需要通過精心的課堂教學活動設計，其既有利于專業(yè)知識和技能的掌握，又能從中得到鍛煉和提高。

下面就以“單片機控制8×8LED點陣顯示屏”項目為例，討論在項目化教學過程中根據(jù)“四創(chuàng)”素質(zhì)融合培養(yǎng)目標所設計的課堂教學活動內(nèi)容和教學實施方案。圖2是項目教學的不同環(huán)節(jié)所對應的不同創(chuàng)新素質(zhì)的表現(xiàn)形式，表1是四種創(chuàng)新素質(zhì)融合養(yǎng)成的教學活動實施方案。

從圖2可知，在項目教學過程中設置了不同的教學活動內(nèi)容，不同教學活動針對不同的創(chuàng)新素質(zhì)。這些活動的開展既需要學生及時展現(xiàn)他們的創(chuàng)新素質(zhì)，同時也為他們提高和鍛煉自身創(chuàng)新素質(zhì)提供了訓練場所。同時，四種創(chuàng)新素質(zhì)的養(yǎng)成不是相互獨立或者割裂開來的，它們相互聯(lián)系，并且融合在項目教學的實施過程中。由表1可見，在上述項目教學實施過程中，每一階段都對應一種或多種創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

在整個單片機課程體系中，每門課程都采用了類似上述案例的項目教學法，每個項目的課堂教學過程都融合了四種創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。盡管教學內(nèi)容、方式有所不同，但培養(yǎng)創(chuàng)新型應用人才的目標保持不變，針對四種創(chuàng)新素質(zhì)的養(yǎng)成機制保持不變。只有在單片機專業(yè)知識和技能的不斷學習、提高過程中，學生的四種創(chuàng)新素質(zhì)才會得到不斷鍛煉和加強，最終又為專業(yè)知識和技能的進一步提升提供了素質(zhì)保障。

三、教學改革實踐與成效

創(chuàng)新是單片機技術課堂教學活動的主旋律。學生學習專業(yè)技能、掌握職業(yè)核心能力需要創(chuàng)新，教師對教學內(nèi)容和教學方案的設計同樣需要創(chuàng)新。只有目標明確、符合學生實際情況并且具備可操作性的教學方案，才能使學生較快地適應這樣的教學模式，并在不同的項目教學過程中不斷融合養(yǎng)成自己的四種創(chuàng)新素質(zhì)。不僅如此，互聯(lián)網(wǎng)+時代背景下的單片機技術教學，不僅僅局限于課堂本身，還應該充分利用網(wǎng)絡資源做好課前和課后的教學延伸。利用網(wǎng)絡教學平臺做好課前的項目背景了解，課后利用豐富的網(wǎng)絡資源拓寬學生的視野，并鼓勵學生積極參與到以單片機項目開發(fā)為主的第二課堂活動。

基于四種創(chuàng)新素質(zhì)融合養(yǎng)成的單片機課堂教學改革已在我校應用電子技術專業(yè)2016級學生中逐步開展起來。通過這樣的教學改革，我們發(fā)現(xiàn)，越來越多的學生對單片機技術的學習越來越有興趣。主要表現(xiàn)為課堂上能緊跟老師的教學思路、課堂參與度大幅提高;課堂外參加單片機“雙休日工程”和電子設計大賽的同學人數(shù)逐年增多;畢業(yè)后意愿進入智能控制領域從事產(chǎn)品開發(fā)的同學也越來越多。還有一些同學甚至由一門課愛上一個專業(yè)，準備在?？飘厴I(yè)后進一步通過專升本考試進入本科院校學習，為未來進入更高層次的社會競爭打下基礎。

參考文獻：

[1]金文兵，劉哲緯，等.電子電氣類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)途徑[J].職業(yè)技術教育，2017，（11）：28-31.

[2]梁玉國，夏傳波，等.高職院校學生職業(yè)核心能力培養(yǎng)的思考與實踐[J].中國高教研究，2013，（03）：94-97.

[3]劉曉莉，張燕玲.高職教育單片機技術課程教學改革與實踐[J].教育與職業(yè)，2012，（27）：134-135.