【摘要】《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》是自動(dòng)化等專業(yè)中一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，側(cè)重于學(xué)生軟件編程和硬件接口擴(kuò)展能力的培養(yǎng)。而各種科技競(jìng)賽是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、提高實(shí)踐能力的有效形式。因此結(jié)合微機(jī)課程特點(diǎn)，將“賽課結(jié)合”的教學(xué)模式引入微機(jī)課程教學(xué)實(shí)踐，實(shí)踐證明該方案在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力方面效果顯著。

【關(guān)鍵詞】科技競(jìng)賽 賽課結(jié)合 教學(xué)模式 實(shí)踐能力

【基金項(xiàng)目】東北電力大學(xué)教改基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：J201420）。

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）04-0255-01

“微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)”是自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)等電類專業(yè)的一門(mén)專業(yè)必修課，目的在于使學(xué)生掌握單片機(jī)的基本原理和外部擴(kuò)展能力。早期教學(xué)環(huán)節(jié)主要包含理論授課、課堂實(shí)驗(yàn)和課后設(shè)計(jì)，由于受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、設(shè)備等多方面因素的限制，學(xué)生無(wú)法進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)、PCB制作及焊接、軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試等完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)全過(guò)程。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)也基本上以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生不具備獨(dú)立思考和實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，嚴(yán)重制約了學(xué)生實(shí)踐能力的提高和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

為了改善課程教學(xué)效果，各高校都積極鼓勵(lì)學(xué)生參與創(chuàng)新性的實(shí)踐活動(dòng)，以加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)以及創(chuàng)新思維的形成。早期創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展通常都是精英式教育，參加科技類競(jìng)賽的學(xué)生都是學(xué)有余力、并且在某些方面具有突出能力的學(xué)生，而對(duì)于普通學(xué)生，通常很難有參加競(jìng)賽的機(jī)會(huì)。為了給廣大學(xué)生搭建一個(gè)鍛煉和展示自我能力的平臺(tái)，全面開(kāi)展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)，2003年“賽課結(jié)合”教學(xué)模式首先在清華大學(xué)電設(shè)大賽中采用后[1]，該教學(xué)模式被較多的教學(xué)單位采用[2-4]?！百愓n結(jié)合”教學(xué)模式既體現(xiàn)了競(jìng)賽過(guò)程中的趣味性、刺激性和競(jìng)爭(zhēng)性；還體現(xiàn)了課程教學(xué)過(guò)程中的系統(tǒng)性、規(guī)范性和知識(shí)性，將競(jìng)賽和課程有機(jī)結(jié)合，兼顧競(jìng)賽的參賽結(jié)果和課程的學(xué)習(xí)過(guò)程。

一、賽課結(jié)合實(shí)施基礎(chǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)自動(dòng)化專業(yè)人才的要求也日益提高。要求高等學(xué)校的工科學(xué)生，尤其是自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，必須具有良好的實(shí)踐能力，創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計(jì)能力。2007年依照學(xué)校學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)工作部署，自動(dòng)化工程學(xué)院開(kāi)始探索學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)，經(jīng)過(guò)近6年的創(chuàng)新教育實(shí)踐，大批學(xué)有余力的學(xué)生在基地得到極大的鍛煉，也取得良好的效果。2012年“自動(dòng)化大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地”獲批“校級(jí)實(shí)踐創(chuàng)新示范基地”單位，為了讓廣大學(xué)生都能積極參與課外科技活動(dòng)，提高學(xué)生受益面。正是在這樣背景下，結(jié)合學(xué)?！笆濉北究平虒W(xué)改革與建設(shè)272工程，提出了微機(jī)類課程“賽課結(jié)合”教學(xué)模式改革。

二、賽課結(jié)合嘗試

賽課結(jié)合的目的就是打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生軟硬件知識(shí)綜合應(yīng)用能力，在作品的制作過(guò)程中逐漸提高學(xué)生實(shí)踐能力，同時(shí)作品由多個(gè)同學(xué)共同完成，對(duì)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和社交組織能力也有極大的鍛煉。

1.賽課結(jié)合選題

選題時(shí)緊貼各類科技競(jìng)賽，將校內(nèi)賽作為省級(jí)、國(guó)家級(jí)競(jìng)賽的選拔賽。同時(shí)綜合考慮學(xué)生能力和專業(yè)特色，適當(dāng)降低難度。為了增加競(jìng)賽時(shí)的趣味性和觀賞性，目前選題方面主要有電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、智能車(chē)競(jìng)賽、雙足競(jìng)走機(jī)器人、舞蹈機(jī)器人四類。

2.教學(xué)形式組織

在課程教學(xué)組織上，根據(jù)學(xué)生作品制作的不同階段，組織相關(guān)教師開(kāi)展各種專題講座，目前主要開(kāi)展相關(guān)講座有“賽課結(jié)合概述與安全管理”、“電子元器件基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)”、“電路焊接與制作工藝培訓(xùn)”、“傳感器原理與應(yīng)用培訓(xùn)”、“電路設(shè)計(jì)、調(diào)試與仿真培訓(xùn)”、“Protel/Proteus 應(yīng)用培訓(xùn)”、“電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)培訓(xùn)”、“控制算法的MCU實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)”。組織相關(guān)教師設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)雙足競(jìng)走機(jī)器人套件和車(chē)模套件，購(gòu)買(mǎi)飛思卡爾智能車(chē)模和舞蹈機(jī)器人套件等，并設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了競(jìng)賽專用的硬件平臺(tái)。進(jìn)行了賽課結(jié)合相關(guān)文檔、資源庫(kù)等開(kāi)發(fā)，搭建了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助學(xué)習(xí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)答疑和互動(dòng)。

3.競(jìng)賽形式組織

賽課結(jié)合競(jìng)賽形式上以創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行組隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)學(xué)生限制為3人，可院內(nèi)自由組隊(duì)。競(jìng)賽項(xiàng)目和傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不同，其涉及的知識(shí)點(diǎn)范圍更廣，需要學(xué)生對(duì)競(jìng)賽的廣度、深度和難度進(jìn)行分析。需要查閱相關(guān)資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從而得出解決實(shí)際問(wèn)題的方法和思路，更重視理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，因此對(duì)學(xué)生技術(shù)含量要求更高。競(jìng)賽過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)充分尊重學(xué)生的創(chuàng)意和想法，從而鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力，團(tuán)隊(duì)通過(guò)作品制作、調(diào)試和競(jìng)賽的過(guò)程逐步提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

4.賽課結(jié)合擴(kuò)展

Proteus應(yīng)用工程師（PAEE）認(rèn)證作為一個(gè)國(guó)際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，得到國(guó)內(nèi)外大型企業(yè)廣泛認(rèn)同，是具備硬件電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試及處理器編程調(diào)試能力的證明。通過(guò)校企合作的方式，發(fā)揮企業(yè)優(yōu)勢(shì)，校內(nèi)完成學(xué)生的社會(huì)資格認(rèn)證，既保證了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，又可提高學(xué)生的就業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。因此通過(guò)賽課結(jié)合改革和PAEE培訓(xùn)的開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)了“競(jìng)賽激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)培養(yǎng)實(shí)踐能力，能力提升競(jìng)賽成績(jī)”的教學(xué)與競(jìng)賽的互動(dòng)和良性循環(huán)的同時(shí)，進(jìn)行校企合作，發(fā)揮企業(yè)優(yōu)勢(shì)，校內(nèi)完成社會(huì)資格認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)-競(jìng)賽-認(rèn)證”立體化同步進(jìn)行，保證學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和學(xué)生就業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的全面提升。

三、賽課結(jié)合成果

2012年自動(dòng)化大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐基地被遴選為“東北電力大學(xué)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新示范基地”后，開(kāi)始探索微機(jī)類課程“賽課結(jié)合”教學(xué)模式。經(jīng)過(guò)近3年的努力，共獲批院、校、省三級(jí)課外科技創(chuàng)新等實(shí)踐項(xiàng)目120余項(xiàng)，公開(kāi)發(fā)表論40余篇，出版教材4部，同時(shí)，在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、智能車(chē)競(jìng)賽、機(jī)器人公開(kāi)賽，挑戰(zhàn)杯課外科技作品大賽等知名賽事中，共獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)60余項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)37項(xiàng)。學(xué)生受益面廣，效果良好。

四、結(jié)論

本文針對(duì)微機(jī)課程特點(diǎn)，形成了微機(jī)課程“賽課結(jié)合”的教學(xué)模式和方法改革的具體思路，并將“賽課結(jié)合”的教學(xué)模式引入微機(jī)課程教學(xué)實(shí)踐，實(shí)踐效果證明該方案在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力方面效果顯著。為了進(jìn)一步提高學(xué)生就業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，研究與分析PAEE認(rèn)證體系，探索校企合作的模式以及電子工程師資格認(rèn)證運(yùn)行和管理方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]王宏，吳文虎.清華實(shí)踐教學(xué)“賽課結(jié)合”新思路[J].計(jì)算機(jī)教育，2006，（7）：10-12.

[2]胡軍，夏英，王國(guó)胤.“賽課結(jié)合”在數(shù)據(jù)庫(kù)原理實(shí)踐教學(xué)中的探索[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2007， 26（12）：267-269.

[3]伍銀波，施金鴻.賽課結(jié)合理念在智能建筑工程人才培養(yǎng)中的實(shí)踐[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2014，（24）：103-104

[4]閔玉堂，汪小燕，楊小獻(xiàn).課賽結(jié)合的電子線路設(shè)計(jì)與測(cè)試教學(xué)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（5）：100-102.

作者簡(jiǎn)介：

蘭建軍（1977-），男，福建邵武人，講師。