郭 慶

遼寧省交通高等?？茖W校 遼寧沈陽 110122

CDIO教學模式下“單片機技術與應用”教學改革的創(chuàng)新與實踐

郭 慶

遼寧省交通高等?？茖W校 遼寧沈陽 110122

CDIO工程教學模式體現(xiàn)了“工學結合”教學理念，其將教學任務模塊化，適當引入虛擬仿真教學，使得教學效果顯著提升。單片機應用技術是一門實踐性和綜合性都很強的課程，傳統(tǒng)的教學模式已經很難滿足單片機教學的基本要求，因此CDIO模式終將取代了傳統(tǒng)教學模式，成為單片機教學的首選教學模式。

CDIO工程教育模式；虛擬仿真教學；教師角色轉型

一、引言

單片機應用技術是一門實踐性和綜合性都很強的課程，它是應用電子技術專業(yè)的一門必修專業(yè)核心課程，對學生工程思維能力和解決問題能力的培養(yǎng)具有重要作用，在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中具有重要的地位。

二、單片機課程特點及教學現(xiàn)狀

單片機技術與應用是一門理論性和應用性較強的課程。傳統(tǒng)的單片機技術與應用的課程教學存在問題總結如下：

1.教材內容與社會需求不同步，理論與實際脫節(jié)。

2.傳統(tǒng)教學模式單一，學生學習興趣低，課程教學效果差。

3.實驗教學環(huán)節(jié)比較薄弱，實驗類型單一，實驗設備比較少。

4.硬件與軟件不協(xié)調，學生動手能力和綜合運用知識的能力不夠。

三、CDIO工程教育模式

CDIO工程教學模式和我國當今高職主流教育理念一致，而且更系統(tǒng)、全面、深入、徹底地體現(xiàn)了“工學結合”教學理念。CDIO教育模式確定的l2條標準和4個層面的大綱，在高職教學中具有很強的可操作性，相比于德國雙元制教學模式，更符合國情。

四、CDIO教育模式在“單片機應用技術”中的具體實施

（一）基于CDIO 的課程內容的改革和優(yōu)化

在課程教學內容的組織編排上改變以往追求學科知識的系統(tǒng)性和完備性的傳統(tǒng)教學模式，將基于CDIO模式下應用電子專業(yè)工程能力培養(yǎng)的要求應用到“單片機技術與應用”這門課程的教學中，以突出培養(yǎng)學生的理論和應用能力為主，在理論教學的同時注重工程應用能力的培養(yǎng)。考慮到學生的專業(yè)是應用電子技術，筆者使用的案例名稱是“簡易數(shù)字電壓表的安裝與調試”。

（二）改革教學方法，優(yōu)化教學過程

突出教學方法的創(chuàng)新對學生學習的重要性，教學的重點從以前的課堂知識講授變?yōu)榧扔姓n堂教學也有工程情境創(chuàng)設教學，以現(xiàn)場教學與課堂教學相結合展開知識的講授，激發(fā)學生學習的內動力。

（三）加強實踐性教學環(huán)節(jié)，同時借助競賽培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力

將工程教育的CDIO理念應用于該課程的實踐教學中，以培養(yǎng)學生應用能力為“核心”，將CDIO理念的“構思-設計-實現(xiàn)-運作”與學生認知能力培養(yǎng)的“基礎—提高—創(chuàng)新”思想有機結合，在課程知識體系的實踐環(huán)節(jié)中，建立以演示性實驗、回路動手搭建實驗和工業(yè)現(xiàn)場項目實驗構成“三個層次”的實踐，使學生能“看中學”、“做中學”、“用中學”。

（四）自制模塊化實驗平臺，適當引入虛擬仿真教學

模塊化積木式的實驗系統(tǒng)為學生進行開放式自助實驗，自主創(chuàng)新實踐和科學研究實驗提供了可操作的硬件平臺。改變了傳統(tǒng)實驗教學中，受實踐學時的限制，學生無法完成一個電子系統(tǒng)整機設計訓練的狀況。

（五）基于CDIO理念下教師角色轉型

1、任課教師向“雙師型”教師角色轉型。

2、教師向學生學習的引導者角色轉變。

3、教師向學生學習的評估者轉變。

（六）完善多媒體課件，豐富教學資源

在課程的教學改革和建設中，注重教學資源的開發(fā)和利用。制作的多媒體課件信息量大，注重教學設計及教學內容的展現(xiàn)形式，增加課外相關新技術和新知識，圖文并茂，知識表達生動，重難點清晰。制作了大量三維動畫，極大地豐富了教學資源。

（七）課程教學效果評價方案

為了形成以評促學的體制，實現(xiàn)以教學為中心到以學習為中心的方法轉變，依據(jù)CDIO的培養(yǎng)模式，將考核評價分為兩個方面：（1）過程考核依據(jù)。主要包括學生態(tài)度、平時表現(xiàn)（如平時作業(yè)完成情況）、出勤、紀律等方面；小組討論參與程度、組內成員協(xié)作與溝通情況；為了客觀的評價學生的學習效果，項目完成后對的現(xiàn)場評分和演示進行答辯，對學生的工作績效、技術應用、語言表達等方面進行客觀評價。（2）技術知識考核。在教學中，學生每學完一個知識模塊，就要求學生制作一個電子小作品。然后，根據(jù)制作的工藝、編程的質量、所實現(xiàn)功能的好壞以及對所學知識的理解程度，給出一個階段綜合分數(shù)。學生在每個階段都有自己的成績，根據(jù)每個項目的難易程度，取加權平均值，為階段總成績。

五、結束語

CDIO教學模式下“單片機技術與應用”教學改革的創(chuàng)新與實踐，以工程項目設計為導向，以培養(yǎng)學生能力——包括自學能力、創(chuàng)新能力、團隊能力和系統(tǒng)調控能力為主要目標；以項目設計為載體，以項目學習促進能力培養(yǎng)，以行動導向組織教學，以學生為中心、教師引導、教學做一體的工學結合教育模式，以解決學生知識、技能、素質協(xié)調發(fā)展問題。CDIO教育模式的實踐和開展，將對我國高等職業(yè)教育的改革產生深刻的影響。

［1］馬垠飛，韓紹程.CDIO背景下模塊化單片機實驗平臺在實驗教學中的應用［J］.實驗室科學，2014.17（6）：53-55.

［2］馬衛(wèi)國.基于CDIO的單片機原理及應用課程教學改革探討［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2011（19）：70-72.

［3］時軍，王懿華.基于CDIO的“單片機原理及應用”教學改革與實踐［J］.中國電力教育，2010年第35期：62-63.

［4］王靜霞.單片機應用技術（C語言版）第3版［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2015.

郭慶（ 1982-） ，女，遼寧，碩士研究生，講師，研究方向為電子信息技術。