許燕

摘? ?要：在電子信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，電子信息領(lǐng)域急需大量應(yīng)用型工程技術(shù)人才，單片機應(yīng)用型人才的培養(yǎng)已經(jīng)受到各大高校的高度重視。闡述了應(yīng)用型人才培養(yǎng)觀念，分析當(dāng)前單片機課程教學(xué)存在的問題，針對應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念下單片機課程教學(xué)改革給出合理化建議。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才;單片機;教學(xué)改革

隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，在電子、計算機專業(yè)的培養(yǎng)方案中，要打破傳統(tǒng)的授課方式，緊密結(jié)合當(dāng)前社會發(fā)展對人才的需求，從工程應(yīng)用、技術(shù)發(fā)展等方面進行改進，提高學(xué)生的動手能力與實踐應(yīng)用能力，重點培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，通過多種教學(xué)改革形式來提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。單片機技術(shù)是電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)應(yīng)用型電子設(shè)計人才的主要途徑，如何提高學(xué)生的單片機理論水平與實踐能力，培養(yǎng)實用型、應(yīng)用型人才，是單片機教學(xué)改革的根本任務(wù)。

1? ? 應(yīng)用型人才培養(yǎng)觀念

2018年9月，習(xí)近平總書記在全國教育大會上強調(diào)，要全面提升教育服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展的能力，重點培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。近幾年來，各大高校也在積極探索向應(yīng)用型教育轉(zhuǎn)變。在經(jīng)濟全球化的推動下，國家不僅需要高級的技術(shù)型人才，還需要善于運用新思路進行主動鉆研，運用新辦法來解決實際問題的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。所以培養(yǎng)應(yīng)用型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于教育，在教育過程中要重點培養(yǎng)學(xué)生的個性化思維，結(jié)合社會發(fā)展需求來制定人才培養(yǎng)計劃，通過學(xué)科的專業(yè)化建設(shè)來提高高等院校的發(fā)展水平。

2? ? 單片機課程教學(xué)現(xiàn)狀

針對單片機教學(xué)，許多高校在進行理論教學(xué)中都會采用先基礎(chǔ)后理論的模式，這種教學(xué)模式雖然教學(xué)思路清晰，但是存在一定的機械性弊端，缺乏直觀性的教學(xué)手段，使學(xué)生覺得單片機學(xué)習(xí)枯燥乏味，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。因為在實踐教學(xué)中，往往以單片機實驗箱為實驗平臺來開設(shè)驗證性實驗，很少有同學(xué)對程序流程進行分析，只是根據(jù)實驗指導(dǎo)來進行簡單的連線，沒有整體的電氣原理圖概念。學(xué)生只是一味追求實驗結(jié)果，忽略了對硬件的設(shè)計以及對軟件的調(diào)試，針對當(dāng)前的教學(xué)現(xiàn)狀，顯然無法滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對應(yīng)用型人才的需求。

3? ? 單片機課程教學(xué)改革研究

單片機課程教學(xué)的改革可以包括理論教學(xué)改革與實踐教學(xué)改革。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，將理論課與實踐課分開進行，導(dǎo)致學(xué)生不能很好地對理論知識進行理解，更談不上理論應(yīng)用于實踐，久而久之對單片機的學(xué)習(xí)失去興趣?！白鲋袑W(xué)、學(xué)中做”的教學(xué)方式，主要是以現(xiàn)代理論為依據(jù)，重點培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，在老師的指導(dǎo)下，通過精心設(shè)計的活動來引導(dǎo)學(xué)生對知識的領(lǐng)悟、技能的訓(xùn)練，最終達到知識與技能融會貫通，這種教學(xué)模式比較適合單片機理論抽象、實踐性強的特點[2]。實踐教學(xué)改革在于提高學(xué)生單片機系統(tǒng)設(shè)計能力，在實踐中進行觀察與思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感，做到學(xué)以致用、活學(xué)活用。理論與實踐教學(xué)改革具體實施如下。

3.1? 理論教學(xué)改革

3.1.1? 對課程知識體系進行全面整合

單片機課程教學(xué)會涉及大量的專業(yè)術(shù)語、系統(tǒng)指令以及外圍芯片等，面對如此復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中必須對知識體系進行全面整合，掌握知識之間的關(guān)聯(lián)性，從而對知識進行靈活運用[3]。一般情況下，單片機課程教學(xué)會根據(jù)章節(jié)的編排來進行，按照單片機課程概述、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、單片機內(nèi)部功能部件、單片機資源擴展、系統(tǒng)設(shè)計的順序進行教學(xué)，雖然這種教學(xué)模式學(xué)生能夠?qū)χR點進行掌握，但是在實際應(yīng)用中卻無從下手，并且感覺學(xué)習(xí)過程非?？菰铩Ｍㄟ^對課程體系的整合，可以采取模塊化的教學(xué)手段，以單片機系統(tǒng)應(yīng)用為基礎(chǔ)，將課程中所涉及的知識點進行模塊式劃分，借鑒案例教學(xué)法，通過實踐案例來將知識模塊進行串聯(lián)，這樣一來能夠滿足知識之間的遞進規(guī)律，并且能夠得到學(xué)生的認可，教學(xué)方法比較靈活[4]。在案例教學(xué)法中，可以組織學(xué)生運用所學(xué)知識進行電路設(shè)計或軟件編程，提高學(xué)生實際動手能力，將所學(xué)知識運用到實踐中去，引導(dǎo)學(xué)生掌握實際產(chǎn)品開發(fā)中所運用的基本方法，通過不同的案例逐漸將知識模塊融合在一起，學(xué)生可以通過對案例的分析與解決來產(chǎn)生直觀的體驗感，新知識點會在后續(xù)的學(xué)習(xí)中逐步體現(xiàn)，創(chuàng)建一種有形的知識關(guān)聯(lián)路徑，便于學(xué)生對知識體系整合的認知，拓寬學(xué)生的專業(yè)事業(yè)，進一步提升學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

3.1.2? 對教學(xué)思路進行重新組織

基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)下對單片機課程教學(xué)進行改革，需要對教學(xué)思路進行重新組織，通過基礎(chǔ)案例的講授、學(xué)生分組案例拓展、案例匯報與討論以及課后總結(jié)4個環(huán)節(jié)來帶領(lǐng)學(xué)生積極參與教學(xué)。在基礎(chǔ)案例講授環(huán)節(jié)，可以結(jié)合典型案例來提出問題，引導(dǎo)學(xué)生對問題進行分析，了解案例中所涉及的基礎(chǔ)知識以及基本原理。例如在進行單片機硬件系統(tǒng)教學(xué)時，可以通過單片機最小系統(tǒng)設(shè)計來提出單片機最小系統(tǒng)所包含電路、如何實現(xiàn)單片機系統(tǒng)復(fù)位、如何使MCU芯片內(nèi)部部件恢復(fù)到初始狀態(tài)等問題。以此類推，將案例的設(shè)定逐步升級，所涉及的知識模塊也會不斷疊加，最終完成知識點的集成。在案例拓展環(huán)節(jié)，主要是為了讓學(xué)生將所掌握的知識進行實際運用，學(xué)生可以在原案例的基礎(chǔ)上增加內(nèi)部功能部件的使用或增添新的外圍電路，并且可以對程序進行完善，更加豐富軟件系統(tǒng)功能[5]。在案例拓展環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以通過集體討論、資料查閱、仿真驗證等方式對所學(xué)知識進行鞏固，在實踐中不斷得到鍛煉，有利于提升學(xué)生的團隊合作意識，與應(yīng)用型人才整體素質(zhì)的發(fā)展目標(biāo)相一致。在案例匯報環(huán)節(jié)中，可以派小組代表將案例設(shè)計的拓展思路、電路設(shè)計、軟件規(guī)劃以及編程思想等進行匯報，老師會根據(jù)各項的點評標(biāo)準(zhǔn)進行評分，然后由全體同學(xué)共同對優(yōu)秀拓展案例進行篩選，將小組成績作為組內(nèi)成員的拓展環(huán)節(jié)成績。在課后總結(jié)環(huán)節(jié)，學(xué)生要結(jié)合課上老師給出的建議，對單片機系統(tǒng)進行進一步完善，在文檔中歸納案例所涉及的知識原理以及關(guān)聯(lián)性，促進學(xué)生對知識理論的內(nèi)化吸收。

3.1.3? 對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念下，主要是培養(yǎng)將成熟的理論應(yīng)用到實踐中的技能型人才，在電子技術(shù)快速發(fā)展的背景下，學(xué)科方向與技術(shù)門類的劃分逐漸專業(yè)化，電子設(shè)備也在向智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。單片機作為電子技術(shù)中的經(jīng)典器件，已經(jīng)在生活的多個領(lǐng)域中應(yīng)用，單片機技術(shù)是電氣工程所必需掌握的專業(yè)技能，各高校在對單片機課程教學(xué)改革中，要對教學(xué)內(nèi)容進行精簡化，符合知識與技術(shù)應(yīng)用的要求，教學(xué)內(nèi)容組織如圖1所示。

3.1.4? 充分運用現(xiàn)代化教學(xué)資源

單片機課程教學(xué)的改革要以現(xiàn)代化的教學(xué)資源作為后盾，通過現(xiàn)代化教學(xué)資源對課堂教學(xué)進行擴展與延伸。除了教材、教學(xué)PPT以外，在新媒體應(yīng)用的影響下，學(xué)生的學(xué)習(xí)行為會發(fā)生相應(yīng)的變化，新的學(xué)習(xí)行為對教學(xué)資源也提出了更高的要求，所以老師要將平面化的教學(xué)資源借助新媒體技術(shù)進行重新構(gòu)建，形成立體化、移動式的教學(xué)資源，更有利于學(xué)生對課堂進行重溫，加深印象。

3.1.5? 重新設(shè)定考核機制

對于教師的教學(xué)效果來講，考核機制是一種評判;對學(xué)生來講，考核機制是一種學(xué)習(xí)動力的激勵因素。以往對學(xué)生的考核大多側(cè)重考查學(xué)生知識的記憶、計算、問題分析等方面能力，忽視了學(xué)生對知識的綜合運用以及實踐能力。在對考核機制進行重新設(shè)定后，學(xué)生的考核可以由平時成績、筆試成績、實踐成績3部分組成，其中，平時成績占總成績的30%，包括學(xué)生到課考勤情況、案例小組得分以及平時課堂表現(xiàn)。筆試成績占總成績40%，包括學(xué)生基礎(chǔ)知識與基本原理的掌握情況。實踐成績占總成績的30%，包括實驗課程的完成情況以及拓展案例的實現(xiàn)情況。在這種新的學(xué)生考核制度下，重點強調(diào)學(xué)生對知識的應(yīng)用與實踐能力，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，將教師的角色定位進行調(diào)整，正確引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，另外，在學(xué)生互評環(huán)節(jié)中，可以通過其他同學(xué)的長處來挖掘自身潛能。

3.2? 實踐教學(xué)改革

3.2.1? 改變傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式

在對實踐教學(xué)改革的過程中，要不斷探索以驗證性為主的實踐模式。老師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來提供實驗方向，學(xué)生根據(jù)實驗的目的與要求進行預(yù)習(xí)并且設(shè)計出實驗方案，對相關(guān)的實驗程序進行編寫，以小組討論的形式解決實驗中所遇到的問題。學(xué)生要根據(jù)自己的實驗過程來撰寫實驗報告，與老師進行溝通與交流，與學(xué)生進行分析與討論，提高學(xué)生的研究能力與科學(xué)實踐能力。

3.2.2? 充分利用課外時間

為了全面提升學(xué)生的綜合能力，不僅要合理運用課堂時間，還要對課外時間進行充分利用，將課外學(xué)習(xí)部分作為實踐教學(xué)的補充，學(xué)生之間通過組織研究型的學(xué)習(xí)項目來激發(fā)創(chuàng)新精神、強化實踐能力、增強學(xué)生獨立解決問題的能力。另外，老師也可以針對學(xué)生的興趣愛好來為學(xué)生推薦設(shè)計項目或參考書目，讓學(xué)生掌握研究方向，鼓勵學(xué)生走出校園，參加校內(nèi)外與單片機相關(guān)的競賽活動，開闊學(xué)生視野、增長才干，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與研究能力。

4? ? 結(jié)語

我國的高等教育已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向大眾化教育，面對當(dāng)前嚴(yán)峻的就業(yè)形勢，高等院校的發(fā)展一定要結(jié)合經(jīng)濟社會對人才的根本需求，以就業(yè)為導(dǎo)向來進行專業(yè)教學(xué)模式改革，注重對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，增強學(xué)生在就業(yè)中的核心競爭力，為應(yīng)用型人才的就業(yè)需求提供高素質(zhì)的儲備人才資源，推動我國高等教育的可持續(xù)發(fā)展。

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