徐昕

【摘要】為了提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，大學(xué)課程需要培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。在單片機應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中，通過采用“四化”課堂的混合式教學(xué)模式;開展實踐擴展練習(xí);采用便攜式實驗設(shè)備，開放實驗環(huán)境;將理論應(yīng)用于比賽實戰(zhàn)等四個層次，構(gòu)建“四層一體”教學(xué)模式。實踐結(jié)果表明，該教學(xué)模式顯著提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的的迫切需求，推動了高等教育的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】單片機應(yīng)用技術(shù);實踐能力;創(chuàng)新能力

1、職業(yè)院校創(chuàng)新實踐教育的必然性

現(xiàn)階段，中國高等教育正處于新發(fā)展階段，尤其是在“雙一流”建設(shè)背景下，如何提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動高等教育高質(zhì)量發(fā)展尤為重要。在創(chuàng)新意識和實踐創(chuàng)新能力的指引下，大學(xué)生有能力在畢業(yè)之后，利用各種有利條件，根據(jù)所從事的工作不斷完善自身的知識和能力結(jié)構(gòu)，更好地達到完善自我和適應(yīng)社會的目的，從而為終身教育打下堅實的基礎(chǔ)。創(chuàng)新意識和實踐創(chuàng)新能力是大學(xué)生素質(zhì)教育的核心，同時也是大學(xué)生獲取知識的關(guān)鍵。在知識經(jīng)濟時代，知識的增長率加快，知識的陳舊周期不斷縮短，知識轉(zhuǎn)化的速度猛增。在這種情形下，知識的接受變得并不重要，重要的是知識的選擇、整合、轉(zhuǎn)換和操作。

2、培養(yǎng)單片機應(yīng)用技術(shù)實踐創(chuàng)新能力的改革;

《單片機應(yīng)用技術(shù)》是面向電氣信息類專業(yè)的工科專業(yè)核心基礎(chǔ)課，該課程具有很強的工程性和實踐性。學(xué)生成長于互聯(lián)網(wǎng)時代，信息獲取能力強，獲得新知識和經(jīng)驗的途徑，更傾向于觀察和實際動作操作，他們好奇心強，喜歡新鮮和變化著的事物，因此，對單片機設(shè)計很感興趣。但他們在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中，容易對簡單知識淺嘗輒止、不求甚解（輕）;對復(fù)雜知識感覺高不可攀，存在畏難心理（懼）;對抽象知識頗感頭疼，缺乏學(xué)習(xí)興趣（厭）;同時，具有很強的學(xué)習(xí)目標(biāo)性（重）?？偟膩碚f，對單片機的學(xué)習(xí)常常感覺無從下手，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐創(chuàng)新能力，特別是工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)還略顯不足。因此，無論是在教學(xué)還是實踐及創(chuàng)新環(huán)節(jié)都應(yīng)該打破固有模式，激發(fā)學(xué)生興趣，化被動為主動，實現(xiàn)自主實踐創(chuàng)新的目標(biāo)。

3、實踐創(chuàng)新能力的思路的構(gòu)建

單片機系統(tǒng)是軟硬件結(jié)合的電子綜合系統(tǒng)。要想學(xué)好這門課程，既要掌握單片機系統(tǒng)硬件知識，又要掌握軟件知識。其中包括電路基礎(chǔ)、電子線路分析與應(yīng)用的電子電路設(shè)計部分，和編程相關(guān)基礎(chǔ)知識。單片機的應(yīng)用都是在一定應(yīng)用背景和需求下，通過實踐設(shè)計和創(chuàng)造出來的。因此要實現(xiàn)實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)首先要鞏固好以上基礎(chǔ)知識，然后通過具體實踐進行應(yīng)用創(chuàng)新。為了讓學(xué)生能夠?qū)W以致用，融會貫通，達到自主創(chuàng)新，筆者認為課 程教學(xué)應(yīng)做好每個環(huán)節(jié)采用“四層一體”原則：

第一層次：夯實基礎(chǔ)。首先需要教師在教學(xué)模式上實現(xiàn)創(chuàng)新。針對出現(xiàn)的“輕”“懼”“厭”“重”四大特點設(shè)計以“四化”課堂為中心的教學(xué)理念，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，學(xué)法采用自主學(xué)習(xí)法和小組合作法，教法采用任務(wù)驅(qū)動法，混合教學(xué)法，配合情境創(chuàng)設(shè)的方式，采用信息化教學(xué)手段，使學(xué)生在四化課堂當(dāng)中，反復(fù)感知、理解、運用同一知識點，進而增強知識遷移、拓展應(yīng)用能力，真正實現(xiàn)以學(xué)生為主體，做中學(xué)、學(xué)中做的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生興趣，打好學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

第二層次：開闊視野。雖然掌握了單片機基本知識，學(xué)生并不知道如何去應(yīng)用。因此在授課的同時介紹國內(nèi)自動控制領(lǐng)域單片機產(chǎn)品，包括常用的比如可以用來發(fā)短信等日常應(yīng)用，也包括國際知名最新應(yīng)用到單片機的產(chǎn)品，鼓勵學(xué)生課外進一步自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識。

第三層次：打破環(huán)境。打造“便攜實驗室”，是指將實驗設(shè)備微型化、便于攜帶，允許實驗者自選場合、自選時間進行實驗的一種 實驗教學(xué)模式，是一種全新的自主教學(xué)理念。目前，我國已有少數(shù)高校的課程開始引進“便攜實驗箱”教學(xué)和管理理念，創(chuàng)建開放式實踐空間。

第四層次：比賽打磨。當(dāng)前為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，積極讓學(xué)生們參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類比賽，研發(fā)出創(chuàng)新產(chǎn)品，應(yīng)用于實踐。

4、實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實施

第一層次采用的“四化”教學(xué)模式應(yīng)用效果較好，現(xiàn)已經(jīng)運用到教學(xué)做評一體化相關(guān)理實際一體課程當(dāng)中，這里不再過多強調(diào)。

第二層次包括兩個方面（1）對編程設(shè)計進行擴展。（2）在講解靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示之前首先講該理論知識的應(yīng)用場合，顯示器，鐘表和各種家用電器中，以及點陣式顯示屏的擴展應(yīng)用，感興趣的學(xué)生再進行課外自學(xué)。

第三層次打造開放的學(xué)習(xí)環(huán)境。2014年，便攜式試驗箱這一概念由斯坦福大學(xué)克利夫頓 （Pocket Lab 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官）首次提出，旨在設(shè)計一款能夠滿足教師和學(xué)生在課堂上方便學(xué)習(xí)和使用的實驗裝置，這一概念一經(jīng)提出就得到了耶魯大學(xué)、斯坦福大學(xué)和TI公司的大力支持和響應(yīng)，完成了多款 產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)并開始推廣應(yīng)用。利用便攜式試驗箱把實驗過程從固定時間、固定地點的實驗室搬移到自習(xí)室、圖書館、寢室等其他場合，在開放的空間和環(huán)境下，隨時隨地進行實驗，鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，主動學(xué)習(xí)和實驗，邊學(xué)邊練，提高發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。

第四層參加比賽培養(yǎng)實戰(zhàn)能力。當(dāng)前國家鼓勵大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的浪潮下，學(xué)校擁有比賽的各方面資源，引導(dǎo)學(xué)生參加各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽及一些創(chuàng)新的科技活動。通過對單片機課程的改革與實施，現(xiàn)已形成了“以應(yīng)用為主線，項目引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動”的單片機課程特色，教學(xué)團隊參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)系列比賽累計了很多獎項。通過比賽激發(fā)學(xué)生對單片機應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和熱情，培養(yǎng)學(xué)生實踐技能、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和團隊協(xié)作精神。

結(jié)語：經(jīng)過多年的單片機應(yīng)用技術(shù)教學(xué)實踐，我們發(fā)現(xiàn)，教學(xué)模式的優(yōu)化對學(xué)生了解單片機以及能力的開發(fā)培養(yǎng)都有幫助。學(xué)生從原來學(xué)習(xí)情緒的“輕”、“懼”、“厭”、“重”，無從下手，到對單片機知識有興趣，愿意積極的進行實驗并能夠自主創(chuàng)新參加比賽的轉(zhuǎn)變。本團隊摸索的“四層一體”教學(xué)模式對于電氣信息類專業(yè)的學(xué)生來講，能夠調(diào)動學(xué)生的實踐興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與研發(fā)意識，提高學(xué)習(xí)效率，增強學(xué)生的工程應(yīng)用、實際動手和創(chuàng)新實踐能力。

參考文獻：

[1]王朋.“單片機原理”實驗教學(xué)體系建設(shè)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010，32（ 5） ：107108.

基金：吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度一般規(guī)劃課題“高職院校電氣信息類專業(yè)低年級學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力提高研究”（項目編號：GH180899）;吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院2019年院級一般課題“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下混合教學(xué)模式提高職業(yè)教育技能型人才供給質(zhì)量實踐研究-以單片機應(yīng)用課堂為例”（YJQN2019-43）。