趙艷霞

（濟(jì)南職業(yè)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250103）

0 引言

現(xiàn)代學(xué)徒制是一種由學(xué)校和企業(yè)共同推進(jìn)的育人模式，學(xué)徒擁有雙重身份，即學(xué)校的學(xué)生和企業(yè)的員工。對(duì)學(xué)徒來(lái)說(shuō)，入學(xué)即就業(yè)，他們一段時(shí)間在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐學(xué)習(xí)，一段時(shí)間在學(xué)校進(jìn)行專業(yè)理論學(xué)習(xí)。因此，要求學(xué)校與企業(yè)在專業(yè)知識(shí)傳授、人才培養(yǎng)方案等方面要達(dá)成一致性。

“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程作為高職院校機(jī)電類、自動(dòng)化類專業(yè)的一門專業(yè)課程，它以電工電子技術(shù)、C 語(yǔ)言為基礎(chǔ)。通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生能夠掌握單片機(jī)技術(shù)及其在日常生活和工業(yè)控制中的應(yīng)用，能提升自身的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力，為將來(lái)從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、檢測(cè)等工作打下良好的基礎(chǔ)。但其在現(xiàn)代學(xué)徒制模式下的教學(xué)模式與企業(yè)要求的銜接值得人們探討，本文以此為出發(fā)點(diǎn)，以“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程為載體，在授課內(nèi)容和教學(xué)方法方面進(jìn)行了探索。

1 教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.1 教學(xué)現(xiàn)狀

“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程作為一門專業(yè)課，在工業(yè)控制、儀器儀表智能化、計(jì)算機(jī)集成控制等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[1-2]。但由于傳統(tǒng)教學(xué)方法是以教師先講授單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、編程知識(shí)，學(xué)生再進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)為主，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)可能已經(jīng)遺忘了之前教師講授過(guò)的理論知識(shí)。這種模式之下學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大幅度下降，教學(xué)效果不佳[3]。針對(duì)此課程的特點(diǎn)也有許多教師采取了相應(yīng)方法進(jìn)行教學(xué)改革與探索。例如：姚健提出依據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)，按照“教、學(xué)、做”進(jìn)行一體化教學(xué)，搭建虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐化教學(xué)平臺(tái)，從課程考核方式方面進(jìn)行改革，提高了學(xué)生的單片機(jī)實(shí)際操作能力，取得了較好的教學(xué)效果[4]；孫惠英和錢祥利提出了一種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的單片機(jī)課程混合式教學(xué)模式，采用了線上線下相結(jié)合的方式，激發(fā)學(xué)生對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、硬件電路設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐能力[5]；王照偉等提出了一種基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)實(shí)踐方法，加強(qiáng)了課程內(nèi)容各知識(shí)模塊的層次性和邏輯性，將抽象的知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為具體的實(shí)例教學(xué)，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的理解能力，實(shí)踐過(guò)程中學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力得到顯著提高[6]。

1.2 存在的問(wèn)題

1）教學(xué)內(nèi)容晦澀難懂，教學(xué)方式單一。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)模式的授課順序通常是先講解單片機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造，再講解編程語(yǔ)言基礎(chǔ)，最后講解程序設(shè)計(jì)的步驟。但是單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)生對(duì)于單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理解無(wú)法形象化，只能借助教師的講解來(lái)理解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。對(duì)于第一次接觸編程語(yǔ)言的學(xué)生來(lái)說(shuō)，C 語(yǔ)言的理解能力存在差異，具體的應(yīng)用更需要時(shí)間來(lái)消化理解。程序設(shè)計(jì)方法的掌握需要有一定的邏輯思維能力，并且需要通過(guò)大量實(shí)踐、練習(xí)才能較好地掌握[7]。這種教學(xué)模式使得剛接觸單片機(jī)課程的學(xué)生學(xué)習(xí)熱情降低，甚至產(chǎn)生畏懼心理，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。

2）校企溝通不暢，專業(yè)知識(shí)與企業(yè)要求匹配度低?，F(xiàn)代學(xué)徒制是一種由學(xué)校和企業(yè)共同推進(jìn)的新型教育模式。這種模式的推進(jìn)需要學(xué)校和企業(yè)共同制定人才培養(yǎng)方案、課程標(biāo)準(zhǔn)等。而傳統(tǒng)的高職類學(xué)校教學(xué)模式是學(xué)校先進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的傳授，在大學(xué)第三年安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)，這樣就難以保證企業(yè)需求與所授知識(shí)之間的有效銜接。在現(xiàn)代學(xué)徒制模式之下，如果繼續(xù)沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，在學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)的過(guò)程中就會(huì)發(fā)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)與企業(yè)要求不匹配，難以取得較好的培養(yǎng)效果[8]。

3）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式單一，評(píng)價(jià)效果難以保證。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下多采用筆試考核，許多學(xué)生為了通過(guò)最終的期末測(cè)試采取死記硬背的方法。即使通過(guò)了最終的考試，但是真正掌握的知識(shí)點(diǎn)卻屈指可數(shù)。這種學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模式不僅不利于提升學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也難以保證學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的效果[9]。

2 項(xiàng)目化教學(xué)與過(guò)程評(píng)價(jià)教學(xué)方案研究

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式下存在的問(wèn)題，結(jié)合筆者所在學(xué)院的現(xiàn)代學(xué)徒制模式，創(chuàng)新實(shí)踐了項(xiàng)目化教學(xué)與過(guò)程評(píng)價(jià)相結(jié)合的教學(xué)方法，在教學(xué)實(shí)踐中取得了良好的效果。

2.1 課程內(nèi)容的選取

改變傳統(tǒng)教學(xué)的章節(jié)設(shè)置，選用項(xiàng)目化教學(xué)教材。以項(xiàng)目化教學(xué)模塊為載體，筆者所選用教材為人民郵電出版社出版、郭志勇主編的《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程》[10]。按照教材的編排及學(xué)院學(xué)徒制教學(xué)背景的實(shí)際情況選取了7 個(gè)項(xiàng)目作為教學(xué)載體，如表1所示。7 個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容既包含了傳統(tǒng)教學(xué)模式下要求掌握的單片機(jī)基本知識(shí)、C 語(yǔ)言編程知識(shí)，同時(shí)又將這些知識(shí)糅合到項(xiàng)目之中，實(shí)現(xiàn)了講授理論知識(shí)與項(xiàng)目實(shí)踐的結(jié)合。

表1 項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容

2.2 課堂授課

本課程的授課對(duì)象為濟(jì)南職業(yè)學(xué)院大二“12+8”培養(yǎng)模式（每學(xué)期12周在企業(yè)學(xué)習(xí)，8 周在學(xué)校學(xué)習(xí)）學(xué)生。在本課程授課之前，學(xué)生已結(jié)束為期12 周的企業(yè)學(xué)習(xí)。因此在本課程的第一次授課過(guò)程中，筆者先對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，主要搜集學(xué)生前期對(duì)電工電子技術(shù)、C 語(yǔ)言等相關(guān)前置課程的知識(shí)掌握情況。重點(diǎn)了解學(xué)生在企業(yè)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用情況及對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的需求情況，以便后續(xù)教學(xué)計(jì)劃的實(shí)時(shí)調(diào)整，以滿足企業(yè)要求。

在課程授課之前先將課程視頻、電子教案、圖片、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等相關(guān)資料上傳到學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，要求學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。課前預(yù)習(xí)能夠讓學(xué)生更好地感知本門課程所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，并且?guī)熒g可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行交流，教師可及時(shí)記錄學(xué)生預(yù)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，以便更好地開(kāi)展課堂教學(xué)。

上課過(guò)程中再次展示本項(xiàng)目需要完成的任務(wù)，同時(shí)結(jié)合學(xué)生課前對(duì)相關(guān)知識(shí)的預(yù)習(xí)情況，使學(xué)生快速理解項(xiàng)目知識(shí)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在講解相關(guān)知識(shí)的過(guò)程中，硬件知識(shí)與C 語(yǔ)言知識(shí)交叉講授，將枯燥難懂的理論知識(shí)分塊循序漸進(jìn)地傳授給學(xué)生，減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。為了提高學(xué)生C 語(yǔ)言編程能力及電路圖識(shí)讀能力，課堂教學(xué)中采用Keil 與Proteus 聯(lián)合仿真的方式鞏固教學(xué)內(nèi)容。在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)Keil 軟件讓學(xué)生使用C51 語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和調(diào)試。在硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)Proteus 軟件讓學(xué)生從元件庫(kù)中選取元器件，然后完成硬件原理圖的繪制，并與Keil 軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真。聯(lián)合仿真的形式，可以突破實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的局限性，同時(shí)學(xué)生可根據(jù)自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容靈活選擇元器件，提高自身的創(chuàng)新能力。為了進(jìn)一步提升學(xué)生單片機(jī)的硬件調(diào)試能力，本課程特別為學(xué)生準(zhǔn)備了普中科技開(kāi)發(fā)的51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板。本實(shí)驗(yàn)箱是小型便攜式實(shí)驗(yàn)箱，學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程的過(guò)程中可將該實(shí)驗(yàn)箱自由攜帶，滿足自身進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的需求。

2.3 過(guò)程評(píng)價(jià)

為了改革傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模式，提高教學(xué)效果，本課程采取了過(guò)程評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模式。課程考核采取“10%平時(shí)成績(jī)+40%過(guò)程實(shí)驗(yàn)考核+50%期末成績(jī)”的形式進(jìn)行。平時(shí)成績(jī)涵蓋了學(xué)生的考勤、課堂表現(xiàn)、課堂作業(yè)等內(nèi)容，占課程考核的10%。過(guò)程實(shí)驗(yàn)考核要求全班同學(xué)每?jī)扇艘唤M共同完成教師設(shè)置的課程考核題目，并能講解軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程?？己祟}目依托課程學(xué)習(xí)內(nèi)容，要求學(xué)生能獨(dú)立完成程序設(shè)計(jì)及硬件調(diào)試。考核內(nèi)容貫穿于課程講授的全過(guò)程，共設(shè)置4 次，考核題目及考核目的如表2 所示。過(guò)程考核使學(xué)生能在課本知識(shí)的基礎(chǔ)上得到知識(shí)的拓展及能力的提升。通過(guò)同組學(xué)生互評(píng)及教師評(píng)價(jià)給出每次考核成績(jī)，并將其計(jì)入最終的成績(jī)當(dāng)中。通過(guò)運(yùn)用過(guò)程考核模式，學(xué)生提高了合作交流能力、編程實(shí)踐能力及硬件調(diào)試能力。期末測(cè)試則采用傳統(tǒng)紙筆測(cè)驗(yàn)的形式進(jìn)行，占考核成績(jī)的50%。筆者在2022—2023 學(xué)年第二學(xué)期授課過(guò)程中采用此模式進(jìn)行授課，并在學(xué)期結(jié)束時(shí)再次進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。56名學(xué)生中有45 名學(xué)生表示基本掌握了單片機(jī)的基本知識(shí)，能獨(dú)立完成基本的程序設(shè)計(jì)及硬件調(diào)試任務(wù)，而且有多名學(xué)生表示愿意再深入學(xué)習(xí)本課程并希望將本課程所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到未來(lái)的工作中。

表2 考核題目及考核目的

3 教學(xué)成效分析

筆者經(jīng)過(guò)一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)“項(xiàng)目化”和“過(guò)程評(píng)價(jià)”相結(jié)合的教學(xué)模式所具有的優(yōu)勢(shì)有如下幾點(diǎn)：

1）提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。項(xiàng)目化的教學(xué)模式，突破了傳統(tǒng)授課模式的局限性，每個(gè)項(xiàng)目的內(nèi)容都是理論與實(shí)踐密切結(jié)合的。讓學(xué)生真正感知到理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)知識(shí)的內(nèi)驅(qū)力，同時(shí)在授課過(guò)程中增強(qiáng)了課堂的趣味性，使學(xué)生樂(lè)于學(xué)習(xí)、勇于探究，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2）提升了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中采用分組合作方式來(lái)完成項(xiàng)目任務(wù)。每組學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)要求互相分工配合，分配任務(wù)，依據(jù)任務(wù)分工完成自己負(fù)責(zé)部分的內(nèi)容，提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和交流能力，同時(shí)也加深了學(xué)生之間的友誼。

3）提高了學(xué)生的軟硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試能力。單片項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程涉及軟硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試，這要求設(shè)計(jì)者要擁有良好的編程思維，同時(shí)還要結(jié)合硬件設(shè)計(jì)完成調(diào)試。通過(guò)項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生進(jìn)一步提升了自身的C 語(yǔ)言編程能力及硬件調(diào)試能力，培養(yǎng)了邏輯思維能力。

4）提升了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程依托各個(gè)項(xiàng)目展開(kāi)，教師講授項(xiàng)目要求，學(xué)生學(xué)習(xí)基本知識(shí)，尋求解決方案，小組合作完成項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程。教學(xué)過(guò)程打破了課堂教學(xué)與實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的界限，讓學(xué)生在學(xué)中做，在做中學(xué)。這與現(xiàn)代學(xué)徒制模式下的培養(yǎng)要求相吻合，大幅提升了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，幫助學(xué)生培養(yǎng)了良好的工作態(tài)度，為學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

4 總結(jié)

“單片機(jī)原理與應(yīng)用”是一門綜合性較強(qiáng)的課程，在學(xué)習(xí)時(shí)要求學(xué)生具備基本的電工電子技術(shù)知識(shí)及C語(yǔ)言知識(shí)，同時(shí)還要求學(xué)生有較強(qiáng)的邏輯思維。作為教師要積極探索學(xué)生適用的教學(xué)模式。本文提出的“項(xiàng)目化”和“過(guò)程評(píng)價(jià)”相結(jié)合的教學(xué)方法在筆者所在學(xué)院的現(xiàn)代學(xué)徒制模式下取得了一定的效果，解決了部分傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問(wèn)題，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、團(tuán)隊(duì)合作能力及創(chuàng)新意識(shí)。但一種新的教學(xué)模式的運(yùn)用與研究是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，在實(shí)施的過(guò)程中可能會(huì)遇到各種問(wèn)題需要解決，這是前進(jìn)過(guò)程中必然要經(jīng)歷的，這需要教師與學(xué)生的共同努力，不斷優(yōu)化教學(xué)模式，才能真正提高教學(xué)效果，提升學(xué)生的知識(shí)技能水平。