应用型本科下基于“工程任务课程化”的单片机课程教学研究

姬 红 旭

(齐齐哈尔工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

应用型本科教育与一般普通本科相比具有鲜明的技术应用性特征，在培养模式上，应用型本科以适应社会需要为目标，培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案，以“应用”为主旨和特征构建课程和教学内容体系，提高学生工程实践能力。单片机课程是电类专业的核心课程，在应用型本科下，如何开展教学我们进行了探索和研究。

1 教学方法的设计及理念

“基于工程任务课程化”教学是将学科体系课程中的知识、内容与企业实际工程任务相结合，教师通过组织学生实施从简单到综合的工程项目展开教学，使学生能够直接参与实际工程项目全过程的一种教学方法。遵循学生职业能力培养的基本规律，以真实的工作步骤及其工作过程为依据整合、序化教学内容，科学设计学习性工作步骤，“教、学、做”相结合，理论与实践一体化。让学生在教师指导下做完若干个工程项目，将课程中的知识真正转化为学生真正理解的东西，同时也可以锻炼学生的团队合作能力，最终提高学生的职业能力。

在学习过程中，学生首先要获得的是关于职业内容和工作环境的感性认识，进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能，即强调以学生直接经验的形式来掌握融合于实践行动中的新知识、新技能，切实提高人才培养的质量。

按照这一最新思想，我们对单片机课程教学内容重新整合、序化，进行了大胆改革尝试。

2 工程任务设计

如在讲授单片机基本硬件知识过程中，以往教师只在课堂喋喋不休地讲授，学生被动接受，课堂气氛沉闷，内容很枯燥，抽象，学生一部分内容搞不懂，认为单片机很难懂，产生了厌学情绪，部分学生放弃了学习。这是很多高校单片机课程教学面临的问题。

实施“工程任务课程化”教学，开始的项目最好贴近学生的生活实际，以此激发学生的积极性，为后续做综合的工程项目打下基础。例如，在单片机的学习过程中，可以让学生扮演企业员工身份给客户完成一个“门铃”简单工程任务，在教师指导下让学生亲自完成。具体要求如下：按前三次门铃时U4发出叮咚声，若有人在家则开门，不会按第四次；若家中无人则按第四次后，U3发出主人特有的告知声。该项目硬件电路、软件编程实际上并不复杂，但涉及到学生学过的多门课程，学生将学过的EDA课程、电子技术与单片机课程实际制作门铃这一工程任务实施过程相结合，学习的过程就变成了真实的工程实施过程，看得见摸得着，有效地将学生的实践知识、理论知识、职业态度和情感等内容整合成相对完整的有机系统。同时可以将这个简单的工程项目的最终成功作品进行展出，放到学生寝室等环境下应用，激发学生学习后续知识的欲望。

3 具体实施步骤

(1)成立工程项目开发团队。由学生自愿选择组成工程项目小组，每组2～4人，最后教师可在学生同意的条件下，进行微调，以保证班级每个项目小组项目实力相当。工程项目小组在今后课程实施的过程中始终是一个课上及课下的工程学习及实施小组，小组选出组长，负责团队整体工作，教师起着“经理”作用，负责知识、技术总体指导及检查。

(2)教师下发工程任务指导书交代学生提前预习的内容、实现工程项目需要的知识及基本工程思路。

(3)签订“项目开发协议”。教师具体描述工程项目的具体产品功能及成本要求及完成时间，每个小组与指导教师签订项目开发协议，让学生明确工程任务及实践要求，小组开始学习相关知识及查找资料，小组确定分工。让学生在明确目的的前提下，展开学习及动手实施工程项目。

(4)教师课上交代必要的理论知识及实际操作过程中的注意事项，项目开发小组汇报项目实施进程并就实际遇到的问题向教师提问。使得整个课程的进行就是工程项目实施的过程。把课堂很大一部分时间交给学生，发挥学生主体作用，教师起着主导作用，打破了以往课堂沉闷气氛。

(5)学生课后将课上教师交代的内容与自己学习的内容相结合，自己查找资料及参考工程任务指导书内容，小组团结合作完成工程项目的软硬件设计及绘制电路图。

(6)学生小组汇报实施方案，小组互相评价，互相学习，教师评价，同时教师指出小组实施方案的可行性，对学生实际的项目实施给予指导，在教师教学认可的情况下，小组可进行下一步的工作。

(7)在项目方案得到教师认可的情况下，项目小组开始跑市场购买器件，焊接电路及软件调试直至完成。撰写工程报告，说明功能及技术参数。

(8)项目小组汇报，回答教师及其他小组提问，给出最后成绩。

(9)师生共同总结本次工程项目完成情况，保管好相关材料。

4 其他说明

在确定具体工程项目时，教师可在学生完成基本的工程项目的前提下，指导学生进行市场调研，带领学生完成真正实施的工程项目，将课程与工程和市场结合起来，提高单片机综合应用能力，将知识转化为经济效益。齐齐哈尔工程学院开设的各个专业中，在专业基础上成立了若干个专业公司，在条件允许的情况下，让专业公司承接的工程项目与学期开设的课程相结合，实施“教学任务工程化，工程任务课程化”，最大程度实现提高学生工程项目实施能力，提高职业竞争力。

“工程任务课程化”教学的进行，使教师由台前转到了幕后，但工程质量的好坏往往取决于教师的水平，所以在注重提高学生工程实践能力的同时，教师也应该提高自身的专业工程实践能力。

5 结语

应用型本科下基于“工程任务课程化”单片机课程教学，充分地调动了学生学习的兴趣，很大程度上能提高学生工程实践能力。真正实现以学生为主体、教师为主导，教与学互动、讲与练、课堂与工程实践相结合。学生的知识体系在真实工程工作过程中得到完善，培养了学生专业能力、方法能力、社会能力，增强了学生自信心，教学效果非常明显。

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[2]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究[M].北京：清华大学出版社，2007.

[3]查建中.中国工程教育改革三大战略[M].北京：北京理工大学出版社，2011.