以工作过程为导向培养创新型高技能人才的实践探索——以单片机应用设计与制作课程为例

王 平

（扬州工业职业技术学院，江苏 扬州 225127）

单片机应用课程是一门电子电气类跨专业的核心课程，对学生的职业技能培养起到主要的支撑作用。为了更好地服务区域经济发展，实现高职院校创新型高技能人才培养目标的要求，我们近年来一直在探求单片机课程教学的新理念、新方法和新的教学手段。来源于德国的基于工作过程导向的教学改革，根据企业岗位的工作任务、工作过程设计课程教学，注重学生的综合职业能力的培养。我们在单片机课程的教改中，采用了这种以工作过程为导向的教学改革，经过实践和探索，在培养创新型高技能人才方面取得了显著的成效。

一、以工作过程系统化引导课程改革

2008年10月，基于工作过程系统化的“单片机应用设计与制作课程设计”教改课题被批准为学院教学改革课题。在课题的研究过程中，我们采用基于工作过程系统化的方法进行单片机课程的教学改革，课程开发设计的步骤为：企业市场调研→分析职业岗位群工作任务→分析归纳确定典型工作任务→分析研讨确定学习领域课程→学习情境设计。课程开发设计过程如图1所示。

图1 基于工作过程的单片机课程教改示意图

（一）根据人才培养目标和职业岗位，注重实践和创新，设计教学过程

根据应用电子、电气自动化技术等专业的人才培养目标，针对电子电气类企业的相关工作岗位，以职业能力培养为重点，与行业企业合作，从单片机应用产品设计与制作的方案设计、软硬件设计、装调测试等典型工作任务分析入手，编制《单片机应用设计与制作》课程标准。

以综合职业能力培养为重点，注重学生创新能力的培养，通过与行业企业合作，分析职业工作过程，整合典型工作任务，选择具有典型工作过程特征、符合教育教学原理及包含专业知识的工作任务作为课程载体，综合实际工作过程和完整思维过程训练设计学习情境。学习情境的设计类型从封闭型、开放型直到开放创新型，体现职业性、实践性和创新性的要求，学习情境的设计如图2所示。

图2 学习情境的设计

（二）编写基于工作过程系统化的学习领域课程教材

通过对职业工作过程的分析，编写出具有学习目标、学习和工作内容的学习领域课程教材，以任务作为课程的载体组织教学内容，每个学习情境确定学习情境任务描述、学习目标、学习与工作内容和学业评价要求。教材的主要特点：

1.工学结合，以工作任务组织教与学。以任务为导向，将工作与学习相结合，既能通过学习性任务系统地学习单片机的知识，又能通过学习和工作的过程得到综合能力的培养和训练，教材的内容和编排体现了工学结合的职业教育特征。

2.依据职业工作任务，设计学习情境。根据职业工作任务的分析和归纳，按照职业工作过程和学习认知规律，根据教育教学原理，设计了6个学习情境，6个学习情境的工作任务来源于实际的职业工作任务，具备了典型工作过程的工作要素。

3.根据职业岗位需求，采用以汇编为基础，以C语言为主的编程语言。在目前实际的单片机开发应用工作中，C语言以优良的可读性，便于改进、扩充和移植，便于合作编程，成为目前单片机开发和应用的主要语言，但在一些实时性要求较高的应用和一些小型应用项目中，汇编语言仍然是很有效的编程语言，所以本书的单片机应用以C语言为主要编程语言，以汇编语言为要求基本掌握的编程语言，避免学生学完单片机课程后，却看不懂单片机的指令系统。以C语言为主，基本掌握汇编语言的学习方式，适应职业岗位的实际工作需求。

4.基于Keil和Proteus的开发仿真平台。Keil是目前职业岗位应用最多的MCS-51系列单片机软件开发平台，集成了文件编辑、项目管理和软件调试等多种功能，Proteus是一款功能很强的EDA工具软件，在单片机应用电路的仿真中具有突出的优势，将Keil开发软件和Proteus仿真软件结合应用，可以实时、动态地模拟单片机系统的动作，本课程所有任务和案例的程序和电路原理图都通过了Keil的项目编译和Proteus的仿真验证。

（三）具有丰富的现代教学手段的情境教学实验室的建设及实践教学

建立了三个能满足学习情境教学和实训工作要求的理实一体的单片机多媒体网络教室，配备了能够进行学习情境教学要求的实训设备；建立了能满足开放型创新实践教学的创新工作实验室。在经过教改建设后的单片机实验室，实现了理论知识的学习、虚拟实验和实物电路的实验能够在同一教室进行的实验室教学和实践教学相结合的模式。为实现职业教育课程的目标，学习的内容是工作过程，而通过工作过程为实践教学创造了良好的条件。

在校外实训基地实践教学方面，与扬州的多家企业建立了稳定的校企合作关系。通过合作，这些企业逐步成为学生和单片机课程教师参与单片机课程创新实践、参与行业企业创新实践的实训基地。

二、培养单片机应用创新型高技能人才取得丰硕成果

通过以工作过程系统化为导向的单片机课程的教学改革，收到了明显的效果，学生学习的兴趣提高了，应用单片机的能力也有了显著的提高；应用单片机技术进行课程设计、毕业设计和创新设计的学生越来越多。自单片机课程启动以工作过程系统化为导向的课程改革以来，每学年有400名左右的大二、大三的学生学习单片机应用，有越来越多的学生应用单片机技术进行毕业设计、参加大学生实践创新训练计划，其中获得多项省级、学院级大学生实践创新训练计划立项和省级院级优秀毕业设计。

特别是在“全国电子专业人才设计与技能大赛”活动中多人次取得优秀成绩，这项活动是为了推动高校教学改革，培养大学生的创新意识和工程实践素质，由工业和信息化部人才交流中心举办的，我系学生在“单片机设计与开发”中获得全国二等奖1名，全国三等奖2名，江苏一等奖2名，二等奖2名，三等奖5名和多名优秀奖。

三、教科研工作取得显著成绩

通过以工作过程系统化导向的教改教研活动，锻炼培养了一支教育教学理念先进、实践操作能力强、教学水平较高、专业素质好的教师队伍。编写由清华大学出版社出版的工学结合模式、21世纪高职高专规划单片机应用教材一部，《单片机应用设计与制作》教材被立项为学院精品教材。多名老师在指导学生参与技能竞赛中成绩突出，获得省级和全国性奖励。此外单片机课程教学团队在培养单片机应用创新型技能人才的同时，积极主动地开展教学和科研工作，获得过多次学院、省和全国性的奖励，主持了多项教科研项目，在多种专业学术期刊发表了10多篇和单片机应用相关联的教科研论著。

［1］ 姜大源，吴全全.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.

［2］ 赵志群.职业教育与培训学习新概念［M］.北京：科学出版社，2003.

［3］ 王平.单片机应用设计与制作［M］.北京：清华大学出版社，2012.