应用科技大学模式下单片机类课程实践教学改革与探索

王常顺　肖海荣　潘为刚

摘 要：针对电气类单片机类课程实践教学中存在的学生积极性不高、动手能力不强等问题，基于“竞赛引领创新”思路和“项目驱动”教学方式，对单片机类课程的实践教学环节提出了一些改革思路。实践表明，该实践教学方法能将电气类单片机类课程理论教学与实践环节有机地结合起来，可进一步提高学生的知识综合运用能力和实践创新能力，并在实践锻炼中逐步锻炼竞争意识和团队协作能力。

关键词：单片机类课程 实践教学 竞赛引领创新 项目驱动

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0238-01

教育部“应用科技大学改革试点战略研究”项目是根据教育部2013年2月“应用科技大学改革试点战略研究工作部署会”的会议精神确立的。项目将通过对欧洲应用科技大学产生发展的社会背景研究、对促进本国经济转型发展和国家竞争力提升的贡献研究，以及欧洲应用科技大学在本国教育体系中的功能目标定位、办学体制和人才培养模式等的研究，旨在探索构建我国应用型高等教育体系，促进地方本科高校转型发展。应用科技大学在国际上具有很高的地位，其培养目标的确定是以学生未来就业岗位需要为导向的，办学直接面向市场和社会经济发展的需求，并与企业界、职业界建立紧密的联系，强调培养学生的技术应用和开发创新能力。

目前在高校的单片机类课程实践教学环节中普遍采用的“课内实验”及或“课程设计”模式存在着一些问题，如：教学内容较为单一，工程背景不强、综合训练程度不够等，这种教学方式容易造成学生实践动手能力较弱，创新意识不足，综合运用知识能力不强的现象。因此，如何激发学生学习兴趣，强化单片机技术的工程应用能力，就成为当前单片机课程实践性教学改革中一个亟待解决的问题[1，2]。经过近年来的探索，我校在电气类专业单片机类课程实践教学环节中，以“竞赛引领创新”为核心思想，引入“项目驱动”教学方式[3]，全面优化单片机类课程教学体系和知识结构，培养学生的实践动手能力、解决问题的能力和团队协作能力。

1 实践教学体系设计

在我校电气类专业培养方案中，单片机类课程主要包括“单片机原理与应用、微机原理与应用、嵌入式系统原理与应用”和计算机接口技术”等课程及其实践性环节。这类理论及实践课程是培养学生创新能力和工程素质的一个重要载体，在该类专业的人才培养中占有重要位置。其教学指导思想是“注重基础知识，提高实践动手能力、加强知识综合应用能力、培养创新意识”。目前，单片机类课程实践教学体现了分层次、循序渐进的特点，涉及到课内实验、课程设计、竞赛实训等多个教学阶段。

2 教学方法的特点与实施方式

项目驱动教学是一种建立在建构主义教学理论[4]基础上的新方法，该方法强调学生是教学任务的中心，教师在教学过程中扮演组织者、指导者、帮助者和促进者的角色。教学过程中要充分利用环境要素来调动学生学习的主动性、积极性和创造性。在这种模式中，教师不仅仅要传授教材上所提供的知识内容，更要注重激发学生自我学习的能力，从而借助教材、图书馆、网络等媒体主动学习。实践教学实施中存在以下的特点与要求。

2.1 在实践教学中注重实践性与应用性

在实践环节上，构建以能力培养为本位的“产学研一体、教学做合一”的人才培养模式，需要不断提高教师的实践教学能力与水平。在课内实验教学中，尽量贴近生活，鼓励学生独立思考问题和讨论问题；在课程设计中选用简单的综合性案例，建立学生学习的信心，并锻炼其综合运用所学知识的能力；在竞赛实训中，由学生自主选题，指导教师审查题目难度及可行性，并给出建议。所选题目来自于学生自身最感兴趣的问题，因此，可以最大程度上激发学生学习的主动性和积极性。

2.2 提高学生综合运用知识的能力

通过课程设计可以锻炼学生综合运用该课程知识的能力，而竞赛实训中，由于所选题目涉及到多个课程，因此，可以起到锻炼学生综合所学多门课程知识的能力，也是专业人才所应具备的基本能力。通过参与竞赛激发学生学习的兴趣与乐趣，不仅可以增强竞争意识，也有助于创新意识的培养。

2.3 培养学生的可持续发展能力

在实践教学中穿插着理论知识的学习，将理论教学中难懂的知识通过实践的方式教授给学生，教学方法形式多样，除讲授外，还可以通过专题讨论、专题学术讲座等形式。学生在实践学习中可以锻炼工程实践能力，可以体验分工协作精神，引导学生为毕业后更快地适应工作环境、进入角色打下基础。

2.4 不断优化实践教学文件

不断优化实验教学大纲、课程设计大纲以及实验指导书等教学文件，紧跟当前技术的发展，不断增加最新的相关技术知识，使实践教学内容更合理。

3 教学效果分析与结论

在该教学方法实施后，我校电气类专业单片机类课程综合实践性环节取得了较好的教学效果，达到了预期目标。取得的教学成效主要体现在以下几个方面。

（1）学习主动性得到了明显提高。学生逐渐养成了主动思考的习惯，有效地刺激了学生的学习兴趣和主动性，进一步培养了创新意识。

（2）实践动手能力明显提高。学生通过锻炼，具备了动手实践的信心，乐于动手设计和实践，具备了工科学生的基本素养。

（3）团队协作能力得到了增强。在实践教学中为了高质量地完成任务，需要充分发挥团结协作的精神。

（4）学校竞赛成绩取得了明显地进步，参与人数越来越多。学生参加电子类大赛的人数和获奖人数以及获奖等级逐年提高，2012年，在山东省大学生电子设计大赛中参赛的8只代表队全部获得山东省一等奖，2013年，在全国大学生电子设计大赛中有两个代表队获得全国一等奖，还有2个队伍获得全国二等奖，其他9只代表队全部获得了山东省一等奖。而且在参赛的同学中，有越来越多的低年级同学参与。

这些教学成果表明，这种教学方法对学生的学习积极性有很好的激发作业，对实践动手能力的提高有明显的促进作用。

参考文献

[1] 曹建树，薛龙.单片机创新实践教学改革与实验室建设[J].实验室研究与探索，2005，24（9）：4-6.

[2] 赵维武.本科生实践创新能力培养的研究[J].实验技术与管理，2006， 23（1）：83-85.

[3] 唐炜.单片机原理与应用课程教学改革探讨[J].电气电子教学学报， 2002（3）：21-23.

[4] 李纯青，王志玲.基于建构主义的课题研究教学模式对学生创新能力的影响研究[J].清华大学教育研究，2006（S1）：36-40.endprint