探讨应用型人才培养模式下单片机课程教学改革

2021-11-07孙英

消费电子 2021年4期

孙英

现代社会嵌入式产品普及程度不断增加，对嵌入式人才需求量增加。但实际中嵌入式专业门槛较高，要求学生掌握扎实的计算机知识。虽然行业技术快速发展，但现有教学内容过于简易而不能满足市场需求。嵌入式人才培养的主要课程就是单片机，也是相关专业的核心课程。主要讲解单片机系统的构成、原理及设计方法，奠定学生后续学习芯片及系统开发的基础。但长期以来，单片机课程教学形成的整套传统教学方法，具有极强的理论性且知识点零散，使得实际教学难度偏大。应用型人才培养模式下推进单片机课程教学改革，需要做好研究分析工作。

1.单片机课程教学现状分析

单片机课程教学内容主要引导学生掌握单片机的机构与工作原理，但单片机结构与原理看不到且摸不着，学生缺少学习兴趣，部分学生听课时无法理解课程内容。同时，教材中大部分理论知识并没有结合案例进行分析，学生无法顺利掌握单片机的开发流程、思路及方法，无法利用专业知识解决实际问题，也就达不成培养应用型人才的目标。单片机课程内容广泛，包括电路设计、软件编程等内容，学习难度较大，主要因为单片机控制系统完成設计时要熟练掌握相关技术，并根据具体情况选择合适的设计方案、相关器件等，才能顺利完成硬件电路设计工作。

受到单片机课程自身因素的影响，很多学生学习时存在无法理解单片机知识点的情况。课堂教学时教师要选择合适的方法激发兴趣，实现理论知识与实践教学的融合，促进学生各方面能力的提升，满足新课程改革的要求。结合应用型人才培养模式，单片机课程教学要调整教学目标、教学内容、教学方法及教学评价等，来促进人才培养质量的提升。同时，单片机课程考核依然选择闭卷考试方式占70%、作业成绩占到30%。期末考卷都是结合理论知识，但实践与设计类题目占比较少，无法使考核方式出现引导学生学习开发及应用类的知识点，也就无法培养学生的开发创造能力。

2.单片机课程教学的主要问题

2.1教学内容单一

单片机原理课程教学主要为汇编语言，但很多学生不能深度理解汇编语言知识。如果不能学好编程语言，会对学生单片机原理的掌握产生影响。同时，单一教学内容与模式造成课堂氛围沉闷，无法激起学生学习兴趣。课堂上讲授的内容不能理解与消化，直接影响到教学质量提升，不利于学生后期学习。同时，课堂内容单一性也会影响到的学生发展。

2.2教学模式陈旧

单片机课程教学时部分教师依然采取传统教学方法。课堂上教师先细致讲解理论知识，接着才讲述相应的实践内容，这种模式虽然可以将理论知识清晰讲给学生，但整体缺乏新意性。课堂模式一成不变，理论与实践相互脱节，让学生觉得课堂学习枯燥，无法认识到单片机知识对自己未来的影响，教学目标与教学成果之间产生较大差距，限制了教学质量提升。

3.应用型人才培养模式下单片机课程教学改革分析

3.1明确专业人才培养目标

由于我国市场经济的发展，人才需求量不断提升，为应对这种趋势，要结合实际情况深化与企业之间的合作。应用型人才培养要与市场需求相结合，及时调整人才培养策略，结合企业需求与市场需求，实现对应用型人才的培养。应用型人才培养时要重视培养学生技术能力，重视学习理论知识，并熟练掌握专业知识。要培养与提升学生素质，切实发挥应用型人才的培养。单片机课程教学中教师要了解市场对人才的要求，与企业合作制定开发人才培养模式。校企双方合作调整人才培养体系，在这样的模式下校内有理论教师与实践教师，整合学校与企业的资源，促进毕业生就业率的提升。

单片机课程教学过程中要发挥信息技术的便捷性，了解市场企业对人才的需求，加强彼此之间的合作，使得学生可以在有限时间内学习相应模块，利用企业优势提高应用型人才培养质量，彼此之间形成良好的合作制度，促进学生专业素养的提升。在经济发展背景下，高校针对大学生单片机课程实践教学进行改革时，一定要定位明确，确定切实可行的课程教学目标，实现专业人才的有效培养。单片机课程的教学对象主要为计算机专业学生，而且该门课程属于职业必须课，主要目的是为了帮助学生成长为当前信息发展时代的高素质人才。授课教师一定要根据教学对象将其定位为基础性的教学课程，教学任务是为了培养学生掌握新时代计算机应用方面的基础技能，提升学生对计算机的综合应用能力，引导学生清楚认识到计算机信息技术的有利影响，提升学生主动学习的兴趣和积极性，提升学生个人信息素养，使学生能够通过计算机获取知识、进行信息传播、加工和应用，使其成长为满足当前社会发展和未来社会需求的高端信息化人才。

3.2整合教学资源

课程决定专业，而专业的性质和特点同时又限定了课程内容。在市场经济日益发展的环境下，人力资源开始呈现“市场化”发展趋势，高校开始成为国家和企业进行人力资源教育开发的基础，尤其是应用型高校，他们的发展实力通常取决于他们在人力资源发展方面所具备的能力。因此，从市场发展和需求出发，提高专业内容的实用性，挖掘出更多新的需求型专业，实现供求平衡的专业模式，是当前应用型院校开展课程体系建设的基础，同时也是所有工作的重点。如果在专业设置时找不到重点，丧失中心目标，导致专业应用性差，可操作性不强，不受市场欢迎，就违背了课程体系建设的本来意义。反之，若专业应用性极强，属于当前市场发展紧缺的专业，课程体系建设时的意义和发展特点也更容易被人理解和认知。这正是应用型院校在应对社会适应性和市场竞争性关系时，在专业设置和课程方案上所呈现出的外在表现。

如，根据单片机课程标准要求，将课程内容分类嵌入到不同项目中，利用阶梯思维持续增加项目难度。通过分析项目任务，将整体内容转为碎片化内容，一句课程标准要求将其与课堂教学结合起来，提高课堂教学内容的连贯性，促使学生了解单片机系统结构，并与相关知识点结合起来，实现综合设计制作单片机系统的目的。在实验室中开展课堂教学，通过提供的相应测试仪器，开展相应的研究工作，促进课堂教学质量的提升。再如，将标准C语言引入到汇编语言教学中，对课堂教学与汇编语言作对比分析，明白两者之间的差异，学习时要让学生意识到C语言的优势。通过这种对比教学模式，学生短时间内可以掌握相应的编程原理，有利于后期学习。

3.3搭建课程体系

单片机课程体系的建立，首先需要学校对该行业人才发展所需具备的能力进行调查和分析。在了解的基础上，还需要学校针对相应能力培养要求，组织并开设与之相对应的课程内容和教学安排。首先，需要我们从课程观念出发，在师生间，乃至课程管理部门上做出大的转变。除了基础的理论教学内容外，还需要为学生安排大量的、有组织的实践教学活动，尤其是关于创新实践类的内容，帮助学生走出课堂，走出课本，走上岗位，走上社会，从理论转为实战，而不再是一纸空谈。这种带有强烈实践操作性的专业课程，在西方国家很常见，属于精品教学内容，是我國很多高校开展的创新型课程，属于专业特色课程内容。

在单片机教学中，教学大纲即是教学的起点也是终点，它能保证教学的规范性和科学性，可以说教学大纲就是整个教学过程的总纲领。而且单片机技术一直处于飞速发展状态，短短十年间就达到了从硬件到软件的提升。所以在进行大纲设置时，需要根据时代进步、社会发展、企业需求和人才建设等状况，在兼容先进性和稳定性的同时顺应时代。不论是课程设置还是教学内容安排上，都应进行适当改变，使整个大纲富有弹性，使学生在整个学习过程中能够不断开阔眼界、增长见识，毕业后找到一份称心工作，从而学有所成、学有所用。另外，在教学大纲设置上，还应具备一定超前性，毕竟单片机技术一直处于飞速发展状态，学校有责任和义务帮助学生对该领域未来几年发展动态进行了解和预测，从而使学生根据自己喜好和特长进行针对性学习和提高，加强专业知识的同时，提升自己对于单片机技术的实践操作技能。

3.4搭建多层次实践体系

随着改革持续深化，单片机课程教学中广泛应用多媒体教学形式，依托其搭建多层次课程实践体系。学生刚开始接触单片机课程，普遍存在手足无措的情况，教师通过讲解基础理论，了解相关知识与概念，接着辅以实践操作之道，培养学生单片机学习兴趣，通过持续练习来培养学生实践操作能力。同时，课堂上教师评价相对简单，学生无法从教师评价中获得改进方法，即便自己存在问题也不知道怎么改进，糊里糊涂的过去了。这就需要结合应用型人才培养提高教学评价的针对性，对学生回答进行详细评价，学生通过理解教学评价转变学习模式与方法。

单片机课程核心内容教学时，可以根据学生实际理解力设置相应的实验与课程内容，利用作业形式强化培养学生实践能力，加深学生对理论知识的学习与掌握，培养与强化学生分析问题及解决问题的能力，促进学生应用能力的提升。单片机课程教学时，要结合应用型人才培养需求搭建多层次实践教学体系，引入案例教学法、项目教学法等方法推动教学活动的开展，并根据教学计划与课程内容开展实战训练，实现对学生实践能力的培养，落实应用型人才的培养需求。此外，课程的考核评价具有重要的意义，这就需要对专业考评体系进行优化以及健全，可以全面的对学生的综合能力做出有效的评价，而不是只注重学生的理论知识成绩，更要加强对学生的单片机实践运用能力的培养。以就业层面来讲，新课改标准就提出在高校的专业教育改革中需要对学生开展多元化评价，改变以往只注重结果性的评价方式，而需要将其和过程性评价进行有机结合，同时采取多元化的评价方式。