基于创新应用型人才培养的单片机教学改革探析

陈美芳

[摘           要]  信息科技发展势头强劲，并对社会生产各个领域产生了深远影响，社会也越来越需要众多拥有创新能力的应用型高素质技术人才。在对技工院校单片机教学的现状进行分析的基础上，提出以创新应用型人才培养为目标要求的单片机教学改革路径。

[关    键   词]  单片机;创新应用型;人才培养;教学改革

[中图分类号]  G712                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603（2021）48-0210-02

近几年信息技术的发展可谓是势头迅猛，带动了各个行业领域的变革。单片机以其体积小、功能强、集成性等特点在各大工程技术领域得到了广泛的使用。当今时代信息技术高度发达，社会对单片机应用型人才需求量激增、需求标准也逐渐提高。而当前技工院校的单片机教学人才输出，却难以满足社会对掌握单片机技能的应用技术型人才的需求，在教学中呈现出诸多问题。因此，单片机教学亟待改革。本文基于创新应用型人才的培养，对技工院校的单片机教学工作进行分析，并提出一些改革的具体措施。

一、技工院校单片机教学现状分析

首先，单片机教材的创新性和应用性不高。目前大多数的技工院校仍采用重知识理论、轻实践应用的传统教材。无论从创新角度還是从工程实践角度都难以适应当代社会的发展需要;枯燥的教材内容无法调动学生的求知欲望;教材的知识系统只是单片机基础结构和工作原理等知识的介绍与罗列，未能适应和满足现代行业的动态发展和市场的需求。其次，单片机教学理论和实操脱节。课程教师习惯将理论知识灌输式传授给学生，这种理论高深、形式单一的课程，其讲授模式与实践操作相分离，并且学校提供的实操课程均以验证型实验为主，忽略了学生在应用能力和创新能力方面的培养。最后，学校忽视了学生创新创业能力的提升。这个问题在单片机教学中体现出来，知识的灌输仍然凌驾于综合能力的培养之上，创新创业意识淡薄，学生的创新能力、合作能力、归纳总结能力等尚未得到有效关注，尤其是部分处于无意识状态的学生因自身综合能力不足被社会淘汰的几率大大提升。教学考评机制无法检验学生的实际能力。很多学校对单片机课程学习效果的考核都没有摆脱以成绩论英雄的窠臼，因创新能力、合作能力等综合能力的检验方式比较复杂，教师往往在检验学生学习成果时会弱化过程考核和能力标准。

二、技工院校单片机教学改革的路径探析

（一）编辑和选择适宜的教学内容，增强学习的实效性

技工院校培养的是适应社会需求的创新应用型人才，学生毕业之后大都直接进入就业岗位，因此，学生在校学到的专业知识必须与社会需求紧密衔接。开展社会需求调研是做好单片机教学的基础，技工院校要加强与企业间的合作，校企通过研讨、座谈、交流等形式把握社会和企业需求，学校选择并调整教学内容和教学大纲，逐步形成和完善符合创新应用型人才发展的培养模式。课程教材要以全面提升学生的创新能力和素养为目标，立足专业技术前沿和最新研究理论，使知识传递跟得上时代的变革和技术的进步，使学生获取的专业基础知识在创新创业中用得上、不落伍。另外，单片机课程教师也可以根据学生的学习实际，在教研活动中研讨调整教材内容和授课模式，比如在讲授一些枯燥难懂的汇编语言程序时，教师可以以学生津津乐道的游戏进行课程导入，鼓励学生设计游戏程序，提起学生的学习兴趣，待学生对汇编语言有了一定的学习热情和知识了解之后，再将当前企业所运用的单片机技术介绍给学生，学生在实践中感受理论知识所带来的改变，在学习中体验乐趣，在实践中接触到最新技术。

（二）强化理论教学与实践教学的紧密结合，升华学习效果

学校应该转变教学理念，树立“教学做合一”的教学思想，以项目递进式导入教学模式，将应学内容转换为实际的项目设计，打破理论教学环节中的章节划分，重新整合单片机课程资源，将每个部分都充分理解，最后选择相互之间有联系的部分结合起来。这可以使学生在实践过程中体验实际的操作程序，认识到完整项目程序实践的内容。在教师的引导和帮助下亲身体验和实践项目程序的全部过程，旨在通过项目程序设计的一般过程让学生真正理解单片机的理论知识和实际应用。“教学做合一”的教学理念将教师的“教”与学生的“学”通过教师指导学生的“做”，在师生的互动交流中使教师能够在掌握学生实际学习情况的基础上适时调整教学项目或者教学进度，契合学生的心理需求和学习需求，可以大大调动学生学习单片机的热情和动力，使他们能够主动参与到课程的实施过程中，边学边练及时验证和补充未被掌握的知识。同时，项目递进式导入教学要选取与实际工作和生活相近、应用性较为广泛的项目，将理论知识由浅及深、由简单到复杂地自然融入项目之中，增强学生的探究精神和学习欲求，提高他们的归纳分析能力和知识迁移能力。比如可以向学生介绍单片机技术在出租车计价器、电子信号灯、霓虹灯、数字温度计上的运用，学生可以将这些生活中常见的事物作为学习项目，通过自己动手操作和教师教授实现“教学做合一”，教师在此基础上适当引申和拔高，就非常有利于学生知识的掌握。再如，有关程序设计的内容就特别适合操作平台演示教学，学生真实看到内部结构和外部接口，或者实际操作起来，就会对这个部分的理解更加透彻，在对这一部分进行分析的时候就会有更大的发挥空间，能力也会得到提高。另外，教师还可以布置多样性的项目学习内容，让不同的学习小组动手操作，比如学生在学会了LED灯的程序设计后，鼓励学生发散思维，设计出其他类似程序，小组之间加强交流和沟通，互相分享经验，共同学习，共同进步。

（三）坚持“以生为本”开展技能大赛等活动，提升学生的创新能力

学生的实践和创新能力是技工学校教学的重点，可以帮助学生更好地适应社会的需要。因此，学校应该特别注重学生专业创新能力的培养，要将创新创业理念渗透到专业课程教学的整个环节，在专业课程这一实践载体上不断提升学生的创新能力。首先，单片机作为一门能够充分展现学生创新精神和创新意识并能充分显现其创新成果的课程，教师要鼓励学生关注和研究单片机领域内的知名大咖和成功范例，以“偶像精神”使学生认识到技术资本的价值，鼓励学生在单片机论坛中激发学习热情，萌生创新创业的意识和想法。其次，学生是学习的主体，学校应该充分把握学生的中心地位，积极鼓励学生发散思维去创新。对于参加比赛的学生要给予支持和鼓励，并为学生创造条件。比如单片机设计大赛、创新创业能力大赛等;学校内部也要经常性地组织一些能够锻炼学生实操能力和创新能力的赛事活动或技能比武，并以獎项设置调动学生参与的积极性。学生参加比赛就会积累经验，能够有效提升自身能力、合作能力以及实际动手能力，科研精神以及创新精神都得到了很好的培养。另外，技能大赛对于提高学生学习和研究单片机的兴趣，增强学生解决设计和制作中实际困难的能力以及奠定就业、创业基础都将起到重要的推动作用。再次，学校需要加强和企业的联系与合作，学生可以亲身体验工作，在实际中提升能力。企业的适宜岗位是创新能力和学习成果的检验舞台，学生在企业参加实训或者实习，亲身感受企业的管理模式和生产方式，了解单片机课程的最新技术和产品以及单片机领域的技术更迭和发展方向，并在带岗师傅的培训指导下提高动手实操能力，鼓励学生创新单片机项目产品设计。最后，学校还可以在校内成立单片机工作室，提供实训所需的电子元器件及工具，免费提供给需要的学生，一些学生在学有余力的情况下也可以自己选好课题、找好导师开展科研项目的研究活动。

（四）革新考核评价机制，提高检验学生学习效率和成果的有效性

单片机学习其较强的实用性和实践性决定了其学习的考核采用传统的期末考加实验操作考核在检验学生学习成果方面是不够的，不能全面地反映教学效果，对于检验学生的创新能力和实践能力更是望尘莫及。为此，对于单片机课程的教学评价，必须突出其应用特点和实际效果，重点突出学生的编程、分析实践能力，针对这些能力设计考核方式，采取多元化的考核评价机制，对学生的知识掌握程度、实际操作技能水准以及以创新能力为基础的职业素养进行综合考评，在项目设计应用中侧重创新能力方面的权重。

参考文献：

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[2]林毓祯.论基于能力培养的中职单片机教学改革与实践[J].科技展望，2016（2）：342.

[3]刘善培.基于“教学做合一”的单片机教学改革研究[J].科学咨询，2020（9）：132.

[4]罗剑，黄俊梅.基于创新创业教育的单片机课程建设与实践[J].科技风，2021（1）：29-30.

◎编辑 马燕萍