謝 輝，陳 立 萬，王 悅 善

（重慶三峽學(xué)院 電子與信息工程學(xué)院，重慶 404100）

“理實一體化”單片機課程項目導(dǎo)向型教學(xué)法的探索與實踐
——以重慶三峽學(xué)院為例

謝 輝，陳 立 萬，王 悅 善

（重慶三峽學(xué)院 電子與信息工程學(xué)院，重慶 404100）

從課程內(nèi)容、教學(xué)方法及考試改革等多方面深入研究，說明了“理實一體化”和“項目導(dǎo)向型”兩種教學(xué)方法相結(jié)合，在單片機課程教學(xué)中應(yīng)用更符合應(yīng)用型本科職業(yè)教育的特點和規(guī)律，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力與綜合素質(zhì)的重要手段。

理實一體化；單片機課程；項目導(dǎo)向型教學(xué)

一、單片機課程教學(xué)模式存在的問題

單片機是嵌入式計算機的典型代表，在工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、智能家電、航空、醫(yī)療和軍事等領(lǐng)域有廣泛的用途。“單片機原理及應(yīng)用”是一門軟硬件技術(shù)結(jié)合緊密，理論性和實踐性都很強的課程，是重慶三峽學(xué)院電子信息應(yīng)用本科的KCP課程（專業(yè)核心課程）。目前，學(xué)校應(yīng)用本科仍延續(xù)普通本科的教學(xué)模式，理論和實驗分開授課。理論課以單片機結(jié)構(gòu)為主線，講解單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令體系及單片機系統(tǒng)擴展和各種外圍器件的應(yīng)用；實驗課基本上是理論課的附屬，由于學(xué)時少且理論課和實驗課往往不能同步的原因，只能做一些簡單的驗證性實驗。學(xué)生在課程教學(xué)中，均處于被動接受地位，理論與實踐不能緊密地結(jié)合，缺乏對單片機系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的感性認(rèn)識，培養(yǎng)出的學(xué)生眼高手低，不能體現(xiàn)應(yīng)用本科培養(yǎng)技能型人才的目，現(xiàn)行教學(xué)模式存在許多不足。

為改變這一現(xiàn)狀，必須對單片機課程教學(xué)進行改革，目標(biāo)就是要提高學(xué)生的實踐能力和職業(yè)素質(zhì)，使人才培養(yǎng)更接近社會需求，最終能實現(xiàn)畢業(yè)生的零距離上崗。筆者在多年的實踐教學(xué)中體會到，實施理論和實踐一體化的單片機課程項目化教學(xué)改革，是應(yīng)用本科專業(yè)課程教學(xué)應(yīng)該努力的方向。

二、理實一體化的項目化教學(xué)改革的特點

“理實一體化”教學(xué)法突破了原有教學(xué)體系的“學(xué)科化”與“系統(tǒng)化”的模式框架，將課程的理論教學(xué)和實踐教學(xué)有機融合在一起。教學(xué)場所直接安排在實驗室或?qū)嵱?xùn)車間，師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，保證了理論和實踐教學(xué)信息傳遞的同時性與同一性。其教學(xué)過程注重為學(xué)生提供學(xué)習(xí)和實踐機會，培養(yǎng)學(xué)生的個性品質(zhì)及創(chuàng)新精神，是一種能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)方法。

“項目導(dǎo)向型”教學(xué)是以項目為主體的職業(yè)行業(yè)為引導(dǎo)的教學(xué)方式，它將一門課程需要掌握的知識點和各項技能分解到一個個有聯(lián)系的項目中，通過組織學(xué)生真實地參加項目設(shè)計、調(diào)試和維護，讓學(xué)生真實地了解產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的全過程。這是以現(xiàn)代企業(yè)的職業(yè)行為為目標(biāo)，強調(diào)對學(xué)生綜合能力作全面培養(yǎng)的一種教學(xué)方式。

“理實一體化”教學(xué)與“項目導(dǎo)向型”教學(xué)各有特點，但也有共同之處：以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，以注重知識講授轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生能力培養(yǎng)為核心。將“理實一體化”教學(xué)和“項目導(dǎo)向型”教學(xué)有機結(jié)合起來，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變?yōu)橐孕袆訛橹鞯淖晕医?gòu)過程，以完成工作化的學(xué)習(xí)任務(wù)為基礎(chǔ)，在有目標(biāo)的行動化學(xué)習(xí)中積累實踐知識和獲取理論知識。這將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進學(xué)生的個性品質(zhì)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，使每個學(xué)生的知識、技能和能力都能得到更好地融合和最大程度的提高，真正體現(xiàn)職業(yè)教育“以能力為本位”的教育思想，是一種融合創(chuàng)新的教學(xué)模式。

三、“理實一體化”單片機課程項目導(dǎo)向型教學(xué)模式的構(gòu)建

（一）改革課程內(nèi)容，采取“項目→任務(wù)→知識點”的方式組織教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)應(yīng)用本科的培養(yǎng)目標(biāo)，對課程進行項目化改造，打破傳統(tǒng)的以單片機結(jié)構(gòu)體系為主線的教學(xué)模式，將單片機授課內(nèi)容組織為若干個貼近實際的項目。每個項目就是一個相對獨立的單片機應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)一種明確的實用性與能力化的教學(xué)目標(biāo)。每個項目可由一個或多個任務(wù)構(gòu)成，任務(wù)就是根據(jù)項目知能體系的各個具體目標(biāo)與內(nèi)容而劃分的小專題，通過任務(wù)將相關(guān)知識點串聯(lián)起來。通過分解的各個任務(wù)，將原來枯燥的理論學(xué)習(xí)變成有目標(biāo)的任務(wù)的完成，通過任務(wù)的積累，小模塊組合成了大模塊，最終完成一個獨立的項目設(shè)計。

重慶三峽學(xué)院電子信息應(yīng)用本科的人才培養(yǎng)定位，主要是應(yīng)用型的電子類開發(fā)、維護人員。據(jù)此，將單片機課程總體內(nèi)容分解為6個典型項目，分別為單片機最小系統(tǒng)設(shè)計、交通燈控制、多功能數(shù)字鐘、串行通信系統(tǒng)、數(shù)字電壓表設(shè)計和可編程波形發(fā)生器。每個項目都有對應(yīng)的能力目標(biāo)、分解的任務(wù)及知識點的訓(xùn)練，能夠更快地提高學(xué)生的知識水平與實踐能力。

（二）改革教學(xué)方式，以單片機實訓(xùn)室為主要教學(xué)場所，進行理實一體化教學(xué)

理實一體化教學(xué)模式最重要的一點是，必須有一體化的教學(xué)實訓(xùn)室。為方便教學(xué)，實訓(xùn)室應(yīng)該同時配備多媒體教學(xué)設(shè)備和實驗實訓(xùn)所必需的儀器設(shè)備。根據(jù)重慶三峽學(xué)院硬件配備及授課班級情況，經(jīng)過充分調(diào)研和實踐，構(gòu)建了理實一體化的單片機實訓(xùn)室。其配置有：教師用多媒體電腦一臺，投影儀一臺，幕布一面，黑板一塊，單片機實驗系統(tǒng)15套（每套包括電腦1臺、DICE-5208K硬件仿真實驗儀1臺、編程器1臺）。根據(jù)班級人數(shù)，一般2-3人一組。教學(xué)過程以貼近實際的項目方式展開，鼓勵小組內(nèi)學(xué)生分工合作，借助教程和范例等進行創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)。

采用理實一體化教學(xué)，學(xué)生親身參與項目的分解、任務(wù)設(shè)計與完成，每一步都是有的放矢，激發(fā)了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的思考和鉆研精神。特別是在項目的設(shè)計過程中，學(xué)生需要大量地調(diào)試程序和檢驗系統(tǒng)工作情況，從而最大限度地培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力與實踐精神，真正做到理論與實踐的完美統(tǒng)一。

（三）改革考試方式，采取多元化、科學(xué)化的評價體制

理實一體化教學(xué)是將理論寓于若干個項目及工作任務(wù)的完成中，其考核重點是對知識的綜合應(yīng)用能力，必須改革以往期末一張試卷定成績的考核方式，重視對過程的評價。根據(jù)學(xué)院單片機課程項目化教學(xué)的具體情況，將課程評價分為如下幾項：任務(wù)完成情況（50%）、知識點掌握（25%）、項目總結(jié)與答辯（15%）、平時學(xué)習(xí)態(tài)度及出勤情況（10%）。通過這樣的加權(quán)平均，可以比較客觀和公正地考核每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。同時，積極鼓勵學(xué)生參與課外科技競賽以及教師或企業(yè)進行的產(chǎn)學(xué)研活動等，取得的成果通過教師和企業(yè)專家的考評后，也可適當(dāng)考慮在單片機課程成績中。課程考核的改革有力地保證了以技能培養(yǎng)為核心，以應(yīng)用能力為目標(biāo)的應(yīng)用本科教育特色。

以上措施是“理實一體化”單片機項目導(dǎo)向型教學(xué)最重要的保障。此外，還需要重視師資隊伍的建設(shè)和配套課程建設(shè)等。課程教學(xué)改革不僅需要懂理論，更需要有熟練單片機開發(fā)設(shè)計經(jīng)驗的“雙師型”教師，授課教師也必須不斷學(xué)習(xí)新知識，關(guān)心科技發(fā)展新動態(tài)，以跟上時代發(fā)展步伐。另外，若想培養(yǎng)的學(xué)生是理論和實踐都較強的應(yīng)用型人才，靠一門課程的教學(xué)改革還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須站在專業(yè)建設(shè)的高度，對整個實踐性課程體系進行深入研究和探索，進行更加大刀闊斧的改革。

“理實一體化”單片機項目導(dǎo)向型教學(xué)改革，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考試改革及師資培養(yǎng)等多方面進行了研究與探索，將抽象的理論寓于淺顯的實踐中，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，推動了教學(xué)過程的對話互動，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真和踏實的工作作風(fēng)以及不怕失敗、勇于實踐的創(chuàng)新意識，是實踐類課程一種較好的教學(xué)方式。教學(xué)改革的成功經(jīng)驗也可以推廣到實踐型課程教學(xué)中，并不斷修改完善，以取得更大的社會和經(jīng)濟效益。

重慶市教委教改項目“單片機課程‘項目導(dǎo)向型’教學(xué)模式的研究與實踐”（項目編號：113013）；重慶三峽學(xué)院教改項目“‘理實一體化’單片機教學(xué)改革與實踐”（項目編號：W0915056）

謝輝，女，副教授，碩士，主要研究方向為工業(yè)測控系統(tǒng)教學(xué)；陳立萬，男，教授，碩士，主要研究方向為電子技術(shù)教學(xué)；王悅善，男，講師，碩士，主要研究方向為機電一體化技術(shù)教學(xué)。

G712

A

1674-7747（2011）16-0046-02

[責(zé)任編輯 李 漪]