单片机应用技术课程立体化教学资源建设

摘要 开发立体化教学资源建设，有利于提高课程的教学质量，实现精品课程优质教学资源的全面开放。文中着重阐述了单片机应用技术课程立体化教学资源建设的内容，其主要包括教材建设、教学团队建设、网络课程建设、课程实训基地建设等。
关键词 单片机；教材建设；立体化教学资源

    单片机应用技术是机电一体化专业的核心课程，为从事机电一体化产品生产与开发，企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试与制作能力的实践人才，对学生职业岗位能力培养和职业素质养成起重要作用。传统单片机教材和教学过多重视知识体系的演绎和推理，加之课程本身所固有的抽象性、传统教学存在诸多问题，使较多数学生对单片机课程产生了畏惧心理，以至于影响了其学习积极性。因此，要提高单片机应用技术课程的教学质量，实现精品课程优质教学资源的全面开放，应大力开发单片机应用技术立体化教学资源。

1 开发项目化课程体系
    项目课程开发包括典型工作过程、职业能力、学习领域、教学方式等方面。在对机电一体化专业人才职业能力需求进行调研的基础上，根据单片机应用技术在机电一体化技术专业中的关键作用，校、企专家共同筛选与单片机应用技术相关的典型工作任务，如表1所示，将单片机应用技术的知识点、能力点加以整合重组，打破“硬件结构→指令系统→软件编程→单片机系统的扩展和各种外围器件的应用”的原有界限，选择能够贯穿职业能力培养的生产性项目，如表2所示，教学内容在逐步完成项目的过程中展开，课内课外并行训练，通过完成项目的训练过程实现以能力培养为核心的教学目标。

2 教材建设
    教材是体现教学内容和教学方式的载体，是实现培养目标的重要工具。传统的单片机教材按照单片机的结构体系编写，多注重理论而轻实践，强调课程知识的系统性、完整性，缺乏单片机技术在生产一线的应用实例。学生学习起来觉得单片机系统结构抽象、指令功能多、程序编写困难，导致入门困难、对单片机学习望而生畏，严重挫伤了学习积极性。为解决此类问题，需要在教学方法上进行改革，而教学方法的改革，其核心问题是课程改革与教材建设。
    文中根据高职教育的培养目标，从高职学生的特点和认知规律出发，并结合自己多年来的教学与实践经验，与目前国内大量单片机教材相比，其具有以下特色与创新点：
    (1)打破传统格局，创新教材结构。按项目化课程教材体例编写，在指令系统介绍前就结合I／O口的应用描述开展项目实训，体现了单片机硬件系统和软件开发紧密结合的特点，从而激发学生学习兴趣，配合实施教改。以项目课题形式开展教学，便于加强学生的创新意识和实践能力的培养。
    (2)理论与实践有机融合，体现了单片机课程完整的教学过程。该教材集课堂教学、课题训练和综合实训内容为一体，以新颖实用的项目课题将理论与实训协调统一；精选的实训项目内容丰富，其包含“单片机应用技术课程标准”规定应掌握的所有知识点，普适性强，适合面向全国各行业所属院校开展实践教学。
    (3)应用特色鲜明。教材设计以学生为主体，能力培养为目标，行动导向为本位。全书以单片机应用能力培养为主线，从应用的角度出发，遵循“知识为技能服务，技能为综合能力和素质服务”的思想精心组织教材内容。
    (4)体现工学结合意识。按照学科体系，站在为工程服务的高度上，精选项目，体现出教学为工程服务的思想。教材充分体现了项目化教学、基于工作过程的工学结合课程开发、任务引领与实践导向课程设计的思想，以理论与实践相结合为主线，使学生学习后能够轻松掌握单片机的基础知识，并具有初步开发、设计单片机产品的能力。
    (5)适应高职学生的认知能力，遵循“宽、浅、新、用”的原则。“宽”是知识面宽，教材组织了部分选学内容和课外阅读资料，一方面能够拓宽学生视野，培养学习能力。另一方面便于进行分层教学，使学有余力的学生能够获得较大的收获；“浅”是指点到为止、够用为度，针对高职学生普遍表现出抽象思维薄弱的特点，在对原理叙述时通俗易懂。如教材运用情境教学的理念，以某人在看书的过程中突然电话铃响为例，引出中断的概念等；“新”是体现了单片机应用的新知识、新技术和新工艺；“用”是注重应用、面向工程实践。
    (6)采用“教、学、做”相结合的构架，使学生能够循序渐进地学习单片机、应用单片机，符合高职学生学习特点。学习基础知识与开展项目课题训练巧妙融合。前面的项目为后面的项目应用打基础；在必要的项目学习和训练环节结束后，综合运用所学知识完成综合性项目的设计和调试，非常符合学习者从初学到综合应用的学习规律。

3 网络课程建设
    单片机应用技术网络课程是提供多种信息服务和多渠道沟通的平台。既可方便教师的学术研讨、教学交流；也可以提供学生的自学、答疑、讨论、作业、测试等功能。更重要的是，通过提供此类交流空间，还可进一步促进教学资源的建设与不断完善。其特点是突出实时性和交互性，且不再受时间与空间的限制。
    单片机应用技术精品课网站包括课程基本信息、课程标准、在线考试、在线答疑、电子教案、网络课件、学习指导、重点难点分析、试题库、习题解答、典型例题精解、课程设计题目、教学成果、教学方法、建设规划、教学录像、CAI课件、案例分析、实训指导书、实验指导、实验方案等。丰富的网上资源为学生学习提供了大量信息，学生可在网上进行学习，或与教师交流和讨论等。

4 课程实训基地建设
    (1)建设校内实训基地。建设单片机理实一体化实训基地，配备了单片机开发板、PC机与仿真系统。完善《单片机应用技术》课程教学条件，为课程项目化教学创造了坚实的基础，把教学过程的“教、学、做”有效地融为一体。实践教学构建以项目为中心，构建虚拟实训和实际实训相结合，与学生毕业设计相结合，形成了理、实一体化的教学体系。建立以能力培养为主线，使工程背景的项目为载体，将理论教学和工程实际有机联系起来的课程体系。
    (2)打造校外实训基地。为强化学生单片机技能训练，课程组注重校外实训基地建设，与四川仪岛电子有限公司、泸州市聚源电力设备有限公司等企业建立了长期课程合作关系。带领学生到校外实习基地进行实习，在企业的课程实习，使学生感到了单片机学习的真实性、现场性，拉近学生学习内容与企业实际产品的距离。还聘清机电、自动化行业专家来我院担任该课程的实习实训老师。建立“四合、四共”校企合作长效机制，共建课程标准和共同开发教材。

5 结束语
    通过对单片机应用技术课程教学资源信息全方位、多层次、系统性整合，构建了立体化、数字化、实时性的教学空间，实现了优质课程教学资源的全面开放，提高课程的教学质量，提升学生的专业能力、方法能力和社会能力，培养了学生的实践能力及团结协作的职业素养。为高职专业课程项目化教学改革和立体化教学资源建设提供借鉴，具有推广示范价值。