单片机综合实训课程项目化教学改革的实践与创新

倪榕生

摘 要：单片机作为应用电子技术专业的核心课程之一，其实训教学容易与理论教学产生脱节，且实训内容较为单一。因此，积极推进综合实训课程的项目化教学改革对实现教学方式的根本改变、培养学生的工程应用能力、转变学生学习观念具有重要意义。为此，高校应当深入开展实训基地建设，加强对实训项目的开发设计，并组织丰富的课外实践活动，改革以往的考核方式，从而为工程应用型人才培养提供有力支持。

关键词：单片机；实训；项目化；教学

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.250

0 前言

早在上个世纪八十年代，单片机就已迅速发展，并成为工业自动化领域的一项支柱产业。单片机是现代测控的核心，其应用前景非常广阔，因而高校普遍开设与之相关的课程。单片机原理及应用作为应用电子技术专业的基础课程，具有较高的理论性和实践性，单纯依靠传统的实训教学效果不尽理想，积极开展项目化教学改革与创新成为当前的重要工作。项目化教学的实施有助于学生将理论知识更好地应用于实践探索，并为成长为高素质的工程应用型人才奠定扎实的基础。

1 单片机综合实训课程教学现状

单片机是一门软硬件技术紧密结合的课程，在应用电子技术专业教学中发挥着关键作用。随着现代社会对工程应用型人才需求的增长，单片机综合实训课程的开展具有重要意义，实训课程能够对学生进行专门的技能训练，使学生巩固与印证理论知识，提高动手操作能力，积累工程素质。但是从当前的教学现状来看，实训教学改革需求仍然非常迫切。

一方面，单片机理论教学和实训教学存在脱节。传统的单片机教学强调知识体系结构，突出理论的系统性，但是学生对于理论知识的学习常感到枯燥。而且理论课程虽然依据教材按部就班推进，实训课程的内容设置并没有参照理论课的进度，两者的进行速度不同。这就导致在实训课程上需要对理论知识应用时，有的学生已经对理论知识记忆不深，很难有效应用所学知识，教师甚至需要占用大量的实训教学时间重复理论讲解。

另一方面，实训教学内容与生产实际结合不足。目前实训课程的内容较为简单，主要围绕绘制原理图、电路板焊接以及相关程序的编写，不少学生对实训教学的内容缺乏兴趣。事实上单片机实训教学涉及的内容非常广泛，如电子、传感、程序设计及系统集成等，而且对制板、焊接、调试等动手能力要求较高，是培养工程人才应用技能的重要载体。现有实训教学内容与生产实际结合有限，在培养学生的工程应用能力方面还存在明显的不足。

2 单片机综合实训课程项目化教学改革的必要性

针对当前单片机实训教学的现状，项目化教学改革对今后工程应用型人才培养具有重要意义。实训课程项目化打破了传统的知识体系结构，围绕具体的项目任务重组知识点，使学生以解决问题为目标，开展对理论知识的学习与思考，从而实现理论教学与实践教学的有机融合。而且项目化教学不仅带来实训课程的变革，同时也促使考核方式发生转变，真正将学生引入实践应用的轨道，让学生在工程应用的学习环境中实现快速成长。

第一，实现教学方式的根本改变。由于传统的单片机实训教学课程在与理论知识的协调配合、激发学生学习兴趣方面存在急需突破的瓶颈，项目化教学改革的实施显得尤为必要。在实训课程中以项目任务为载体，能够将一个任务中所含的知识点细分，让学生综合应用所学知识，降低学习难度。而且每一个新的任务都可以在原有任务基础上逐步增加难度，融合更多的理论知识，步步深入，实现教、学、做的一体化发展。特别是在项目化教学所提供的相对开放的环境，还有助于學生参与互动讨论与小组竞赛，真正从被动学习转为主动。

第二，提升学生的工程应用能力。《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》中也明确指出要推行项目教学，旨在为社会培养更多的应用型人才。传统实训教学模式下，采用固定硬件的实验箱容易束缚学生的设计创新活动，很大程度上只是作为一种验证性实验，让学生印证理论知识。项目化教学则打破了这种桎梏，能够让学生充分接触工程实践领域的具体任务，不断积累工程应用能力，另外还可借助计算机进行虚拟仿真，实现单片机系统的软、硬件协同设计，大大提高了综合实训课程的学习效率。

第三，促进学生学习观念的转变。按照以往的实训课程考核方式，学生参加实训练习更多是为了服务于期中期末考试，在准备考试过程中常常是被动学习，这也是单片机综合实训课程未能发挥应有效能的原因之一。通过项目化教学改革，不仅实训教学的内容和方式发生了根本转变，而且考核也需要围绕学生的动手操作进行评估，从而能够激发学生的学习潜能，使学生转变传统的学习观念，发挥自己的主观能动性，将理论知识应用到创造性的活动当中，在项目化教学中感受到自身的进步，增进学习信心。

3 单片机综合实训课程项目化教学改革的实践方向

为进一步推进单片机综合实训课程的项目化教学改革，高校应当深入开展实训基地建设，加强对实训项目的开发设计，并组织丰富的课外实践活动，改革以往的考核方式，为培养学生良好的工程实践能力提供有力的支持。

第一，实训基地建设。目前单片机实践教学的基本方式是以集成实验箱和实验指导书为基础，项目化教学改革实践对实训基地建设提出了更高的要求。高校应当以培养学生的动手应用能力为目标，根据以项目任务为核心的学习需求，打造创新实验室，让学生能够在更好的软硬件条件支持下，充分发挥创造力，加强实验探索，改变以往模式化的实验方式。因此，高校要全面布局实训基地内的单片机开发装置及虚拟实验软件，以确保学生获得充足的实践锻炼机会。

第二，项目任务策划。单片机综合实训课程向项目化教学的转变需要教师以具体的任务为基础，重组知识点，划分知识模块，所以项目任务策划也成为实训教学改革的重中之重。项目化教学的实施可以从一个具体的任务设定开始，将其进一步细分为若干知识模块，然后由学生以小组的形式探索并完成既定任务，最后教师带领学生进行项目总结。为此，教师应结合电子工业的实践，设计对学生具有吸引力的项目任务，例如教师可以选择彩灯控制器、温湿度测试仪、水箱水位控制系统等作为代表性的项目，鼓励小组成员共同探讨，协同合作，开展方案论证、方案实施、系统调试、实物展示等工作，最后形成原理图、元器件清单、程序清单以及实物照片等于一体的项目报告。endprint

第三，课外实践活动。对于单片机的原理与应用课程，单纯依靠综合实训课程培养学生的应用力和创造力还相对有限，以项目化教学

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为契机，激发学生的学习兴趣，促进学生广泛参与单片机课外实践活动，才能更好地为工程应用型人才培养奠定基础。借助单片机开发平台的支持，学生可以将课堂中相对困难的任务进行交流探讨，开展系统设计、编程调试、仿真验证、电路刻版等一系列活动。另外高校还可组建单片机兴趣小组，组织专题竞赛等，从而激励学生参与单片机项目化学习，提高动手操作能力，在实践活动中寻找到单片机学习的乐趣和真谛。

第四，改变考核方式。以往对单片机学习的考核主要分为期中和期末两次，并分占不同的比例，最后汇总为学生的科目总成绩。随着单片机综合实训课程的项目化教学改革，相应的考核方式也应当从终结性评价向过程性评价转变，通过对学生持续不断的能力考评，引导学生转变学习观念，更加关注工程应用能力的提升。高校应当在适当保留终结性考评占比的基础上，突出过程性评价所占比重，注重学生每次参加实训课程的表现，给予全方位多角度的评估以及鼓励。例如学生的自学能力、项目完成能力、创新能力、演示与表达能力等都应当作为考核的重要指标。

4 总结

现代工程对应用型人才的素质提出较高要求，学生在专业學习过程中尤其要注重工程素质的积累和提升。因此，高校专业课程的理论教学与实践活动需要实现有机联动，才能加深学生对理论知识的理解，进而培养学生的开发应用能力。单片机是应用电子技术专业的核心课程之一，通过项目化教学改革的实施，能够将理论知识融合到具体的实践问题当中，使学生立足工程应用的角度，提高分析问题和解决问题的能力，切实为今后步入工作岗位奠定基础。

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