校企合作模式下汽车单片机技术课程教学实践探索

张 琦，孟俊焕，朱恒伟，吴延霞，马洪新

（德州学院 汽车工程学院，山东 德州 253023）

1 课程知识体系的整合

汽车单片机技术课程的知识点包括硬件和软件两大部分，知识点涉及电工电子、C语言、汇编语言、汽车电子、控制技术等方面，相关的概念和术语很多，如不能对其进行有关联性的梳理和整合是很难系统掌握和灵活应用。传统教学步骤是先从单片机硬件结构开始介绍，包括单片机的硬件组成及引脚功能，学生在没有接受过单片机应用设计之前直接学习这部分将很有难度。然后讲汇编程序及应用或C51程序设计及应用的软件系统，没有较好计算机技术基础的学生学起来非常吃力。所以，对汽车单片机技术课程知识体系的整合非常必要，也是提高课程教学效果和调动学生学习积极性的前提。

汽车单片机技术课程的知识体系整合要先易后难，逐步深入。首先是基础知识的储备，这是学好汽车单片机的必备内容。这部分内容包括数字逻辑基础、汽车单片机的基本概念和应用背景，内容组织上以简单的应用实例引入开始。例如，开始授课时先给学生演示单片机控制交通信号灯的仿真实例，通过仿真过程启发学生交通信号灯控制的逻辑，其实就是单片机执行程序的过程，执行程序控制与交通信号灯相连接的单片机引脚电平的高低，可以帮助学生消除单片机难学的疑虑。然后介绍单片机能够工作的基本条件，也即是单片机最小系统的知识。通过使用单片机控制一个发光二极管的亮灭引出单片机引脚及I/O口的含义，编程实现单片机控制多个发光二极管的亮灭，也即流水灯的显示，编写简单程序控制单片机实现多种流水灯显示的效果。学生要能在此过程中多次练习并真正掌握，必须从独立书写简单控制程序开始。这部分内容学习的成效直接影响单片机的中断系统、定时器/计数器、串行口等知识点的学习。这种整合的方式类似案例式教学，以实际工程应用引入知识点，但又比案例式教学更系统和完整，有很好的衔接效果。同时在训练中给学生更多启发性的思考，并引导学生亲自动手去完成，让知识点具有关联性、完整性、层次性。

2 教学方法的创新

课程知识体系整合后要有与之相应的教学方法。传统的理论主导的教学方法很难达到理想的教学效果，要让创新的教学方法贯穿课堂始终。课堂教学方法采用案例式教学、引导式教学、实验式教学和综合应用设计。①案例式教学的关键是案例的选取，既能直观表达其实现的效果，又能够完整包含所要学习的知识点，这其中包含对内容整合的操作实践。以汽车智能转向灯的控制为例，通过I/O口控制发光二极管的亮、灭及闪烁实现转向灯的功能。这个实例中包括I/O口的结构与功能、单片机最小系统、基本程序编写、引脚控制等内容，在应用过程中掌握起来就会容易很多。②引导式教学也即启发式教学，在教学中经常有计划的启发学生去思考，活学活用，举一反三。以流水灯为例，流水灯的显示包括从上向下、从下向上、交替闪烁等各种实现方式，启发学生动手编程控制流水灯实现各种形式的显示效果，学生通过这样额反复练习，不仅提高了学习积极性，更重要的是能够掌握程序控制和调试的思路。③实验式教学就是打破传统的在固定的实验箱上面完成设计好的实验项目的单片机实验教学方式，改变传统验证性实验内容，把实验以作业的形式布置，课堂上讲到的内容在实验作业中得到拓展和巩固，学生课下通过讲义、网络资源和讨论等方式完成作业，提高了学习兴趣和动手能力。实验内容涵盖数据传送、算术逻辑运算、接口应用、中断、数码显示、键盘和定时器等，内容上要易于操作，既是复习巩固课堂知识的作业又是动手操作的实验。④综合应用设计是较高层次的学习要求，目的是综合应用单片机的知识内容，类似于传统课程的课程设计，在实现形式上比传统课程设计更简单和灵活，是学生前面所学知识的独立综合运用。课堂教学上不拘形式，不依赖传统授课，但其完成过程又和课堂教学内容密切相关，有分组讨论，有互动环节等。因此称之为设计应用式教学。根据整合的教学内容的要求，规划合理的设计主题，难易适中，有层次感，让学生能在规定的时间内独立完成，培养其工程设计的意识和思想。

3 健全课程考核机制

课程考核的目的是检验学生对课程知识掌握的程度。传统平时成绩+期末考试的考核方式很难真正检验出学生学习的效果，更难以体现出课程的应用性和创新性，学生学习的积极性也难调动起来。通过课程考核改革，课程总成绩中期末考核占40%，平时成绩占10%，实验考核占30%，课程综合应用设计占20%。这样就把课程改革的内容在考核方式上体现出来，降低期末考核比重，增加到课程的综合应用设计中，既能统筹理论知识的掌握水平，又能兼顾实践环节的考查。这种考核机制能够体现出课程的应用性，更好地服务于人才培养方案中能力目标和素质目标的达成度。另外，鼓励学生利用所学单片机知识积极参与大学生科技创新活动，参加各类科技竞赛，以此锻炼学生的动力能力，拓宽专业视野，培养学生的工程意识，提高工程应用能力。

4 结语

校企合作教学模式下的课程改革是人才培养质量的重要保障，对各门专业课程有针对性的科学合理的推进教学改革，有助于显著有效提高改革效果。汽车单片机技术课程理论概念抽象，实践环节要求高，通过课程体系整合、教学方法的创新和健全课程考核机制，不断提高学生学习的积极性，培养学生独立解决工程问题的能力和团队协作的意识。

［1］杨华勇，张炜，吴蓝迪.面向中国制造2025的校企合作教育模式与改革策略研究［J］.高等工程教育研究，2017，（3）：60-65.