基于产教融合的《单片机原理及应用》课程教学模式改革研究与实践

张子容

摘 要

本文结合《单片机原理及应用》课程教学中存在的一些问题，提出了基于产教融合的“双平台”教学模式改革的思路和实施方案，通过在实际教学中的运用以及取得的效果，阐释了如何将产教融合、校企合作切实有效地落实到专业课程的教学改革中来。

关键词

单片机;产教融合;双平台;教学模式

中图分类号： G642;TN303-4;O47-4        文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.09.013

1 背景分析

1.1 产教融合背景

2017年12月，国务院办公厅印发了《关于深化产教融合的若干意见》，2019年《国家职业教育深化改革实施方案》也相继出台，明确了职业教育在我国教育体系中的重要地位，指出了深化产教融合，产教融合是当前社会经济下高职教育发展的重要途径。深化产教融合，促进校企合作，应落实到专业课程建设中来，需要学校和企业共同搭建平台来开展实施。利用该平台，企业可以入驻学校，有助于实现企业职工的继续教育以及新产品开发和新工艺研究，学校也可去企业现场开展教学，派教师去企业参加实践锻炼，校企双方取长补短，资源共享，形成生产与教学相互融合。产教融合能推动学校加快“双师型”队伍建设，扎实开展学生识岗、跟岗、顶岗实习以及就业，实现专业结构优化调整，提高高素质技术技能人才的培养质量和办学水平，同时企业能够获取自身需要的人才，还能通过校企合作提高在职员工的职业素质和技能。

1.2 《单片机原理及应用》课程定位

根据我院人才培养方案，《单片机原理及应用》是机电一体化专业（群）的专业基础课。通过本课程的学习，要求学生会使用MCS-51/52 系列单片机进行产品设计，会使用C语言编写程序，能够从事电气自动化设备电子控制线路的设计、调试和检修，例如工控机控制系统、PLC设备、DCS设备、变频器、触摸屏、传感器监测设备等。前导课程有《电工电子技术》，后续课程是《机电设备安装与维修》、《顶岗实习》，对于电气电子行业高素质技术技能人才的培养起着重要的作用。

2 问题分析

2.1 教学内容不能紧跟岗位需求

《单片机原理及应用》传统教法，强调知识体系的完整性，先讲硬件结构，再讲指令和编程，系统扩展和串行接口，最后讲设计开发。过度强调理论知识原理概念的讲述，内容抽象，没有实际工作案例，高职学生学习的理解难度大，而且枯燥。即使有少量实验也是和理论教学分开进行，多为理论验证性实验，功能简单，滞后于企业真实岗位工作能力要求。

2.2 教学方法与手段单一

《单片机原理及应用》课程具有较强的应用型和实践性特点，与实际应用联系非常紧密。传统教学方式以理论讲授为主，老师讲述为主，教学方法和形式單一，学生处于被动接受状态。要学习单片机的软件、硬件知识和技能，单靠以讲授为主的教学模式显然不能适应当前高职学生的学情需要，并且不能很好地培养学生分析问题和解决问题的实际工作能力。

2.3 学生参与度低

以往，该课程使用的教学场景局限在传统教室，教具基本依靠多媒体和黑板，较少开展实训教学。学生在学习过程中感到枯燥乏味，难度大，听不懂，学习积极性不高，参与度低，甚至上课玩手机的想象屡见不鲜。

3 教学模式的改革实践

3.1 搭建基于产教融合的“双平台”

积极主动搭建“双平台"，一是指“学校+企业”两个参与教学过程的双主体;二是指“线上教学+线下教学”混合式教学的两个教学平台，双平台在教学实施过程中相辅相成、协同融合。

产教融合的《单片机原理及应用》课程线下课堂教学需要时间、资源相对集中，学生在学习中实际体验的是真实工作，进入这个阶段前要求学生具备任务获取、制定策略、实施、反馈的完整工作能力。通过线上网络教学平台，将教学资源、工作任务、实施要点、操作规程等推送给学生，让学生打好“提前量”。并通过线上教学平台反馈其完成质量，并将数据分类统计，教学团队老师根据该数据对知识点掌握情况提前了解，线下教学中对学生掌握薄弱的部分多讲解。线下教学是在校内理实一体化教室和校外实训基地共同开展的实施教学过程。

3.2 运用“双平台”改革实践教学各环节

（1）校企共同开发基于工作过程的项目化教学设计

在本课程改革与建设的具体实践中，教学团队通过市场调研，走访企业和“订单班”用人单位，搜集信息和资料。在该课程设计中，采用基于工作过程的项目化的教学方式展开教学，选择典型的具有实际应用性的项目任务作为学习内容，把典型项目与任务对教学内容进行整合，形成“教、学、做”为一体的理实相结合教学模式。课程团队一起制定基于合作企业的典型的具有实际应用性的岗位任务，开发出多个典型教学项目。每个项目中通过一个或多个工作任务来衔接教学知识点与技能点，这样，知识学习和能力培养都渗透到了每个项目任务的过程中。

（2）教学过程理实一体化

教学全过程都以企业产品生产的典型工作任务为载体，主要以“任务驱动法”来实施。授课时以“任务”引入，以实现“任务”为主线，将课程的知识点、技能点融入到任务中，将“理论”、“仿真”、“实操”融为一体，任务的实施为六个步骤：资讯→计划→决策 →实施→检查→评价。让学生在实践中学习理论知识，使所学的理论知识在实践中得以验证，同时又用理论指导实践，培养学生的操作技能，实现“教、学、做”一体。教学实施中并用讲授法、演示法、多媒体、练习法、分组讨论法等多种教学方法。

（3）“软件仿真”和“硬件制作”相结合，培养学生实作能力

利用仿真软件辅助教学，打破了上课时间和地点的局限，学生可以在课后学也可在教室之外学。利用Proteus与Keil uVision两种软件结合教学，丰富了教师的教学手段，学生能进行单片机系统软件的程序设计，又能进行单片机外围电路的设计连接，还能把程序载入电路仿真运行，验证工作结果，随时进行修改调整。另外，结合单片机开发板，要求学生自己动手焊接制作、调试，可加强学生对硬件电路的认识和手工焊接能力的锻炼，为今后学生自主开发、设计单片机应用系统奠定一定基础。同时，整个过程也符合实际生产流程。

（4）校企双方共同完成教学任务

我院与重庆市机器人与智能装备产业联合会建立了深入的校企合作关系，成立了一支结构合理的《单片机原理及应用》课程专兼职教学团队。教学团队分工合作，共承担教学任务，取长补短，使学生对本课程的知识和技能得到有效锻炼。在课程实施前，校企双方教师明确分工，互补互助，实施中随时沟通交流。企业教师对该课程开展针对性的讲座，承担实践性很强并需要实际生产经验的项目任务教学，或指导实训环节，企业兼职教师完成该课程教学学时量达到总课时量的三分之一。

（5）重构考核评价体系

改革传统的一张试卷定胜负的考核形式，课程改革考核采用“过程性评价+综合性项目评价”相结合的方式，评价方由校内教师、企业教师、学生本人、同学共同参与，考核指标包括了线上学习内容和线下学习内容。学生可通过线上教学平台提交报告或作业，或线下实施任务过程中的图片或视频。

4 结语

校企双方共同对教学内容、教学过程和教学方法都进行了产教融合的调整，校企双方共同参与教学全过程。教学内容结合了产品实例，教学场地扩展到了企业现场，教学方法结合了“线上+线下”混合教学法、任务驱动法、仿真教学法等多种教学方法。通过在17级和18级机电一体化技术专业班级中的改革实践，发现绝大多数学生能够积极主动地参与到学习中来，学习的自主性和参与度都得到了大大提高，并通过项目产品的制作让学生有真实的体验感、获得感和成就感，较好地培养了学生的实际应用能力、创新能力和职业素养。

参考文献

[1]兰子奇.产教融合背景下高职电气专业校企双元育人的探索与实践[J].黄冈职业技术学院学报，2019，21（6）：25-27.

[2]冯兴乐，张海鸥，孙朝云，屈八一.基于校企合作纵横管理的单片机教学改革[J].电气电子教学学报，2018，40（5）：61-64+74.