以工作過程為導向培養創新型高技能人才的實踐探索——以單片機應用設計與制作課程為例

王 平

（揚州工業職業技術學院，江蘇 揚州 225127）

單片機應用課程是一門電子電氣類跨專業的核心課程，對學生的職業技能培養起到主要的支撐作用。為了更好地服務區域經濟發展，實現高職院校創新型高技能人才培養目標的要求，我們近年來一直在探求單片機課程教學的新理念、新方法和新的教學手段。來源于德國的基于工作過程導向的教學改革，根據企業崗位的工作任務、工作過程設計課程教學，注重學生的綜合職業能力的培養。我們在單片機課程的教改中，采用了這種以工作過程為導向的教學改革，經過實踐和探索，在培養創新型高技能人才方面取得了顯著的成效。

一、以工作過程系統化引導課程改革

2008年10月，基于工作過程系統化的“單片機應用設計與制作課程設計”教改課題被批準為學院教學改革課題。在課題的研究過程中，我們采用基于工作過程系統化的方法進行單片機課程的教學改革，課程開發設計的步驟為：企業市場調研→分析職業崗位群工作任務→分析歸納確定典型工作任務→分析研討確定學習領域課程→學習情境設計。課程開發設計過程如圖1所示。

圖1 基于工作過程的單片機課程教改示意圖

（一）根據人才培養目標和職業崗位，注重實踐和創新，設計教學過程

根據應用電子、電氣自動化技術等專業的人才培養目標，針對電子電氣類企業的相關工作崗位，以職業能力培養為重點，與行業企業合作，從單片機應用產品設計與制作的方案設計、軟硬件設計、裝調測試等典型工作任務分析入手，編制《單片機應用設計與制作》課程標準。

以綜合職業能力培養為重點，注重學生創新能力的培養，通過與行業企業合作，分析職業工作過程，整合典型工作任務，選擇具有典型工作過程特征、符合教育教學原理及包含專業知識的工作任務作為課程載體，綜合實際工作過程和完整思維過程訓練設計學習情境。學習情境的設計類型從封閉型、開放型直到開放創新型，體現職業性、實踐性和創新性的要求，學習情境的設計如圖2所示。

圖2 學習情境的設計

（二）編寫基于工作過程系統化的學習領域課程教材

通過對職業工作過程的分析，編寫出具有學習目標、學習和工作內容的學習領域課程教材，以任務作為課程的載體組織教學內容，每個學習情境確定學習情境任務描述、學習目標、學習與工作內容和學業評價要求。教材的主要特點：

1.工學結合，以工作任務組織教與學。以任務為導向，將工作與學習相結合，既能通過學習性任務系統地學習單片機的知識，又能通過學習和工作的過程得到綜合能力的培養和訓練，教材的內容和編排體現了工學結合的職業教育特征。

2.依據職業工作任務，設計學習情境。根據職業工作任務的分析和歸納，按照職業工作過程和學習認知規律，根據教育教學原理，設計了6個學習情境，6個學習情境的工作任務來源于實際的職業工作任務，具備了典型工作過程的工作要素。

3.根據職業崗位需求，采用以匯編為基礎，以C語言為主的編程語言。在目前實際的單片機開發應用工作中，C語言以優良的可讀性，便于改進、擴充和移植，便于合作編程，成為目前單片機開發和應用的主要語言，但在一些實時性要求較高的應用和一些小型應用項目中，匯編語言仍然是很有效的編程語言，所以本書的單片機應用以C語言為主要編程語言，以匯編語言為要求基本掌握的編程語言，避免學生學完單片機課程后，卻看不懂單片機的指令系統。以C語言為主，基本掌握匯編語言的學習方式，適應職業崗位的實際工作需求。

4.基于Keil和Proteus的開發仿真平臺。Keil是目前職業崗位應用最多的MCS-51系列單片機軟件開發平臺，集成了文件編輯、項目管理和軟件調試等多種功能，Proteus是一款功能很強的EDA工具軟件，在單片機應用電路的仿真中具有突出的優勢，將Keil開發軟件和Proteus仿真軟件結合應用，可以實時、動態地模擬單片機系統的動作，本課程所有任務和案例的程序和電路原理圖都通過了Keil的項目編譯和Proteus的仿真驗證。

（三）具有豐富的現代教學手段的情境教學實驗室的建設及實踐教學

建立了三個能滿足學習情境教學和實訓工作要求的理實一體的單片機多媒體網絡教室，配備了能夠進行學習情境教學要求的實訓設備；建立了能滿足開放型創新實踐教學的創新工作實驗室。在經過教改建設后的單片機實驗室，實現了理論知識的學習、虛擬實驗和實物電路的實驗能夠在同一教室進行的實驗室教學和實踐教學相結合的模式。為實現職業教育課程的目標，學習的內容是工作過程，而通過工作過程為實踐教學創造了良好的條件。

在校外實訓基地實踐教學方面，與揚州的多家企業建立了穩定的校企合作關系。通過合作，這些企業逐步成為學生和單片機課程教師參與單片機課程創新實踐、參與行業企業創新實踐的實訓基地。

二、培養單片機應用創新型高技能人才取得豐碩成果

通過以工作過程系統化為導向的單片機課程的教學改革，收到了明顯的效果，學生學習的興趣提高了，應用單片機的能力也有了顯著的提高；應用單片機技術進行課程設計、畢業設計和創新設計的學生越來越多。自單片機課程啟動以工作過程系統化為導向的課程改革以來，每學年有400名左右的大二、大三的學生學習單片機應用，有越來越多的學生應用單片機技術進行畢業設計、參加大學生實踐創新訓練計劃，其中獲得多項省級、學院級大學生實踐創新訓練計劃立項和省級院級優秀畢業設計。

特別是在“全國電子專業人才設計與技能大賽”活動中多人次取得優秀成績，這項活動是為了推動高校教學改革，培養大學生的創新意識和工程實踐素質，由工業和信息化部人才交流中心舉辦的，我系學生在“單片機設計與開發”中獲得全國二等獎1名，全國三等獎2名，江蘇一等獎2名，二等獎2名，三等獎5名和多名優秀獎。

三、教科研工作取得顯著成績

通過以工作過程系統化導向的教改教研活動，鍛煉培養了一支教育教學理念先進、實踐操作能力強、教學水平較高、專業素質好的教師隊伍。編寫由清華大學出版社出版的工學結合模式、21世紀高職高專規劃單片機應用教材一部，《單片機應用設計與制作》教材被立項為學院精品教材。多名老師在指導學生參與技能競賽中成績突出，獲得省級和全國性獎勵。此外單片機課程教學團隊在培養單片機應用創新型技能人才的同時，積極主動地開展教學和科研工作，獲得過多次學院、省和全國性的獎勵，主持了多項教科研項目，在多種專業學術期刊發表了10多篇和單片機應用相關聯的教科研論著。

［1］ 姜大源，吳全全.當代德國職業教育主流教學思想研究［M］.北京：清華大學出版社，2007.

［2］ 趙志群.職業教育與培訓學習新概念［M］.北京：科學出版社，2003.

［3］ 王平.單片機應用設計與制作［M］.北京：清華大學出版社，2012.