微機課程“賽課結合”教學模式探索與實施

【摘要】《微型計算機原理及接口技術》是自動化等專業中一門實踐性很強的課程，側重于學生軟件編程和硬件接口擴展能力的培養。而各種科技競賽是培養學生創新意識、提高實踐能力的有效形式。因此結合微機課程特點，將“賽課結合”的教學模式引入微機課程教學實踐，實踐證明該方案在培養學生實踐動手能力方面效果顯著。

【關鍵詞】科技競賽 賽課結合 教學模式 實踐能力

【基金項目】東北電力大學教改基金項目（項目編號：J201420）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）04-0255-01

“微型計算機原理及接口技術”是自動化、計算機科學等電類專業的一門專業必修課，目的在于使學生掌握單片機的基本原理和外部擴展能力。早期教學環節主要包含理論授課、課堂實驗和課后設計，由于受實驗場所、設備等多方面因素的限制，學生無法進行硬件電路設計、PCB制作及焊接、軟件設計和系統調試等完整的單片機應用系統的開發全過程。實驗環節也基本上以驗證性實驗為主，學生不具備獨立思考和實際動手設計的機會，嚴重制約了學生實踐能力的提高和創新意識的培養。

為了改善課程教學效果，各高校都積極鼓勵學生參與創新性的實踐活動，以加強學生實際動手能力的培養以及創新思維的形成。早期創新實踐活動的開展通常都是精英式教育，參加科技類競賽的學生都是學有余力、并且在某些方面具有突出能力的學生，而對于普通學生，通常很難有參加競賽的機會。為了給廣大學生搭建一個鍛煉和展示自我能力的平臺，全面開展大學生科技創新活動，2003年“賽課結合”教學模式首先在清華大學電設大賽中采用后[1]，該教學模式被較多的教學單位采用[2-4]。“賽課結合”教學模式既體現了競賽過程中的趣味性、刺激性和競爭性；還體現了課程教學過程中的系統性、規范性和知識性，將競賽和課程有機結合，兼顧競賽的參賽結果和課程的學習過程。

一、賽課結合實施基礎

隨著科學技術的不斷發展，社會對自動化專業人才的要求也日益提高。要求高等學校的工科學生，尤其是自動化專業的學生，必須具有良好的實踐能力，創新能力和綜合設計能力。2007年依照學校學生科技創新實踐活動工作部署，自動化工程學院開始探索學生創新實踐基地建設，經過近6年的創新教育實踐，大批學有余力的學生在基地得到極大的鍛煉，也取得良好的效果。2012年“自動化大學生創新實踐基地”獲批“校級實踐創新示范基地”單位，為了讓廣大學生都能積極參與課外科技活動，提高學生受益面。正是在這樣背景下，結合學校“十二五”本科教學改革與建設272工程，提出了微機類課程“賽課結合”教學模式改革。

二、賽課結合嘗試

賽課結合的目的就是打破傳統的教學模式，進一步培養學生軟硬件知識綜合應用能力，在作品的制作過程中逐漸提高學生實踐能力，同時作品由多個同學共同完成，對學生的團隊協作和社交組織能力也有極大的鍛煉。

1.賽課結合選題

選題時緊貼各類科技競賽，將校內賽作為省級、國家級競賽的選拔賽。同時綜合考慮學生能力和專業特色，適當降低難度。為了增加競賽時的趣味性和觀賞性，目前選題方面主要有電子設計競賽、智能車競賽、雙足競走機器人、舞蹈機器人四類。

2.教學形式組織

在課程教學組織上，根據學生作品制作的不同階段，組織相關教師開展各種專題講座，目前主要開展相關講座有“賽課結合概述與安全管理”、“電子元器件基礎知識培訓”、“電路焊接與制作工藝培訓”、“傳感器原理與應用培訓”、“電路設計、調試與仿真培訓”、“Protel/Proteus 應用培訓”、“電機控制與驅動培訓”、“控制算法的MCU實現培訓”。組織相關教師設計開發雙足競走機器人套件和車模套件，購買飛思卡爾智能車模和舞蹈機器人套件等，并設計開發了競賽專用的硬件平臺。進行了賽課結合相關文檔、資源庫等開發，搭建了網絡教學輔助學習平臺，實現教師、學生的網絡答疑和互動。

3.競賽形式組織

賽課結合競賽形式上以創新團隊的形式進行組隊，每個團隊學生限制為3人，可院內自由組隊。競賽項目和傳統的課程實驗項目不同，其涉及的知識點范圍更廣，需要學生對競賽的廣度、深度和難度進行分析。需要查閱相關資料進行自主學習，從而得出解決實際問題的方法和思路，更重視理論知識的實踐應用，因此對學生技術含量要求更高。競賽過程中，教師應當充分尊重學生的創意和想法，從而鍛煉學生的創新能力，團隊通過作品制作、調試和競賽的過程逐步提升學生的創新意識。

4.賽課結合擴展

Proteus應用工程師（PAEE）認證作為一個國際認證標準，得到國內外大型企業廣泛認同，是具備硬件電路設計、系統調試與測試及處理器編程調試能力的證明。通過校企合作的方式，發揮企業優勢，校內完成學生的社會資格認證，既保證了學生實踐創新能力的培養，又可提高學生的就業核心競爭力。因此通過賽課結合改革和PAEE培訓的開展，實現了“競賽激發學習興趣，學習培養實踐能力，能力提升競賽成績”的教學與競賽的互動和良性循環的同時，進行校企合作，發揮企業優勢，校內完成社會資格認證，實現“教學-競賽-認證”立體化同步進行，保證學生實踐創新能力和學生就業核心競爭力的全面提升。

三、賽課結合成果

2012年自動化大學生創新實踐基地被遴選為“東北電力大學大學生實踐創新示范基地”后，開始探索微機類課程“賽課結合”教學模式。經過近3年的努力，共獲批院、校、省三級課外科技創新等實踐項目120余項，公開發表論40余篇，出版教材4部，同時，在大學生電子設計競賽、智能車競賽、機器人公開賽，挑戰杯課外科技作品大賽等知名賽事中，共獲得省級以上獎項60余項，其中國家級獎項37項。學生受益面廣，效果良好。

四、結論

本文針對微機課程特點，形成了微機課程“賽課結合”的教學模式和方法改革的具體思路，并將“賽課結合”的教學模式引入微機課程教學實踐，實踐效果證明該方案在培養學生實踐動手能力方面效果顯著。為了進一步提高學生就業核心競爭力，研究與分析PAEE認證體系，探索校企合作的模式以及電子工程師資格認證運行和管理方法。

參考文獻：

[1]王宏，吳文虎.清華實踐教學“賽課結合”新思路[J].計算機教育，2006，（7）：10-12.

[2]胡軍，夏英，王國胤.“賽課結合”在數據庫原理實踐教學中的探索[J].實驗室研究與探索，2007， 26（12）：267-269.

[3]伍銀波，施金鴻.賽課結合理念在智能建筑工程人才培養中的實踐[J].中國教育技術裝備，2014，（24）：103-104

[4]閔玉堂，汪小燕，楊小獻.課賽結合的電子線路設計與測試教學[J].電氣電子教學學報，2013，35（5）：100-102.

作者簡介：

蘭建軍（1977-），男，福建邵武人，講師。