校企合作模式下汽車單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)實踐探索

張 琦，孟俊煥，朱恒偉，吳延霞，馬洪新

（德州學(xué)院 汽車工程學(xué)院，山東 德州 253023）

1 課程知識體系的整合

汽車單片機(jī)技術(shù)課程的知識點包括硬件和軟件兩大部分，知識點涉及電工電子、C語言、匯編語言、汽車電子、控制技術(shù)等方面，相關(guān)的概念和術(shù)語很多，如不能對其進(jìn)行有關(guān)聯(lián)性的梳理和整合是很難系統(tǒng)掌握和靈活應(yīng)用。傳統(tǒng)教學(xué)步驟是先從單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)開始介紹，包括單片機(jī)的硬件組成及引腳功能，學(xué)生在沒有接受過單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計之前直接學(xué)習(xí)這部分將很有難度。然后講匯編程序及應(yīng)用或C51程序設(shè)計及應(yīng)用的軟件系統(tǒng)，沒有較好計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)生學(xué)起來非常吃力。所以，對汽車單片機(jī)技術(shù)課程知識體系的整合非常必要，也是提高課程教學(xué)效果和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的前提。

汽車單片機(jī)技術(shù)課程的知識體系整合要先易后難，逐步深入。首先是基礎(chǔ)知識的儲備，這是學(xué)好汽車單片機(jī)的必備內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、汽車單片機(jī)的基本概念和應(yīng)用背景，內(nèi)容組織上以簡單的應(yīng)用實例引入開始。例如，開始授課時先給學(xué)生演示單片機(jī)控制交通信號燈的仿真實例，通過仿真過程啟發(fā)學(xué)生交通信號燈控制的邏輯，其實就是單片機(jī)執(zhí)行程序的過程，執(zhí)行程序控制與交通信號燈相連接的單片機(jī)引腳電平的高低，可以幫助學(xué)生消除單片機(jī)難學(xué)的疑慮。然后介紹單片機(jī)能夠工作的基本條件，也即是單片機(jī)最小系統(tǒng)的知識。通過使用單片機(jī)控制一個發(fā)光二極管的亮滅引出單片機(jī)引腳及I/O口的含義，編程實現(xiàn)單片機(jī)控制多個發(fā)光二極管的亮滅，也即流水燈的顯示，編寫簡單程序控制單片機(jī)實現(xiàn)多種流水燈顯示的效果。學(xué)生要能在此過程中多次練習(xí)并真正掌握，必須從獨立書寫簡單控制程序開始。這部分內(nèi)容學(xué)習(xí)的成效直接影響單片機(jī)的中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串行口等知識點的學(xué)習(xí)。這種整合的方式類似案例式教學(xué)，以實際工程應(yīng)用引入知識點，但又比案例式教學(xué)更系統(tǒng)和完整，有很好的銜接效果。同時在訓(xùn)練中給學(xué)生更多啟發(fā)性的思考，并引導(dǎo)學(xué)生親自動手去完成，讓知識點具有關(guān)聯(lián)性、完整性、層次性。

2 教學(xué)方法的創(chuàng)新

課程知識體系整合后要有與之相應(yīng)的教學(xué)方法。傳統(tǒng)的理論主導(dǎo)的教學(xué)方法很難達(dá)到理想的教學(xué)效果，要讓創(chuàng)新的教學(xué)方法貫穿課堂始終。課堂教學(xué)方法采用案例式教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)、實驗式教學(xué)和綜合應(yīng)用設(shè)計。①案例式教學(xué)的關(guān)鍵是案例的選取，既能直觀表達(dá)其實現(xiàn)的效果，又能夠完整包含所要學(xué)習(xí)的知識點，這其中包含對內(nèi)容整合的操作實踐。以汽車智能轉(zhuǎn)向燈的控制為例，通過I/O口控制發(fā)光二極管的亮、滅及閃爍實現(xiàn)轉(zhuǎn)向燈的功能。這個實例中包括I/O口的結(jié)構(gòu)與功能、單片機(jī)最小系統(tǒng)、基本程序編寫、引腳控制等內(nèi)容，在應(yīng)用過程中掌握起來就會容易很多。②引導(dǎo)式教學(xué)也即啟發(fā)式教學(xué)，在教學(xué)中經(jīng)常有計劃的啟發(fā)學(xué)生去思考，活學(xué)活用，舉一反三。以流水燈為例，流水燈的顯示包括從上向下、從下向上、交替閃爍等各種實現(xiàn)方式，啟發(fā)學(xué)生動手編程控制流水燈實現(xiàn)各種形式的顯示效果，學(xué)生通過這樣額反復(fù)練習(xí)，不僅提高了學(xué)習(xí)積極性，更重要的是能夠掌握程序控制和調(diào)試的思路。③實驗式教學(xué)就是打破傳統(tǒng)的在固定的實驗箱上面完成設(shè)計好的實驗項目的單片機(jī)實驗教學(xué)方式，改變傳統(tǒng)驗證性實驗內(nèi)容，把實驗以作業(yè)的形式布置，課堂上講到的內(nèi)容在實驗作業(yè)中得到拓展和鞏固，學(xué)生課下通過講義、網(wǎng)絡(luò)資源和討論等方式完成作業(yè)，提高了學(xué)習(xí)興趣和動手能力。實驗內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)邏輯運(yùn)算、接口應(yīng)用、中斷、數(shù)碼顯示、鍵盤和定時器等，內(nèi)容上要易于操作，既是復(fù)習(xí)鞏固課堂知識的作業(yè)又是動手操作的實驗。④綜合應(yīng)用設(shè)計是較高層次的學(xué)習(xí)要求，目的是綜合應(yīng)用單片機(jī)的知識內(nèi)容，類似于傳統(tǒng)課程的課程設(shè)計，在實現(xiàn)形式上比傳統(tǒng)課程設(shè)計更簡單和靈活，是學(xué)生前面所學(xué)知識的獨立綜合運(yùn)用。課堂教學(xué)上不拘形式，不依賴傳統(tǒng)授課，但其完成過程又和課堂教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)，有分組討論，有互動環(huán)節(jié)等。因此稱之為設(shè)計應(yīng)用式教學(xué)。根據(jù)整合的教學(xué)內(nèi)容的要求，規(guī)劃合理的設(shè)計主題，難易適中，有層次感，讓學(xué)生能在規(guī)定的時間內(nèi)獨立完成，培養(yǎng)其工程設(shè)計的意識和思想。

3 健全課程考核機(jī)制

課程考核的目的是檢驗學(xué)生對課程知識掌握的程度。傳統(tǒng)平時成績+期末考試的考核方式很難真正檢驗出學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，更難以體現(xiàn)出課程的應(yīng)用性和創(chuàng)新性，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也難調(diào)動起來。通過課程考核改革，課程總成績中期末考核占40%，平時成績占10%，實驗考核占30%，課程綜合應(yīng)用設(shè)計占20%。這樣就把課程改革的內(nèi)容在考核方式上體現(xiàn)出來，降低期末考核比重，增加到課程的綜合應(yīng)用設(shè)計中，既能統(tǒng)籌理論知識的掌握水平，又能兼顧實踐環(huán)節(jié)的考查。這種考核機(jī)制能夠體現(xiàn)出課程的應(yīng)用性，更好地服務(wù)于人才培養(yǎng)方案中能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)的達(dá)成度。另外，鼓勵學(xué)生利用所學(xué)單片機(jī)知識積極參與大學(xué)生科技創(chuàng)新活動，參加各類科技競賽，以此鍛煉學(xué)生的動力能力，拓寬專業(yè)視野，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，提高工程應(yīng)用能力。

4 結(jié)語

校企合作教學(xué)模式下的課程改革是人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要保障，對各門專業(yè)課程有針對性的科學(xué)合理的推進(jìn)教學(xué)改革，有助于顯著有效提高改革效果。汽車單片機(jī)技術(shù)課程理論概念抽象，實踐環(huán)節(jié)要求高，通過課程體系整合、教學(xué)方法的創(chuàng)新和健全課程考核機(jī)制，不斷提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生獨立解決工程問題的能力和團(tuán)隊協(xié)作的意識。

［1］楊華勇，張煒，吳藍(lán)迪.面向中國制造2025的校企合作教育模式與改革策略研究［J］.高等工程教育研究，2017，（3）：60-65.