工程教育專業認證背景下單片機課程教學改革研究

金韋利+姜禮華

【摘要】從工程教育專業認證的基本理念及要求出發，針對單片機課程特點及專業培養目標，改革課程的理論及實踐教學體系，搭建網絡教學平臺、改革考評機制凸顯過程性評價，健全跟蹤反饋機制促進教學質量可持續發展，以提高學生的實踐操作能力，增強其就業競爭力、培養滿足相關專業領域需求的創新型應用人才。

【關鍵詞】單片機 教學改革 工程教育專業認證 Protues

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）46-0221-02

2006年6月我國加入了《華盛頓協議》，成為該協議簽約成員，標志著具有國際實質等效的工程教育專業認證在我國正式啟動，工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保證制度，其構建我國工程教育的質量監控體系。工程教育專業認證強調以學生為中心、面向全體學生，以學生為本、以學生學習產出為導向，強調教育質量的持續改進和學生具備設計及實施工程實驗、創新的能力。

一、單片機課程教學現狀

單片機技術的出現是近代計算機技術發展史上的一個重要里程碑，其應用越來越廣泛。

但目前本校單片機課程教學仍采用傳統的教學模式，盡管該教學方法使得課程知識系統性較強，但長時間教師主體式灌輸教學導致學生學習興趣不高，且由于各次課上內容沒有及時實踐消化，使得理論教學效果偏差。理論基礎薄弱導致學生實驗課上無從下手，更不用談創新！顯然，如此課程教學效果與工程教育專業認證的合格評價要求背道而馳，因此，課程教學改革是必然要求。

二、以專業認證為背景，對單片機課程教學進行如下改革

（1）以學生為中心，以“產出導向”設計梯級教學項目實施課堂教學。

研究工程教育專業認證的通用標準、電氣類專業的補充標準、學校的辦學思想和辦學定位、電氣類專業的行業需要，以專業培養目標和畢業要求為導向，依據“單片機原理及應用”課程教學大綱，以課程總體的知識目標及能力目標設計梯級教學項目，以項目的完成為單位實施課堂教學，并將課堂教學全部安排在實驗室進行。

實施課堂教學時教師應依據每次課的具體知識及能力目標選取教學項目，然后通過多媒體課件對項目進行剖析，分解出所需知識點并進行重難點點撥，接著通過Protues仿真軟件演示項目的預期結果，之后讓學生以2人為一組完成項目，每次課結束前10分鐘對各組的項目結果進行驗收并打分。如果學生課上的完成情況不理想，課下可自行仿真完善，并通過網絡將結果提交給教師，教師據此更新分數。課堂教學的實施流程如圖1所示。

（2）更新實踐教學設備、編寫實驗教學指導書，構建階梯式實踐教學體系，提高學生的實踐及創新能力。

現階段我校單片機實踐教學主要有課內實驗和課程作業，課內實驗主要是在實驗箱完成基本的驗證性軟硬件實驗；而由于實驗設備受限，課程作業大多僅采用Protues仿真。但基于單片機課程自身設計性、應用性較強的特點，目前課程實踐環節遠不能滿足畢業要求、培養目標所需。因此，依據工程教育專業認證的合格評價原則，應更新實踐教學設備，重新編寫實驗教學指導書。

實驗課內容主要是在實驗箱調試完成，若學生課上沒有及時完成或消化相關內容，可自行通過Protues仿真進行虛擬實驗以鞏固相關內容。此外，學生也可逐次參與第二課堂、選修單片機課程作業、參加電子設計大賽等學科競賽、參與校企合作實訓等階梯式實踐教學訓練提高自己的實踐及創新能力，為專業學習打下堅實的知識及能力功底。階梯式實踐教學體系及實驗教學內容設置分別如圖2及圖3所示。

（3）以專業認證合格評價為指導，搭建網絡學習支撐平臺、改革考核評價體系。

高質量的課程教學離不開優良的網絡平臺支持，根據工程教育專業認證的合格評價原則，在三峽大學求索學堂建立“單片機原理及應用”課程教學網站，建立集教學、自學、交流、服務、管理等功能于一體的在線教學平臺。該平臺應包括課程門戶、教學資源、實踐教學、在線互動及系統管理等多個模塊。在資源管理上采用共享共建機制，學生既是信息的使用者，又是信息的提供者，并通過考核機制激勵學生參與網絡互助、資源上傳和協助學習。平臺還應提供課程BBS、課后答疑、作業提交、興趣討論組等多種形式的師生及生生交流渠道，為學生的在線自主學習提供全面的信息支持。

隨著課程教學方式的改變，考核評價體系必須更為綜合及多元化，應尤為重視過程考核。新的教學考核由以下幾部分構成：1）APP考勤成績占總成績的10%，主要是監督學生按時上課；2）項目考核成績占總成績的30%，由教師評價成績和設計報告成績組成；3）網絡學習與實驗成績占總成績的20%，考核學生的網絡學習活躍度（如討論參與度、資料上傳、網絡作業）及實驗學習效果；4）末考成績占總成績的40%。新的考評體系注重過程評價，而淡化卷面考試成績，加強學生自主學習及協助學生中的交流合作、工程素養等方面的能力考核。

（4）健全跟蹤反饋機制，促進課程教學質量的可持續發展。

依據工程教育專業認證的持續發展及改進機制，建立完善的課程教學跟蹤評價反饋機制，將往屆學生的總體學習結果、對畢業從事單片機及嵌入式系統開發學生進行的定期有效跟蹤與評估，反饋到單片機課程教學中，及時改進與完善課程教學，達到教學質量可持續發展的目的。

三、總結

單片機課程集實踐性、技能性、應用性為一體，其用途越來越廣泛。以工程教育專業認證的基本理念和要求為導向、以培養學生較高的實踐能力為宗旨、以增強學生社會競爭力為目標，從理論及實踐教學、考評體系、跟蹤健全反饋機制等方面對課程教學進行了相關改革，以培養高能力、高水平的創新人才，滿足當今社會對單片機等嵌入式技術人才的強烈需求。

參考文獻：

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[3]王東霞，溫秀蘭，黃家才，盛黨紅.中國現代教育裝備[J].2016（11）：32-34.

作者簡介：

金韋利（1984.7-），女，河南潢川人，三峽大學電氣與新能源學院，工學碩士，講師，研究方向：測控技術、機械手控制技術。endprint