單片機與嵌入式系統課程模塊化教學方案在高職本科教育中的實施

甄久軍 王曉勇 楊戰民

摘 ?要 針對高職本科的教育目標和“單片機與嵌入式系統”理論性與實踐性強、課程難學的特點，提出一種課程模塊化的教學方案，是在模塊化教學理論基礎上的一種創新，是知識結構模塊化、課堂教學模塊化、學習時間模塊化、不同學生模塊化的總稱。它解決了課程技能點多、知識點雜，對于很多學生來說學起來困難，隨著課程的深入會有越來越多學生放棄學習的問題。方案降低了課程的學習難度，提高了學生的學習信心，顯著提高了課程教學質量。

關鍵詞 單片機與嵌入式系統;高職本科教育;模塊化教學;教學方案

中圖分類號：G712 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）18-0065-03

Implementation of Modular Teaching Program of SCM and Em-

bedded System in Higher Vocational Undergraduate Education//ZHEN Jiujun， WANG Xiaoyong， YANG Zhanmin

Abstract Aiming at the goal of higher vocational undergraduate edu-

cation and the characteristics of SCM and Embedded System curri-culum， a modularized teaching program is put forward. It is a kind of

innovation on the basis of the modular teaching theory， which is the modularization of the knowledge structure， the modularization of the

classroom teaching， the modularization of the learning time and the modularization of different students. It can solve problems that the curriculum containing miscellaneous skill points and knowledge points is difficult for many students to learn; with the deepening of the course will be more and more students give up learning. The pro-

gram can reduce the difficulty of the learning of the curriculum， im-prove the students learning confidence， and significantly improve the quality of the curriculum teaching.

Key words MCU and embedded system; higher vocational under-graduate education; modular teaching; teaching program

1 方案實施的背景與動因

高職本科教育的目標是培養面向企業一線的高級技術技能型人才，理論教學以必需、夠用為度，重點強調學生的實際技術運用與動手能力。按照這一培養目標，高職本科在培養學生的教學模式上應與普通本科及高職專科有較大不同，否則很容易將學生培養成本科教育的“壓縮版”，或高職專科的“延長版”，最終導致高職本科教育的失敗。

“單片機與嵌入式系統”是一門理論性和實踐性都非常強的課程，是自動控制、機電一體化等多個專業的必修課，對于學生工程思維能力和解決技術問題能力的培養，對于學生順利升學、就業具有重要作用。但“單片機與嵌入式系統”課程技術技能點多、知識點雜，對于很多學生來說學起來比較困難，隨著課程的深入，會有越來越多的學生放棄學習。

為了解決上述問題，本文提出一種課程模塊化的教學方案。模塊化教學方案是根據專業培養目標，將知識按知識結構分解成若干個模塊，每個模塊相互獨立又有機聯系。這種模式是近幾年我國職教界汲取國外發達國家職業教育的成功經驗，結合我國國情而提出的一種宏觀教學方案。高職本科的“單片機與嵌入式系統”課程模塊化教學方案是一種具體的教學方案，是在模塊化教學理論基礎上的一種創新，是知識結構模塊化、課堂教學模塊化、學習時間模塊化、不同學生模塊化的總稱。它解決了本課程技術技能點多、知識點雜，對于很多學生來說學起來比較困難，隨著課程的進行會有越來越多的學生放棄學習的問題。它的實施降低了課程的學習難度，提高了學生的學習積極性，提高了課程的教學有效性。

2 知識結構模塊化

知識結構模塊化的分解與重新設計是“單片機與嵌入式系統”課程模塊化教學方案實施的關鍵。在設計的時候要對比相似的知識點加以區分，將課堂教學中的理論知識與技術實踐聯合起來，并以理實一體項目化教學方式作為載體，從而使得學生在學習過程中能夠對自己的思維能力進行鍛煉，而且能更好地抓住其中的重點與難點，使得各種學習內容得到細化，掌握更多技術與知識。一個成功的知識結構模塊化應體現在四個方面：教學有價值、教學有效果、教學有效率、教學有魅力。

課程標準的制定 ?課程標準應包括課程的定位與基本教學理念、課程的目標、課程內容描述、課程實施要求等。與教學大綱相比，在課程的基本理念、課程目標、課程實施等幾個部分應闡述得更為詳細、明確。課程標準的制定應從職業分析入手。標準中的基本理念、課程目標、課程實施都應符合高職本科畢業生任職崗位的實際需要。

1）課程基本理念：突出體現高職本科職業教育的技術技能型、應用創新性特色，力求達到理論夠用，技術技能過硬;突出學生主體，調整教師定位;尊重個體差異，注重過程評價，促進學生發展;理實一體項目化方式教學，拓展學習渠道。

2）課程目標。

①知識目標，包括：單片機與嵌入式系統認知;單片機的數制數碼與結構體系;匯編語言和C語言程序設計;中斷系統;定時器/計數器系統;串行接口及串行總線;系統擴展與接口技術;ARM嵌入式系統。

②能力目標，包括：操作編程軟件、調試單片機的能力;進行匯編語言、C語言程序設計與調試的能力;I/O口與典型外圍器件的應用及系統故障的維修能力;進一步學習嵌入式系統的能力。

③素質目標，包括：嚴謹、全面、高效、負責的職業素

質;良好的道德品質、協調溝通能力、團隊合作及敬業精

神;勤于思考、善于自學、勇于創新的良好作風。

3）課程實施。教學方式應注重對學生學習過程的評價，重視對學生的啟發，采用理實一體項目化教學方式;要運用課堂教學模塊化、學習時間模塊化、不同學生模塊化的教學方式。課程考核分為理論考核和技術技能考核：

①理論考核是用筆試或答辯方式進行考核，成績占60%;

②技術技能考核是通過對學生學習成果反映出的技術能力水平與職業態度進行考核，包括項目的實施過程與項目的技術報告，成績占40%。

知識結構模塊化教學方案的確定 ?本課程根據學生應掌握的技術技能與知識點，分成六個不同的模塊，每個模塊包含課程標準中規定的相應的知識目標與技術技能目標，具體內容框架如表1中的“知識結構模塊化”部分所示。

3 課堂教學模塊化

在課堂教學中將理論教學和實踐教學融為一體，即實行理實一體的項目化教學。把上述課程結構的六大模塊，按照技術技能目標再分成相應的小項目，具體內容如表1中的“課堂教學模塊化”部分所示。課堂教學時不拘泥于45分鐘一節課，應該直到完成相應的小項目才下課與調整。如此，防止項目因下課而中斷，實現課堂教學的模塊化。所以，排課時最好四節聯排，這樣有利于理實一體的項目化、模塊化教學。

4 學習時間模塊化

由于單片機與嵌入式系統課程技術技能點多、知識點雜，在安排學生進行課程學習時，必須劃分為課上模塊與課下模塊，否則不能高質量地完成教學任務。課上模塊主要以講授和訓練的方式進行，課下模塊主要以學生完成項目及項目技術報告的方式進行。具體內容如表1中的“學習時間模塊化”部分所示。

5 不同學生模塊化

一個班級學生的學習能力是不同的，應該尊重個體差異、因材施教，促進學生協同發展。按照不同學習能力，學生可以分為基本型與提高型。基本型必須完成教學標準中規定的學習任務，提高型則單獨編成興趣小組，完成單片機與嵌入式系統更深入的學習與訓練。具體內容如表1中的“不同學生模塊化”部分所示。

6 結語

“單片機與嵌入式系統”課程模塊化教學方案解決了課程技術技能點多、知識點雜，對于很多學生來說學起來比較困難，隨著課程的進行會有越來越多的學生放棄學習的問題。它的實施降低了課程學習的難度，提高了學生學習的積極性，提高了課程整體教學的有效性，學生的技術開發與知識運用的能力得到增強。學生在做中學、學中做，學做合一，有利于綜合素質的全面提升，有利于技術技能型、創新型高職本科人才的培養。

通過近幾年“單片機與嵌入式系統”課程模塊化教學方案的實施，很多學生在畢業設計與升學、就業方面受益匪淺，南京工業職業技術學院機械工程學院培養了一批優秀的人才和優秀的作品。因此，希望課程模塊化教學方案能在更多的課程中推廣開來。

參考文獻

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