以技能大賽為導向的單片機項目教學法探討*

張波 汪義旺 孫加存

摘? 要? 如何高質量地實施教學是高職院校一直在思考的問題。項目教學法能很好地彌補傳統教學方法的不足，而各種專業競賽能很好地推進以賽促教、以賽促學。以單片機教學為例，以專業競賽為導向，把競賽的知識融入項目中來實施項目教學，助力人才培養。

關鍵詞? 高職院校；技能大賽；項目教學法；單片機

中圖分類號：G712? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）17-0066-03

0? 引言

高等職業院校著力于培養大量具備專業知識和專業技能的應用型人才[1]，因而更加注重實踐教學環節。應用型高技能人才培養方式的改進體現在課程體系的改進，必然落腳到課堂教學的改進。技能大賽近年來越來越受重視，其對教學質量的提升有很大的促進作用。項目教學法在完成教學內容的同時更加有利于提高學生解決實際問題的能力。單片機是電類專業實踐性很強的課程。以單片機課程為例，以專業技能大賽為導向，把競賽內容和要求融入教學項目中來實施項目教學，以期進行更高質量的課堂教學。

1? 技能大賽

自從2008年6月第一屆全國職業院校技能大賽舉辦以來，技能大賽就越來越多地受到教育主管部門、學校和企業的重視，很多高職院校將學生技能大賽作為第一重要的競賽。技能大賽的影響力和參與度也越來越大。技能大賽提高了職業教育的影響力，同時很好地促進了高職院校培養高素質技能人才和創新型拔尖人才。技能大賽已經形成校、市、省、國家四個層級的競賽流程，成為高職院校展示交流與相互學習的平臺，成為普通院校學習示范院校和“雙高”院校的平臺，更為培養高技能人才提供了強有力的支撐。各高職院校水平不一，特色特長不相同，技能大賽可以很好地促進高職院校之間相互學習，發揮示范院校和“雙高”院校的引領作用，提高各高職院校的綜合實力，打造各高職院校的核心競爭力。

高職院校技能大賽賽項來源于企業生產實踐，立足于專業基礎，命題的標準突出技術在生產實際中的應用[2]。職業技能大賽中涉及的比賽項目和競賽標準，都和實際中的崗位能力需求相吻合[3]。技能大賽對于高職院校的專業建設、教學改革、師資隊伍建設和校企合作都是強有力的助推器。

技能大賽在專業知識的基礎上更加重能力，摒棄以往過于重視分數的弊端。以技能大賽為導向，就要以對學生的能力培養為核心，將技能大賽的要求融入專業培養目標和課程考核要求中來。

課程教學改革一方面可以提高學生實際能力，更好地實現教學培養目標；另一方面可以為技能大賽做準備。通過技能大賽，高職院校可以發現專業教學中的不足，向該專業優秀的院校學習，不斷推動以專業技能力為目標的教學改革。教學中著重培養學生應用知識解決實際問題的能力，實現學以致用，提高學生實際技能水平，提高學生綜合素養和綜合能力。

參加技能大賽，對師生都是一種提高。參加技能大賽不僅對參賽學生要求高，對指導教師要求更高。指導教師不僅要有更高的專業技能，而且要明白技能大賽的目的、大賽的比賽機制與評分規則以及相應技能的實用價值。目前，高職院校的教師主要來源于高校畢業生，實踐技能大都有一定的提升空間。以技能大賽為抓手，促進教師更多地進企業實踐，參與企業項目，促進學校打造“雙師型”師資隊伍，進一步提高教師的綜合素質，打造技能大賽指導教師團隊。指導教師團隊以本校教師為主體，引入企業行業專家，并學習借鑒兄弟院校經驗措施。

技能大賽要推動高技能人才培養，為中國制造提供更多的高技能人才，就離不開企業的參與。企業的參與為學校帶來精準的人才需求信息、行業發展的新動態和新技術應用情況等，可以避免學校閉門造車。同時，高職院校通過技能大賽，將技能大賽融入教學中，可為企業精準提供高質量高素質的應用型人才。

2? 項目教學法

傳統教學可以說是教師的灌輸式教學，教學過程中以教師課堂講授為主，教師是主導，學生只能被動地接受教師傳授的內容，課堂上被教師帶著走，思維受限，獨立性和主動性不能很好地發揮。傳統教學中的實驗往往是學生按部就班地進行操作，以固定流程、固定步驟驗證理論結果或波形，在實驗中很少關心每一步為什么要這么進行操作以及實驗原理是什么。應用場合變一下，或者要求稍微變一下，不少學生就不知道如何解決問題了。甚至一些實驗都形式化。傳統的教學方式，理論和實踐很容易脫節，不利于學生創新能力的培養，不利于學生解決實踐問題能力的提升，且學習過程比較乏味，學生易失去興趣。

項目教學法是把傳統的知識內容變成若干個教學項目，通過學生直接參與并完成項目的整個過程來進行教學的一種教學方法。項目教學法是一種建立在建構主義教學理論基礎上的新方法 [4]。項目教學法以學生為主體，每個項目目標明確，實施起來更加貼近工程實際，要求學生在明確目標的驅動下，結合個人已掌握的知識，主動學習新的內容，獨立自主思考，在規定的時間內完成項目。學生不僅是項目的參與者，也是項目的主導者和負責人。教師將教學內容以目標明確的項目的形式下發給學生，在學生完成項目的過程中發揮引導和指導作用，最后對學生項目完成的內容進行評價考核。教師在整個過程中更多地起引導和督促作用。

項目教學法中教學項目的選取與設計至關重要，關系到項目教學法效果的好壞。課程可分專業基礎課、專業課和創新型課程三類，結合這三類課程實施項目教學法：專業基礎課可設置基礎實踐訓練項目，注重基礎知識的掌握和應用，目的在于扎實基礎，不追求項目的難度，但要求知識和技能融入項目的全面性；專業課的項目可適當增加難度，結合企業實際應用與需求，著力于學生某一方面技能應用能力的學習和提高；創新型課程的項目以提升學生專業綜合應用能力和創新能力為目標，項目要有一定的難度和綜合性，恰當考慮專業的發展前沿。

教學項目可依托課程教學團隊來開發設計完成。教學項目的來源有很多：來源于教師縱橫向科研項目；來源于教師企業實踐；來源技能大賽等各種競賽；來源于企業；來源于教師的教學積累……教學項目應在實施中不斷完善。當然，同一課程的教學項目注重各自的關聯性。課程的知識內容和目標等要全部融入教學項目中，所有的教學項目應能很好地支撐起該課程。同一專業不同課程的教學項目的開發設計也要注重相互之間的關聯性，要基于專業整體培養目標開發教學項目，要考慮其與先導課程和后續課程之間的聯系和互動。

在實施項目教學法時，教師可先介紹課程總的要求、各個項目的考核方式，然后下發所有教學項目及實施順序。每個項目實施前要目的明確，教師給出相關要求和考核方式。在項目實施時，教師可作恰當講解，引導學生在現有知識基礎上查資料，進行自主學習，獨立地完成任務，隨時解答他們的疑問，督促他們在規定的時間內完成項目。對于比較繁雜的項目，可讓學生分組完成；而對于簡潔的項目，讓學生單獨完成。學生每完成一個項目，教師要根據學生完成情況進行評分并進行點評總結。點評總結時對項目的關鍵點進行剖析，指出項目完成的不足之處并讓學生改進。

同一課程的教學項目分為基礎性項目和提高性項目，基礎性項目是必須全面進行的，提高性項目要根據學生基礎和當年的教學要求靈活處理。教學項目全部完成后，教師應進行總結性點評與講解，查缺補漏，指出進一步提高練習的方向和思路，鼓勵學生自主進行下一步的學習。

3? 以技能大賽為導向的單片機項目教學

技能大賽是高職院校培養應用型人才的強有力的推手，對提升學生的專業技能和工程應用能力意義重大。項目教學法以學生為中心，要求學生主動學習，獨立自主地解決問題，有助于學生理論聯系實際，十分有利于學生創新能力的提高。以技能大賽為導向的項目教學法把技能大賽的要求和內容融入教學項目中，在課程實現項目教學法的同時完成部分技能大賽的目標。這樣既可以提高學生的實際能力，也可以為技能大賽做充分準備。技能大賽項目都是綜合能力的應用，每個項目都對應多個課程，在開發教學項目時先把大賽內容歸到相應的課程中，然后進行對應的教學項目的開發。本文以單片機課程教學為例進行探討。

單片機課程在高職院校中有名稱不同的叫法，如單片機原理及應用、單片機原理及接口技術、單片機應用技術等，但目標和內容都差不多，大同小異。單片機課程是自動化專業和電子技術專業及相關專業的主干課程[5]，不少學校還把其作為專業核心課程。單片機課程著力培養學生程序設計能力，相關軟硬件應用能力，應用單片機進行產品設計、制作、調試和開發的能力。單片機課程是一門著重實踐應用的課程[6]。單片機種類很多，但高職院校大都采用51單片機來開展教學。

單片機教學內容包括單片機的種類、結構與工作原理，單片機最小系統的構成，51單片機內部資源控制，單片機的輸入輸出，定時/計數器、中斷技術、串口通信、I2C通信等串行通信技術，A/D與D/A轉換以及顯示控制，等等。技能大賽高職組中電子信息大類和裝備制造大類中有些賽項會直接或間接地用到單片機技術，比如嵌入式技術應用開發、光伏電子工程的設計與實施、物聯網技術應用和現代電氣控制系統安裝與調試等賽項。除技能大賽外，還有其他一些競賽也會用到單片機，比如電子設計大賽和藍橋杯大賽。梳理技能大賽及其他相關競賽，整體規劃專業教學體系，結合單片機相關內容，整理出相應知識點和技能應用要求等，融入原有的單片機教學項目中，豐富原有的教學項目，達到更好的教學效果。

以技能大賽為導向的項目教學法實施時強調將大賽的要求融入教學項目的要求。單片機教學項目包括按鍵控制LED燈項目、跑馬燈項目、數碼管顯示項目、數字電壓表項目、LCD顯示項目、波發生器項目、交通燈項目、超聲波測距項目、數字時鐘萬年歷項目等。融入大賽的要求和目標，每個項目都有其明確的目標。例如：按鍵控制LED燈主要是熟悉軟件與硬件銜接，熟悉程序燒寫流程，進行單片機輸入、輸出及簡單的程序編寫訓練；跑馬燈項目可由多種方法實現，如延時控制、定時器控制、移位控制、中斷控制，可根據教學要求和對應的大賽要求，有序選用相應方法達到相應目標；數碼管顯示項目以跑馬燈項目的部分內容為基礎，增加數碼管應用部分、數碼管動態顯示；LCD顯示項目以LCD1602液晶顯示器為基礎，為掌握液晶顯示技能打下基礎；數字電壓表項目以數碼管顯示或液晶顯示的部分內容為基礎，主要訓練A/D轉換部分和I2C通信技能；波發生器項目主要訓練定時器、中斷、和D/A轉換技術，并為PWM技術打基礎；交通燈項目、超聲波測距項目和數字時鐘萬年歷項目是相對來說綜合性的項目，更加接近于工程實際，是可選做項目，也是融入大賽內容的課程的提高部分。

4? 結束語

技能大賽能提高高職院校的影響力，對高職院校高技能應用型人才培養有很大的助力。項目教學法有助于學生理論聯系實際，調動學生的主動性，激發學生的創造性。以技能大賽為導向的項目教學法集技能大賽和項目教學法的優點于一身，教學中可事半功倍，同樣的時間和精力能獲得更好的教學效果。本文以單片機教學為例，其他課程也可按這一思路展開教學，以技能大賽為導向的項目教學法推廣應用價值和意義重大。

參考文獻

[1] 國務院關于加快發展現代職業教育的決定[A/OL].（2014-06-22）[2021-12-22].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2014-06/22/content_8901.htm.

[2] 俞良英.職業技能競賽導向下的機電一體化專業實踐環節設置的改革[J].價值工程，2017，36（20）：256-257.

[3] 王磊，黃璞，徐力杰.移動互聯網時代高校課堂管理方式的改革探討[J].現代計算機（專業版），2017（10）：51-52，56.

[4] 李純青，王志玲，朱治安.基于建構主義的課題研究教學模式對學生創新能力的影響研究[J].清華大學教育研究，2006（S1）：179-183.

[5] 李栓明，田敏.單片機原理及應用課程教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備，2020（9）：101-102，110.

[6] 王玉霞.單片機及接口技術課程的項目化教學實踐[J].集成電路應用，2021，38（9）：80-81.

*項目來源：蘇州市職業大學教改項目（SZDJG20034）；江蘇省“青藍工程”項目資助（蘇教師函〔2020〕10號）；蘇州市職業大學“青藍工程”資助項目；蘇州市職業大學高級訪問研修資助項目。

作者：張波，蘇州市職業大學，副教授，研究方向為嵌入式系統；汪義旺，蘇州市職業大學，教授，研究方向為電力電子技術；孫加存，蘇州市職業大學，副教授，研究方向為智能控制技術（215104）。