工匠精神下的微控制器課程教學探討

◇蘇州工業職業技術學院機電工程系 徐月蘭

蘇州市人力資源社會保障培訓指導中心 何德開

作為自動化專業核心課程，微控制器課程教學也在不斷的發展與創新，分析了工匠精神與微控制器課程教學相結合的意義和目的，結合教學經驗，對課程內容的整合，教學方法的創新以及微控制器課程的教學考核進行了探討和淺析。

《微控制器應用與實踐》課程是自動化專業的核心課程，關于這門課的教學也在不斷的發展與創新。《微控制器應用與實踐》課程是一門理論性特別強，實踐性同樣特別強的課程，通過學習該課程，重點培養學生對微控制器的理解能力及分析和解決微控制器應用方面的能力具有及其重要的作用。通過對本課程的認識與學習，使學生具備從事本專業工作的高素質技能型人才和專門人才所必須的基本知識和基本技能，為今后繼續學習本專業的知識和技能以及從事本專業工作打下重要的基礎。在教學過程中應按照項目進行備課，備課中需要明確講授的內容、學生預習的要求并提出該項目整體安排，明確各模塊訓練的時間、內容等，可以以小組形式進行學習，明確分組安排及小組討論的要求。在教學過程以學生為主體設計教學結構，同時營造民主、和諧的教學氛圍，提高學生參與度和學習的積極性，達到增強學生學習信心與成就感的目的。在本門課程的教學過程中以工匠精神為引領，貫穿思政教育，弘揚社會主義核心價值觀。

1 構建完整的教學體系設置合理的教學內容

本課程在教學中把重點放在各技能知識點上，結合本專業的特點，教學遵循學以致用的原則，采用項目教學法并結合生產生活實際，使每一教學內容有具體的目的和明確的任務，強調教學內容與崗位實際、專業課程的緊密聯系，通過師生共同參與，共同努力，達成教學目標。

在教學過程中要提前做好準備工作，包括如下內容：設計好教學實施計劃、以工匠精神為思政教學的核心，充分準備好教學載體、做好學時規定以及過程管理辦法、對考核等一系列教學文件進行精細準備，繼而充分保證教學質量與進度，最終形成完善的教學體系。

1.1 制定合理的教學目標

通常，微控制器課程比較注重理論方面的教學，這樣就會使傳統的教學計劃中理論教學課時所占得比例就比較大，一般會占到總課時的60%或者更多，理論課時一多，實踐教學課時比重就會相應下降，就會使實踐課時占總課時只有40%不到。微控制器課程理論知識固然重要，但我們不能忽視了本課程和授課對象，自動化專業的學生以男生為主，又是高職學生，他們往往對喜聞樂見的東西比較感興趣，喜歡動手，對枯燥的理論知識不敢興趣。還有以往的實踐教學手段也實在太過于單一了，以往的實踐教學通常只是作為理論教學的補充，有時實踐教學載體也過于簡單，學生僅僅是機械的接線或記錄實驗結果，雖然完成了實驗，但學生對相關原理和方法根本不理解、不關心，非常不利于學生的具體分析問題、決絕問題能力和創新能力的培養、提高，客觀上造成了注重理論、輕視實踐，注重知識、輕視能力的現象，進而會導致學生實踐和理論脫節不能結合，這樣就造成技能與知識分離了，學生也就沒有真正的學習到相關本領，這也不適應社會發展以及人才培養要求這一目標，也就偏離了工匠精神的需求。

針對以上情況，我們必須進行微控制器課程的教學改革。大膽摒棄過時的和太偏重理論的內容，同時緊跟微控制器技術的發展潮流，增加比較先進的知識和技能。另外，開發企業案例，增加設施，不斷提升實踐性教學條件。緊密結合生活實際，提高學生學習興趣，在課程中開發實物制作，設計和組裝PWM可調光臺燈、智能倒車警示器以及智能數字鐘。突出“綜合運用”、“創新性的發展”以及工匠發精神的融入，著重加強對學生實踐性動手能力的培養，進而提高學生對綜合問題的理解和應用能力。相對應的，我們要改革實踐教學的理念和方法，環環相扣，體現實用性和可操作性，提高教學效果、豐富教學內容。

1.2 規劃合理的理實教學占比及教學內容

微控制器課程的建設核心以教學項目展開，站在實際應用出發的角度，突出理論知識與實踐技能的結合，設置理論教學學時的占總學時的比例為40%，實踐教學學時占總學時的60%。理論教學部分主要學習微控制器的基本原理、基本的編程方法以及開發軟件的學習，為實踐環節提供必要理論基礎，實踐教學為四個仿真項目（流水燈電路的設計與仿真、PWM可調光臺燈的原理圖設計與仿真、貪吃蛇電路的設計與仿真和智能倒車警示器電路的設計與仿真）和一個實物制作項目（數字鐘電路的設計與制作），通過實踐模塊的學習提高了學生的學習興趣，同時大大增強了學生的動手能力，這些實踐項目載體涵蓋了微控制的存儲器、I/O并行接口、串行接口、定時/計數器和中斷系統等方面的知識，所以反過來通過實踐項目的學習，更豐富鞏固了相關的理論知識，把枯燥的理論知識賦予了鮮活的實踐載體，往往在實踐操作完成后，學生才恍然大悟，才能真正的理解理論知識。學生在做實踐項目的時候，往往是全身心的投入，這大大調動了學生的積極性，學生和教師都比較有成就感。

1.3 教學過程融入工匠精神的理念

在生產實踐中，工匠精神體現了價值之美，它的可貴品質充分展現著勞動之美、精神之美和時代之美。工匠精神在時代進步中主要體現的精髓為愛崗敬業和誠實守信，工匠精神所體現的也是各行各業人員的職業精神。在微控制器課程的教學中，以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，弘揚社會主義核心價值觀，結合中華優秀傳統文化教育和職業理想、職業道德教育。例如在第一次上課時，強調安全用電的重要性，向學生傳達安全生產警鐘長鳴的理念；進行PWM可調光臺燈的原理圖設計時強調客觀公正的理念；在貪吃蛇電路的設計與仿真時強調有志者事竟成的理念，和同學們講老驥伏櫪志在千里的道理；在智能倒車警示器的原理圖設計與仿真時突出萬物有理、四時有序的思想；在進行數字鐘電路原理圖設計時要求謹始慎終，在數字鐘電路控制程序設計時，師生共同討論科技興國的重要性，在進行數字鐘電路焊接時強調一絲不茍和精益求精的職業道德，數字鐘電路綜合調試時又突出了質量第一，用戶至上的理念。在各學習環節融入工匠精神，讓學生明白良好的職業道德品質是多么的重要。

1.4 制定考核標準和管理細則

在教學過程中，始終以學生為主導，但教師也需要根據實況進行及時的分析和指導，對教學過程中普遍存在的問題進行逐一細化講解。提前制定詳盡的管理細則和考核標準，采用過程考核的形式，理論考核分兩次打分，分別是微控制器基本原理，微控制器編程語言；實踐考核分七次打分，分別是PWM可調光臺燈的原理圖設計與仿真、貪吃蛇電路的設計與仿真、智能倒車警示器的原理圖設計與仿真、數字鐘電路原理圖設計打分、數字鐘電路程序設計打分，數字鐘元器件焊接、組裝過程打分、數字鐘調試后的質量打分，最后學生提交一份實踐報告，根據幾項內容綜合評定成績。同時，在評分過程中教師評價與學生自評、互評相結合，教師評價占比設定為70%，學生評價占比設定為30%。合理的考核方案讓學生更有學習的勁頭，提高學習效果。

2 成功運用于教學活動的方法與原則

實踐出真知，實踐活動是激發主體性最有效的途徑，實踐活動能讓學生思維活躍起來，它是興趣產生的源泉，在微控制器教學活動中考慮以下要點。

2.1 貼近學生內心需求，多種教學形式相結合

教學的方法和形式是多種多樣的，課上我們除了講授理論知識和教授實踐操作外，還應該積極的鼓勵學生進行探索學習、合作學習；課后我們還應鼓勵學生進行自主學習，給學生提供自主學習的平臺，鼓勵學生自己動手制作實物。在實踐操作過程中，少數學習習慣好的學生還會帶著問題和思考來，也有些學生喜歡按照自己的進度來學習，大部分學生的學習方式也不同，教師應該鼓勵學生按照適合自己的方法達進行學習，進而達到學習目的。但是，我們也應認識到完全依靠學生的自我指導也是不現實的，教學中在教師的指導下，始終以學生為主體，將教師的指導與學生的自我指導有機的結合起來完，完成教學發任務。此外，還應確保實踐活動中學生與學生彼此之間能夠進行有效的補充，教師鼓勵學生相互之間的進行配合與交流。這樣一來，教師和學生都有成就感，更重要的是有效提高了學生的團隊合作意識，貼近了學生的內心需求，充分發揮了學生的主觀能動性，達到了非常好的教學效果和教學目標，教學計劃順利地完成了，教師教的輕松，學生也學的開心。

在微控制器課的教學過程中，教師要善于發掘每一位學生的閃光點，多鼓勵、多關心學生。教師為學生營造一個邁向成功的良好的學習氛圍，這是取得良好教學效果的關鍵點。

2.2 遵守安全第一、兼顧全面的原則

微控制器課程實踐部分內容之一是設計組裝和調試智能數字鐘，該載體內容豐富、難度適宜，學生感覺非常有興趣，所以，該學習內容能夠有效激發學生學習主動性。需要強調的是：微控制器是自動化專業的核心課程，教師自始至終要給學生灌輸“安全第一”的思想，必須要培養學生形成良好的操作習慣，平時要嚴格遵守各項操作要求，絕不可圖省事、走捷徑。在項目教學開始之前，教師可以展現相關案例，分析的案列結果，讓學生充分意識到遵守的紀律的重要性以及操作必須規范化。通過典型案列的介紹，讓學生充分認識到違規后可能產生的后果，遇到問題時如何解決，如何采取必須要及時采取正確的應對措施。另外，“安全第一”的思想每堂課教師都必須警醒學生。

2.3 實踐操作中要手腦并用

微控制課程的實踐項目內容豐富，實踐課時重理論與實踐的緊密結合，不僅僅是培養學生動手能力，更通過實踐操作深入領會理論知識。光動腦不動手是不可能培養學生實踐操作能力的、是違背學生客觀認知規律的，這僅僅是枯燥的理論知識。實踐操作必須是親身參與、親自動手，知道了如何進行操作也不代表就學會了操作，它是真實的一個過程，就像一個知道游泳要則的人，如果僅僅是諳熟游泳知識要點，卻不下水實踐，那是沒有用的，懂得再多也只能是紙上談兵，光說不練是永遠也學不會游泳的。反過來如果一個人光動手不動腦，僅局限于機械的操作和記錄數據，那么他的實踐操作的水平也是不會得到真正的提高，很顯然這兩種情況都不是我們每一位教育工作者所愿意看到的，我們所希望培養出來的學生具備如下能力：第一，以理論指導實踐、從實踐中驗證理論。第二，能夠因地制宜地靈活運用所學知識去解決實際問題。為此，教師注重引導學生，以學生為主體，充分調動學生學習的主動性和積極性，讓他們的腦子轉起來、手動起來，真正做到手和腦的統一，從而讓學生知道為什么這樣做而不是就該這么做。

2.4 探究學習的重要性

探究學習非常重要，教師要引導學生進行探究性學習，學生有目的的探究學習可以激發學習積極性、增強學習信心，學生也能從探究學習過程中形成良好的學習習慣，激發對新知識、新領域的渴望和追求。教師在教學過程中要調動學生的積極性，充分引導學生，活躍課堂氣氛，把工匠精神融入到探究學習中。例如，在進行數字鐘項目的實踐教學中，在組裝和調試了數字時鐘之后，教學任務應該已經完成，大多數學生認為他們已經成功地完成了老師布置的任務，但我認為老師也可以在這個時候向學生提出一些啟發性的問題。例如，如何使數字鐘運行，如何增加鬧鐘功能等。通過分析比較，鞏固學生的理論知識。比如在智能倒車警示器電路設計完成后，讓學生增加它的功能、如何使電路更加完善。探究學習，不會打擊學生的成就感，反而會促使他們認識到自己的缺點。在一些地方，它們仍然需要深入研究，以便使它們在未來具有針對性。

3 結束語

我們要想方設法想提高教學質量，這就要求我們教師應多想好辦法、好方法，從教學載體安排、教學方法和考核等多方面去多思考、多創新，真正提高微控制器課程教學的質量，在工匠精神引領下滿足新時代學生的學習需求，使學生獲得某工作任務所需要的綜合職業能力。