MOOC思维在“单片机原理与应用”课程中的应用①
王常顺
【摘 要】以山东交通学院应用型人才培养改革为契机，在“单片机原理与应用”课程中以提升学生的实践动手能力、工程意识和创新思维能力为目标，借助于MOOC思维对教学内容、授课方式进行了深层次的改革，构建了“学—练—用”一体化的教学体系。近年来学生的参赛成绩表明，该教学方法对学生的实践能力、工程意识和创新思维能力都有明显的促进提升作用。 【期刊名称】名师在线 【年(卷),期】2016(000)004 【总页数】2
【关键词】应用型人才培养；单片机教学；实践能力；工程意识；创新思维能力
一、引 言
随着社会经济的快速发展和国家对经济、产业结构的战略性调整，应用型人才越来越受到用人单位的青睐。作为山东省内唯一一所参加教育部“应用科技大学改革试点战略研究”的公办院校，[1]山东交通学院将人才培养的目标定位为“培养交通事业一线有成长力的工程师和管理者”，并进行了应用型人才培养方式改革，在改革中加强了对学生实践能力、创新创业的培养。在应用型人才培养中，实践教学是学生将知识用于实践的第一步，对应用型人才培养中的实践动手能力、工程意识和创新思维能力培养具有非常重要的作用，近年来也得到了各高校的重视。
“单片机原理及应用”是电气工程及其自动化专业的学科基础课，具有非常强
的实践性和应用性。借助本次应用型人才培养方式改革，针对“单片机原理与应用”授课中存在的问题，以提升学生的实践动手能力、工程意识和创新思维能力为目标，构建了“学—练—用”一体化的教学体系。通过引入MOOC教学 ，[2]对教学内容、教学方式等进行了全方位的改革。近年来学生的竞赛成绩说明了改革的有效性。
二、存在问题分析
“单片机原理与应用”是学生学习计算机控制技术的基础，其先导课程有“模拟／数字电子技术”“C语言编程”等，设置1—2周课程设计。[3] [4]通过本课程的学习，为全国大学生电子设计竞赛、大学生物联网创新创业大赛等学科知识竞赛奠定了技术基础。同时该课程很好地锻炼了学生的实践动手能力，从而促进学生的工程意识，启发创新思维能力。然而，在传统的教学中，该课程仍存在诸多问题。 1.教学内容及方法落后
传统教学中，该课程分为40课时的理论教学和24课时的实验教学。课堂上大量讲解单片机的结构、原理、汇编编程等，然后在实验教学中通过试验箱及仿真器验证所学内容。这种教学方法脱节现象严重，学生在理论课中听“天书”，实验课上难以下手编程，应用中完全不知道如何设计系统。 2.实践教学内容枯燥
受限于试验箱，在后续的实践教学中通常只是几个实验的综合。而且题目一成不变，学生投机取巧，向高年级同学讨要程序的现象非常普遍。 3.无法调动学生的积极性
传统教学方式的中心是教师，学生在学习中仅是被动地接收知识。这非常容易
导致学生在学习过程中敷衍了事，达不到锻炼其实践动手能力的目的，更难以谈及培养工程意识和创新思维能力。
三、教学改革方法
根据传统教学中存在的问题，我校在应用型人才培养中对传统教学进行了深入的改革，以培养学生的实践动手能力、工程意识和创新思维能力为目的，构建了“学—练—用”一体化的单片机教学体系，如图1所示。 1.教学手段改革
在学校的支持下，将该课程建设成MOOC课程，授课中以学生为中心，教师作为课程的组织者和协调者。学生通过视频学习基础知识，开展相互讨论，主动学习；教师在课堂和MOOC平台上引导学生学习，通过组织学生讨论、相互批改作业、组织测验、开展前沿知识讲座等方式教会学生解决问题的思路，注重授之以“渔”，这不仅让学生扎实地掌握知识，还能接触到最新的技术，从而更好地激发其学习的动力。 2.教学方法改革
授课中不再区分理论课和实验课，授课地点变更为实验室，有助于学生更好地理解和掌握知识。[5]通过自编教材搭配低成本的实物开发板，做到一人一机，学生将知识应用在开发板上，从而不再听“天书”，学生与教师之间的交流才能更“接地气”。在学习中，一些高成本的元器件可以通过Proteus仿真软件学习，实验室则提供相应的模块供分散性交叉练习。 3.实践教学内容改革
在实践教学中选用具有工程背景的实例，引导学生从任务分析出发，依次设计控制电路、绘制程序流程图、编写代码，最后进行程序的调试与系统功能测试，
MOOC思维在“单片机原理与应用”课程中的应用
