工程教育模式下單片機課程教學改革

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工程教育模式下單片機課程教學改革

摘要:當前,高等教育與社會生產脫節的現象是全世界普遍存在的一個形勢。我國近年來也開始高度重視工程教育,工程教育改革進入了標準化、國際化的發展階段。本文在分析我國工程教育的現狀基礎上,以單片機應用技術課程為例,探索了工程教育模式下的課程教學改革方案?;诠こ探逃J较碌恼n程教學改革,從工程教育人才培養目標與社會產業需求對接的角度,本文從教育教學理念、體制機制、師資隊伍、實訓環境、校園文化、課程內容、教學方法等方面研究與探索了單片機應用技術課程與企業協作共建、對接的改革建議。

關鍵詞:工程教育;單片機;課程建設;教學改革

一、研究背景

當前,高等教育與社會生產脫節的現象是全世界普遍存在的一個形勢。由于高等教育長期以來過于注重科學研究和高學歷用人機制,導致出現很多沒有一線工程實踐技術和經驗的高學歷高教師資隊伍,而這些師資隊伍卻肩負著為社會生產一線培養工程師人才的重任。這種高等教育與社會生產脫節的現狀,對整個社會產業的人才資源來說是一種錯位。2000年,美國以綜合性私立大學麻省理工學院為代表的一批世界聞名的工科型大學開始提出教育回歸工程的理念。我國近年來也開始高度重視工程教育,在2015年成立了由教育部主管,有工程教育相關機構和個人構成的中國工程教育專業認證協會,負責實施全國工程教育認證、完善工程教育與社會產業對接。2016年6月,我國成功加入《華盛頓協議》,標志著我國的工程教育改革進入了標準化、國際化的發展階段。

二、問題的提出

對于工程教育的改革,關鍵環節在于如何落實,在于如何將工程教育的教育教學理念細化在每一門專業課程當中。本文以單片機應用技術課程為例,探索了工程教育模式下的課程教學改革方案。單片機應用技術是電氣、自動化、控制工程、機電、計算機等專業所開設一門帶有設計性的專業課程,且理論性與實踐性較強。

三、教學改革

工程教育的目標是為社會產業服務,為社會經濟發展提供工程師層次的人力資源保障,因此工程教育的回歸落足點應是于產業的結合。從工程教育人才培養目標與社會產業需求對接的角度來看,工程教育模式下的課程教學改革需要從教育教學理念、體制機制、師資隊伍、實訓環境、校園文化、課程內容、教學方法等方面都實現與社會產業對接。

1.教育教學理念改革

單片機應用技術課程授課教師應該具有工程教育的教育教學理念,在思想上高度認同改革意義,具體方式有:(1)開展工程教育理念學習活動,通過自學、邀請專家講座、外出參加相關培訓等方式將工程教育的理念樹立起來。(2)組織單片機應用技術課程教師到兄弟院校進行工程教育模式下課程教學改革方向的走訪、調研,學習先進的管理理念和成熟做法、經驗。

2.體制機制建設

在工程教育視角下,單片機應用技術課程的改革需要企業的全程參與。因此,建議由企業與學校成立課程共建的合作機構,依靠共建協議定期組織課程建設活動,為開展工程教育模式下的單片機應用技術課程教學改革共同開發課程,將企業的單片機實際開發項目引入到學校的課程教學內容當中,按照企業的開發流程、開發標準作為學校的教學流程、教學標準,在學生校內技能競賽和課程期末考核中發揮企業的第三方作用,探索打造產學研結合、訂單式培養的人才培養模式。

3.師資隊伍建設

工程教育要求授課教師具有較強的一線工程經驗,因此需要對師資隊伍進行改革:(1)將授課教師利用沒有授課任務的時間、寒暑假派送到企業一線掛職鍛煉,跟隨企業工程師一同進行單片機項目開發設計、運行調試,豐富專業課教師的單片機實踐技能水平與解決工程實際問題的能力,在專任教師中打造單片機應用技術課程雙師型教師隊伍。(2)新引進單片機應用技術課程專業師資,在要求學歷、專業的同時,選擇具有一線單片機應用企業工作豐富經驗的工程技術人才。(3)聘請行業中的單片機應用能工巧匠擔任兼職授課教師或實訓模塊指導教師,打造專兼職結合的單片機應用技術課程教學師資隊伍。

4.實訓環境建設

引入職場環境,打造校中廠式的實驗實訓基地,在實驗實訓基地布置上盡可能的模仿企業的真實工作環境。引入職場環境,不單單是硬件上的空間布局,還需要文化的引入,也就是將企業文化與實驗實訓基地管理文化融合,注重團隊合作能力的培養,樹立服務意識、樹立質量意識、樹立安全意識、樹立責任意識。

5.課程教學內容開發

(1)課程重構。傳統的單片機應用技術課程教學,需要前期開設有數電、模電、C語言等專業基礎課程作為前提條件。而跨學期的專業基礎課程教學,往往存在一些問題,例如:時間跨度太久,等到學習單片機應用技術課程時很多基礎性知識已經忘記;學生在學習抽象化的專業基礎課時不知道學習目的,沒有學以致用的目標,學習興趣與學習積極性不高。因此,可以考慮將單片機應用技術課程與數電、模電、C語言等專業基礎課程整合重構,按照從淺入深的思路設計出若干項目,在每個項目中涉及數電、模電、C語言等到專業基礎課程的知識則單獨學習。讓學生帶著解決工程實踐問題的目標去學習,真正做到學以致用。(2)建立系統的項目訓練模塊。例如:設計花樣流水燈設計、簡單廣告片設計等基礎訓練模塊;設計多功能萬年歷、報警器等綜合訓練模塊。

6.教學方法改革

以成果為導向,改變教學方法。基于工程教育模式下的單片機應用技術課程教學方法改革可以采用:(1)以項目小組的方式進行實訓項目考試,培養與考核團隊協作能力;(2)以成果為主要考核標準,按照企業標準對項目成果進行量化鑒定,計算成績。

參考文獻:

[1]雷高偉,劉美,徐小玲.CDIO-OBE工程教育模式下“單片機課程”教學改革[J].考試周刊,2015(78).

[2]王東霞,溫秀蘭,黃家才,盛黨紅.工程教育專業認證指導下的微機、單片機原理與應用課程教學改革[J].中國現代教育裝備,2016(21):32-34.

作者:李慧 曾凡菊 單位:哈爾濱華德學院

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