杜小杰 陳黎明

摘要：培養(yǎng)高素質(zhì)人才是高校最終目標(biāo)，對(duì)于技術(shù)性應(yīng)用型大學(xué)來說，學(xué)生的綜合實(shí)踐技能水平是高校就業(yè)水平的重要體現(xiàn)。該文基于《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教學(xué)改革，結(jié)合近八年的學(xué)生專業(yè)競(jìng)賽孵化團(tuán)隊(duì)建設(shè)及實(shí)施，立足于學(xué)生競(jìng)賽進(jìn)行教學(xué)研究，通過“以賽促學(xué)、賽教融合”的教學(xué)模式改革，使教學(xué)取得較好的效果。該文采用線上線下混合式教學(xué)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)等教學(xué)模式改革，從教學(xué)模式的改革形成、目標(biāo)及實(shí)施方案等三個(gè)方面研究，通過實(shí)踐證明，該模式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建學(xué)生團(tuán)隊(duì)具有積極的作用，使教學(xué)效果達(dá)到最好的狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：以賽促學(xué);賽教融合;線上線下混合教學(xué);單片機(jī)原理及應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP29? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）30-0196-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

每年高校都有800多萬畢業(yè)生走入企業(yè)，可見，高校是人才培養(yǎng)的核心機(jī)構(gòu)，但從學(xué)生就業(yè)的情況來看，學(xué)生專業(yè)水平與企業(yè)需求能力存在一定的差距。如何提高學(xué)生的專業(yè)水平、綜合實(shí)踐能力，是目前應(yīng)用型高校應(yīng)思考的核心問題。學(xué)生實(shí)踐能力到底如何？最直接的驗(yàn)證方式就是學(xué)生能夠獨(dú)立研發(fā)綜合型的項(xiàng)目和參與各種專業(yè)技能競(jìng)賽，來展示學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、解決和分析問題能力、綜合實(shí)踐能力等。因此，“以賽促學(xué)，賽教融合”教學(xué)改革是教學(xué)研究的必然趨勢(shì)。本文依據(jù)多年指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊(duì)參加各種專業(yè)競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合多年的教學(xué)改革研究，將“以賽促教，賽教融合”作為教學(xué)改革及學(xué)生團(tuán)隊(duì)建設(shè)的重要手段。以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》為例，該課程是一門對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力要求很強(qiáng)的課程，如果以理論帶動(dòng)教學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的方式來驗(yàn)證理論或進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)生不能有效、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)完課程還是不會(huì)進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。然而該課程又是物聯(lián)網(wǎng)工程、電氣自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，如果沒有打好基礎(chǔ)，后面的課將更加困難。如果該課程采用項(xiàng)目化教學(xué)，通過項(xiàng)目化分析、研究教學(xué)理論，用理論實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目需求，那么該門課程學(xué)下來完全可以進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)和開發(fā)，完成一些社會(huì)項(xiàng)目開發(fā)完全沒有問題。同時(shí)，結(jié)合比賽進(jìn)一步鍛煉學(xué)生自我獨(dú)立解決問題的能力，不但可以激發(fā)學(xué)生對(duì)單片機(jī)興趣。同時(shí)，更重要的是提高了學(xué)生的項(xiàng)目分析設(shè)計(jì)能力、操作水平及學(xué)習(xí)能力，為后期課程的學(xué)習(xí)提供了各種能力堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如果教學(xué)通過這樣的改革，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容理解一定更透徹，編程水平一定不低，教學(xué)效果一定很好。另外，以團(tuán)隊(duì)組織教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)氛圍、加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力、促使教學(xué)效果顯著。本文“以賽促教、賽教融合”方式，依托“藍(lán)橋杯”比賽，建立興趣小組學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，以項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)教學(xué)，采用線上項(xiàng)目分解、理論講解、項(xiàng)目過程實(shí)現(xiàn)，線下進(jìn)行項(xiàng)目演示、分享、答辯的方式進(jìn)行混合式教學(xué)改革。

1 “以賽促學(xué)，賽教融合”教學(xué)改革模式的形成

高校最為普遍的教學(xué)方式是根據(jù)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，結(jié)合當(dāng)前企業(yè)應(yīng)用方向及應(yīng)用需求來進(jìn)行知識(shí)的講解，并設(shè)定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)來驗(yàn)證學(xué)生實(shí)踐能力水平，而實(shí)際上學(xué)生不能系統(tǒng)的、獨(dú)立完成課程的設(shè)計(jì)，或者不能很好地完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，學(xué)生的編程能力、設(shè)計(jì)能力及解決問題的能力還有待提高。然而“以賽促學(xué)、賽教融合”教學(xué)模式改革是目前很多高校都在研究的一種創(chuàng)新式改革。這種教學(xué)模式要求非常高，一方面授課教師要對(duì)目前專業(yè)競(jìng)賽涉及的競(jìng)賽知識(shí)非常熟悉，將競(jìng)賽涉及的知識(shí)點(diǎn)能和實(shí)際教學(xué)密切的結(jié)合，對(duì)教學(xué)教材的使用或編寫、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)設(shè)備使用及教學(xué)軟件的使用都要做合理的規(guī)劃，同時(shí)還要結(jié)合線上線下混合式教學(xué)模式，采用項(xiàng)目任務(wù)實(shí)踐驅(qū)動(dòng)教學(xué)，完成理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，通過“賽教融合”“競(jìng)賽促進(jìn)教學(xué)”和“教學(xué)強(qiáng)化競(jìng)賽”的方式保證人才培養(yǎng)的質(zhì)量[1]。本文中“以賽促學(xué)，賽教融合”線上線下混合式教學(xué)模式改革，主要依托于“藍(lán)橋杯”中“單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)”類比賽，對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)授課模式及教學(xué)方式方法都進(jìn)行了大膽的創(chuàng)新，教學(xué)內(nèi)容會(huì)結(jié)合大綱要求，采用項(xiàng)目化教學(xué)，將理論融入項(xiàng)目中進(jìn)行講解，加大項(xiàng)目任務(wù)的分解及項(xiàng)目實(shí)踐的分享，同時(shí)構(gòu)建學(xué)生團(tuán)隊(duì)，這樣，學(xué)生的綜合實(shí)踐能力能得到進(jìn)一步的提高。

2 教學(xué)改革的目標(biāo)

從目前的競(jìng)賽內(nèi)容來看，競(jìng)賽中考查的知識(shí)點(diǎn)都與實(shí)際生活密切相關(guān)，大部分競(jìng)賽項(xiàng)目都在一定程度上體現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程為例，該課程是物聯(lián)網(wǎng)工程、電氣自動(dòng)化等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，開設(shè)該課程的目的就是培養(yǎng)學(xué)生具有電路設(shè)計(jì)與開發(fā)能力，能夠獨(dú)立完成電子設(shè)備的項(xiàng)目開發(fā)，并且學(xué)完該課程以后，學(xué)生能夠獨(dú)立完成簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，為后期基于操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前“藍(lán)橋杯大賽”單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)是《單片機(jī)原理及應(yīng)用》能力驗(yàn)證的一個(gè)很好的平臺(tái)。因此，本文以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)改革為例，依托一個(gè)競(jìng)賽平臺(tái)，比如“藍(lán)橋杯”，以項(xiàng)目導(dǎo)入、理論驗(yàn)證、項(xiàng)目分解、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的教學(xué)模式，采用線上線下有機(jī)結(jié)合教學(xué)方式，以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，主動(dòng)設(shè)計(jì)的興趣，降低學(xué)生設(shè)計(jì)開發(fā)的門檻，導(dǎo)入正確的教學(xué)引導(dǎo)方法，將教學(xué)任務(wù)和教學(xué)理論有機(jī)的融合在一起，再以競(jìng)賽項(xiàng)目平臺(tái)測(cè)試學(xué)生綜合實(shí)力，最終來保證人才高質(zhì)量的培養(yǎng)。從學(xué)生的角度看，最直接的目標(biāo)是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、思考，學(xué)習(xí)能力加強(qiáng)，代碼編寫熟練，創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力不斷加強(qiáng)，增強(qiáng)了學(xué)生綜合實(shí)踐能力和水平，是教學(xué)效果最好的驗(yàn)證。

3 教學(xué)模式改革的實(shí)施方案

經(jīng)過八年指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽及“以賽促學(xué)，賽教融合”的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，要進(jìn)行教學(xué)改革需要解決兩個(gè)問題：（1）找準(zhǔn)學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)，依托專業(yè)相關(guān)競(jìng)賽平臺(tái)，將競(jìng)賽項(xiàng)目融入教學(xué)，以微項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué);（2）教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、組織、實(shí)施、評(píng)價(jià)。

本文以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》為例，依托“藍(lán)橋杯”學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)，結(jié)合人才培養(yǎng)模式及教學(xué)大綱，采用微項(xiàng)目式驅(qū)動(dòng)教學(xué)，基本流程是項(xiàng)目任務(wù)解讀、項(xiàng)目理論分析、項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程講解、創(chuàng)新項(xiàng)目任務(wù)分享及項(xiàng)目結(jié)項(xiàng)答辯評(píng)比等來貫徹到教學(xué)的始終。

3.1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)是完成教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)，其應(yīng)結(jié)合教學(xué)大綱和人才培養(yǎng)方案，滲透理論知識(shí)的解讀，按照課程知識(shí)架構(gòu)，遵循由易到難、由局部到整體、由單一到綜合循序漸進(jìn)原則。項(xiàng)目設(shè)計(jì)分兩部分，一部分是理論導(dǎo)入項(xiàng)目，二是課下評(píng)比項(xiàng)目。理論導(dǎo)入項(xiàng)目具體過程是結(jié)合每個(gè)理論知識(shí)架構(gòu)，教師先設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目，該項(xiàng)目是為了教學(xué)，講解理論知識(shí)和項(xiàng)目實(shí)施過程，課下評(píng)比項(xiàng)目是針對(duì)每章節(jié)所學(xué)內(nèi)容，教師下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生按項(xiàng)目需求完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開發(fā)，然后課堂進(jìn)行項(xiàng)目演示和答辯。項(xiàng)目設(shè)計(jì)必須注意以下問題：涉及知識(shí)點(diǎn)要符合課程進(jìn)度，難度要適合學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，工作量應(yīng)該適中，內(nèi)容要適應(yīng)市場(chǎng)需求，具有一定的創(chuàng)新性，涉及智能家居、工業(yè)控制、智能城市、智能制造等相關(guān)熱門領(lǐng)域。比如，單片機(jī)中I/O的學(xué)習(xí)，理論導(dǎo)入項(xiàng)目為流水燈，在課堂上先讓學(xué)生觀看流水燈的顯示效果，然后該項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行任務(wù)分解，主要是分解本節(jié)課要用到哪些知識(shí)點(diǎn)來解決這個(gè)問題，然后進(jìn)行項(xiàng)目理論知識(shí)的講解與分析，之后再對(duì)實(shí)施該項(xiàng)目方案思路、設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)密的設(shè)計(jì)，最后對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程按照設(shè)計(jì)方案一步一步實(shí)施，并進(jìn)行展示。在這個(gè)項(xiàng)目中會(huì)涉及單片機(jī)的體系架構(gòu)的學(xué)習(xí)、I/O的工作方式及設(shè)計(jì)電路應(yīng)注意的問題、LED的工作原理、延時(shí)函數(shù)及精確時(shí)間計(jì)算、位操作、字操作及移位操作、常用的寄存器配置和頭文件調(diào)用等等。一個(gè)項(xiàng)目下來，學(xué)生完全可以進(jìn)行項(xiàng)目創(chuàng)建、I/O應(yīng)用、LED燈控制、移位方法等等與I/O相關(guān)理論知識(shí)。為加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)的掌握及理解，每次課配套一個(gè)課下評(píng)比項(xiàng)目，比如I/O口這節(jié)內(nèi)容分配一個(gè)花樣彩燈控制的項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行評(píng)比。結(jié)果在第二次課時(shí)項(xiàng)目演示與答辯項(xiàng)目時(shí)，學(xué)生的項(xiàng)目展示各種各樣，大部分同學(xué)都做得非常不錯(cuò)，并且課堂分享氣氛非常好，一個(gè)項(xiàng)目通過答辯分享，全班可以學(xué)到至少5-6個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方法，課堂效果非常好。

3.2教學(xué)組織

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)是采用“按任務(wù)要求，學(xué)生自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，教師答辯指導(dǎo)”的原則。其具體過程為：首先，教師把全體學(xué)生分成若干個(gè)項(xiàng)目組，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，每個(gè)項(xiàng)目組都要實(shí)現(xiàn)課下評(píng)比項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，但是課堂分享有限，每次課堂答辯指導(dǎo)控制在5-6個(gè)項(xiàng)目，其他項(xiàng)目都錄視頻上傳到河南城建學(xué)習(xí)通，通過互評(píng)打分的方式進(jìn)行評(píng)比。每個(gè)項(xiàng)目組推薦或委任一個(gè)理論知識(shí)扎實(shí)且動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生作為項(xiàng)目組長(zhǎng)，組長(zhǎng)將項(xiàng)目任務(wù)分解成多個(gè)更小的項(xiàng)目任務(wù)給成員，成員通過分工合作共同實(shí)施，同時(shí)組長(zhǎng)根據(jù)不同學(xué)員的程度給以相應(yīng)的指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)互幫互助。實(shí)施過程中，成員的具體任務(wù)也可以隨項(xiàng)目進(jìn)度的不同而調(diào)整。項(xiàng)目完成后，項(xiàng)目組成員一起討論、總結(jié)項(xiàng)目實(shí)施情況，寫出的設(shè)計(jì)報(bào)告并向教師提交設(shè)計(jì)作品，教師老師會(huì)選定5-6個(gè)作品進(jìn)行課堂演示分享并答辯并給出指導(dǎo)意見。

這些項(xiàng)目都是競(jìng)賽項(xiàng)目的分支，通過這種方式學(xué)生不斷的挑戰(zhàn)自己，產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，建立學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，快速理解并掌握所學(xué)知識(shí)，并能動(dòng)手解決實(shí)際問題，高質(zhì)量的達(dá)到高校人才培養(yǎng)方案的效果。到后期綜合性項(xiàng)目時(shí)，大部分項(xiàng)目都來之“藍(lán)橋杯大賽‘單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)”等競(jìng)賽平臺(tái)的項(xiàng)目題庫(kù)，實(shí)現(xiàn)“賽教融合”。

3.3項(xiàng)目實(shí)施

在“以賽促學(xué)，賽教融合”線上線下混合式教學(xué)模式改革的實(shí)施方案中，以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》為例，項(xiàng)目實(shí)施也是個(gè)很大工作量，如何讓學(xué)生能夠更好地、更感興趣地、更主動(dòng)地去實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目呢？本文遵循的規(guī)則是易入門、有創(chuàng)新、有考核、有獎(jiǎng)勵(lì)的原則。在實(shí)施前，對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行劃分，理論導(dǎo)入項(xiàng)目，項(xiàng)目案例分析等教學(xué)素材已經(jīng)在在線學(xué)習(xí)平臺(tái)上創(chuàng)建完畢，課堂第一節(jié)課將項(xiàng)目小組分好，分組一定注意不能都是能力強(qiáng)的，或者都是能力弱的，一定要兩者搭配，同時(shí)將課堂授課方案講清楚，項(xiàng)目小組考核方案講明白，獎(jiǎng)罰機(jī)制講好，并把這一套實(shí)施方案以文檔的方式上傳在線平臺(tái)，用于學(xué)生查閱。課堂授課采用由視覺入手，先提問題，再分析問題，最后解決問題，最初的項(xiàng)目設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單好玩，根據(jù)所學(xué)知識(shí)逐漸深入。對(duì)學(xué)生的要求是各項(xiàng)目獨(dú)立完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)圖的繪制、硬件連接的設(shè)計(jì)、程序流程圖的設(shè)計(jì)、程序代碼的編寫、項(xiàng)目的調(diào)試、項(xiàng)目的總結(jié)。在整個(gè)教學(xué)分配采用兩次理論項(xiàng)目講解，一次項(xiàng)目綜合考評(píng)分享答辯，沒有參與答辯的作品錄制項(xiàng)目視頻講解，并上傳在線平臺(tái)參與班級(jí)網(wǎng)上互評(píng)。這樣保證項(xiàng)目組各成員都參與項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過“項(xiàng)目選擇—項(xiàng)目任務(wù)分解—相關(guān)理論學(xué)習(xí)—項(xiàng)目具體實(shí)踐—總結(jié)分析—再完善”的方法，一方面該方法符合學(xué)生學(xué)習(xí)的規(guī)律，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣并不斷創(chuàng)新，促進(jìn)理論知識(shí)的理解和掌握;另一方面學(xué)生不斷地思考如何實(shí)現(xiàn)并創(chuàng)新，很大程度上提高了學(xué)生分析、解決問題的能力以及學(xué)生綜合實(shí)踐能力，確保學(xué)生畢業(yè)后，完全可以直接投入生產(chǎn)和研發(fā)工作中去，同樣對(duì)于比較好的創(chuàng)新項(xiàng)目還可以參與各類設(shè)計(jì)大賽進(jìn)行評(píng)比。

3.4考核評(píng)價(jià)

對(duì)于應(yīng)用型高校來說，重點(diǎn)是考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度及學(xué)生項(xiàng)目的創(chuàng)新能力。項(xiàng)目教學(xué)評(píng)價(jià)方式有三：一是學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，部分學(xué)生能力確實(shí)有限，通過項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的過程，掌握所學(xué)理論知識(shí)并能準(zhǔn)確的表述項(xiàng)目設(shè)計(jì)方法、過程及涉及知識(shí)點(diǎn)，把所學(xué)的知識(shí)通過簡(jiǎn)單的項(xiàng)目設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，即達(dá)到人才培養(yǎng)的要求;二是創(chuàng)新項(xiàng)目產(chǎn)品的數(shù)量，通過創(chuàng)新項(xiàng)目成果的占比，可以評(píng)價(jià)該課程教學(xué)效果;三是通過學(xué)生課程設(shè)計(jì)及課程考試，學(xué)生的項(xiàng)目開發(fā)文檔及匯報(bào)效果，以及參加“藍(lán)橋杯大賽‘單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)”校賽、省賽成績(jī)，及參與指導(dǎo)老師的項(xiàng)目研究數(shù)量等。

4 總結(jié)

本文首先介紹了“以賽促教，賽教融合”教學(xué)模式改革的必要性，并詳細(xì)介紹了該教學(xué)模式改革的形成，然后清晰地介紹了“以賽促教，賽教融合”教學(xué)模式改革后會(huì)達(dá)到什么的教學(xué)目標(biāo)效果，最后剖析“以賽促教，賽教融合”教學(xué)模式改革的具體實(shí)施方案?！耙再惔賹W(xué)、賽教融合”教學(xué)模式引領(lǐng)學(xué)生一步步向單片機(jī)應(yīng)用的更深層次展開研究，給學(xué)生帶來競(jìng)賽榮譽(yù)的同時(shí)更多是讓學(xué)生的綜合能力得到了很好的提升?？梢?，本文的教學(xué)模式改革可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生不斷思考，促使學(xué)生動(dòng)手操作、增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立分析和解決問題的能力，促使教學(xué)效果達(dá)到更好的狀態(tài)。

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[5] 丁璞.學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)踐教學(xué)互動(dòng)，促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[J].教育現(xiàn)代化，2015，2（11）：60-62.

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