微机课程“赛课结合”教学模式探索与实施

【摘要】《微型计算机原理及接口技术》是自动化等专业中一门实践性很强的课程，侧重于学生软件编程和硬件接口扩展能力的培养。而各种科技竞赛是培养学生创新意识、提高实践能力的有效形式。因此结合微机课程特点，将“赛课结合”的教学模式引入微机课程教学实践，实践证明该方案在培养学生实践动手能力方面效果显著。

【关键词】科技竞赛 赛课结合 教学模式 实践能力

【基金项目】东北电力大学教改基金项目（项目编号：J201420）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）04-0255-01

“微型计算机原理及接口技术”是自动化、计算机科学等电类专业的一门专业必修课，目的在于使学生掌握单片机的基本原理和外部扩展能力。早期教学环节主要包含理论授课、课堂实验和课后设计，由于受实验场所、设备等多方面因素的限制，学生无法进行硬件电路设计、PCB制作及焊接、软件设计和系统调试等完整的单片机应用系统的开发全过程。实验环节也基本上以验证性实验为主，学生不具备独立思考和实际动手设计的机会，严重制约了学生实践能力的提高和创新意识的培养。

为了改善课程教学效果，各高校都积极鼓励学生参与创新性的实践活动，以加强学生实际动手能力的培养以及创新思维的形成。早期创新实践活动的开展通常都是精英式教育，参加科技类竞赛的学生都是学有余力、并且在某些方面具有突出能力的学生，而对于普通学生，通常很难有参加竞赛的机会。为了给广大学生搭建一个锻炼和展示自我能力的平台，全面开展大学生科技创新活动，2003年“赛课结合”教学模式首先在清华大学电设大赛中采用后[1]，该教学模式被较多的教学单位采用[2-4]。“赛课结合”教学模式既体现了竞赛过程中的趣味性、刺激性和竞争性；还体现了课程教学过程中的系统性、规范性和知识性，将竞赛和课程有机结合，兼顾竞赛的参赛结果和课程的学习过程。

一、赛课结合实施基础

随着科学技术的不断发展，社会对自动化专业人才的要求也日益提高。要求高等学校的工科学生，尤其是自动化专业的学生，必须具有良好的实践能力，创新能力和综合设计能力。2007年依照学校学生科技创新实践活动工作部署，自动化工程学院开始探索学生创新实践基地建设，经过近6年的创新教育实践，大批学有余力的学生在基地得到极大的锻炼，也取得良好的效果。2012年“自动化大学生创新实践基地”获批“校级实践创新示范基地”单位，为了让广大学生都能积极参与课外科技活动，提高学生受益面。正是在这样背景下，结合学校“十二五”本科教学改革与建设272工程，提出了微机类课程“赛课结合”教学模式改革。

二、赛课结合尝试

赛课结合的目的就是打破传统的教学模式，进一步培养学生软硬件知识综合应用能力，在作品的制作过程中逐渐提高学生实践能力，同时作品由多个同学共同完成，对学生的团队协作和社交组织能力也有极大的锻炼。

1.赛课结合选题

选题时紧贴各类科技竞赛，将校内赛作为省级、国家级竞赛的选拔赛。同时综合考虑学生能力和专业特色，适当降低难度。为了增加竞赛时的趣味性和观赏性，目前选题方面主要有电子设计竞赛、智能车竞赛、双足竞走机器人、舞蹈机器人四类。

2.教学形式组织

在课程教学组织上，根据学生作品制作的不同阶段，组织相关教师开展各种专题讲座，目前主要开展相关讲座有“赛课结合概述与安全管理”、“电子元器件基础知识培训”、“电路焊接与制作工艺培训”、“传感器原理与应用培训”、“电路设计、调试与仿真培训”、“Protel/Proteus 应用培训”、“电机控制与驱动培训”、“控制算法的MCU实现培训”。组织相关教师设计开发双足竞走机器人套件和车模套件，购买飞思卡尔智能车模和舞蹈机器人套件等，并设计开发了竞赛专用的硬件平台。进行了赛课结合相关文档、资源库等开发，搭建了网络教学辅助学习平台，实现教师、学生的网络答疑和互动。

3.竞赛形式组织

赛课结合竞赛形式上以创新团队的形式进行组队，每个团队学生限制为3人，可院内自由组队。竞赛项目和传统的课程实验项目不同，其涉及的知识点范围更广，需要学生对竞赛的广度、深度和难度进行分析。需要查阅相关资料进行自主学习，从而得出解决实际问题的方法和思路，更重视理论知识的实践应用，因此对学生技术含量要求更高。竞赛过程中，教师应当充分尊重学生的创意和想法，从而锻炼学生的创新能力，团队通过作品制作、调试和竞赛的过程逐步提升学生的创新意识。

4.赛课结合扩展

Proteus应用工程师（PAEE）认证作为一个国际认证标准，得到国内外大型企业广泛认同，是具备硬件电路设计、系统调试与测试及处理器编程调试能力的证明。通过校企合作的方式，发挥企业优势，校内完成学生的社会资格认证，既保证了学生实践创新能力的培养，又可提高学生的就业核心竞争力。因此通过赛课结合改革和PAEE培训的开展，实现了“竞赛激发学习兴趣，学习培养实践能力，能力提升竞赛成绩”的教学与竞赛的互动和良性循环的同时，进行校企合作，发挥企业优势，校内完成社会资格认证，实现“教学-竞赛-认证”立体化同步进行，保证学生实践创新能力和学生就业核心竞争力的全面提升。

三、赛课结合成果

2012年自动化大学生创新实践基地被遴选为“东北电力大学大学生实践创新示范基地”后，开始探索微机类课程“赛课结合”教学模式。经过近3年的努力，共获批院、校、省三级课外科技创新等实践项目120余项，公开发表论40余篇，出版教材4部，同时，在大学生电子设计竞赛、智能车竞赛、机器人公开赛，挑战杯课外科技作品大赛等知名赛事中，共获得省级以上奖项60余项，其中国家级奖项37项。学生受益面广，效果良好。

四、结论

本文针对微机课程特点，形成了微机课程“赛课结合”的教学模式和方法改革的具体思路，并将“赛课结合”的教学模式引入微机课程教学实践，实践效果证明该方案在培养学生实践动手能力方面效果显著。为了进一步提高学生就业核心竞争力，研究与分析PAEE认证体系，探索校企合作的模式以及电子工程师资格认证运行和管理方法。

参考文献：

[1]王宏，吴文虎.清华实践教学“赛课结合”新思路[J].计算机教育，2006，（7）：10-12.

[2]胡军，夏英，王国胤.“赛课结合”在数据库原理实践教学中的探索[J].实验室研究与探索，2007， 26（12）：267-269.

[3]伍银波，施金鸿.赛课结合理念在智能建筑工程人才培养中的实践[J].中国教育技术装备，2014，（24）：103-104

[4]闵玉堂，汪小燕，杨小献.课赛结合的电子线路设计与测试教学[J].电气电子教学学报，2013，35（5）：100-102.

作者简介：

兰建军（1977-），男，福建邵武人，讲师。