工程教育专业认证背景下单片机课程教学改革研究

金韦利 姜礼华

【摘要】从工程教育专业认证的基本理念及要求出发，针对单片机课程特点及专业培养目标，改革课程的理论及实践教学体系，搭建网络教学平台、改革考评机制凸显过程性评价，健全跟踪反馈机制促进教学质量可持续发展，以提高学生的实践操作能力，增强其就业竞争力、培养满足相关专业领域需求的创新型应用人才。

【关键词】单片机 教学改革 工程教育专业认证 Protues

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）46-0221-02

2006年6月我国加入了《华盛顿协议》，成为该协议签约成员，标志着具有国际实质等效的工程教育专业认证在我国正式启动，工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保证制度，其构建我国工程教育的质量监控体系。工程教育专业认证强调以学生为中心、面向全体学生，以学生为本、以学生学习产出为导向，强调教育质量的持续改进和学生具备设计及实施工程实验、创新的能力。

一、单片机课程教学现状

单片机技术的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑，其应用越来越广泛。

但目前本校单片机课程教学仍采用传统的教学模式，尽管该教学方法使得课程知识系统性较强，但长时间教师主体式灌输教学导致学生学习兴趣不高，且由于各次课上内容没有及时实践消化，使得理论教学效果偏差。理论基础薄弱导致学生实验课上无从下手，更不用谈创新！显然，如此课程教学效果与工程教育专业认证的合格评价要求背道而驰，因此，课程教学改革是必然要求。

二、以专业认证为背景，对单片机课程教学进行如下改革

（1）以学生为中心，以“产出导向”设计梯级教学项目实施课堂教学。

研究工程教育专业认证的通用标准、电气类专业的补充标准、学校的办学思想和办学定位、电气类专业的行业需要，以专业培养目标和毕业要求为导向，依据“单片机原理及应用”课程教学大纲，以课程总体的知识目标及能力目标设计梯级教学项目，以项目的完成为单位实施课堂教学，并将课堂教学全部安排在实验室进行。

实施课堂教学时教师应依据每次课的具体知识及能力目标选取教学项目，然后通过多媒体课件对项目进行剖析，分解出所需知识点并进行重难点点拨，接着通过Protues仿真软件演示项目的预期结果，之后让学生以2人为一组完成项目，每次课结束前10分钟对各组的项目结果进行验收并打分。如果学生课上的完成情况不理想，课下可自行仿真完善，并通过网络将结果提交给教师，教师据此更新分数。课堂教学的实施流程如图1所示。

（2）更新实践教学设备、编写实验教学指导书，构建阶梯式实践教学体系，提高学生的实践及创新能力。

现阶段我校单片机实践教学主要有课内实验和课程作业，课内实验主要是在实验箱完成基本的验证性软硬件实验；而由于实验设备受限，课程作业大多仅采用Protues仿真。但基于单片机课程自身设计性、应用性较强的特点，目前课程实践环节远不能满足毕业要求、培养目标所需。因此，依据工程教育专业认证的合格评价原则，应更新实践教学设备，重新编写实验教学指导书。

实验课内容主要是在实验箱调试完成，若学生课上没有及时完成或消化相关内容，可自行通过Protues仿真进行虚拟实验以巩固相关内容。此外，学生也可逐次参与第二课堂、选修单片机课程作业、参加电子设计大赛等学科竞赛、参与校企合作实训等阶梯式实践教学训练提高自己的实践及创新能力，为专业学习打下坚实的知识及能力功底。阶梯式实践教学体系及实验教学内容设置分别如图2及图3所示。

（3）以专业认证合格评价为指导，搭建网络学习支撑平台、改革考核评价体系。

高质量的课程教学离不开优良的网络平台支持，根据工程教育专业认证的合格评价原则，在三峡大学求索学堂建立“单片机原理及应用”课程教学网站，建立集教学、自学、交流、服务、管理等功能于一体的在线教学平台。该平台应包括课程门户、教学资源、实践教学、在线互动及系统管理等多个模块。在资源管理上采用共享共建机制，学生既是信息的使用者，又是信息的提供者，并通过考核机制激励学生参与网络互助、资源上传和协助学习。平台还应提供课程BBS、课后答疑、作业提交、兴趣讨论组等多种形式的师生及生生交流渠道，为学生的在线自主学习提供全面的信息支持。

随着课程教学方式的改变，考核评价体系必须更为综合及多元化，应尤为重视过程考核。新的教学考核由以下几部分构成：1）APP考勤成绩占总成绩的10%，主要是监督学生按时上课；2）项目考核成绩占总成绩的30%，由教师评价成绩和设计报告成绩组成；3）网络学习与实验成绩占总成绩的20%，考核学生的网络学习活跃度（如讨论参与度、资料上传、网络作业）及实验学习效果；4）末考成绩占总成绩的40%。新的考评体系注重过程评价，而淡化卷面考试成绩，加强学生自主学习及协助学生中的交流合作、工程素养等方面的能力考核。

（4）健全跟踪反馈机制，促进课程教学质量的可持续发展。

依据工程教育专业认证的持续发展及改进机制，建立完善的课程教学跟踪评价反馈机制，将往届学生的总体学习结果、对毕业从事单片机及嵌入式系统开发学生进行的定期有效跟踪与评估，反馈到单片机课程教学中，及时改进与完善课程教学，达到教学质量可持续发展的目的。

三、总结

单片机课程集实践性、技能性、应用性为一体，其用途越来越广泛。以工程教育专业认证的基本理念和要求为导向、以培养学生较高的实践能力为宗旨、以增强学生社会竞争力为目标，从理论及实践教学、考评体系、跟踪健全反馈机制等方面对课程教学进行了相关改革，以培养高能力、高水平的创新人才，满足当今社会对单片機等嵌入式技术人才的强烈需求。

参考文献：

[1]韩晓燕，张彦通.工程教育专业认证制度及其对工程教育的影响[J].大学（研究与评价），2008（01）：13-15.

[2]王可宁，王伟，王青松.教育现代化[J].2017（2）：12-16.

[3]王东霞，温秀兰，黄家才，盛党红.中国现代教育装备[J].2016（11）：32-34.

作者简介：

金韦利（1984.7-），女，河南潢川人，三峡大学电气与新能源学院，工学硕士，讲师，研究方向：测控技术、机械手控制技术。