唐江波

摘要：应用型本科院校培养的是高素质的技术应用型本科人才。创新能力是一个国家的所有竞争力的核心，电子信息类专业的学生应具有较强的实践能力和创新意识。《单片机原理与接口技术》是一门理论性和实践性都很强的课程。为了加快实施“新工科”背景下的人才培养目标，该文从《单片机原理与接口技术》在教学过程中存在的常见问题入手，探讨了如何将理论教学和实践教学有效结合，提出了提高实验环节的课时占比，同时改革考核评价体系，将过程性考核融于《单片机原理与接口技术》的考核评价体系，建立以体现实际应用能力和创新能力为核心的课程考核评价标准，从而激发学生学习的兴趣性和主动性，促进课程的教学改革。

关键词：单片机原理与接口技术;评价体系;考核

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）34-0265-03

应用型本科院校，是指以应用技术类型为办学定位的本科院校，培养的是高素质技术应用型本科人才。应用型人才的特点就是技术应用能力较强。增强技术应用能力必须通过实践教学加以提升。实践教学既可以促进学生融会贯通理论知识，又可以培养学生动手能力、解决问题能力和创新能力。《单片机原理与接口技术》课程是通信工程、电子信息工程等专业的专业基础课，也是一门理论性和实践性都很强的课程。通过学习，学生要掌握单片机的硬件结构、工作原理、编程语言和接口扩展等诸多知识点。所学知识既是后续综合实验设计、毕业设计的基础，也是参加机器人大赛、全国电子设计大赛、电子学科竞赛等赛事的基础。学生通过单片机的系统开发、应用设计等反复的实践操作积累经验，逐步熟悉单片机的软、硬件开发环境，解决实际工程问题，达到在学习过程中提升工程应用能力、创新思维和创新能力的目的。

基于工程应用型人才的培养目标，《单片机原理与接口技术》课程必须理论与实践相结合。通过引入企业项目案例，实施项目化、任务驱动式教学可以有效提升学生的工程应用能力。为了更好地评价学生在项目实施中发挥的作用，必须注重过程评价。传统的考核评价体系忽视了过程学习，重视考试成绩。针对这一特点，根据《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见（教高〔2019〕6 号）》文件精神和国务院2020年10印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》的文件精神，对传统的终结性考核评价方法进行了改革。在《单片机原理与接口技术》的教学实践中探索能充分调动学生学习积极性的考核评价方法，突出了知识应用能力与实踐能力的考核，重视实践过程的考核，形成了一套完善的过程评价考核体系，并以量表的形式呈现。

1 《单片机原理与接口技术》课程教学中存在的普遍问题

《单片机原理与接口技术》课程经过几十年的教学，积累了很多宝贵的教学经验。随着社会进步和科技发展，以及知识获取渠道的变化，人才需求有了很大改变，原有经验已经不能满足新形势的需求，原有的实验设备也更新换代，教学方式方法也发生了很大变化，导致《单片机原理与接口技术》课程教学中存在诸多需要解决的问题。

1.1 实践课时偏少

《单片机原理与接口技术》课程总课时一般设置为48学时，其中36学时为理论课时，12学时为实践课时。很多高校的课程实验是在实验箱上进行模块连线，下载程序，验证现象等。学生做完就走，缺乏利用面包板或者PCB板进行设计开发、安装调试和功能实现等，从而造成学生学习兴趣不浓，分层次教学无法实现等现象。

1.2 考核形式单一

大多数高校的《单片机原理与接口技术》课程通常采用平时成绩+期中考试成绩+期末考试卷面成绩相结合的终结性评价方式，且期末考试成绩占总成绩60%以上，以此评价学生的学习效果。这种固化的单一评价方式降低了动手能力强学生的学习积极性和创造性，扼杀了学生的创新能力，培养出来的学生缺乏工程实践能力。

2 《单片机原理与接口技术》课程教学改革

伴随着电子信息技术的发展，社会对电子信息技术人才的需求发生了变化。2017年2月18日、4月8日和6月9日，教育部分别在复旦大学召开高等工程教育发展战略研讨会（“复旦共识”）、在天津大学召开新工科建设研讨会（“天大行动”）和在北京召开新工科研究工作会议（“北京指南”），探索新工科建设发展的目标和路线。新工科建设对人才培养提出了新的要求，《单片机原理与接口技术》课程教学必须要适应新工科建设要求，完成从单纯培养扎实的理论功底到向培养工程技术能力、知识思维能力以及创新能力的转变，培养具有“引领发展”“跨界融合”“工程实践”“国际视野”的工程科技工作者。

3 《单片机原理与接口技术》课程教学的改革措施

3.1 将《单片机原理与接口技术》课程融入实践教学体系

《单片机原理与接口技术》课程的传统教学，实验相互独立，缺乏层次性、探究性。学生在学习结束后，总是感觉所学知识点存在有孤岛效应，缺乏系统性、联系性，学生很难掌握全面的单片机应用系统设计流程。因此，我们尝试把诸多课程与整个实践教学体系相融合，构建一个系列化、系统化的实践教学体系。即通过一个具体的工程项目实施，在每个环节实现不同的培养目标。譬如：《C语言程序设计》课程主要是培养学生掌握结构化的编程思想，使学生掌握程序设计、解决工程问题的能力;《电子工艺实习》课程侧重培养学生识别与采购电子元器件的能力，以及电路焊接的基本技能; 《电子电路CAD设计》课程培养学生掌握电路原理图的绘制，以及电路板制版等技能; 《单片机原理与接口技术》课程培养学生掌握单片机的构成原理和外围接口部分以及程序开发的技能; 《单片机技能训练学期项目》课程则是完成一个具体的单片机应用系统的总体设计。按照这种课程改革思路，大学生将经历一个实用电子产品从设计制作到调试完成的完整实践过程。

3.2 采用线上线下混合式教学方法，减少理论课时

2018年在成都召开的新时代全国高等学校本科教育工作会议（“成都宣言”）上提出 “变轨超车”、深入推进“互联网+高等教育”的提议后，网络平台上与单片机相关的学习资源逐渐丰富，且形式多样、形象具体。为此，尝试合理减少课堂理论教学课时，适当融入网上教学，并加大实践教学课时。使得单片机理论知识的获取变为三个渠道：课堂传授、线上自主学习和实践应用中的融会贯通。理论知识依然是单片机课程评价以及学生必须掌握的核心。在知识评价过程中，应该注意知识与能力评价的有机结合，考核理论知识也可以在具体应用效果中完成。

采用线上线下混合式教学形式，通过网络学习平台推送给相关知识点的学习资料，保障学生可以做到课前预习、课中探究和课后复习与拓展。在课堂上进行理论讲授时，可以应用Proteus软件进行模拟仿真演示，并呈现实验结果，将抽象的理论用直观的形式呈现给学生。将授课地点放在实验室，利用面包板或者PCB板，根据要实现的功能，自行设计、安装并调试电路。在实验教学中，教师既有讲解，也有现场引导和指导;学生既有现场操作，也有自主学习与探究。学生有问题，教师现场解答，留给学生更多的自我学习、自我发挥的时间和空间。“互联网+”的教学形式，使得学生的学习时间不仅仅在课堂，还可以利用课余时间的学习与实践。课前网上自主学习、课中小组网上协同探究、课后网上协同开拓创新，这种三段式教学已经成为一种新的教学模式。为学生开放实验室，让学生在课余时间走进实验室，自己摸索、自己动手，在实践中积累经验，提升工程实践能力和创新能力。

3.3 改革考核评价体系，将过程性考核与终结性考核有机结合

每个学生的学习习惯、学习态度一般都不一样。单一的终结性评价体系不利于鉴别学生的成长，也不利于鼓励学生发挥自身特长。鉴于《单片机原理与接口技术》课程教学目标由 “知识培养”向 “知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”的三维方向转变，其评价内容也必须转向三维。传统的《单片机原理与接口技术》课程评价欠缺对学生的价值观与情感态度、所学知识的应用能力的关注。对情感态度和价值观的强调，突出了以学生发展为本的思想，突出了课程思政的融入，更有利于学生的全面发展，是“立德树人”的体现。

评价完成并非意味着结束。通常还要指明改进的方向，完成相应的整改。事实证明，通过对态度和价值观评价，能使学生的综合素质得到提高，使该课程学习效果得到优化，个别学生的性格弱点与不良习惯得到有效的矫正。因此，基于过程的考核更能激发学生学习的动力，考核形式应该多样化、评价标准也要多样化。

3.3.1 将过程性考核与结果性考核有机结合

教学改革后的课程考核重过程、看能力，弱化了理论知识考核的占比，注重了实践应用过程的考核。课程成绩分布为：线上学习考核（20%）+实践应用能力考核（30%）+平时表现考核（20%）+期中期末理论考核（30%）。基于過程性考核的课程考核体系各模块的关系如图1所示，其量化一览表如表1所示。

三段式教学模式，要求教师线上推送课前预习、课后复习与拓展的学习资料，学生在课前、课后有没有认真学习，不仅会影响期末的理论考核成绩，也会影响平时的实践环节，关系到课堂教学与实验训练能否顺利进行。

实践应用能力考核包括两部分：实验环节和综合应用能力，各占总成绩的15%。实验环节通常是考核学生实验中的规范表现和完成实验报告情况。综合应用能力考核，学生自由组合2人一组，在教师设定的范围内，学生小组选择感兴趣的课题，并实现该课题的基本功能。实现了课题功能，就可以得到相应的成绩。设置2人一组，一是要学生懂得如何与他人相处;二是要学生明白每个人的能力都是有限的，要学会分工配合。实践环节作为学习驱动器，各环节紧密相扣，能很好地促进教学，提高教学效果。学生是学习的主体，通过基于过程性考核体系来积极引导学生自我管理、主动学习，激发求知欲望，提高学习效率，提升自主学习能力。

3.3.2 将单一评价方式转换为多元评价方式

终结性评价大多是单元的，且以“教师主导型”的考核，对学生的评价考核学生没有发言权，削弱了学生的自主性和创造性。在多元评价中，学生自评、小组互评由学生自主完成。同时，评价环节也是学生实践和体验学习的过程，是将知识转化为能力的过程，也是体验和实践公平公正职业操守的过程。因此，在以学生为中心教育理念指导下，应采用多元评价方式。譬如教师评价、学生自评、小组互评等，让学生参与进来，调动学生学习的积极性。《单片机原理与接口技术》教学考核评价表如表2所示。由表中教师评价、小组评价、自我评价三者加权，得到的成绩，作为学生的最终考核成绩。其中，表1的课程考核评价标准的总成绩乘以70%的值即为表2的教师评价结果。

4 结束语

为了提高《单片机原理与接口技术》课程的教学效果，培养社会需要的实践动手能力强、富有创新精神的应用型人才，必须从以教师的“教”为主转向以学生的“学”为主。在《单片机原理与接口技术》课程的考核评价体系改革中，通过增加对课程实践环节的考核，关注学生将理论知识真正融入实践中去，提升了学生的工程实践能力和创新能力;通过实践基于“互联网+”的课前、课中、课后三段式教学全过程的教学考核，实施线上自主学习、小组探究、协同开拓的全过程跟踪，使得考核评价更加科学;通过多元评价，充分发挥学生参与评价的主体作用，促进学生更多地参与教学过程。科学的考核评价体系才能出较为合理的考核评价结果。在教学实践中， 我们感觉到《单片机原理与接口技术》课程的教学方法和考核评价体系的改革对任课教师提出了更高的要求。由于在考核评价过程中会出现很多突发状况， 这就需要教师创新思维、快速反应、及时应变来解决。此外， 在考核评价过程中出现的形形色色的结果和答案， 也需要教师快速做出正确的分析和判断， 从而使学生得到公平公正的考核评价结果。所有的这些都要求教师对课程内容的掌握必须有更高的起点， 灵活运用知识的能力必须进一步提高， 快速的应变能力和反应能力也要加强， 备课要求更加深入。

参考文献：

[1] 张编妹，张磊，刘春静.基于项目化教学路径：高校单片机教学问题及改革的思考[J].物联网技术，2020，10（2）：119-120.

[2] 李莉娜，胡新颜.单片机应用技术教学改革和探索[J].科技风，2020（14）：52.

[3] 仝军令，司卓印，梁斌.机械工程专业“单片机原理与接口技术”课程教学改革与实践[J].教育教学论坛，2019（42）：127-128.

[4] 沈学东.软件综合实践课程链式教学模式的实践与探索[J].课程教育研究，2017（43）：236-237.

【通联编辑：李雅琪】