以工作過程為導(dǎo)向培養(yǎng)創(chuàng)新型高技能人才的實(shí)踐探索——以單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與制作課程為例

王 平

（揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

單片機(jī)應(yīng)用課程是一門電子電氣類跨專業(yè)的核心課程，對學(xué)生的職業(yè)技能培養(yǎng)起到主要的支撐作用。為了更好地服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高職院校創(chuàng)新型高技能人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，我們近年來一直在探求單片機(jī)課程教學(xué)的新理念、新方法和新的教學(xué)手段。來源于德國的基于工作過程導(dǎo)向的教學(xué)改革，根據(jù)企業(yè)崗位的工作任務(wù)、工作過程設(shè)計(jì)課程教學(xué)，注重學(xué)生的綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)。我們在單片機(jī)課程的教改中，采用了這種以工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)改革，經(jīng)過實(shí)踐和探索，在培養(yǎng)創(chuàng)新型高技能人才方面取得了顯著的成效。

一、以工作過程系統(tǒng)化引導(dǎo)課程改革

2008年10月，基于工作過程系統(tǒng)化的“單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與制作課程設(shè)計(jì)”教改課題被批準(zhǔn)為學(xué)院教學(xué)改革課題。在課題的研究過程中，我們采用基于工作過程系統(tǒng)化的方法進(jìn)行單片機(jī)課程的教學(xué)改革，課程開發(fā)設(shè)計(jì)的步驟為：企業(yè)市場調(diào)研→分析職業(yè)崗位群工作任務(wù)→分析歸納確定典型工作任務(wù)→分析研討確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程→學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)。課程開發(fā)設(shè)計(jì)過程如圖1所示。

圖1 基于工作過程的單片機(jī)課程教改示意圖

（一）根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)崗位，注重實(shí)踐和創(chuàng)新，設(shè)計(jì)教學(xué)過程

根據(jù)應(yīng)用電子、電氣自動化技術(shù)等專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對電子電氣類企業(yè)的相關(guān)工作崗位，以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，與行業(yè)企業(yè)合作，從單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作的方案設(shè)計(jì)、軟硬件設(shè)計(jì)、裝調(diào)測試等典型工作任務(wù)分析入手，編制《單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與制作》課程標(biāo)準(zhǔn)。

以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過與行業(yè)企業(yè)合作，分析職業(yè)工作過程，整合典型工作任務(wù)，選擇具有典型工作過程特征、符合教育教學(xué)原理及包含專業(yè)知識的工作任務(wù)作為課程載體，綜合實(shí)際工作過程和完整思維過程訓(xùn)練設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)類型從封閉型、開放型直到開放創(chuàng)新型，體現(xiàn)職業(yè)性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性的要求，學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)

（二）編寫基于工作過程系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程教材

通過對職業(yè)工作過程的分析，編寫出具有學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)和工作內(nèi)容的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程教材，以任務(wù)作為課程的載體組織教學(xué)內(nèi)容，每個學(xué)習(xí)情境確定學(xué)習(xí)情境任務(wù)描述、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)與工作內(nèi)容和學(xué)業(yè)評價要求。教材的主要特點(diǎn)：

1.工學(xué)結(jié)合，以工作任務(wù)組織教與學(xué)。以任務(wù)為導(dǎo)向，將工作與學(xué)習(xí)相結(jié)合，既能通過學(xué)習(xí)性任務(wù)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)單片機(jī)的知識，又能通過學(xué)習(xí)和工作的過程得到綜合能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，教材的內(nèi)容和編排體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合的職業(yè)教育特征。

2.依據(jù)職業(yè)工作任務(wù)，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境。根據(jù)職業(yè)工作任務(wù)的分析和歸納，按照職業(yè)工作過程和學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律，根據(jù)教育教學(xué)原理，設(shè)計(jì)了6個學(xué)習(xí)情境，6個學(xué)習(xí)情境的工作任務(wù)來源于實(shí)際的職業(yè)工作任務(wù)，具備了典型工作過程的工作要素。

3.根據(jù)職業(yè)崗位需求，采用以匯編為基礎(chǔ)，以C語言為主的編程語言。在目前實(shí)際的單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用工作中，C語言以優(yōu)良的可讀性，便于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植，便于合作編程，成為目前單片機(jī)開發(fā)和應(yīng)用的主要語言，但在一些實(shí)時性要求較高的應(yīng)用和一些小型應(yīng)用項(xiàng)目中，匯編語言仍然是很有效的編程語言，所以本書的單片機(jī)應(yīng)用以C語言為主要編程語言，以匯編語言為要求基本掌握的編程語言，避免學(xué)生學(xué)完單片機(jī)課程后，卻看不懂單片機(jī)的指令系統(tǒng)。以C語言為主，基本掌握匯編語言的學(xué)習(xí)方式，適應(yīng)職業(yè)崗位的實(shí)際工作需求。

4.基于Keil和Proteus的開發(fā)仿真平臺。Keil是目前職業(yè)崗位應(yīng)用最多的MCS-51系列單片機(jī)軟件開發(fā)平臺，集成了文件編輯、項(xiàng)目管理和軟件調(diào)試等多種功能，Proteus是一款功能很強(qiáng)的EDA工具軟件，在單片機(jī)應(yīng)用電路的仿真中具有突出的優(yōu)勢，將Keil開發(fā)軟件和Proteus仿真軟件結(jié)合應(yīng)用，可以實(shí)時、動態(tài)地模擬單片機(jī)系統(tǒng)的動作，本課程所有任務(wù)和案例的程序和電路原理圖都通過了Keil的項(xiàng)目編譯和Proteus的仿真驗(yàn)證。

（三）具有豐富的現(xiàn)代教學(xué)手段的情境教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及實(shí)踐教學(xué)

建立了三個能滿足學(xué)習(xí)情境教學(xué)和實(shí)訓(xùn)工作要求的理實(shí)一體的單片機(jī)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，配備了能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)情境教學(xué)要求的實(shí)訓(xùn)設(shè)備；建立了能滿足開放型創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新工作實(shí)驗(yàn)室。在經(jīng)過教改建設(shè)后的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了理論知識的學(xué)習(xí)、虛擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)物電路的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟谕唤淌疫M(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的模式。為實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育課程的目標(biāo)，學(xué)習(xí)的內(nèi)容是工作過程，而通過工作過程為實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)造了良好的條件。

在校外實(shí)訓(xùn)基地實(shí)踐教學(xué)方面，與揚(yáng)州的多家企業(yè)建立了穩(wěn)定的校企合作關(guān)系。通過合作，這些企業(yè)逐步成為學(xué)生和單片機(jī)課程教師參與單片機(jī)課程創(chuàng)新實(shí)踐、參與行業(yè)企業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐的實(shí)訓(xùn)基地。

二、培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新型高技能人才取得豐碩成果

通過以工作過程系統(tǒng)化為導(dǎo)向的單片機(jī)課程的教學(xué)改革，收到了明顯的效果，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣提高了，應(yīng)用單片機(jī)的能力也有了顯著的提高；應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的學(xué)生越來越多。自單片機(jī)課程啟動以工作過程系統(tǒng)化為導(dǎo)向的課程改革以來，每學(xué)年有400名左右的大二、大三的學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用，有越來越多的學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)、參加大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃，其中獲得多項(xiàng)省級、學(xué)院級大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃立項(xiàng)和省級院級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)。

特別是在“全國電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽”活動中多人次取得優(yōu)秀成績，這項(xiàng)活動是為了推動高校教學(xué)改革，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐素質(zhì)，由工業(yè)和信息化部人才交流中心舉辦的，我系學(xué)生在“單片機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)”中獲得全國二等獎1名，全國三等獎2名，江蘇一等獎2名，二等獎2名，三等獎5名和多名優(yōu)秀獎。

三、教科研工作取得顯著成績

通過以工作過程系統(tǒng)化導(dǎo)向的教改教研活動，鍛煉培養(yǎng)了一支教育教學(xué)理念先進(jìn)、實(shí)踐操作能力強(qiáng)、教學(xué)水平較高、專業(yè)素質(zhì)好的教師隊(duì)伍。編寫由清華大學(xué)出版社出版的工學(xué)結(jié)合模式、21世紀(jì)高職高專規(guī)劃單片機(jī)應(yīng)用教材一部，《單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與制作》教材被立項(xiàng)為學(xué)院精品教材。多名老師在指導(dǎo)學(xué)生參與技能競賽中成績突出，獲得省級和全國性獎勵。此外單片機(jī)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新型技能人才的同時，積極主動地開展教學(xué)和科研工作，獲得過多次學(xué)院、省和全國性的獎勵，主持了多項(xiàng)教科研項(xiàng)目，在多種專業(yè)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表了10多篇和單片機(jī)應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的教科研論著。

［1］ 姜大源，吳全全.當(dāng)代德國職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2007.

［2］ 趙志群.職業(yè)教育與培訓(xùn)學(xué)習(xí)新概念［M］.北京：科學(xué)出版社，2003.

［3］ 王平.單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)與制作［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2012.