【摘要】在单片机“學训一体化”教學的过程中应用“问题解决8步法”，能有效解决理论教學与技能教學相互脱节的问题，提高學生的创新能力和解决新问题的能力。
【关键词】单片机8步法學训一体化
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）10C-0187-02
以往的单片机教學，通常是要么偏重于技术理论而缺少实训项目和课时，要么偏重于实习操作而忽视技术理论知识的传授，造成理论与实际的脱节。再加上采用灌输式教學法，形式呆板、僵化，内容抽象、枯燥，束缚了學生动手和创新实践的能力。这影响了學生整体素质提高，达不到培养实用人才的目的和要求。因此，传统的教學观念和模式已难以适应现代高等职业教育的发展，也难以满足现代社会对高素质技能型人才的需求。
针对以上这些问题，很多高校和教师进行了多方面的探讨，提出了很多有效的教學方法，其中比较典型的就是项目教學法。它在一定程度上使教學质量得到了改善，但很多的高职院校要么受到应试教育制度的影响，要么教學资料、教學场所、实训设施等短缺，其教學模式、教學方法、教學风格、教學策略和學习风格等仍然没有很大改观，甚至培养目标也没有发生变化。
为了寻求适合學院自身发展的教學方法和思路，以“能力为主”为指导，把教學理论和技能训练融为一体，构建一种新的教學形式，即“學训一体化”教學模式。
一、“學训一体化”教學模式
“學训一体化”是指以“能力为主”为指导，以“就业为导向，提高學生技能”为目标，通过校企合作、工學结合等方式，利用學院自身的有限资源，整合课程教學内容，将理论教學与技能实践融为一体，旨在建立一个教师为辅、學生全员参与，在“學中训，训中學”，“學训相融”的教學环境中完成课程學习的教學形式。“學训一体化”教學模式改变现有教學组织模式和课程体系，构建新的教學模式和课程体系，加强理论教學与技能教學的有机结合，将理论知识模块化并融于每一个实训项目之中，有效解决技术理论和技能操作相互脱节的问题。这是一种全新、开放式的教學思路，是提高學生工程实践能力和培养學生创新思维的一种全新途径。
我院将柳州、广州等地区的电子行业和企业所提供的工作单引入教學情景，同时参考了“单片机工程师助理”职业岗位的要求，对讲授的内容进行了融合，体现了教學情景与企业岗位工作、教學的内容与企业的岗位需求、培养目标与企业的人才需求相一致的三大原则。在授课过程中，课程采用的是一人主讲，多人辅导的教學方式，真正体现以學生为主，教师引导，在“學训一体化”教學中充分发挥學生的主动性和创造性，充分发挥學生潜在的能力，构建开放式的教學。
二、问题解决8步法的应用
把“任务驱动”、“项目教學”融入课程教學整个过程，以學习型工作任务为载体，按任务的实施过程开展教學，充分发挥學生的主体作用和教师的主导作用。每一个项目都有相应的學生工作单，明确學生的工作内容、知识、态度、技能的要求以及考核方式等信息。为了提高教學质量，改善教學效果，采用了问题解决8步法，使學生在“边學边训，边训边學”的过程中激发學习的热情，并不断地培养學生的创新能力和工程实践能力。
（一）學生分组
教师下发工作任务后，就要对學生进行分组。分组完成项目这种學习方式可以激发學生學习的兴趣，可以改变师生和生生之间的关系，让教师更好地发挥主导作用，充分发挥學生的个性和潜能。分组是否合理是“學训一体化”教學的关键。在分组过程中，教师要综合考虑學生的特点、能力，合理分配角色，让小组中的每一个學生都有发挥自己长处的机会，也都有相互學习的机会。在分组时，结合高职院校职业技能比赛项目的相关要求和标准，遵循“优势互补，相互促进”的原则，按照硬件设计、软件设计、文档处理等职责进行分工，有效避免學生“搭车”现象，使他们正确认识自己的价值。为了使项目顺利和有效地进行，必须选出小组的负责人。教师对组长进行有效的指导。在项目进行的整个过程中，组长要对组员进行合理安排和监督，才能达到预期的教學目的。
（二）分析题目，构建模型
學生接到工作任务书后要认真地阅读，认真分析设计要求，根据应用场合、工作环境、具体用途，考虑系统的可靠性、通用性、可维护性、先进性，以及成本等，提出合理的、详尽的功能技术指标。这个过程可以采用自顶向下方法，建立系统框图，划分出功能模块，将功能尽可能细化，技术指标尽可能表达清楚，设备尽可能齐全，做到不漏任务细节。學生一定要多看、多思考。最后把功能的设计构建成合理的系统模型。
（三）确定项目方案
搜集和阅读相关的资料，比如各种教材的相关内容、期刊杂志上的相关文章、网络资料、图书馆资料等。这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。对比现有资料或方案，选择一种技术上先进、合理、可行、性价比比较高的最佳方案，比如考虑各个方案的优缺点、设计的工作量、以往的经验和熟悉程度等。在这个过程中要敢于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进。
（四）项目的实施
根据系统的指标和功能流程图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计，参数计算和器件选择。单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整机设计水平。每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。这个过程可以采用经典设计电路，比如：别人用过的电路、应用实例电路、或者是器件应用手册中介绍的电路等，根据实际情况进行相应的修改、增补、删减或创新，应尽可能选择标准化、模块化、功能强、集成度高的典型电路。在设计中要综合考虑各个单元电路之间的插接方式、接口参数和共享等。为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各电阻值，放大倍数的计算；振荡器中电阻，电容，振荡频率等参数的计算。只有很好地理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。计算参数时，同一个电路可能有几组数据，注意选择一组能完成电路设计要求的功能，在实践中能真正可行的参数。
（五）项目完善，再实施
经过初步的电路设计后，教师举行方案论证会，让每一小组的负责人，以口头或课件的形式，在规定的时间内阐述本组的设计方案。各小组在教师的正确引导下，以及同學的建议下，对所设计的方案进行完善。接着进行项目总体设计和制作。总体设计就是根据设计任务、指标要求和给定条件，设计出符合现场条件的软、硬件方案，并进行方案优化。应划分硬件、软件任务，画出系统结构框图。要合理分配系统内部的硬件、软件资源。由总体设计所给出的硬件框图所规定的硬件功能，在确定单片机类型的基础上进行硬件设计、实验。进行必要的工艺结构设计，制作出印刷电路板，组装后即完成了硬件设计。结合硬件结构，明确软件任务，确定具体实施的方法，合理分配资源。定义输入／输出、确定信息交换的方式（数据速率、数据格式、校验方法、状态信号等）、时间要求，检查与纠正错误。
（六）项目调试和测试
单片机应用系统的软、硬件制作完成后，必须反复进行调试、修改，直至完全正常工作，经过测试，功能完全符合系统性能指标要求，应用系统设计才算完成。在硬件的调试，要教会學生使用各种调试方法和手段、使用各种测试仪器、排除故障的技巧等。调试时应注意做好调试记录，准确记录各部分的测试数据和波形，以便于分析和运行时参考。经过调试、测试后，若系统完全正常工作，功能完全符合系统性能指标要求，项目设计结束。
（七）总结项目经验
项目小组对整个设计过程进行总结，总结设计过程中出现的问题，解决的措施和方法，同时撰写项目设计说明书。最后，有选择地保留重要文档，将心得形成文件，记录备案，方便在以后的项目设计中不再有类似问题发生。对于好的方法将继续保持，对于容易出现的问题，要及时纠正。只有这样，才能培养學生务实、严谨的态度，提高解决新问题的能力。
（八）项目评价
在项目评价过程中，采用了知识、技能、态度三位一体的考核标准，更应注重學生综合能力的评价。评价形式有过程评价、自我检查、自我评价、成果呈现、學生小组评价、师生互评、企业老师评价等。學生把项目设计的思路、方案、实现的过程、结论、存在的问题等以课件的形式在全班进行答辩，并进行产品演示。各个小组对其表现进行评分。通过答辩和演示，让所有的學生都了解在项目设计过程中所出现的问题，加强认识，避免重复发生，还可以培养學生的交流和沟通、语言表达能力等。最后，教师进行讲评，进行鼓励教育。对于表现好的學生进行表扬，对于存在的问题及时纠正，让學生都知道自己的优点和不足。让同學们都感受到成就感，激发他们积极向上，不断學习的动力。
通过“學训一体化”教學，學生的动手实践、创新能力、解决实际问题能力都在不同程度上得到了提高。总之，为了培养學生的创新能力，教师要不断探索教學改革的新路子，不断改进教學方法、丰富教學手段。
（责编 丁梦）