刘光平 邹丽新 王岩岩

[摘 要] 课程是人才培养的核心，课程建设水平的高低在很大程度上决定了人才培养质量的高低。在应用型本科人才培养中，课程建设起到关键性的作用。针对苏州城市学院“单片机及接口技术”精品课程的建设，围绕学校和专业人才培养目标，同时明确了本课程的培养目标。在此基础上，确立了课程建设思路，从课程资源建设、师资队伍建设、课程教学改革等方面介绍了课程建设的具体工作，阐述了课程建设的特色，为其他课程的建设提供了借鉴。

[关键词] 单片机及接口技术;精品课程;课程建设

[基金项目] 2018年度苏州城市学院精品课程建设项目“‘单片机及接口技术精品课程建设”（2210300912）

[作者简介] 刘光平（1978—），男，江西抚州人，工学硕士，苏州城市学院副教授，主要从事单片机研究。

[中图分类号] G642   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）23-0141-04   [收稿日期] 2021-03-09

习近平总书记在全国教育大会上的重要讲话中，要求高校“着重培养创新型、复合型、应用型人才”，这为高等教育特别是应用型本科教育的人才培养指明了方向。应用型本科院校要实现应用型人才培养的目标，必须深入开展教育教学改革，强化专业建设和课程建设。课程建设是专业建设的落脚点和着力点，课程建设水平的高低在很大程度上决定了人才培养质量的高低，而精品課程建设是全面提高教学质量的载体[1]。因此，全面加强课程建设，努力打造具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的精品课程，对应用型本科人才培养具有十分重要的意义。

近年来，苏州城市学院主动适应地方经济发展需求，积极向应用型高校转型。为了更好地实现转型发展，实现高素质的应用型人才培养目标，学校大力实施精品课程建设，以精品课程为引领示范，推动学校教育教学改革，促进学校课程建设和教学水平的提高。在此背景下，“单片机及接口技术”课程团队以培养学生实践应用能力为目标，持续致力于课程的改革与建设。2018年，该课程被评为校级精品课程，课程建设进入新的阶段。课程团队从课程体系、教学内容、教学方法、考核方法、实验教学等方面积极组织开展了该精品课程的建设与实践，历经3年取得了显著成效[2]。

一、课程培养目标与课程建设思路

（一）课程培养目标

建设好精品课程的首要任务是精准定位，明确课程培养目标。课程培养目标的制定要考虑社会需求、学校定位、专业人才培养目标以及专业特色，要融合于专业课程体系之中，为专业人才培养目标服务[3]。根据学校和专业人才培养目标，“单片机及接口技术”课程的培养目标是培养应用型人才，通过该课程的学习，让学生掌握单片机的硬件构成及工作原理，能够根据实际需要进行应用系统的软、硬件设计，培养学生的单片机应用设计开发能力，同时提升学生的工程意识和创新能力，为后续专业课程的学习或从事相关专业技术工作、未来进入硕士研究生学习打下坚实的基础[4]。“单片机及接口技术”作为我院电子信息科学与技术、测控技术与仪器、电气工程及其自动化等专业基础必修课程，同时也是这些专业承接学科竞赛、课程设计和毕业设计的桥梁，提高该课程的教学质量，将大大增强学生的就业竞争力及今后岗位工作能力。

（二）课程建设思路

单片机是嵌入式系统控制器的重要一员，它在工业测控、家用电子等行业有着广泛应用，几乎所有工科院校电气信息类专业都开设有类似的课程。这类课程实践性强，同时涉及计算机、电子技术、自动化等众多学科，需要较为扎实的理论基础，具有理论与实践紧密结合的特点。根据课程特点和课程培养目标，课程团队确立了“注重基础，强化实践”的课程建设思路。首先注重基础，也就是注重单片机基本原理、基本概念、基本方法和基本技能的培养和训练。单片机的种类型号繁多，考虑到51单片机是应用最广泛的一类，因此选取51单片机作为讲授对象，涵盖了51单片机内部结构、定时器、串行口、系统扩展等基本教学内容，为学生学习嵌入式系统、DSP技术等后续课程提供理论基础。“单片机及接口技术”课程的目标是会用、用好单片机，而强化实践是实现这一目标的有效手段。学生实践应用能力的培养，不能仅仅依赖实验教学环节，课堂教学也应注重理论与实践相结合，要构建“理论教学+实验教学+课程设计”的全过程实践能力培养体系。

二、课程建设的内容

精品课程的建设一般主要包括课程大纲、教学内容、教材、实验内容、教师队伍、实践环境建设、教学方法和手段、教学管理、教学评价等一些方面。2012年教育部下发了《精品资源共享课建设工作实施办法》，该办法提出精品课程应更加注重资源方面的建设，改变了以往只注重教学内容、教学方法等方面的改革，而资源建设方面不足的问题。为此，“单片机及接口技术”课程团队以课程资源建设为中心，重点围绕课程资源、师资队伍以及教学模式改革三个方面，开展精品课程建设。

（一）课程资源建设

课程资源建设的核心是建设类型多样、数量丰富的开放式、动态式教学资源库，教学资源库不但有课程大纲、实验指导书、电子教案、教学课件、教学视频、习题解答、试卷库等基本教学资源，还建立了丰富的拓展资源库，主要包括Proteus仿真实验库、行业动态、单片机新产品、新功能等学科前沿知识以及单片机竞赛、单片机控制算法等相关资料，供学有余力的学生开展深层次的研究学习。依托学校校园网，建立了可供学生自主学习的立体化课程资源网络平台。该网络平台还有在线答疑、在线测试、知识链接等功能。例如，建立单片机爱好者、电子发烧友等知名单片机学习网站的链接，有利于开阔学生的视野，激发和提高学生的学习兴趣[5]。

课程教材是教学的关键，教材的好坏直接影响教学效果。目前部分单片机教材偏重理论，难度较大，不利于学生的消化吸收。因此课程团队将教材建设列为课程资源建设的一项重要工作，在多年教学经验的基础上，编写了具有实用型特色的理论授课教材《单片微型计算机接口技术》，同时，编写了与主教材相配套的实践教材《单片微型计算机实验与实践》。实践教材以学生为本，注重知识技能学习与能力培养并举。结合学生的知识基础和技能特点，统筹安排实验项目和实验内容，把学生的实验技能及科学素养的提高渗透到单片机实验课程学习中，实验内容设计兼具系统性和难度的递进性。这两套教材已先后于2017年4月、2018年8月由苏州大学出版社出版，学生使用效果较好，现已被全国众多高校选用。

（二）师资队伍建设

教师是课程建设的组织者和实施者。归根结底，教师是精品课程建设的决定性因素。一门课程之所以能够成为精品，关键在于它拥有一流的教师队伍。围绕精品课程建设，我们建立了一支知识结构、学缘结构、学历结构和年龄结构比较合理的专业教学团队。目前该教学团队包括教授1人、副教授2人、讲师2人、助教1人。从知识结构和学缘结构上看，该教学团队的6名教师所学专业涵盖电子科学与技术、控制技术和电气信息技术等专业学科，不仅具有较扎实的电子应用基础，而且符合学科交叉和前沿性的要求。

青年教师的培养是师资队伍建设的重点，课程组注重青年教师的培养，切实落实青年教师培养计划。教学团队中的3名青年教师每人均配备了1名导师，充分发挥导师的传帮带作用。通过外出学习等形式提升先进教育教学理念，组织参加听课、教学观摩、教学比赛等活动，提高青年教师的教学水平。青年教师的培养与课程建设相辅相成、相济互促，为课程建设的可持续发展提供了有力保障[5]。

（三）教学改革

1.理论教学改革。传统的理论教学主要采用“课堂+PPT”的教学模式，该类教学模式以教师为主体，教师利用PPT进行理论知识的讲解，学生被动获取知识。但“单片机及接口技术”是一门理论与实践紧密联系的课程，这种教学模式很容易让学生产生枯燥、空洞乏味的感觉，课堂教学效果大打折扣。针对该课程的特点，教師遵循“强基础，重应用”的教育原则组织教学内容，确立了项目化教学模式。课程教学不再按原来的章节顺序进行，而是按照由浅入深、由简单到复杂的认知规律，将该课程硬件结构、指令系统、内部资源和系统扩展等教学内容重新整合，整个课程设计为单片机最小系统、流水灯设计、电子时钟设计、数字电压表设计等多个教学项目，同时每个教学项目包含多个基于现实案例的子任务。课程教学注重教学方法和教学手段的灵活应用，根据教学内容的特点选择不同的教学方式方法，以提高课堂教学效果。针对教学项目中的现实案例，授课时采用KEIL软件和Proteus仿真软件演示相结合的方法，增加课程的生动性和直观性，避免枯燥的理论讲解，激发学生的学习兴趣，开拓学生的创新精神和探究意识。

2.实验教学改革。实验教学是培养学生实践应用能力的主要途径，在单片机课程教学中占有十分重要的地位。从当前大部分高校单片机实验教学开展的情况来看，受到单片机课程总学时的限制以及“理论至上”观念的束缚，实验教学学时普遍较短。学生实验只能以验证性实验为主，很难培养学生良好的动手实践能力，也不利于学生创新能力的培养。为提高实验教学效果，课程团队首先调整实验教学内容，采用“积木式”安排实验内容。考虑到实验学时的有限性，实验内容划分得比较简短，但又能相互衔接和组合，从而能拼装成不同的“造型”，以适应不同的专业及班级学生的现有水平。在此基础上，进一步细化实验要求，实现实验要求“可扩展”。考虑到学生水平的差别性，实验要求分为“基本”和“扩展”两个不同的等级，学生可以根据自身的水平，选择完成相应的实验要求，教师可由此作为评定实验成绩“合格”和“优秀”的重要依据，这样对实验成绩评价将更加科学、合理。

另外，为解决实验学时不足的问题，将Proteus仿真软件引入实验教学，作为单片机实验的重要补充。Proteus软件地使用使实验教学不再局限于实验室，教师可以根据需要将部分实验安排在课外，摆脱了实验学时的限制。课内实验主要安排验证性实验，学生在实验箱上完成实验，这样学生对单片机有了非常直观的认识。在此基础上，课外增加设计性和综合实验，由学生利用Proteus软件完成。为保证课外实验的质量和效果，学生除需上交实验报告以及实验电子文档外，还要随机抽取部分学生进行设计答辩，以便及时、全面地检验了解学生课后实验的真实情况。

三、课程建设特色

（一）构建能力递进的多层次实践教学体系

“单片机及接口技术”课程的学习通常要经历理解、模仿、创新三个阶段，为加强课程的实践教学，将课程实践教学划分为课程实验、课程设计、学科竞赛三个层次的实践教学体系，分别对应技能训练、能力培养和创新提高三项任务。课程实验环节重在理解单片机的结构及工作原理，按分层思想设计实验项目，既有简单得验证性实验，又有一定难度得设计性实验，还有复杂得综合性实验，实验内容从简单到复杂。既有在实验室进行的课内实验，又有在课外采用Proteus仿真软件进行的虚拟仿真实验，实验形式、地点灵活，充分训练学生编程调试的技能;在课程设计环节安排一周28学时的集中实践，在教师的指导下完成一个实际项目的软硬件设计，培养学生综合运用所学知识的能力和单片机应用开发能力;积极鼓励支持学生参加电子设计、蓝桥杯单片机等各种专业学科竞赛，这些课外科技活动由学生自愿报名，学校安排老师指导培训、选拔出优秀的学生组队参加[6]。通过以赛促教，以赛促学，让学生的实践应用能力、创新能力和专业素养等方面得到显著提升。

（二）改革考核方法，形成突出应用能力的考核导向

课程教与学的效果，最终都要通过课程考核来检验。考核是促进学生学习的有效手段，更是一种学习目标导向。目前单片机类课程主要采用期末考试和平时表现相结合的方式，对学生进行评价。期末考试具有积极意义，一方面可以考核学生对所学知识的掌握情况，另一方面可以让学生处于一种良性的学习压力之下，起到督促学生认真学习的作用。不过传统的考试有些片面单一，没有办法衡量学生的实践应用能力水平，很容易导致学生为了考试而学习，舍本逐末，从而出现高分低能的现象。

因此，为了突出应用能力考核导向，我们对传统考核方式进行改革，首先加大实验成绩的相对比重。课程成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分组成，这三部分所占比重分别为25%、30%和45%。平时成绩的考核不变，主要还是从课堂表现、出勤、课后作业等方面对学生进行综合衡量评价。实验成绩评定采用“结果考核与过程考核并重”的考核制度。改变只看实验报告、实验结果而直接给定实验成绩等传统做法，考核时在实验结果正确性等基础上，更加注重对实验过程中学生通过发挥其想象力、创新力，有效排除困难、独立解决实际问题等能力方面的考核。

筆试可以检验学生基础知识的掌握情况，因此期末笔试考核还是必须的，只是减少一定的比重。课程团队围绕课程培养目标，对课程的各知识点进行分析，明确课程的重点、难点，科学设计考核内容，以标准化试卷的形式，建立“单片机及接口技术”课程试卷库。课程期末考试采用“教考分离”的形式，改变了以往谁教谁出卷的考核方法，解决了不同任课教师、不同考试要求和考试难度的问题，课程教学效果评价更加科学合理，从而起到促进课程教学质量的作用。课程试卷强化单片机技术实践应用能力的考查，弱化纯记忆性知识的考核，程序阅读题和程序设计题所占的比重超过50%。

四、结语

课程建设是专业建设的基础，课程质量决定了专业人才培养质量。在应用型本科教育改革中，课程建设起到关键性的作用。课程团队以精品课程建设为契机，大力进行课程资源建设，强化师资队伍建设，改进教学方式方法，为提高课程教学质量做出了有效的探索和实践，为单片机应用型人才培养提供了有力支撑，取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]孙永胜，刘金泉，邵志伟，等.构建混合式教学平台建设医学心理学精品资源共享课程[J].中国继续医学教育，2020，12（34）：78-82.

[2]葛桂萍，李云，史庭俊.《微机原理及应用》精品课程建设的探索与研究[J].科技创新导报，2014，11（30）：151-152.

[3]李宗帅，陈维兴，费春国，等.“单片机”课程教学改革探索与实践[J].电气电子教学学报，2020，42（5）：27-28.

[4]林虹.突出双创能力培养的应用型特色课程教学改革探索——以“单片机原理及应用”课程为例[J].工业和信息化教育，2019（10）：33-38.

[5]文桦.应用型本科高校精品课程建设研究——以单片机原理及应用课程为例[J].天中学刊，2016，31（6）：145-147.

[6]尹爱兵.面向工程应用的“单片机”课程教学改革[J].电气电子教学学报，2020，42（4）：64-66.

Construction and Realization of Excellent Courses in Applied Undergraduate Colleges and Universities： Taking the Course of SCM and and Interface Technology as an Example

LIU Guang-ping1a，2， ZOU Li-xin1b， WANG Yan-yan1b

（1.a. Department of Rail Transit Engineering， b. Department of Optoelectronic and Energy Engineering， Suzhou City College， Suzhou， Jiangsu 215104， China; 2. School of Rail Transportation， Soochow University， Suzhou， Jiangsu 215131， China）

Abstract： Courses are the core of talent cultivation， and the level of course construction determines the quality of talent cultivation to a great extent. In the application-oriented undergraduate talent training， course construction plays an increasingly critical role. Aiming at the excellent course construction of SCM and Interface Technology in Suzhou City College， this paper defines the training objectives of this course based on the talent training objectives of the school and the major. On this basis， the idea of course construction is established. This paper mainly introduces the specific work of course construction from the aspects of course resource construction， teaching staff construction and course teaching reform， and expounds the characteristics of course construction， which provides a reference for the construction of other courses.

Key words： SCM and Interface Technology; excellent course; course construction