民航电子专业的单片机课程cdio教学模式探索

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1、民航电子专业的单片机课程CDIO教学模式探索摘要：单片机技术在民航领域被广泛使用，单片机课程对于民航院校CDIO教学体系下的学生有着重要作用。突出思维与技能培养的课堂教学，项目化并结合科研的实践活动，以及良性的课程评级体系，是提高单片机课程教学效率，符合CDIO理念的教学模式，对于提高学生素质起到了较好作用。关键词：民航院校；电子;CDIO;单片机教学支持基金：中国民航大学教育教学改革研究课题（项目编号CAUC-ETRN-2014-32）引言随着嵌入式技术的蓬勃发展，单片机（MCU）课程早已作为工科院校电子、自动化相关专业的专业必修

2、课，因M⑶开发融合了控制、计算机、通信等相关内容，对培养学生创新力、执行力有着很强的实际意义。特别是在电子信息专业的CDIO教学模式中，MCU课程衔接了基础课和实训项目两大部分，是CDIO教学体系的重要支点之一。中国民航大学具有鲜明的行业特色，电子信息工程专业学生就业方向主要是航空公司、航空设计研发机构、民航机场等单位，从事航空器维修、地面航空设施器材的维护、设计和开发，以及相关管理等工作。自2010年至今，电子信息工程专业遵循CDIO教学模式，培养了大批具备较高专业技能水平的毕业生。从一线员工和求职学生的反馈信息来看，在民航业发展

3、的两大领域，即数字化机务维修技术和机场智能化技术，对于单片机相关技能的要求正在不断上升［1］。M⑶课程作为电子信息工程CDIO体系的主干课程，以其强应用性、综合性、工程性的课程特点，通过对课堂和实践环节的积极改革探索，采取“思维导向，强化能力培养”的课程模式，培养学生的应用和创新能力，提高学生的工程认知水平和动手能力，培养学生的自主学习能力、良好的沟通能力和团队精神。［2］同时，在一定程度上，有助于学生形成能够胜任入职工作的能力，成为称职的产业人员，能够适应未来技术和行业发展的需要。［3］一、单片机教学现状简要分析近年来，很多高等院

4、校，甚至在发迗地区的高中（上海闵行二中），都开设单片机课程，是否具备良好的单片机技能将直接影响学生就业情况。国外对于单片机技术教学的研究主要集中在：利用Proteus等仿真软件进行教学，借助实验平台基于实际问题开展教学，远程控制终端教学等；国内高校也大多将教研重点放在仿真软件利用、增加实践课程素材等方面，诸如：仿真平台教学、单片机实验平台教学、基于实际问题的教学以及远程控制终端教学等。［4］单片机教学研究已成为教学研究的热点内容，特别依托是Proteus仿真平台教学和建立实验项目为载体的“学生主体化”教学是主要集中的教学研究探索领域

5、。前者普遍认为基于Proteus构建的单片机实验平台可以的解决传统教学中存在的实验资源匮乏问题；而后者主张通过学生“做中学”的过程体验，加强理解，提高学生动手能力和解决问题能力，从而提高MCU课程教学效率。[5]针对民航大学院校特点和学生水平，根据近几年来CDIO教学模式探索经验，本文认为：新型的M⑶教学应该基于当前嵌入式技术发展和民航行业需求，突出系统化，特别是自动化与信息化系统融合的教学思路，强调培养学生的专业思维方式和执行力。二、突出专业思维、基本技能和工程实际CDI0课程教学探索对于CDIO教学体系，设计和执行力在思维和概念

6、层面强化训练主要体现在课程内容的“工程实例化”，教学实践表明实例教学远胜于理论讲解，同时工程实例可以紧密的与行业应用相结合，设计如何将工程实例融入课堂教学是课程教师的重要任务。单片机本就是一种技术而并非一门学科，其特点为：概念零散抽象故没有完整的“知识体系”衔接、设计思路灵活多变故解决方案不唯一、对现场经验和思维的要求更高于对书本的掌握。实例教学和“任务驱动”是单片机课堂教学的重心。本课程探索建立完善新型的“工程案例和任务并行双线教学”形式，包括以下三点：分析研究单片机技术与不同专业的教学切合点，针对性优化选择工程实例开展教学，以实

7、例为中心连接课堂零散概念;以开发流程为主线构建认知体系，以“加快上手”为主要教学目的，弱化原有书本理论教学模式，设计实例与单片机相关内容的引入点，帮助学生尽快理解单片机“核心概念和要点”，廓清开发流程，注重思维方式和基本经验的传授;设计“课程任务指导书”的形式，设立阶段任务，明确对学生提出学习节点和路径，引导学生自主学习，为学生规划课后学习路径，同时优化调整教学内容和结构，压缩以教师为主体、学生漠然的“讲授和灌输”，加强以教师为主导、学生为主体的“总结和反思”。三、合理配置仿真资源，以工程项目化管理和科研结合为特点的CDIO实践教学

8、探索众所周知，实践环节是MCU课程教学关键，其直接决定学生执行力、协作力和产品工程思维水平的培养状况。国内院校普遍存在着单片机实验平台负担过重，不能满足大量学生对实验项目量和质两方面的要求；而课外实践更存在着投入不足的问题，从而限制了