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[摘要]在单片机教学中提出和实践了一种将教学与创新实践融为一体的创新实作教学模式，这种教学模式以完成一个题目甚至一个项目的设计和制作为目标展开教学工作, 能提高学生的学习效率，并强化训练化学生的创新实践能力。
[关键词]创新实作 教学模式 单片机
一、引言
教学模式，是在一定教育理论指导下，为实现特定的教学目标，在教学实践中总结出来的比较稳固的教学范型，包括教学程序和操作要领的要素[1]。目前高校的教学模式中，主要的还是“老师教学生学”的接受性教学模式，这种教学模式以教师为中心，以课堂教学为主，对学生的培养重视了知识的传承但忽视了创新精神和实践能力的培养，教学的效果基本依赖于教师的讲课水平。
单片机及其相关课程是工科类专业中很重要的专业课，相关技术也是目前乃至于未来很长时间内社会上一门很有用的实用技术。笔者认为，为了适应社会的需要，单片机课程的教学效果应当达到让学生具备单片机系统开发和应用的能力。但单片机的教学由于其知识点广而分散、实践性强，教与学的难度都比较大[2][3]。本文在单片机课程教学中探索了一种以学生为中心，以完成创新实作题目为核心展开课程教学的将教学与实践融为一体的创新实作教学模式。这种教学模式可以全面训练学生的创新能力、工程设计能力、团队协作能力、实践动手能力以及自学能力，教学活动也由的模式变成学生有目的的主动学习，表现出良好的教学效果。
二、当前课程教学中存在的问题及对策
目前高校中包括工程类课程的课程教学模式一般都是“老师教学生学”的接受性教学模式，教学以课堂教学为主，辅以实验教学或课程设计。在这类教学模式，课堂教学由教师逐章逐节向学生进行讲解，虽然能够很细致很深入，但由于在整个教学活动中教师是教学的主体，教学的效果取决于老师的口才，学生的学习是被动的灌输式的学习，很难充分调动学生的学习积极性和主动性，学习效果较差[4]。而实践教学中的试验教学则依附于理论教学，其主要目的只是验证和巩固课堂所学理论知识，学生在实验中也只要按照实验步骤和要求进行，然后观察结果就算实验完成，对学生的实践能力锻炼不大，对学生的设计能力、创新能力的训练几乎没有，学生也常常提不起兴趣。由于学生在整个教学活动中都是在被动地接受知识，对课程知识的学习的效率较低，而且对学生的创新能力、工程设计能力、实践能力、自学能力的训练和锻炼也很少。
国内外很多学者也注意到这种接受性教学模式的缺陷，并提出了和实践了一些以学生为中心的教学模式[1][4]。其中一些面向學生的任务驱动或项目驱动的教学模式[2][3][5]-[8]，使学生在任务或项目的驱动下，有明确的目标，并在这个目标驱动下主动地去学习相关知识，查阅相关资料，可以提高学生的学习效率。但目前这些以任务或项目驱动的教学模式，由于没能通过任务驱动而将教学活动与实践创新活动融为一体，虽然能够很好促进学生的学习，对教学效果大有提高，但在促进学生的创新能力、团队协作能力等方面，仍然有所不足。
创新实作教学模式是以项目为导向，以完成一个简单项目的选题、设计到制作完成为目标展开教学，将教学、实践和创新融为一体，教学围绕创新实践展开，全面训练学生的自学能力、创新能力、工程设计能力、团队协作能力、实际动手能力，并且教学活动也由“老师教学生学”的模式变成学生有目的的主动学习，因此具有很好的价值。其基本的教学方式是：教师在课程开始阶段对本门课程的主体内容进行较全面的简单介绍后，在教师指导下，由学生根据课程相关内容选题或自拟题目，通过实作完成一个题目甚至一个项目的设计和制作，而教师则以此为目标展开课程教学工作。
三、创新实作教学模式的具体做法
基于创新实作的教学模式是在理论教学的同时，要求学生根据课程的内容，在老师的指导下，自己选题或自己拟订题目，自主完成系统的设计，并通过实作实现所设计的工程。
创新实作题目应当围绕教学内容，要求是能涵盖教学内容中的主要部分，但又必须是学生在较短时间内通过自己的努力能够完成的。教师要在课程开始之前就拟定一部分题目，但并不拟定题目所要完成的具体内容，更不制定方案。学生主要应该是自拟题目，少部分学生可从老师所拟题目中选题。选题和确定题目的具体要求均由学生在老师指导下完成，这样有助于培养学生的创新意识。
在课堂教学的前几次教学中，教师向学生简要介绍本门课程的主要内容，尤其是本门课程所涉及技术的作用和意义，帮助学生对本门课程有一个较全面的认识。然后布置学生进行分组和选题，也可以由学生自己通过查阅相关资料自拟题目。在确定好创新实作题目后，学生在老师指导下由学生自己拟定所做题目的具体任务要求和题目要实现的目标。学生在老师指导下的自主选题，一方面培养了学生对相关知识全面把握的能力，同时还培养他们充分发挥自身的创造性思维能力，对他们也是一种能力的培养。
在选题之后的课堂教学中，教师围绕学生所选做的创新实作题目展开，并在讲授的同时帮助学生完成题目的方案设计、系统设计等设计任务。由于课堂教学是以学生所做的具体题目为例子进行讲解，而且讲解的内容涵盖了题目从设计到制作的全过程，因此可以让学生在任务的驱动下学习，学习的动力和学习效果大为提高。而且，由于讲授过程没有按章节进行，对于基础部分只进行了简单介绍，这有助于培养学生自学和查阅资料的能力。
在完成设计后，经过老师的审核，由学生在老师指导下完成所设计作品的制作和测试。这个过程对学生的实践能力的锻炼是很大的。
在完成作品设计和制作后，还要求学生完成设计报告。最后的考核是根据学生完成的作品及设计报告进行综合评分。评分内容包括对选题及其创新性、方案设计水平、电路和软件设计水平、作品综合评价，每人的评分都包括各自完成内容的评分和小组作品的总体评分，并按一定的权重得出各自的评分。
由于这种模式的教学是在模拟的创新项目任务的驱动下进行的，学生的学习效率将会得到极大的提高，并可更好地锻炼学生的自学能力，查阅资料的能力，创新设计的能力，实践能力，同时通过这样一次实际完成的实践过程，也让学生真正尝试一个系统的开发过程。因此，这种教学模式对学生的训练是多方面的全面的。
四、创新实作教学模式在单片机课程教学中的实践
单片机及其相关课程是工科类专业中很重要的专业课，单片机技术及其相关的应用技术也是目前乃至于未来很长时间内社会上一门很有用的实用技术。从2010年以来，笔者连续两年在作者担任的《单片机原理及应用》课程教学和实验教学中，实践创新实作教学模式，取得了良好的效果。
笔者在《单片机原理及应用》教学中，根据课程内容，拟定了有关单片机的但又比较简单易于实现的创新题目约12个，如简易计算器、简易电子钟、交通灯、频率计等。同学们自拟了一些题目，这些题目虽然简单，但都很有意义。
笔者在实践《单片机原理及应用》创新实作的时候，将整个过程分成以下几个阶段：
1.分组。要求3-4个人一个组，分组由同学们自愿组合，以保证组员之间易于合作。每个组的成员要进行恰当的分工，如一个人负责总体设计，一个人负责电路设计和制作，一个人负责软件开发和调试等。
2.选题。一般要求同学们自拟题目，也可以在给出的题目中选题。所选题目只要求用单片机完成一个简单的任务，如用单片机实现一个数字钟，用单片机实现一个秒表等。一般而言，组与组之间的题目不能相同。
3.撰写创新实作计划。根据题目拟定作品所要达到的要求、要实现的功能，以及完成创新实作的时间进度安排。
4.设计。这是整个活动的一个主要部分，包括方案设计、系统设计以及电路设计和软件设计。
5.制作。选用、采购元件，用电路板完成电路板的制作。
6.调试。在电路板上调试软件，达到所设定的功能。
7.撰写创新实作报告并提交作品。
8.考核。考核根据方案、设计以及制作完成水平进行评分。
在完成创新实作之后，笔者向全部学生通过问卷调查的形式考察了创新实作的实际效果，总共回收了120份问卷调查表。从反馈回来的结果看，几乎所有同学都认可这种教学模式，认为这种教学模式对课程学习、对实践能力、创新能力都有帮助。
表1：创新实作效果
五、结论与展望
创新实作的教学模式在实施一个模拟的创新项目任务的驱动下进行的，理论教学和实践教学完全融为一体，一方面提高了学生的学习兴趣和学习效率，并可更好地锻炼学生的自学能力，查阅资料的能力，另一方面也锻炼了学生们的创新设计的能力，实践能力。从两年来在四个自然班共约120名学生的教学实践来看，具有良好的效果，也受到学生们的普遍欢迎。
进一步的工作包括：
1.在更多班级甚至更多课程的教学中推广和实践这种教学模式。目前这项工作已经得到相关领导的支持，将在后续的课程中逐步开展。
2.组织形式的改进。一是以学科竞赛的形式来更深入地开展创新实作，可以更好地提高学生的积极性，二是根据学生们反馈的意见，进一步改进完善这种教学模式，例如延长活动的时间、增加辅导老师、开放相关试验室等，以使学生在创新实作过程中能得到更多的指导和锻炼。
中国交通教育研究会教育科学研究课题,课题编号：交教研1002-36
[参考文献]
[1]教育部西南高校师资培训中心编.高等教育心理学[M].重庆出版社：重庆,2006：368-389.
[2]高凤梅,刘艳,张文超.“以学生为本”的《单片机原理》课程教学模式改革[J].高教论坛,Jun.2010.No.6：35-36,57.
[3]张静,王英健.工科院校“单片机原理及应用”课程教学新模式探究[J].中國电力教育,2011,03：194-195.
[4]高潇怡.科学教育中的探究教学模式发展述评[J].Vo1.34 No.3,2007:76-80.
[5]林临.软件工程的团队项目驱动教学模式探讨[J].福建师范大学学报（自然科学版）,Vol.27,No.3,2007:14-16.
[6]叶邦彦,刘建萍,张承忠,赵学智.面向数控技术课程的创新教学模式研究[J].现代教育技术,Vol.20,No.11,2010:140-143.
[7]王丽珍.基于任务的信息技术课程探究型教学模式的构建与实践[J]. 现代教育技术,Vol.13,No.3,2003:65-68.
[8]薛光明,郑伟.基于任务驱动与案例教学相结合的单片机课程教学模式研究[J].教育研究与实验,2010,06：17-19.
（作者单位：重庆交通大学机电与汽车工程学院 重庆）
[关键词]创新实作 教学模式 单片机
一、引言
教学模式，是在一定教育理论指导下，为实现特定的教学目标，在教学实践中总结出来的比较稳固的教学范型，包括教学程序和操作要领的要素[1]。目前高校的教学模式中，主要的还是“老师教学生学”的接受性教学模式，这种教学模式以教师为中心，以课堂教学为主，对学生的培养重视了知识的传承但忽视了创新精神和实践能力的培养，教学的效果基本依赖于教师的讲课水平。
单片机及其相关课程是工科类专业中很重要的专业课，相关技术也是目前乃至于未来很长时间内社会上一门很有用的实用技术。笔者认为，为了适应社会的需要，单片机课程的教学效果应当达到让学生具备单片机系统开发和应用的能力。但单片机的教学由于其知识点广而分散、实践性强，教与学的难度都比较大[2][3]。本文在单片机课程教学中探索了一种以学生为中心，以完成创新实作题目为核心展开课程教学的将教学与实践融为一体的创新实作教学模式。这种教学模式可以全面训练学生的创新能力、工程设计能力、团队协作能力、实践动手能力以及自学能力，教学活动也由的模式变成学生有目的的主动学习，表现出良好的教学效果。
二、当前课程教学中存在的问题及对策
目前高校中包括工程类课程的课程教学模式一般都是“老师教学生学”的接受性教学模式，教学以课堂教学为主，辅以实验教学或课程设计。在这类教学模式，课堂教学由教师逐章逐节向学生进行讲解，虽然能够很细致很深入，但由于在整个教学活动中教师是教学的主体，教学的效果取决于老师的口才，学生的学习是被动的灌输式的学习，很难充分调动学生的学习积极性和主动性，学习效果较差[4]。而实践教学中的试验教学则依附于理论教学，其主要目的只是验证和巩固课堂所学理论知识，学生在实验中也只要按照实验步骤和要求进行，然后观察结果就算实验完成，对学生的实践能力锻炼不大，对学生的设计能力、创新能力的训练几乎没有，学生也常常提不起兴趣。由于学生在整个教学活动中都是在被动地接受知识，对课程知识的学习的效率较低，而且对学生的创新能力、工程设计能力、实践能力、自学能力的训练和锻炼也很少。
国内外很多学者也注意到这种接受性教学模式的缺陷，并提出了和实践了一些以学生为中心的教学模式[1][4]。其中一些面向學生的任务驱动或项目驱动的教学模式[2][3][5]-[8]，使学生在任务或项目的驱动下，有明确的目标，并在这个目标驱动下主动地去学习相关知识，查阅相关资料，可以提高学生的学习效率。但目前这些以任务或项目驱动的教学模式，由于没能通过任务驱动而将教学活动与实践创新活动融为一体，虽然能够很好促进学生的学习，对教学效果大有提高，但在促进学生的创新能力、团队协作能力等方面，仍然有所不足。
创新实作教学模式是以项目为导向，以完成一个简单项目的选题、设计到制作完成为目标展开教学，将教学、实践和创新融为一体，教学围绕创新实践展开，全面训练学生的自学能力、创新能力、工程设计能力、团队协作能力、实际动手能力，并且教学活动也由“老师教学生学”的模式变成学生有目的的主动学习，因此具有很好的价值。其基本的教学方式是：教师在课程开始阶段对本门课程的主体内容进行较全面的简单介绍后，在教师指导下，由学生根据课程相关内容选题或自拟题目，通过实作完成一个题目甚至一个项目的设计和制作，而教师则以此为目标展开课程教学工作。
三、创新实作教学模式的具体做法
基于创新实作的教学模式是在理论教学的同时，要求学生根据课程的内容，在老师的指导下，自己选题或自己拟订题目，自主完成系统的设计，并通过实作实现所设计的工程。
创新实作题目应当围绕教学内容，要求是能涵盖教学内容中的主要部分，但又必须是学生在较短时间内通过自己的努力能够完成的。教师要在课程开始之前就拟定一部分题目，但并不拟定题目所要完成的具体内容，更不制定方案。学生主要应该是自拟题目，少部分学生可从老师所拟题目中选题。选题和确定题目的具体要求均由学生在老师指导下完成，这样有助于培养学生的创新意识。
在课堂教学的前几次教学中，教师向学生简要介绍本门课程的主要内容，尤其是本门课程所涉及技术的作用和意义，帮助学生对本门课程有一个较全面的认识。然后布置学生进行分组和选题，也可以由学生自己通过查阅相关资料自拟题目。在确定好创新实作题目后，学生在老师指导下由学生自己拟定所做题目的具体任务要求和题目要实现的目标。学生在老师指导下的自主选题，一方面培养了学生对相关知识全面把握的能力，同时还培养他们充分发挥自身的创造性思维能力，对他们也是一种能力的培养。
在选题之后的课堂教学中，教师围绕学生所选做的创新实作题目展开，并在讲授的同时帮助学生完成题目的方案设计、系统设计等设计任务。由于课堂教学是以学生所做的具体题目为例子进行讲解，而且讲解的内容涵盖了题目从设计到制作的全过程，因此可以让学生在任务的驱动下学习，学习的动力和学习效果大为提高。而且，由于讲授过程没有按章节进行，对于基础部分只进行了简单介绍，这有助于培养学生自学和查阅资料的能力。
在完成设计后，经过老师的审核，由学生在老师指导下完成所设计作品的制作和测试。这个过程对学生的实践能力的锻炼是很大的。
在完成作品设计和制作后，还要求学生完成设计报告。最后的考核是根据学生完成的作品及设计报告进行综合评分。评分内容包括对选题及其创新性、方案设计水平、电路和软件设计水平、作品综合评价，每人的评分都包括各自完成内容的评分和小组作品的总体评分，并按一定的权重得出各自的评分。
由于这种模式的教学是在模拟的创新项目任务的驱动下进行的，学生的学习效率将会得到极大的提高，并可更好地锻炼学生的自学能力，查阅资料的能力，创新设计的能力，实践能力，同时通过这样一次实际完成的实践过程，也让学生真正尝试一个系统的开发过程。因此，这种教学模式对学生的训练是多方面的全面的。
四、创新实作教学模式在单片机课程教学中的实践
单片机及其相关课程是工科类专业中很重要的专业课，单片机技术及其相关的应用技术也是目前乃至于未来很长时间内社会上一门很有用的实用技术。从2010年以来，笔者连续两年在作者担任的《单片机原理及应用》课程教学和实验教学中，实践创新实作教学模式，取得了良好的效果。
笔者在《单片机原理及应用》教学中，根据课程内容，拟定了有关单片机的但又比较简单易于实现的创新题目约12个，如简易计算器、简易电子钟、交通灯、频率计等。同学们自拟了一些题目，这些题目虽然简单，但都很有意义。
笔者在实践《单片机原理及应用》创新实作的时候，将整个过程分成以下几个阶段：
1.分组。要求3-4个人一个组，分组由同学们自愿组合，以保证组员之间易于合作。每个组的成员要进行恰当的分工，如一个人负责总体设计，一个人负责电路设计和制作，一个人负责软件开发和调试等。
2.选题。一般要求同学们自拟题目，也可以在给出的题目中选题。所选题目只要求用单片机完成一个简单的任务，如用单片机实现一个数字钟，用单片机实现一个秒表等。一般而言，组与组之间的题目不能相同。
3.撰写创新实作计划。根据题目拟定作品所要达到的要求、要实现的功能，以及完成创新实作的时间进度安排。
4.设计。这是整个活动的一个主要部分，包括方案设计、系统设计以及电路设计和软件设计。
5.制作。选用、采购元件，用电路板完成电路板的制作。
6.调试。在电路板上调试软件，达到所设定的功能。
7.撰写创新实作报告并提交作品。
8.考核。考核根据方案、设计以及制作完成水平进行评分。
在完成创新实作之后，笔者向全部学生通过问卷调查的形式考察了创新实作的实际效果，总共回收了120份问卷调查表。从反馈回来的结果看，几乎所有同学都认可这种教学模式，认为这种教学模式对课程学习、对实践能力、创新能力都有帮助。
表1：创新实作效果
五、结论与展望
创新实作的教学模式在实施一个模拟的创新项目任务的驱动下进行的，理论教学和实践教学完全融为一体，一方面提高了学生的学习兴趣和学习效率，并可更好地锻炼学生的自学能力，查阅资料的能力，另一方面也锻炼了学生们的创新设计的能力，实践能力。从两年来在四个自然班共约120名学生的教学实践来看，具有良好的效果，也受到学生们的普遍欢迎。
进一步的工作包括：
1.在更多班级甚至更多课程的教学中推广和实践这种教学模式。目前这项工作已经得到相关领导的支持，将在后续的课程中逐步开展。
2.组织形式的改进。一是以学科竞赛的形式来更深入地开展创新实作，可以更好地提高学生的积极性，二是根据学生们反馈的意见，进一步改进完善这种教学模式，例如延长活动的时间、增加辅导老师、开放相关试验室等，以使学生在创新实作过程中能得到更多的指导和锻炼。
中国交通教育研究会教育科学研究课题,课题编号：交教研1002-36
[参考文献]
[1]教育部西南高校师资培训中心编.高等教育心理学[M].重庆出版社：重庆,2006：368-389.
[2]高凤梅,刘艳,张文超.“以学生为本”的《单片机原理》课程教学模式改革[J].高教论坛,Jun.2010.No.6：35-36,57.
[3]张静,王英健.工科院校“单片机原理及应用”课程教学新模式探究[J].中國电力教育,2011,03：194-195.
[4]高潇怡.科学教育中的探究教学模式发展述评[J].Vo1.34 No.3,2007:76-80.
[5]林临.软件工程的团队项目驱动教学模式探讨[J].福建师范大学学报（自然科学版）,Vol.27,No.3,2007:14-16.
[6]叶邦彦,刘建萍,张承忠,赵学智.面向数控技术课程的创新教学模式研究[J].现代教育技术,Vol.20,No.11,2010:140-143.
[7]王丽珍.基于任务的信息技术课程探究型教学模式的构建与实践[J]. 现代教育技术,Vol.13,No.3,2003:65-68.
[8]薛光明,郑伟.基于任务驱动与案例教学相结合的单片机课程教学模式研究[J].教育研究与实验,2010,06：17-19.
（作者单位：重庆交通大学机电与汽车工程学院 重庆）