導(dǎo)語：供給側(cè)課程改革實踐論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著國家教學(xué)改革和“雙一流”建設(shè)項目的推進，課程改革成為推進高等教育改革的源動力和重要基石。以車輛工程專業(yè)的單片機技術(shù)課程教學(xué)為對象，分析了現(xiàn)有教育教學(xué)的弊端，提出了以前向通路主線為核心的供給側(cè)課程改革的構(gòu)架，以案例的方式重新組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，探索出了課程教學(xué)“一點三原則”，以學(xué)生興趣為著手點，以培養(yǎng)目標為紐帶，以課程教學(xué)內(nèi)容為目的實現(xiàn)課程內(nèi)容與教學(xué)任務(wù)的統(tǒng)一，通過循序漸進方式逐步加大學(xué)習(xí)的難度和深度，從而實現(xiàn)更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：供給側(cè)改革；前向通路；課程改革；單片機技術(shù)

1背景和意義

隨著普通高等教育改革的推進，國家推出了“雙一流”、“工程教育質(zhì)量認證”和“學(xué)科水平評估”等一系列重大舉措，旨在推進面向高等院校的研究型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的雙向改革。普通高校的教學(xué)承擔(dān)單位，落實國家教育教學(xué)改革的具體可行的措施就是加速推進課程教學(xué)改革。普通高校的專業(yè)教育必須重視課程教學(xué)改革，尤其是專業(yè)性較強的課程改革。以課程改革促進專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提升，促進專業(yè)培養(yǎng)模式的優(yōu)化，增進學(xué)科方向的凝練，落實學(xué)校內(nèi)涵式發(fā)展的目標要求，實現(xiàn)“一流專業(yè)”和“一流學(xué)科”的跨越。以《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程為例，針對機械工程學(xué)科所屬的各專業(yè)在的教學(xué)改革實踐，以培養(yǎng)學(xué)生實戰(zhàn)能力為改革目標，以學(xué)生為供給側(cè)組織教學(xué)活動，以前向通路為主線組織教學(xué)內(nèi)容，探索提高普通高校機械工程學(xué)科所屬專業(yè)學(xué)生相關(guān)動手能力的方式方法。供給側(cè)改革是用改革的辦法推進結(jié)構(gòu)調(diào)整，減少無效和低端供給，擴大有效和中高端供給，增強供給結(jié)構(gòu)對需求變化的適應(yīng)性和靈活性，提高全要素生產(chǎn)率，使供給體系更好適應(yīng)需求結(jié)構(gòu)變化。在教改過程中變“以教為本”為“以學(xué)為本”，主動調(diào)整講課過程的知識點組織結(jié)構(gòu)，以針對知識更新和在校學(xué)生特色變化而主動做出的供給側(cè)改革。課堂教學(xué)改革中的結(jié)構(gòu)性調(diào)整若果能夠圍繞一條主線，用主線貫穿所有的基礎(chǔ)知識和基本技能，就能為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供保證，從而主線的選擇和實現(xiàn)也就成為課改的關(guān)鍵問題。

2供給側(cè)教改中前向通路的重要性

教學(xué)過程可以看作一個閉環(huán)控制系統(tǒng)如圖1所示，既有按照教學(xué)計劃授課的過程，又有檢測學(xué)生掌握程度并修正授課計劃的過程。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，信號從輸入端沿箭頭方向到達輸出端的傳輸通路稱前向通路；系統(tǒng)輸出量經(jīng)測量元件反饋到輸入端的傳輸通路稱反饋通路。在教學(xué)過程中，教師的備課、講課、布置作業(yè)、指導(dǎo)實驗環(huán)節(jié)和安排考試是前向通路；根據(jù)作業(yè)和實驗報告分析學(xué)生的疑難并做出教學(xué)計劃的調(diào)整是反饋通路。學(xué)生接受知識的過程有其特殊性，如果教師在開課之前設(shè)計的教學(xué)計劃不合理，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)新課程時會因為課程學(xué)習(xí)難度大產(chǎn)生厭學(xué)情緒，或者因為對相近概念混淆而形成錯誤認識，此時通過主反饋通路檢測到問題并糾正，不但糾正的難度大，而且糾正過程會產(chǎn)生較大的延時，影響后續(xù)教學(xué)內(nèi)容。所以在教學(xué)過程中，首先要保證前向通路的教學(xué)效果，反饋通路的反饋和調(diào)整則是為了教學(xué)目的已經(jīng)達到的前提下錦上添花。正如在產(chǎn)品制造過程中，批量生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量要靠制定合理的工藝流程和保證每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的加工質(zhì)量，而不能依靠對成品的檢測和返修保證產(chǎn)品質(zhì)量。以《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程的教學(xué)過程為例，如果教學(xué)過程的主線設(shè)置不合理，按照從結(jié)構(gòu)和原理到匯編指令再到應(yīng)用的順序講解，雖然體系嚴謹，單很多學(xué)生會感覺內(nèi)容抽象、枯燥而影響學(xué)習(xí)興趣。反之，如果能找到一條教學(xué)主線，貫穿所有的教學(xué)內(nèi)容，主線上的每個點又是具體的實例，學(xué)習(xí)過程就像在爬緩坡，在教師的引導(dǎo)下逐步登山而不會掉隊。

3單片機技術(shù)的課程教學(xué)現(xiàn)狀

近年來教學(xué)組對車輛工程專業(yè)的電類課程做了一系列的改革，包括培養(yǎng)計劃調(diào)整、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)和課外活動等。例如《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程改變了以往綱舉目張的教學(xué)順序，把教學(xué)內(nèi)容劃分為若干知識點并對每個知識點精心選取案例，案例和知識點對應(yīng)關(guān)系如表1所示。通過對教學(xué)內(nèi)容的重新組織和案例教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情顯著提高，畏難情緒明顯下降，部分學(xué)生自發(fā)地設(shè)計制作基于單片機的作品，在參加各類賽事中應(yīng)用單片機的能力顯著提高。但是仍有一系列的遺留問題等待解決，例如：雖然入門案例容易掌握讓初學(xué)的畏難情緒顯著下降，但是隨著課程進度的推進，后續(xù)的中斷、定時/計數(shù)器和串行通信部分的難度和綜合性提高，學(xué)生在掌握了一些簡單的解決方法以后，遇到難題時懶散情緒開始占上風(fēng)，不愿付出精力學(xué)習(xí)更好的方法。例如：選擇雙音門鈴作為定時/計數(shù)器部分的案例，用以掌握定時器的初始化和定時中斷程序的使用。學(xué)生在之前學(xué)習(xí)LED閃爍的案例時，掌握了延時函數(shù)的使用，所以寧可花不少時間試、湊延時函數(shù)的實參，也不學(xué)習(xí)設(shè)置定時/計數(shù)器特殊寄存器的方法。教師反復(fù)強調(diào)延時函數(shù)定時精度差、占用CPU，部分學(xué)生仍因懶惰而不愿使用新方法。這種現(xiàn)象甚至在學(xué)生參賽的過程中都有體現(xiàn)。例如需要設(shè)計和調(diào)試PID校正環(huán)節(jié)時，對系統(tǒng)建模、系統(tǒng)性能分析做得少甚至不做，寧可花費大量的時間，單純的憑經(jīng)驗、憑感覺調(diào)整PID的參數(shù)，寧可在反復(fù)試湊的過程中浪費很長的時間，也不花一部分時間復(fù)習(xí)自動控制的相關(guān)理論，最終沒有通過參賽達到鞏固提高的目的，也背離了參加比賽的初心。把獲獎本身當(dāng)成目的，功利心理和僥幸心理嚴重，不但不利于自己的成長，而且會嚴重誤導(dǎo)低年級學(xué)生。

4實現(xiàn)課程主線的“一點三原則”

通過探索和實踐，發(fā)現(xiàn)解決上述遺留問題的關(guān)鍵在于課程主線的選擇和實現(xiàn)，其中的關(guān)鍵是“一點三原則”，一點是著手點，三原則是紐帶原則、統(tǒng)一原則和漸進原則。（1）著手點是路徑正確的前提找一個好的著手點是實現(xiàn)主線的首要問題。只有了解學(xué)生們關(guān)心的興趣點，才能有的放矢，找到好的著手點，這正是貫徹以學(xué)為中心的教改思路。以我院車輛工程專業(yè)的學(xué)生為例，因為我院近年來參加“全國大學(xué)生智能車競賽”屢獲佳績，所以智能小車的設(shè)計深受學(xué)生的歡迎和認可。以此為契機，把智能小車的設(shè)計和制作這個具體目標引入《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)中，成功地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所以選擇好著手點，可以在學(xué)習(xí)過程的起點處翻轉(zhuǎn)整個學(xué)習(xí)過程，把學(xué)生被動學(xué)習(xí)、被動接受知識的過程，翻轉(zhuǎn)為學(xué)生有興趣解決實際問題的過程。在這個過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生分解問題、分析子問題，再尋找相關(guān)知識解決，解決以后再總結(jié)。在解決了一系列子問題以后，具體的目標得到實現(xiàn)，相關(guān)的知識和技能完成傳授，達到課程的教學(xué)目的。（2）三個原則是主線實施的保障選擇主線的目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣，提供持之以恒的動力，又要符合專業(yè)的培養(yǎng)計劃。要做到形散而神不散，放得出去收得回來，就應(yīng)該遵循以下三個原則。1）紐帶原則選擇課程主線應(yīng)該以專業(yè)培養(yǎng)目標為根據(jù)，符合培養(yǎng)計劃的課程布局，課程主線應(yīng)服務(wù)于專業(yè)知識體系的主線。既要保證本門課程的教學(xué)效果，又要在同類課程中鞏固前導(dǎo)課程和服務(wù)后續(xù)課程，還要對其他類課程起到輔助作用，從而完成本門課程承上啟下、內(nèi)引外聯(lián)的紐帶作用。以我院車輛工程專業(yè)為例，培養(yǎng)目標是現(xiàn)場工程師，培養(yǎng)方向是新能源車方向。選擇智能小車的設(shè)計作為《單片機應(yīng)用技術(shù)》課程主線，能運用同類課程中《電工電子技術(shù)》、《C語言程序設(shè)計》等前導(dǎo)課程的內(nèi)容解決實際問題，也為同類課程中《控制工程基礎(chǔ)》、《汽車電子控制技術(shù)》等后續(xù)課程的引入提供了好的開端，同時還能對車輛設(shè)計類課程中《新能源車原理》、《新能源車構(gòu)造》和《新能源車設(shè)計》等課程的內(nèi)容起到良好的促進作用。例如：在智能小車的控制系統(tǒng)中，直流電機驅(qū)動模塊中的H橋電路、循跡模塊中的電壓比較器等內(nèi)容要用到《電工電子技術(shù)》中模擬電路的內(nèi)容；避障模塊中的74HC00要用到《電工電子技術(shù)》中數(shù)字電路的內(nèi)容；單片機程序設(shè)計要用到《C語言程序設(shè)計》的內(nèi)容；小車的速度控制和位置控制要用到《控制工程基礎(chǔ)》中的PID校正；傳感器和執(zhí)行器的選型、調(diào)理電路和驅(qū)動電路的設(shè)計都對理解《汽車電子控制技術(shù)》中的內(nèi)容有較好的引導(dǎo)作用；在實際調(diào)試過程中，提出了諸如提高抓地能力、應(yīng)對側(cè)滑的方法、使用懸架的優(yōu)點等問題，對車輛設(shè)計類課程的內(nèi)容起到了鞏固和提高的作用。2）統(tǒng)一原則選擇課程主線必須以完成本門課程的教學(xué)任務(wù)為目的。教材中的知識點常以綱舉目張的順序安排知識點，而課程主線則應(yīng)該像串珍珠一樣把知識點串在一起。圍繞一個實際的目標的課程主線統(tǒng)一所有的案例，每個案例實現(xiàn)一個模塊的功能，所有的模塊疊加后組成了實際的目標。這種教學(xué)設(shè)計的優(yōu)點是：始終遵循提出問題、分析問題、尋找知識、解決問題的順序，符合“實踐、理論、再實踐”的認知規(guī)律；隨著教學(xué)進度的推進知識難度不斷增大，如果提出的是在已經(jīng)攻克的基礎(chǔ)上必須解決的新問題，多數(shù)學(xué)生不愿意以往的心血付之東流，就會產(chǎn)生為解決新問題而學(xué)習(xí)新知識、新技能的迫切感。以前《單片機應(yīng)用技術(shù)》的課改采用的案例之間關(guān)聯(lián)不大，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，因為自身的惰性寧可使用簡單的“笨辦法”，也不學(xué)習(xí)新知識、新技能。如果把所有的案例統(tǒng)一在智能小車上，每次提出的新問題都是在原有功能基礎(chǔ)上的疊加，知識點和案例的對應(yīng)關(guān)系如表2所示。雖然每個知識點可以選擇不同的案例，但是案例選擇是否得當(dāng)對教學(xué)效果影響很大。例如開課的第一個例子，如果選擇點亮LED并在proteus軟件中仿真，能夠取得一定的教學(xué)效果，但如果選用驅(qū)動一個直流電機帶動車輪旋轉(zhuǎn)，在proteus軟件中仿真以后，用智能小車的實物現(xiàn)場燒寫HEX文件并演示驅(qū)動的效果，比點亮LED的觀感強很多，教學(xué)效果會更好。學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機課程之前，對智能車有一種神秘的感覺，如果用最少的代碼就能在智能小車上實現(xiàn)直觀的效果，就容易破除學(xué)生對編程的畏難情緒，培養(yǎng)學(xué)生掌握本門課程的信心。解決了第一個案例的要引發(fā)興趣的問題以后，就要針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的容易因惰性而動搖的問題。以外部中斷的知識點為例，學(xué)生普遍覺得特殊寄存器抽象、難以理解而不愿學(xué)習(xí)和使用。以往采用響應(yīng)急停按鈕的案例，學(xué)生普遍愿意使用簡單的查詢法，不愿意用能實時響應(yīng)的中斷法。如果采用智能小車循跡的案例，教師用實物演示小車在快速前進的過程中，循跡線變化沒有規(guī)律，控制器必須高速檢測光電開關(guān)的狀態(tài)，如果仍然使用查詢法，小車必然因為沒有實時檢測到循跡線的變化而沖出賽道。這個案例堵死了因為偷懶而使用查詢法的可能性，讓學(xué)生產(chǎn)生解決問題的迫切感，從而急于知道怎樣才能解決問題。教師趁熱打鐵，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識點并解決該問題，就能夠大幅度提高教學(xué)效果。如表2所示，后續(xù)的每個案例在設(shè)計的時候，都遵循在前面已有的基礎(chǔ)上疊加功能的原則，讓學(xué)生意識到懈怠只會讓已經(jīng)完成的小車半途而廢，只有繼續(xù)學(xué)習(xí)新知識、掌握新技能，才能逐步完善自己的智能小車，從而能夠持之以恒的完成學(xué)習(xí)過程。3）漸進原則課程主線在實現(xiàn)的時候應(yīng)該循序漸進，主線上每個點的難度應(yīng)該逐步增加。學(xué)習(xí)如逆水行舟，在課程教學(xué)的過程中，學(xué)習(xí)難度在增加，疲勞和惰性導(dǎo)致的學(xué)習(xí)興趣在降低，如果再遇到跳一跳也摘不到的果子，就一定會有學(xué)生選擇放棄。所以改變綱舉目張的教學(xué)順序，就是把一個個的險峰變成一個較長的緩坡，每上一個高度帶領(lǐng)學(xué)生看一下不同的風(fēng)景，學(xué)生就一定會有興趣克服疲憊走向新的高度。以中斷、定時/計數(shù)器和串行通信這三章為例，如果講解中斷的時候，列舉所有的中斷源，內(nèi)容龐雜而抽象，不利于學(xué)習(xí)。只抽取外部中斷進行講解，配以循跡的案例，所學(xué)的知識少，寫的代碼少，效果很直觀，學(xué)生學(xué)習(xí)的信心足，教學(xué)效果就有保證。和定時/計數(shù)器相關(guān)的中斷內(nèi)容，放在定時/計數(shù)器中講解，提出測速的問題，講解測速的必要性，引發(fā)學(xué)生解決問題的興趣。講解定時/計數(shù)器的中斷時類比外部中斷，再講解定時/計數(shù)器本身的內(nèi)容，用不多的代碼實現(xiàn)了測速，在引導(dǎo)學(xué)生回顧外部中斷的程序進行對比異同，既鞏固了已有的知識，又掌握了新知識，讓學(xué)生在不知不覺中不斷得到提高。串行通信的內(nèi)容則是在中斷、定時器的基礎(chǔ)上增加串行通信的內(nèi)容，也可以按照這個思路處理教學(xué)過程。

5總結(jié)

通過一個學(xué)年的試運行，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣空前高漲，對編程的畏難情緒得到了有效地遏制。課外參與單片機興趣小組的學(xué)生明顯增多，在全體教師的引導(dǎo)下，把小車和各類比賽結(jié)合起來，取得了優(yōu)異的成果。同時還吸引了低年級的學(xué)生主動參與，完成了從傳統(tǒng)課堂教學(xué)到導(dǎo)師制再到學(xué)長制的教學(xué)形式改革，進入了多個年級互幫互學(xué)、比學(xué)趕幫超的良性循環(huán)。這就為下一步引導(dǎo)其他相近專業(yè)、引導(dǎo)研究生加入，形成更大的良性循環(huán)提供了可能。所以貫徹以學(xué)為本的教改思想，把握學(xué)生的脈搏，找到好的突破點，結(jié)合專業(yè)特色和課程特點，找到教學(xué)主線并優(yōu)化案例，合理安排知識點的教學(xué)順序，就一定能達到更好的教學(xué)效果。

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作者:翟任何 趙永強 施紹寧 單位:陜西理工大學(xué)機械工程學(xué)院