基于OBE导向的单片机原理与应用实验教学考核研究

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September2018（B）

基于OBE导向的单片机原理与应用实验教学考核研究王金聪

贾鹤鸣

宋文龙

黄建平

150040）

（东北林业大学机电工程学院

中图分类号：G642.423摘

要

文献标识码：A

黑龙江·哈尔滨

DOI：10.16871/j.cnki.kjwhb.2018.09.023

andtocontinuouslyimprovetheirscientificresearchability.Ulti-mately,students'practicalabilitieswillreachthegoalofexperi-mentalteachingachievements,supportundergraduateprofes-sionalcertificationgraduationrequirementsbasedonOBE.Keywordsmicrocontroller;OBE-oriented;experimentalteachingassessment

单片机原理与应用课程是一门理论与实践紧密结

合的电类专业主修课程，根据专业认证的最新标准，实验实践环节的比例较之前有所提高，实验教学的考核标准就需要做出相对应改革。本文是以OBE导向为基准，围绕本专业学生，注重实验教学成果，提出的基于OBE的单片机实验教学考核基准。本文从实验教学环节中为寻找可以激发学生动手能力，更好理解理论知识的方法，从而培养学生观察、分析能力，发挥学生的主观能动性，理论与实践相结合，不断提高学生的科研动手能力，最终使学生实践能力达到实验教学成果目标，支撑本科专业认证毕业要求，达到本专业本科毕业生OBE导向输出基本要求。关键词

单片机

OBE导向

实验教学考核

1基于OBE导向的单片机原理与运用实验教学考核目标

单片机原理与运用课程是电气自动化和自动化及相近专业主修专业课程，是继电路、模拟电子技术和数字电子技术等基础专业课之后开设的主修专业课程[1-2]。该实验课程是理论教学与实践教学相结合，利用以单片机为核心控制器的硕飞ME950实验箱，通过编程来控制外围的执行机构达到预期实验结果。单片机实验课程由小实验和课程设计组成，其中，小实验主要内容有流水灯实验；定时计数实验；串行口自收发；定时、中断实验；课程设计实验内容主要为时钟秒表设计；系统电路图设计；设计PCB图，运用天津德中雕刻机制板并进行焊接；软件编程调试；课程设计答辩验收。

基于OBE导向的单片机原理与运用实验教学目标是学生在掌握理论知识的同时增加动手实践能力，具体如下：（1）运用文献研究、电路、电子技术基本原理分析单片机控制系统的工程问题、提高解决相关问题的能力。（2）根据任务书的要求，完成实验相关内容，将实验内容和现象完整地记录下来，填写实验报告，并能加以总结。（3）加强对基本原理的理解和掌握、熟练使用实验设备，制定实验的路线和方案，对基本原理加以验证，并加强对实验现象的分析，提高实践能力。（4）熟练掌握相关开发软件，并能通过各种途径

StudyontheExaminationModeofMicrocontrollerPrin原cipleandApplicationExperimentTeachingBasedonOBE//WangJincong,JiaHeming,SongWenlong,HuangJianpingAbstractTheprincipleandapplicationofsingle-chipmicro-computerisamajorcourseofelectricalspecialtycloselyintegrat-edwiththeoryandpractice.Accordingtothelateststandardsofprofessionalcertification,theproportionofexperimentalpracticelinkshasbeenincreasedcomparedwithbefore,andtheassess-mentstandardsforexperimentalteachingneedtomakecorre-spondingreforms.Orientedbyteachingresults,basedontheprofessionalstudentsasthecenter,guidedbytheexperimentalteachingresults,thispaperproposesanewstandardofexperi-mentalteachingassessmentbasedonOBE.Thispaperseekswaystostimulatestudents'abilitytoworkandbetterunderstandtheoreticalknowledgefromtheexperimentalteachinglink,soastodevelopstudents'observationandanalysisabilities,todevelopstudents'subjectiveinitiative,tocombinetheorywithpractice,

基金项目：黑龙江省高等教育学会“十三五”高等教育科研课题（16Q027）。

作者简介：王金聪（1988—），男，福建泉州人，硕士，工程师，研究方向为电气自动化、创新创业教育。

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教改教法

了解和掌握实验中需要的各种相关知识。（5）注重学生独立性和合作性的培养，一方面可以自己独立完成实验，在复杂实验上可以通过队友之间的团结配合最终完成。通过上述的目标阐述，目前的单片机实验教学考核还有待进一步提高和改善。

（权重0.1）超前完成完成时间

（权重0.3）理解透彻原理理解

方案设计（权重0.4）正确完整预习思考题（权重0.2）

按时完成基本理解基本正确

未完成不理解不正确

评分点

表1预习报告评分细则

100分（优秀）60分（及格）30分（不及格）

2单片机原理与应用实验教学考核标准制定

单片机课程作为专业主修专业课程,考核标准的设计和制定直接关系到学生的学习效果和教师授课效果的权衡。一套完整全面的实验教学考核标准不仅可以让教师在上课期间能明确掌握课程目标的设计目的、更好安排侧重点的讲授，而且还让学生明确知道学习这门课程所需达到的考核标准。单片机实验课程考核分为课前预习报告、实验过程中的操作考核和最后实验报告考核等的多维度考核来体现本课程对毕业指标点的支撑。每个环节都需要有对应的评判标准，落实到评分细则，才能系统地体现考核权重和实验内容的侧重点对应关系。

[3]

完全正确基本完成未完成

综上三个表，按照三部分权重分配，实验教学成绩公式如下：

单片机实验成绩=预习报告成绩*20%+操作成绩*50%+报告成绩*30%。

3实验教学课程目标达成度评价

课程目标达成度本质上是一个目标值，针对单片机实验课程项目对应毕业指标点所占比例权重[4-5]。评价单片机原理实验课程的达成度的合理性是必须的，否则任何对课程的评价都毫无意义。当然，对于不同课程目标达成度的评价方法也各异，只能根据该课程的具体实际情况而定。本实验教学课程注重的是学生动手实践的锻炼，对于操作能力考核的权重占0.5，每项能力对应一个考核标准，这样课程目标达成度的计算相对不那么复杂，对其评价也变得容易。

实验课程项目的设置大多数情况下支撑的课程指标和毕业要求不够，传统的单片机实验课都是学生按部就班地根据实验指导书内容，按实验步骤操作，进行编程、编译、连接下载，记录实验现象，撰写实验报告。在整个实验过程中，学生并没有自己独立思考去分析解决问题，团队之间的承担和团结能力也没有得到体现。鉴于上述目前实验教学存在的客观问题，本文提出基于OBG导向理念思想的实验评分细则，其中细则分为三部分：预习报告、实验操作技能和实验报告，具体内容如下表1、表2和表3。

4基于OBE导向的单片机原理实验教学考核

4.1传统的单片机原理实验教学模式

传统的单片机原理实验教学主要是依据课本理论的知

表2实验操作技能评分细则

评分点

操作规范程度（权重0.2）

90-100分（优秀）80-90分（良好）70-80分（中等）60-70分（及格）60分以下（不及格）

符合规范要求基本符合规范基本符合规范偶有不规范操作明显不符合规范要求

设备仪器熟练程度（权能正确熟练地调节使基本上能正确调节使基本上能正确调节使仪器的调节使用不够要在教师指导下才能重0.1）

用仪器

用仪器

用仪器

熟练

正确调节使用仪器必须在教师指导下才

实验步骤安排（权重能自行设计或按正确能按照正确的实验步能按照正确的实验步能在教师指导下按正0.3）

的实验步骤完成实验骤完成实验；

骤操作及记录；

能按正确步骤测量和

确的实验步完成实验；记录；

实验现象分析及故障诊断、排查（权重0.4）

独立分析判断，解释现象，遇到问题自行分析解决，排除故障。

适当分析推断；故障可部分自行排除。

一般分析推断；故障排部分分析推断；故障解查需要在教师的帮助决需要教师和同学协提示下完成。

助。

不能分析判断，故障无法分析解决排查。

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总第434期2018年9月（中）TheScienceEducationArticleCollects

表3实验报告评分细则

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评分点

实验报告格式（权重0.2）

（权重实验报告完整性0.1）

90-100分（优秀）80-90分（良好）70-80分（中等）60-70分（及格）60分以下（不及格）

字迹工整格式规范，能满足规范要求大体上能满足基本符合规范不符合规范

各部分内容完整无缺各部分内容基本完整各部分内容大体完整各部分内容大体完整有明显缺漏

实验现象结果（权重实验结果完整，无缺漏0.3）

实验分析讨论（权重0.4）

无多余数据。分析正确讨论深刻

实验结果准确性一般；实验结果有误差实验结果误差较大实验结果误差很大

分析基本正确讨论合分析部分正确讨论一分析存在问题讨论片分析不正确讨论不科理

般

面

学

识点，运用所学的编程语言，根据理论知识结构来设计实验内容，主要以学生编程为主，硬件设备基本都无需做改动，学生根据实验指导书内容来按部就班地编程，从软件角度去设计完成实验内容，对于真正原理的认识理解并无太大用处，一旦硬件设备出现小故障或者设计内容变成复杂工程问题，学生就变得束手无策，分析问题解决问题能力欠缺。从教师教学的角度来看，注重的是理论编程的指导，以教为主旨，着手教材备课，上课的积极性来源于学生的主观能动性，老师按照教学任务引导学生机械的学习，这样给学生学习积极性的鼓舞和促进带来困难。老师重心在于知识点的传授，学生注重的是知识点掌握，学生上完实验教学缺乏独立分析问题，解决问题能力、动手操作能力也有待提高。

4.2基于OBE导向的实验教学模式

根据工科专业认证的最新理念，以成果为导向，通过本科四年的培养使学生具有十大能力，以达到毕业支撑要求。学生通过自己的学习成果不断地自我提高，通过自身实现的自我价值来激励自己，学会去发现问题———分析问题———解决问题的能力。与此同时，教师注重学生综合能力的培养，引导学生去探索实验，实现自我职业价值，完成从一个课程教师到职业规划师的美丽蜕变。

当然，目前以OBE成果导向为基础，上课的形式还是应该与时俱进，目前基于博客（微博、微信、慕课平台）的翻转课堂发展迅猛，教师可以通过丰富的平台来设计教学活动，活跃学生的学习热情，激发学生的发散思维，培养以成果为导向的合格大学生。

模式调动了学生上课积极性，学生实验动手独立性增强，能提前对实验内容进行预习，实验过程中遇到问题后更多地去自我思考，分析问题，直至解决问题；教师也从原来的演示实验讲解实验，分析可能遇到问题，转变为引导学生以实验成果为导向，培养学生自主学习、主观能动性，加强学生动手实践能力的塑造，本质上是从理论教学的理解到实践问题上的运用。

目前，全国各大高校都积极投入到工科专业认证的申报队伍当中，OBE理念深入人心，但是与此对应的刚刚起步的课程改革还需要一段漫长的时间，不同的课程教学目标要求也给评价带来难度。值得一提的是，到目前为止很多高校的工科专业已经通过认证，进入持续改进阶段，为教学模式改革提供了良好策略。相信在不久的将来，通过各大高校的共同努力，基于OBE的课程模式会广泛出现，将课程改革推进一个新的时代，以培养出国家建设的优秀接班人。

参考文献

[1]贾鹤鸣,张佳薇,刘一琦,张澎涛,胡峻峰,黄建平.基于OBE理

念的运动控制课程考核模式改革探索[J].科教文汇,2018(1).[2]王吉林,夏菽兰,朱恩亮,曹啸敏.电类专业基础课程实践环节

的教学改革与实践[J].科技信息,2008(29):182.

[3]沈春英,张华,胡秀兰,杨建.工程教育培养目标有效性评价的

探索[J].高教学刊,2016(4):175-176.

[4]宋文龙,冷欣,顾伟宏,赵亚凤,张澎涛.基于工程教育专业认证

视角下的运动控制课程改革的探索[J].科教文汇(下旬刊),2017(1):68-70.

[5]刘利方,罗亚辉,李旭.单片机原理与应用课程教学改革与实践

5结语

基于OBE导向的单片机的原理与运用实验教学的考核

[J].科教导刊(上旬刊),2018(2):97-98.

编辑张效瑞51