《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)與專業(yè)裝備結(jié)合的探索與實(shí)踐

張衛(wèi)清　高娟　湯璇

摘 要： 為了增強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)效果，發(fā)揮其橋梁與過渡作用，依據(jù)士官職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn)，按照裝備教學(xué)及單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)的要求，本文從必要性、具體做法及注意事項(xiàng)等方面介紹了《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)與專業(yè)裝備結(jié)合的探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞： 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》 專業(yè)裝備 士官學(xué)員 單片機(jī)

隨著微電子技術(shù)信息技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，微處理器在裝備中的應(yīng)用愈加廣泛。軍械士官在通裝保障與維修時(shí)，必須掌握必要的軟硬件知識(shí)和操作技能才能對(duì)故障進(jìn)行正確快速的診斷處理。這就要求我們?cè)谑抗倥嘤?xùn)過程中有針對(duì)性地開展相關(guān)的教學(xué)與實(shí)踐。下面介紹筆者在士官學(xué)員的《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)中單片機(jī)與專業(yè)裝備結(jié)合的探索與實(shí)踐的體會(huì)。

一、單片機(jī)課程教學(xué)與專業(yè)及裝備結(jié)合的必要性

（一）軍校教育特點(diǎn)的要求。

面向部隊(duì)、貼近實(shí)戰(zhàn)是軍校教育辦學(xué)宗旨的要求。在基礎(chǔ)課階段，學(xué)員除了要學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)、掌握基本技能外，還必須讓學(xué)員盡早接觸裝備、了解裝備，通過了解裝備中的一些相關(guān)電路的器件知識(shí)、工作原理，初步了解裝備的功能與使用，掌握一些保障與維修所需要的基本知識(shí)和基本技能。

（二）課程教學(xué)特點(diǎn)的要求。

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程原理抽象，知識(shí)繁雜，學(xué)員學(xué)習(xí)感到枯燥難懂，需要結(jié)合實(shí)際工作內(nèi)容進(jìn)行類比、對(duì)照和模擬等處理。本課程同時(shí)也有很強(qiáng)的實(shí)踐性，盡管我們用生活中一些實(shí)用的單片機(jī)實(shí)例將原理實(shí)驗(yàn)改成實(shí)訓(xùn)，但學(xué)員反映所學(xué)內(nèi)容與裝備聯(lián)系不緊，對(duì)所學(xué)知識(shí)與技能的實(shí)用性體會(huì)不足，產(chǎn)生學(xué)之無用的疑惑，教學(xué)指向性較弱。如果把裝備中的原理和實(shí)際維修案例與單片機(jī)技術(shù)課程的知識(shí)與技能相結(jié)合，就會(huì)讓學(xué)員感到學(xué)之有趣、學(xué)有動(dòng)力。

（三）職業(yè)教育新理念的要求。

現(xiàn)代職業(yè)教育要求我們的課程教學(xué)盡量做到工學(xué)結(jié)合、理實(shí)一體，盡量使教學(xué)的內(nèi)容與工作崗位貼近，完成項(xiàng)目任務(wù)時(shí)注意把工作崗位中的設(shè)備、儀器的部分電路或功能作為素材進(jìn)行教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容結(jié)合工作設(shè)備、教學(xué)目標(biāo)面向工作過程，提高教學(xué)效率。

二、單片機(jī)教學(xué)與專業(yè)及裝備結(jié)合的幾點(diǎn)做法

（一）結(jié)合專業(yè)應(yīng)用，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)。

傳統(tǒng)的單片機(jī)課程教學(xué)是按結(jié)構(gòu)、語言和指令、I/0接口和內(nèi)部資源等次序進(jìn)行，實(shí)施教學(xué)時(shí)用理論知識(shí)講授與實(shí)驗(yàn)操作的形式進(jìn)行。這種按照理論體系進(jìn)行的教學(xué)，因內(nèi)容抽象，學(xué)員大多缺乏興趣，學(xué)習(xí)顯得比較困難，教學(xué)效果不理想。

遵循任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)理念，我們從所有相關(guān)裝備的維修手冊(cè)中找到相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)行剖析改進(jìn)，把教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再組合，編為“單片機(jī)并行I/O口應(yīng)用——通控機(jī)信道控制”、“顯示與鍵盤接口應(yīng)用——射擊參數(shù)顯示”、“定時(shí)與中斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)——信息機(jī)工作模式的切換”、“串行通信接口與應(yīng)用——信息機(jī)與電臺(tái)的數(shù)據(jù)通信”、“傳感器與轉(zhuǎn)換接口與應(yīng)用——飛行姿態(tài)參數(shù)測(cè)試”共五個(gè)項(xiàng)目，每一個(gè)項(xiàng)目根據(jù)專業(yè)不同或裝備應(yīng)用不同設(shè)置不同的任務(wù)；每一個(gè)任務(wù)按照生活實(shí)例、裝備應(yīng)用、任務(wù)分析、知識(shí)技能、任務(wù)實(shí)現(xiàn)、舉一反三、拓展提高、考核評(píng)價(jià)八個(gè)環(huán)節(jié)組織與展開教學(xué)。

通過課程結(jié)構(gòu)調(diào)整，教學(xué)內(nèi)容貼近專業(yè)與裝備教學(xué)所需，教學(xué)過程貼合學(xué)員的學(xué)習(xí)習(xí)慣，實(shí)施教學(xué)時(shí)靈活便利。部分理論知識(shí)的難點(diǎn)被分解散布在各個(gè)任務(wù)中，減輕學(xué)員學(xué)習(xí)的畏難情緒，提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)教學(xué)效果。

（二）處理專業(yè)電路，豐富教學(xué)內(nèi)容。

去繁取簡(jiǎn)，獲取案例。本著從裝備中來到裝備中去的理念，從所有相關(guān)裝備的維修手冊(cè)中找到與單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成、單片機(jī)內(nèi)部資源、單片機(jī)通信、I/O接口、傳感器與接口等有關(guān)的單元，找到相關(guān)應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)行剖析改進(jìn)，通過去掉裝備電路中的一些輔助電路、保護(hù)電路及項(xiàng)目核心目標(biāo)關(guān)聯(lián)不強(qiáng)的內(nèi)容，留下體現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)容，成為教學(xué)案例。

抓住共性，突出要點(diǎn)。為了讓學(xué)員建立單片機(jī)系統(tǒng)概念，我們?cè)谒醒b備應(yīng)用電路中找到硬件和軟件功能相似的地方，結(jié)合裝備中的技戰(zhàn)性能介紹單片機(jī)在裝備中的重要作用。特別是單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)是裝備應(yīng)用中一個(gè)重要的內(nèi)容，因此我們介紹每一個(gè)裝備實(shí)例都強(qiáng)調(diào)最小應(yīng)用系統(tǒng)的存在與應(yīng)用，強(qiáng)化其在本課程學(xué)習(xí)中的核心作用。通過了解單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)的組成，裝配單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電路，排除各種軟硬件故障，為后續(xù)的故障維修學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

一物多用，按需選擇。裝備上與單片機(jī)相關(guān)的模塊電路，基本上都用到單片機(jī)功能的多個(gè)方面，這樣我們?cè)趯?duì)裝備上某一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行處理后得到的電路就可以起到一物多用的作用，豐富有關(guān)內(nèi)容的教學(xué)案例。如教學(xué)“單片機(jī)并行I/O端口的應(yīng)用”單元時(shí)，指揮系統(tǒng)專業(yè)的就選擇通信信道的選擇與信號(hào)的傳輸轉(zhuǎn)換部分的電路學(xué)習(xí)，偵查專業(yè)的就選擇鍵盤與顯示部分的電路學(xué)習(xí)等，從而提高教學(xué)的趣味性與針對(duì)性，增強(qiáng)教學(xué)效果。

（三）初步了解裝備。

把裝備上的電路改到《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程中作為教學(xué)案例，不僅是為了豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣和教學(xué)的目的性與指向性，很重要的一個(gè)目的是把裝備的有關(guān)知識(shí)提前向?qū)W員介紹，讓他們簡(jiǎn)略知道裝備中有關(guān)電路的功能，電路中有一些什么信號(hào)，信號(hào)的傳輸路徑與變換方式及裝備上的某些操作等。例如我們介紹某系統(tǒng)充電設(shè)備控制過程中中斷的使用時(shí)就要講到充電控制中的取樣原理、斷電保護(hù)操作等。在講微波測(cè)距機(jī)中的關(guān)于單片機(jī)顯示接口時(shí)就要講到裝備的結(jié)構(gòu)組成、自檢及用戶數(shù)據(jù)輸入等操作。盡管不是像專業(yè)課一樣很系統(tǒng)地講解，但讓學(xué)員對(duì)裝備上的某一部分或某一功能的知識(shí)有所了解，學(xué)員會(huì)感到言之有物、學(xué)之有用，旨在一定程度地消減學(xué)員心中茫然、抽象、脫離實(shí)際的印象。

三、單片機(jī)課程教學(xué)與專業(yè)及裝備結(jié)合應(yīng)注意的幾個(gè)問題

要搞好結(jié)合協(xié)調(diào)，注意教員的再學(xué)習(xí)、處理裝備電路、實(shí)訓(xùn)配套條件等方面的問題，把握基本原則和方法，為搞好教學(xué)改革提供保證。

（一）教員要學(xué)習(xí)一些專業(yè)與裝備知識(shí)。

要搞好結(jié)合，教員就要主動(dòng)學(xué)習(xí)專業(yè)與裝備知識(shí)。由于工作關(guān)系，基礎(chǔ)課教員對(duì)于裝備了解不多，對(duì)裝備中單片機(jī)的應(yīng)用了解不具體。專業(yè)課教員工作很多，不能具體詳細(xì)和準(zhǔn)確地了解基礎(chǔ)課的教學(xué)目標(biāo)與需求，也沒有很多專門時(shí)間幫忙尋找電路、講解原理。所以要搞好教改，必須主動(dòng)到專業(yè)教研室向他們教員虛心請(qǐng)教，到裝備上觀看操作或維修過程，通過學(xué)習(xí)可以發(fā)現(xiàn)與本課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)，找到課程與專業(yè)更多的聯(lián)系，獲得制作案例的素材和維修操作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（二）教學(xué)要緊貼士官教育特色。

崗位工作需要士官能動(dòng)手解決問題，所以本課程要多實(shí)踐，通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的制作，在裝配電路中制造故障、排除故障。士官學(xué)員文化基礎(chǔ)較差，為了避免學(xué)員一開始就被抽象的理論知識(shí)困擾，我們顛覆先理論后實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，通過實(shí)訓(xùn)先感性認(rèn)識(shí)、后理論知識(shí)學(xué)習(xí)，采取讓學(xué)員通過裝配電路，編錄程序，在排除各種障礙后顯示出每個(gè)任務(wù)的效果，學(xué)員看到效果，看到“信息”處理的過程與結(jié)果，通過編錄、互動(dòng)交流、舉一反三的過程，逐步理解理論知識(shí)。

四、結(jié)語

士官職業(yè)技術(shù)教育中基礎(chǔ)課的改革一直是個(gè)難點(diǎn)，既要立足于課程的特點(diǎn)，讓學(xué)員獲得必備的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，又要讓基礎(chǔ)課在教學(xué)內(nèi)容、組織形式等各方面向?qū)I(yè)教學(xué)靠攏，做好結(jié)合、做好轉(zhuǎn)化、做好滲透，縮短從基礎(chǔ)向?qū)I(yè)過渡的時(shí)間，讓學(xué)員學(xué)之有趣、學(xué)之有法，這樣課程的教學(xué)目標(biāo)就能較好地實(shí)現(xiàn)，基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課就會(huì)擺脫棄之不能、恨之難教的境況，真正發(fā)揮基礎(chǔ)課程引導(dǎo)學(xué)員入門、傳授知識(shí)技能、培養(yǎng)能力素質(zhì)的重要作用。