單片機精品課程建設(shè)研究與實踐

陳立靜（山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院,濟南　250000）

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單片機精品課程建設(shè)研究與實踐

陳立靜
（山東勞動職業(yè)技術(shù)學(xué)院,濟南250000）

摘 要：在高職單片機精品課程建設(shè)中，以崗位群需求為導(dǎo)向，以國家職業(yè)資格標準為依據(jù)，以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力為重點，以體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合特點的真實項目為載體，研究課程建設(shè)的遞進階段，及不同階段的實施方案，探討課程教學(xué)中多種教學(xué)方法并付諸實踐。

關(guān)鍵詞：單片機；精品課程；項目教學(xué)；任務(wù)驅(qū)動

單片機技術(shù)作為現(xiàn)代電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、國防、信息技術(shù)、貿(mào)易、環(huán)保及日常生活領(lǐng)域等方面，也是當(dāng)今工業(yè)科技的重要的組成部分，是各類機器裝備、控制系統(tǒng)的核心。該課程是為從事電子產(chǎn)品、機電產(chǎn)品的生產(chǎn)與開發(fā)企業(yè)培養(yǎng)具有單片機應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)、分析、調(diào)試和制作能力的實踐型人才，對培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力和養(yǎng)成良好的職業(yè)素質(zhì)起著至關(guān)重要的作用，在專業(yè)的整個課程體系中處于承上啟下的核心地位。

1　課程建設(shè)的指導(dǎo)思想和總體思路

本課程是校企合作開發(fā)課程，初期相關(guān)教師到與學(xué)校有長期合作的單片機產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè)調(diào)研，調(diào)查相關(guān)的崗位職業(yè)能力，了解企業(yè)中單片機應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)崗位的典型工作過程。組織企業(yè)、行業(yè)專家和我系教學(xué)工作的骨干教師共同組建課程開發(fā)小組，對電子類一線性工作崗位進行職業(yè)能力分析，建立以崗位能力培養(yǎng)為目標、技能訓(xùn)練素質(zhì)為主體的教學(xué)模式。通過以上開發(fā)過程，設(shè)計課程內(nèi)容，從系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)情境設(shè)計入手，全面進行課程體系改革的建設(shè)思路。

通過一系列的企業(yè)調(diào)研與分析，以連貫性和課程互補的原則選取有代表性的項目為載體，分析和選取崗位的典型工作任務(wù)，結(jié)合學(xué)習(xí)任務(wù)形成學(xué)習(xí)性項目，可以通過校企合作以企業(yè)生產(chǎn)項目作為實際訓(xùn)練和提高。通過將工作過程轉(zhuǎn)化為若干個學(xué)習(xí)情境，組織安排教學(xué)內(nèi)容，并形成本課程的課程標準。課程組遵循課程標準開發(fā)課程所需的種類教學(xué)資源，進行基于工作過程、行動導(dǎo)向的教學(xué)過程的設(shè)計。

2　課程建設(shè)的遞進階段

通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能掌握常規(guī)單片機系統(tǒng)的工作原理，培養(yǎng)出對單片機系統(tǒng)的分析、應(yīng)用和維護的基本能力。該課程的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個階段：

2.1初期建設(shè)階段

作為電氣類的專業(yè)，學(xué)生必須要掌握自動控制，而單片機就是一片含有各種資源的微控制器，在自動控制在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，所以開設(shè)了本門課程。最初選取的教材是《微型計算機原理》，兩年后更換為《MCS-51單片機應(yīng)用教程》，由于初次開設(shè)該課程，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方面有很多不足，教學(xué)大綱不夠完備，所選用教材也存在一些內(nèi)容過于繁復(fù)，授課內(nèi)容與實際應(yīng)用銜接不好的問題，整個課程的建設(shè)處于探索、學(xué)習(xí)時期。

2.2過渡性發(fā)展階段

結(jié)合過去幾年的教學(xué)及管理經(jīng)驗，通過對師生調(diào)研，進一步明確了課程的定位，對教學(xué)內(nèi)容進行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，修訂了教學(xué)大綱,制定了明確的質(zhì)量標準。明確提出了理論服務(wù)于實踐的項目教學(xué)法教學(xué)思想，設(shè)計了許多新穎的設(shè)計性實驗實訓(xùn)項目，編寫了豐富的試題庫。在此基礎(chǔ)上課程組啟動“單片微型計算機原理與應(yīng)用”精品課程網(wǎng)站建設(shè)，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的進一步促進教學(xué)資料的整理和交流，建立和完善教學(xué)網(wǎng)站。

選用山東省高職高專系列教材。按照高職“夠用為度”、“加強技能訓(xùn)練”的思想，根據(jù)當(dāng)前單片機應(yīng)用技術(shù)特點和學(xué)生未來職業(yè)崗位工作的需要，設(shè)置了新的內(nèi)容體系，重點突出應(yīng)用性、針對性。并開始根據(jù)高職教育的特點，倡導(dǎo)實施一體化教學(xué)的模式。

2.3日漸成熟期

在全面實施一體化教學(xué)模式的過程中，在實訓(xùn)教學(xué)中堅持實施模塊化教學(xué)，在課堂教學(xué)中大力提倡“任務(wù)驅(qū)動”的思想，堅持探索 “項目教學(xué)法”。教學(xué)中按照教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容，項目教學(xué)法堅持每一節(jié)設(shè)計一個簡單實例，每一章分析或設(shè)計一個完整的實用工程項目。 跟進措施為加強實訓(xùn)項目的設(shè)計，加強實訓(xùn)設(shè)備和專用實訓(xùn)室建設(shè)，提高設(shè)備的使用效率，使每個學(xué)生都有主動參與實訓(xùn)的機會，并在實訓(xùn)中鍛煉自己的動手能力。開設(shè)難度較大的選作實訓(xùn)項目和開放室實訓(xùn)室，滿足不同層次學(xué)生的需求。

用能力培養(yǎng)為先、理論服務(wù)于實踐；改進實踐方法和手段以及考核體系，推行“理論—實驗—實訓(xùn)—大賽”的教學(xué)模式，持續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強調(diào)學(xué)生自發(fā)地知識構(gòu)建，產(chǎn)教結(jié)合，校企互動，教學(xué)內(nèi)容緊跟社會技術(shù)發(fā)展，合理運用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)效果，搭建公共教學(xué)平臺，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供技術(shù)支撐。鼓勵學(xué)生積極參加省級職業(yè)院校的技能大賽，通過比賽可以使學(xué)生拓展視野，尋找差距，可以使教師反思自己的教學(xué)模式，以賽促教，以賽促學(xué)。

3　多種教學(xué)方法的應(yīng)用

高職教育應(yīng)該是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，在理論知識方面，應(yīng)該以夠用實用為度，強調(diào)學(xué)生的動手能力和實際操作能力。在課程的講授過程中，減少理論內(nèi)容，增加可操作性的內(nèi)容，講授的內(nèi)容注重理論實踐與學(xué)習(xí)情境的緊密結(jié)合，注重課內(nèi)課外的互通，注重將現(xiàn)代技術(shù)導(dǎo)入到專業(yè)課程內(nèi)容中，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.1教學(xué)做一體化教學(xué)法

引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使教、學(xué)做融為一體，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。在教學(xué)過程中，先做好學(xué)生的學(xué)習(xí)動員工作，由教師唱獨角戲，變成學(xué)生能夠積極配合，教師學(xué)生共同參與的學(xué)習(xí)互動過程，在循序漸進的指導(dǎo)中，讓學(xué)生領(lǐng)會動手實驗、操作的樂趣，以培養(yǎng)學(xué)生思考、分析、實施的能力、激發(fā)起他們的興趣點調(diào)動起他們的積極性。學(xué)做應(yīng)合一，理實必一體，才能使學(xué)生具有過硬的實踐技能和堅實的理論知識。

3.2項目驅(qū)動教學(xué)法

教學(xué)過程中，采用了基于工作過程任務(wù)驅(qū)動自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性。在對項目進行案例描述后，針對每個學(xué)習(xí)項目為學(xué)生制定任務(wù)和學(xué)習(xí)計劃，利用多種教學(xué)方法完成相關(guān)教學(xué)，制定實訓(xùn)方案，再由學(xué)生團隊合作完成實訓(xùn)任務(wù)。

3.3案例教學(xué)法

案例教學(xué)法在教學(xué)過程中的時間安排具有隨機性，根據(jù)學(xué)生出現(xiàn)問題和解決問題的時段和程度確定。案例教學(xué)方式由教師根據(jù)相關(guān)電子企業(yè)中，實用的典型案例講解，把非常難理解的概念變得簡單化和形象化。就可以激發(fā)起學(xué)生的興趣和主動學(xué)習(xí)的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生分析相關(guān)問題、解決后續(xù)問題和操作中創(chuàng)新思維的能力。在案例教學(xué)過程中，經(jīng)常會穿插使用其它的教學(xué)方法，如問題引導(dǎo)法、學(xué)生討論法等多種教學(xué)方法的綜合應(yīng)用。

3.4現(xiàn)場教學(xué)法

教師可以在實訓(xùn)場地、實驗室、多媒體教室進行現(xiàn)場教學(xué)，把理論與實際有效地有機地結(jié)合起來，進行教學(xué)做一體化教學(xué)，即增強了學(xué)生的感性認識，又建立起了單片機控制系統(tǒng)的現(xiàn)場感，使學(xué)生對單片機系統(tǒng)硬件環(huán)境有系統(tǒng)化的認識，有利于學(xué)生對較抽象知識的理解。

4　現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用

4.1多媒體化

本課程教學(xué)采用了多層次、立體化的現(xiàn)代信息教學(xué)技術(shù)，理論教學(xué)已全程多媒體化。上課不再只拘泥于課本、黑板、利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，比如大屏幕投影、電子教室、電子教案的使用，可以全方位地對學(xué)生實施情景教學(xué)，加大了課程信息量，所學(xué)知識的直觀映像，很快進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。課程組教師均利用多媒體教學(xué)作為一體化教學(xué)的輔助教學(xué)，有效地解決了學(xué)時不足與內(nèi)容較多之間的矛盾，大大提高了課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。

4.2艾迪克實驗箱的應(yīng)用

通過選配數(shù)控式創(chuàng)新實驗平臺，將一些復(fù)雜的例如交通燈控制系統(tǒng)、四層電梯控制系統(tǒng)、刀庫捷徑選擇等實驗通過當(dāng)前流行的動畫技術(shù)制作出來，借助PC要資源，仿真實物的控制系統(tǒng)。通過USB接口電路，實現(xiàn)CPU(單片機)對虛擬被控對象的控制和雙向通信。該實驗平臺形象生動、可操作性強、可實現(xiàn)復(fù)雜的閉環(huán)控制，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。

4.3課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源

為了更好的實現(xiàn)精品課程的共享共用，本課程大大加強了精品課程網(wǎng)站建設(shè)，利用網(wǎng)上素材資源、圖片、仿真動畫、視頻錄像、助學(xué)課件、網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)等信息技術(shù)手段實現(xiàn)課內(nèi)課外交叉與互補。另外，本課程建設(shè)了課程論壇模塊，為師生提供交流平臺，增強師生間及學(xué)生與學(xué)生間的互動，方便老師輔導(dǎo)和及時解決學(xué)生學(xué)習(xí)所遇到的問題。是師生的交流不受時間和空間的限制，從而大大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

參考文獻：

[1]王兆晶編.單片機原理及應(yīng)用山東大學(xué)出版社[M].2005.

[2]徐肇杰.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法與項目教學(xué)法之比較[J].教育與職業(yè)，2008(11).

[3]羅邕生,夏子敏,覃紅.廣西高職院校內(nèi)實訓(xùn)基地的建設(shè)與管理[J].裝備制造技術(shù),2009(09).

[4]程蓓,朱飆.以知行合一的理念建設(shè)專業(yè)教學(xué)場所[J].實驗室研究與探索,2009(09).

作者簡介：陳立靜，女，副教授，研究方向：單片機、電子技術(shù)。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.179