“單片機(jī)工業(yè)控制技術(shù)”課程項(xiàng)目化教學(xué)改革探索

郝飛，陳慶華，郝立果

摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制技術(shù)在生產(chǎn)和生活中具有廣泛的應(yīng)用，而其課程教學(xué)是否科學(xué)與合理，直接影響到課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際的銜接，在對(duì)項(xiàng)目化教學(xué)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，以“單片機(jī)工業(yè)控制技術(shù)”課程為例，具體闡述了項(xiàng)目化教學(xué)改革的實(shí)踐方案。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)工業(yè)控制技術(shù)；課程改革；項(xiàng)目化；教學(xué)設(shè)計(jì)

作者簡(jiǎn)介：郝飛，男，天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心教師，維修電工技師，主要研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化、可編程控制技術(shù)、工業(yè)控制；本文其他作者單位均為天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)。

中圖分類(lèi)號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、項(xiàng)目化教學(xué)現(xiàn)狀分析

項(xiàng)目教學(xué)是近年來(lái)在職業(yè)院校廣泛實(shí)施的一種一體化教學(xué)模式。當(dāng)前，隨著多數(shù)高校向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型，其他一些高校也積極嘗試了應(yīng)用項(xiàng)目化教學(xué)模式。然而，項(xiàng)目教學(xué)在實(shí)施過(guò)程中還存在諸多問(wèn)題，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

(一)缺乏企業(yè)化的教學(xué)設(shè)備和場(chǎng)地

教學(xué)設(shè)備及場(chǎng)地作為項(xiàng)目教學(xué)的主要硬件條件，需要完全工廠化和企業(yè)需求相適應(yīng)，也就是說(shuō)，一體化課程項(xiàng)目是以工作過(guò)程和工程實(shí)踐為導(dǎo)向的企業(yè)工廠施工的完整過(guò)程，以體現(xiàn)項(xiàng)目具有應(yīng)用性的特點(diǎn)。而現(xiàn)在多數(shù)院校教學(xué)中的課程項(xiàng)目采用模擬教學(xué)設(shè)備，導(dǎo)致在教學(xué)過(guò)程中將所有課題項(xiàng)目模擬化完成，違背了項(xiàng)目教學(xué)的應(yīng)用性特點(diǎn)。

(二)缺乏完整項(xiàng)目化的教學(xué)體系

項(xiàng)目化教學(xué)是任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的完整項(xiàng)目教學(xué)體系，其教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，課程中的項(xiàng)目必須和企業(yè)工作任務(wù)過(guò)程完美結(jié)合，在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中將理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能融入其中。而現(xiàn)在各院校教學(xué)中，在理論教學(xué)結(jié)束后增加幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，就認(rèn)為是一體化項(xiàng)目教學(xué)，這種教學(xué)模式還是以教師為主體，并沒(méi)有達(dá)到項(xiàng)目教學(xué)的效果。

(三)缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的師資隊(duì)伍

項(xiàng)目教學(xué)是理論指導(dǎo)實(shí)踐任務(wù)的教學(xué)過(guò)程，所以，要求具有較強(qiáng)知識(shí)性、技能性和實(shí)踐性的師資隊(duì)伍作為實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)的前提，甚至要求必須具有豐富技能實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師參加教學(xué)。而現(xiàn)在多數(shù)院校教師缺乏實(shí)踐技能和企業(yè)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致理論和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象，項(xiàng)目化教學(xué)只是“紙上談兵”，不能將教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)實(shí)際很好地銜接。

根據(jù)上述分析，項(xiàng)目化教學(xué)在很多方面還欠完善，針對(duì)問(wèn)題，本文以“單片機(jī)工業(yè)控制技術(shù)”課程為例，從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施及評(píng)價(jià)體系等方面，對(duì)項(xiàng)目化教學(xué)的具體實(shí)施過(guò)程進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

二、項(xiàng)目化教學(xué)具體設(shè)計(jì)

項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)要以崗位需求為目標(biāo)，以職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)為依據(jù)。

(一)以目標(biāo)定位為導(dǎo)向的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

目前各高校開(kāi)展與專(zhuān)業(yè)認(rèn)知教育相關(guān)的活動(dòng)有新生入學(xué)教育，其主要內(nèi)容包括校史校情、校規(guī)校紀(jì)、學(xué)風(fēng)、心理健康教育等；職業(yè)規(guī)劃教育，即通過(guò)開(kāi)展相關(guān)課程向?qū)W生傳授職業(yè)生涯知識(shí)、就業(yè)技巧知識(shí)、創(chuàng)業(yè)知識(shí)，主要以理論課程的講授為主；人文教育，即通過(guò)開(kāi)展誠(chéng)信教育、愛(ài)國(guó)主義教育和網(wǎng)絡(luò)安全與道德教育等形式，培養(yǎng)學(xué)生具有良好的公民素質(zhì)，符合社會(huì)發(fā)展的素質(zhì)要求。本文提出構(gòu)建漸進(jìn)式專(zhuān)業(yè)認(rèn)知教育體系的科學(xué)理論支撐，進(jìn)而探究漸進(jìn)式專(zhuān)業(yè)認(rèn)知教育的主要特點(diǎn)，據(jù)此提出其有效的實(shí)施路徑。

教學(xué)設(shè)計(jì)要以課程標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，知道學(xué)習(xí)什么，達(dá)到怎樣的教學(xué)要求，主要包括知識(shí)技能、過(guò)程方法和情感態(tài)度，具體如圖1所示。項(xiàng)目化教學(xué)改革就是本著職業(yè)素養(yǎng)的提高、專(zhuān)業(yè)能力的提高和職業(yè)綜合素養(yǎng)提高的出發(fā)點(diǎn)，達(dá)到課程定位標(biāo)準(zhǔn)。課程知識(shí)目標(biāo)是項(xiàng)目化教學(xué)的關(guān)鍵目標(biāo)，是掌握本課程的主要知識(shí)的指南針，如電工電子技術(shù)、C語(yǔ)言基礎(chǔ)和單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)等知識(shí)。最終要達(dá)到一定的職業(yè)技能水平，包括職業(yè)技能中、高及技師三個(gè)等級(jí)。[1]

圖1　課程目標(biāo)定位

(二)以教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)為前提的教學(xué)大綱

制定教學(xué)大綱必須遵守教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，明確教學(xué)目標(biāo)，對(duì)課程結(jié)構(gòu)、內(nèi)容進(jìn)行全面規(guī)劃設(shè)計(jì)。要嚴(yán)格結(jié)合企業(yè)施工和管理標(biāo)準(zhǔn)，將相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)踐技能融入到工程項(xiàng)目中，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式分布設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，從而真正達(dá)到職業(yè)技能人才培養(yǎng)的目標(biāo)。根據(jù)國(guó)家維修電工職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合校情，對(duì)“單片機(jī)工業(yè)控制技術(shù)”課程制定項(xiàng)目式教學(xué)大綱如表1所示。[2]

表1　“單片機(jī)工業(yè)控制技術(shù)”課程項(xiàng)目式教學(xué)大綱內(nèi)容

三、項(xiàng)目化教學(xué)具體實(shí)施

項(xiàng)目教學(xué)具體實(shí)施是以崗位任務(wù)為導(dǎo)向的基于工作過(guò)程的一體化教學(xué)過(guò)程，包括任務(wù)要求、任務(wù)相關(guān)知識(shí)、任務(wù)準(zhǔn)備、任務(wù)實(shí)施及項(xiàng)目驗(yàn)收這幾部分。這些必須突出體現(xiàn)職業(yè)教育的本質(zhì)特征，即完成一個(gè)項(xiàng)目包括計(jì)劃、組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)的全部職業(yè)能力體現(xiàn)。[3]

(一)任務(wù)要求

職業(yè)教育項(xiàng)目化課程教學(xué)設(shè)計(jì)要突出其具有明顯的專(zhuān)業(yè)性、前沿性、探究性及技能性的課程特點(diǎn)，所以，在設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，要求結(jié)合企業(yè)一個(gè)工程項(xiàng)目的完整工序和應(yīng)用背景。這樣，學(xué)生既可以明白需要用到的知識(shí)和掌握的技能，還知道具體應(yīng)用場(chǎng)合，避免了傳統(tǒng)的題目只體現(xiàn)理論知識(shí)的缺陷。一般項(xiàng)目化教學(xué)中，學(xué)員接收企業(yè)單位提供的設(shè)備改造或者設(shè)計(jì)任務(wù)，需要明確任務(wù)要求。例如，為了避免某小區(qū)高層建筑在夜間被飛行器等障礙物碰撞，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)控制技術(shù)的燈塔之光，并且可以設(shè)置閃爍頻率，切換色彩。顯然，學(xué)生在讀完任務(wù)要求后，就知道做的東西有什么用，從而對(duì)此產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

按照任務(wù)要求，通過(guò)查閱有關(guān)項(xiàng)目資料來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，完成整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程。項(xiàng)目化教學(xué)中涉及的知識(shí)不但有理論知識(shí)，也有技能知識(shí)，還有學(xué)生需要查閱的其它知識(shí)。例如，分析上述任務(wù)要求中的“燈塔之光”的例子，就可以知道需要用到單片機(jī)的I/O、定時(shí)和中斷知識(shí)，LED驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)知識(shí)等。

(三)任務(wù)準(zhǔn)備

根據(jù)任務(wù)要求和所用知識(shí)進(jìn)行任務(wù)準(zhǔn)備，其中，包括工具、器材及儀表的準(zhǔn)備。在這期間，指導(dǎo)教師必須指導(dǎo)學(xué)生如何選擇工具、器材及儀表的型號(hào)。[4]通過(guò)工程任務(wù)及專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)做好任務(wù)準(zhǔn)備，自然必須驅(qū)動(dòng)學(xué)生明白，工具儀表的使用方法是一項(xiàng)基本技能。填寫(xiě)好清單以后，需要到實(shí)訓(xùn)室管理人員處領(lǐng)用所需設(shè)備，并做好相應(yīng)的記錄，詳見(jiàn)表2。

表2　設(shè)備器材借出入單

(四)任務(wù)實(shí)施

任務(wù)實(shí)施是整個(gè)任務(wù)工程化的過(guò)程，也是將職業(yè)技能、專(zhuān)業(yè)技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)相融合的過(guò)程。

根據(jù)任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，了解上述項(xiàng)目的工藝規(guī)范，制定任務(wù)實(shí)施計(jì)劃書(shū)后開(kāi)始實(shí)施項(xiàng)目。在線路安裝過(guò)程中，按照職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作，使用工具安裝LED、導(dǎo)線等物件。在單片機(jī)調(diào)試過(guò)程中結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，將專(zhuān)業(yè)技術(shù)融入其中，完成項(xiàng)目化教學(xué)。

(五)項(xiàng)目驗(yàn)收

項(xiàng)目實(shí)施完成后，必須按照相關(guān)單位規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)清理現(xiàn)場(chǎng)，由建設(shè)單位聯(lián)系人和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人根據(jù)操作說(shuō)明手冊(cè)完成設(shè)備運(yùn)行功能，并填寫(xiě)表3所示驗(yàn)收?qǐng)?bào)告；最后，歸還器材工具，完成項(xiàng)目驗(yàn)收。

表3　任務(wù)驗(yàn)收?qǐng)?bào)告

續(xù)表3

四、項(xiàng)目化教學(xué)評(píng)價(jià)體系

項(xiàng)目化教學(xué)的評(píng)價(jià)體系，應(yīng)以多元評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，以促進(jìn)學(xué)生的綜合素養(yǎng)提升為關(guān)鍵。這一評(píng)價(jià)體系包括對(duì)知識(shí)技能掌握程度的評(píng)價(jià)、與他人合作與溝通的能力評(píng)價(jià)、解決問(wèn)題的能力評(píng)價(jià)和自主學(xué)習(xí)的能力評(píng)價(jià)等多個(gè)方面，每個(gè)方面又包含若干主要內(nèi)容。通過(guò)多元評(píng)價(jià)，讓學(xué)生的多元智力充分發(fā)展，使每個(gè)學(xué)生都能得到最大程度的提高。表4所示為“單片機(jī)工業(yè)控制技術(shù)”課程知識(shí)與技能評(píng)價(jià)內(nèi)容。[5]

表4　“單片機(jī)工業(yè)控制技術(shù)”課程教學(xué)知識(shí)與技能評(píng)價(jià)

綜上所述，“單片機(jī)工業(yè)控制技術(shù)”是理論知識(shí)與實(shí)踐技能相融合的一體化課程，具有知識(shí)性、技能性、創(chuàng)新性、應(yīng)用性的特點(diǎn)，而其教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用的企業(yè)實(shí)際工程項(xiàng)目，有利于實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的統(tǒng)一。通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)，使學(xué)生能夠了解到知識(shí)的具體應(yīng)用領(lǐng)域，從而鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際的銜接。

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[責(zé)任編輯盛艷]