夏金偉 于曉云 許連閣 郭海林遼寧機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （丹東 118000）

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以產(chǎn)品為教學(xué)載體的單片機課程的研究與實踐

夏金偉 于曉云 許連閣 郭海林
遼寧機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （丹東 118000）

摘 要單片機課程是高職自動化專業(yè)的核心課程，該課程的教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生的專業(yè)能力。然而傳統(tǒng)的教學(xué)方式卻存在諸多問題，采用以產(chǎn)品為教學(xué)載體，采取項目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式可以有效的提高單片機課程的教學(xué)質(zhì)量

關(guān)鍵詞高職教育；單片機課程；實物載體；項目導(dǎo)向；學(xué)習(xí)情境

對于高職院校來說，單片機應(yīng)用技術(shù)這門課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)出能熟練應(yīng)用機電產(chǎn)品中單片機，可以對單片機進行設(shè)計、分析和應(yīng)用的人才。然而這門課程在實際教學(xué)時卻存在很多的問題，這其中包括了以下幾個問題：

課程設(shè)計不合理。傳統(tǒng)的單片機課程一般按照章節(jié)逐步講解。即先講解存儲器結(jié)構(gòu)，再講解指令。按照這種教學(xué)方式進行時，開始章節(jié)的理論難度太大，內(nèi)容抽象，學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)就會遇到難關(guān)，很容易產(chǎn)生抵觸情緒，最終半途而廢，放棄學(xué)習(xí)。

驗證式的實踐。傳統(tǒng)單片機課程的實踐教學(xué)通常是在制作好了的單片機實驗板上進行操作編程，學(xué)生的實踐操作只是將教材里預(yù)先編好的程序輸入驗證。這種操作導(dǎo)致學(xué)生無法了解單片機的硬件電路，也容易造成學(xué)生不做思考，只會麻木的輸入代碼，失去了學(xué)習(xí)的意義。

單一的考核方式。單片機是一門實踐性很強的知識，采用試卷考核方式會使單片機的知識脫離硬件電路，使單片機脫離了應(yīng)用的本質(zhì)，這種考核根本無法考核學(xué)生分析和解決問題的能力，會造成學(xué)生只會死記概念，導(dǎo)致高分低能。

為改變上述情況，作者通過與企業(yè)人員的研討，與同行老師以及學(xué)生的交流，設(shè)計了以實際工作過程為導(dǎo)向，制作實際產(chǎn)品為載體的單片機課程學(xué)習(xí)情境。整個學(xué)習(xí)過程中項目引導(dǎo)，任務(wù)驅(qū)動，將理論知識融入到各類任務(wù)中，使學(xué)生在實踐中不斷成長。

1 教學(xué)載體的選擇

該教學(xué)理念中，最重要的就是如何選擇教學(xué)載體，制定什么類型的實踐項目。以實際產(chǎn)品教學(xué)載體進行單片機的課程教學(xué)，首先就要選擇好合適的教學(xué)載體。教學(xué)載體在選擇時，既要有實際工作崗位作為依托，也要將單片機的知識體系和技能訓(xùn)練融入其中，既要使該載體具有一定的連續(xù)性，拓展性以及趣味性。

教學(xué)載體的連續(xù)性。在制定教學(xué)載體時，需要按照由易到難的順序，制定出若干個教學(xué)項目，各個項目又可以分解成若干個實驗任務(wù)。教師在引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)的時候，將相應(yīng)的理論知識貫徹其中，學(xué)生在完成這些任務(wù)后便可獨立完成引導(dǎo)項目，達到學(xué)習(xí)目的。以第一章節(jié)為例，作者制定了一個交通燈控制器的項目作為引導(dǎo)，學(xué)生在完成該項目之前，可以先完成若干的子任務(wù)。包括點亮一個led、點亮多個led、轉(zhuǎn)向燈、流水燈、跑馬燈等等。這些任務(wù)內(nèi)容前后一致，順序連貫，前面任務(wù)的內(nèi)容為后面任務(wù)的做引導(dǎo)，后面任務(wù)的內(nèi)容則不斷引進新知識，同時任務(wù)也兼顧一定的趣味性和創(chuàng)新性。整個教學(xué)過程呈現(xiàn)螺旋上升的狀態(tài)，學(xué)生在實踐中得到鍛煉和成長。

教學(xué)載體的拓展性。教學(xué)中學(xué)生的理解能力參差不齊，有的學(xué)生可能會剛剛跟得上學(xué)習(xí)進度，而有的學(xué)生也有可能會覺得“吃不飽”。因此在制定教學(xué)載體時，學(xué)習(xí)情境的設(shè)置應(yīng)具有拓展性。以數(shù)碼管顯示單元為例，能力一般的同學(xué)只要能實現(xiàn)數(shù)碼管可以動態(tài)顯示“0～9”的數(shù)字即可，而優(yōu)秀的同學(xué)還可以完成“顯示HELLO字符”的任務(wù)，“HELLO字符閃爍”的任務(wù)，這些任務(wù)都可以應(yīng)用于電子產(chǎn)品的設(shè)計中。而任務(wù)的拓展性，也使得不同層次的學(xué)生都可以得到鍛煉和提高。

教學(xué)載體的趣味性。由于每個實訓(xùn)任務(wù)都有實際產(chǎn)品作為依托，學(xué)生可以按照自己的想法應(yīng)用理論知識，親自設(shè)計，親自制作。學(xué)生在完成各項任務(wù)時，還同時使用到各種工具、設(shè)備和儀器，學(xué)生不再僅僅對著電腦編程，腦手一體，學(xué)習(xí)過程不再枯燥。同時在教學(xué)實施時，教師角色也進行轉(zhuǎn)換，在知識傳達時，教師由傳統(tǒng)的“主講”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)”和“輔助”；在實際操作時，教師變?yōu)椤皫煾怠?，教師身體力行，學(xué)生跟著師傅操作，學(xué)習(xí)氛圍互動性也更強。

2 教學(xué)情景的實施

在教學(xué)過程的實施過程中，教學(xué)情景通常需要按照如下順序執(zhí)行：

（1）項目引導(dǎo)。首先要由一個實際的項目作為載體，項目的選取既要包含理論知識，也有一定的實際操作性。如任務(wù)一的交通燈控制器，即模擬一個實際交通燈的執(zhí)行過程。項目中包含了I/O口的操作、軟件延時、C語言的運算符、C語言的基本語句結(jié)構(gòu)等知識，學(xué)生在完成項目后即可掌握C51的基本應(yīng)用方法。對學(xué)生理解理論知識有很大的幫助。

（2）項目分解。由于實際項目中包含的知識面很多，一次性完成會給學(xué)生造成一定的困難。因此明確項目要求后，教師可以根據(jù)該項目包含的知識點分解成若干個子任務(wù)，子任務(wù)相對綜合項目任務(wù)簡單，知識點鮮明，便于學(xué)生盡快獨立完成。

（3）教師引導(dǎo)。設(shè)計到新知識點的任務(wù)教師可帶領(lǐng)學(xué)生畫出硬件電路圖和程序的系統(tǒng)框圖，教師引領(lǐng)，學(xué)生思考，共同完成主要程序。之后的任務(wù)由學(xué)生獨立完成?？紤]到教學(xué)進度和課時進度，教師可采用仿真軟件的方式實現(xiàn)。如采用proteus仿真繪制電路原理圖、仿真運行，可以讓教師盡快完成任務(wù)要求，而且仿真效果和實際效果類似又有所不同，既有利于提起學(xué)生的興趣，又便于學(xué)生拓展研究。

（4）學(xué)生執(zhí)行。學(xué)生可以兩人為一組，一人負責(zé)硬件設(shè)計制作，另一人負責(zé)軟件調(diào)試與聯(lián)調(diào)，并在下個任務(wù)時交換角色。學(xué)生執(zhí)行時，教師進行指點，提醒學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、尋找程序規(guī)律，并幫助總結(jié)新的知識點。

（5）任務(wù)評價。采用實物為載體的教學(xué)對于學(xué)生的考核評價主要關(guān)注與任務(wù)完成的過程和效果，使學(xué)生明確工作過程。教師可將考核評價作為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性的一項措施?？梢詫γ總€小組的任務(wù)作品進行自評、互評與師評。教師要對出色完成任務(wù)和有創(chuàng)新的小組進行加分鼓勵。同時過程考核中還要關(guān)注學(xué)生的工作態(tài)度、作品完成的質(zhì)量、團隊精神、文明規(guī)范、生產(chǎn)安全等方面。便于促進學(xué)生工作技能、個人素質(zhì)的全面提高。

（6）總結(jié)歸類。單片機應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)是一個綜合的系統(tǒng)工程，不僅包括電路硬件、程序軟件，還需要從業(yè)人員具有相應(yīng)的職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。這些能力包括電子產(chǎn)品功能的分析分解、電子器件的資料引用、單片機的資源調(diào)配、產(chǎn)品的制作調(diào)試、技術(shù)文件編制等。因此學(xué)生還要完成可行性論證報告、調(diào)試報告、項目說明書和任務(wù)訓(xùn)練報告。

表1 第一章節(jié)的教學(xué)情境設(shè)置

3 結(jié)語

實踐表明，采用實際產(chǎn)品為載體的單片機教學(xué)方式后，整個學(xué)習(xí)過程中邊學(xué)邊做，學(xué)用結(jié)合，使單片機課程的學(xué)習(xí)氣氛發(fā)生了很大變化，最大程度的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時通過這門課的學(xué)習(xí)，學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)、主體意識、協(xié)作精神都有明顯提高，使得單片機這門課程重新回到趣味、生動、工學(xué)一體的軌道上，真正培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)代社會需求的應(yīng)用型人才。

參考文獻

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（責(zé)任編輯：興安）

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文章編號：1003-3319（2016）02-00039-02