歐亞軍

【摘 要】以 “電子產(chǎn)品設(shè)計及制作” 技能競賽為導(dǎo)向，對當(dāng)前高職院校單片機實踐教學(xué)中存在的問題進行分析，并對單片機實訓(xùn)項目的設(shè)計、 實踐考核與評價方法以及綜合能力培養(yǎng)訓(xùn)練等方面進行改革，以期能改善單片機課程實踐教學(xué)方式和教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】技能競賽；單片機實驗；教學(xué)改革

單片機課程是一門專業(yè)性、技術(shù)性、實踐性較強的課程，是高職院校電子信息類學(xué)生的重點應(yīng)用課程之一，它是“電子”高素質(zhì)復(fù)合技能型人才所需自動控制類知識結(jié)構(gòu)的載體，課程學(xué)習(xí)的效果直接影響到學(xué)生的電子設(shè)計開發(fā)應(yīng)用能力；因此探討單片機實踐教學(xué)中存在的問題及解決的方法，對提高高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，增進學(xué)生就業(yè)競爭力，具有十分重要的意義。本文根據(jù)近幾年來培訓(xùn)和指導(dǎo)學(xué)生參加“電子產(chǎn)品設(shè)計及制作”競賽的經(jīng)驗，對單片機實踐教學(xué)改革進行探討，其終極目標(biāo)是提高學(xué)生單片機課程學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生掌握其技術(shù)并在工作崗位能夠熟練應(yīng)用，使教學(xué)更符合職業(yè)內(nèi)涵。

1 單片機實踐教學(xué)存在的問題

目前，高職院校單片機實踐教學(xué)主要存在以下幾個問題：

1.1 實踐教學(xué)項目缺乏工程訓(xùn)練項目

單片機是一門實踐性、綜合性、工程性很強的專業(yè)課，它涉及的知識面很廣，涵蓋了模數(shù)電路、微機接口技術(shù)、智能傳感技術(shù)、通信電路及語言編程等，如果在實踐教學(xué)過程中僅采用單一的單片機程序設(shè)計訓(xùn)練，則這樣的人才培養(yǎng)目標(biāo)遠遠不能滿足專業(yè)的發(fā)展和就業(yè)崗位的需要。所以在實踐教學(xué)過程中應(yīng)增加結(jié)合硬件電路知識，智能傳感技術(shù)、通信技術(shù)等新技術(shù)、新知識的工程項目。顯然，目前高職院校單片機實踐教學(xué)在實訓(xùn)項目的設(shè)計上大多是單片機單一的編程訓(xùn)練，缺乏工程項目訓(xùn)練，最終導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)競爭力得不到明顯提升。

1.2 實踐教學(xué)方式缺乏啟發(fā)性和創(chuàng)新性

目前在高職院校單片機實踐教學(xué)中，大多數(shù)院校采用的是實驗電路已搭建好的實驗箱或?qū)嵱?xùn)臺，學(xué)生在實訓(xùn)過程中主要參照設(shè)備廠家提供的實驗指導(dǎo)書，按部就班地將實驗程序編輯、編譯，然后下載到已搭建好的硬件電路中進行驗證，整個實驗過程中學(xué)生根本沒有開動自己的思維去理解實驗程序和實驗電路，更沒有建立整個應(yīng)用系統(tǒng)的概念，學(xué)習(xí)的形式還停留在驗證階，實驗完成了，學(xué)生對單片機的應(yīng)用知之甚少，更談不上通過實驗獲得什么啟發(fā)，實驗過后會有什么創(chuàng)新性的想法。

1.3 實踐教學(xué)過程欠缺訓(xùn)練學(xué)生的團隊合作意識

目前大多數(shù)高職院校在單片機實踐教學(xué)過程中，由于實驗設(shè)備數(shù)量上的不足，基本上采用分組的方式進行，而同一組成員在整個實訓(xùn)過程中存在分工不明確，不合理等情況，通常是成績好的同學(xué)完成了整個實訓(xùn)，而學(xué)習(xí)興趣不高的學(xué)生在實訓(xùn)過程中根本能沒有參與進來。

2 單片機實踐教學(xué)方法改革

“電子產(chǎn)品設(shè)計及制作”技能競賽模擬了真實的工作場景，是一個典型的工程項目開發(fā)過程，要求競賽選手在規(guī)定的10個小時內(nèi)高效率、高質(zhì)量地完成競賽任務(wù)。如果要在競賽中取得好成績，競賽選手不但需要掌握扎實的專業(yè)知識、熟練的操作技能，而且需要具有靈活的應(yīng)變能力和很強的團隊合作精神。將該技能競賽思想引入到單片機實踐教學(xué)中，讓更多的學(xué)生得到系統(tǒng)化、高質(zhì)量、高效率的訓(xùn)練，對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有很強的推動作用。

2.1 真正實現(xiàn) “教、 學(xué)、 做” 理實一體化教學(xué)

單片機是一門實踐性很強的課程，但實踐又基于一定的理論知識，因此可以將單片機課程定位為理實一體化課程，整個課程教學(xué)都安排在單片機實訓(xùn)室。實訓(xùn)室基本硬件配置：電腦、單片機開發(fā)實驗箱、焊接臺、示波器、信號發(fā)生器、萬用表等工具等。軟件配置：Protues單片機仿真軟件、keilC51編程軟件等。教學(xué)方法上，主要以技能競賽為向?qū)?，采用“教、學(xué)、做”一體教學(xué)方法，教學(xué)過程可以分為四個階段。第一階段：提出問題，布置項目的工作任務(wù)及基本要求。第二階段：分析問題、解決問題。第三階段：驗證問題。第四階段：能力應(yīng)用、提升階段。以上四個階段的教學(xué)均在理實一體化課堂上完成，融“教、學(xué)、做”為一體，這樣可以很好地解決理論與實踐相互脫節(jié)的問題，教學(xué)過程由問題引出項目任務(wù)，可以大大增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

2.2 根據(jù)職業(yè)技能競賽設(shè)計實訓(xùn)項目

通過對往年職業(yè)技能競賽題目進行分析，競賽重點在于考察學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解、掌握及綜合應(yīng)用能力水平，題目實質(zhì)上是一個典型的工程項目，所以以職業(yè)技能競賽為導(dǎo)向設(shè)計單片機實訓(xùn)項目應(yīng)由易到難、循序漸進，同時需要兼顧到實訓(xùn)項目的實用性及趣味性。根據(jù)單片機這門課的特點，結(jié)合“電子產(chǎn)品設(shè)計及制作”技能競賽的要求，筆者設(shè)計了一些實訓(xùn)項目，基本實訓(xùn)項目：Keil/Protues軟件的使用；I/O接口；定時器/計數(shù)器；中斷源；串行通信。綜合實訓(xùn)項目：可調(diào)節(jié)型多功能流水燈；電子萬年歷；尋跡小車驅(qū)動；簡易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源；簡易數(shù)字電壓表；通信系統(tǒng)等；這些項目包含了對單片機內(nèi)部基本資源的應(yīng)用，也包含了一些綜合應(yīng)用性項目，經(jīng)過上述項目的實施，學(xué)生對單片機的硬件、軟件及應(yīng)用都會有很好的實踐，可以提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，為學(xué)生以后開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)。

2.3 考核方式的改進

單片機教學(xué)的目的在于應(yīng)用，通過課程的學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)該能使用單片機設(shè)計一個綜合的、完整的單片機應(yīng)用系統(tǒng)項目。因此，在教學(xué)考核中，需要改進考核方式以調(diào)動學(xué)生將學(xué)習(xí)的所有知識綜合起來，讓學(xué)生在單片機控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用能力得到進一步提高。具體措施如下：

2.3.1 選擇合適的課題

老師可以借鑒往年競賽題目制定單片機應(yīng)用系統(tǒng)課題庫，學(xué)生根據(jù)自己的愛好及專業(yè)技術(shù)能力選擇其中一個課題。也可以學(xué)生自己擬定課題，但需經(jīng)老師審核才能通過。如果設(shè)計的課題難度較大，可以由多名學(xué)生組成項目組，共同完成課題，這樣即可以鍛煉學(xué)生的動手能力，也可以培養(yǎng)學(xué)生生的團隊協(xié)作能力。

2.3.2 作品驗收及評價

老師對學(xué)生的作品進行功能測試，學(xué)生制作設(shè)計報告及演示PPT，并進行作品答辯。老師對作品進行點評，并根據(jù)學(xué)生在在項目分組的任務(wù)完成情況給出學(xué)生的成績等級。

2.4 加強能力培養(yǎng)和訓(xùn)練

技能競賽可以提高學(xué)生的專業(yè)技能水平，增加學(xué)生的就業(yè)競爭能力。因此在單片機實踐教學(xué)過程中融入更多的技能競賽元素，包括專業(yè)知識技能、再學(xué)習(xí)能力、職業(yè)素養(yǎng)、臨場應(yīng)變能力等。在平常的訓(xùn)練過程中，不完全老師去解決問題，多讓學(xué)生思考，獨立實踐，讓學(xué)生自己去查找、分析，解決問題。另外，在能力提升方面，可以在訓(xùn)練項目中增加一些難點，或者設(shè)置一些故障點。通過這樣的訓(xùn)練，不但可以擴大學(xué)生的知識面，讓學(xué)生獲得更多的相關(guān)知識，還可以提高學(xué)生自已分析、解決問題的能力。以“電子產(chǎn)品設(shè)計及制作”技能競賽為導(dǎo)向的單片機實踐教學(xué)改革證明，引入更多的技能競賽元素，采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方式，設(shè)計工程實訓(xùn)項目，務(wù)實地進行課程考核，加強學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)等方面的實踐教學(xué)改革，可以取得良好的教學(xué)效果，學(xué)生參加技能競賽的積極性的積極性提高了，單片機的專業(yè)知識，創(chuàng)新能力，綜合職業(yè)素養(yǎng)也得到了很大的提升，為實現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后在單片機技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域就業(yè)的教學(xué)目標(biāo)向前又邁進了一步。

【參考文獻】

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