胡利軍

（江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西贛州341000）

技能大賽對高職單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的影響

胡利軍

（江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西贛州341000）

單片機(jī)課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，是高職院校機(jī)電類學(xué)生的重點(diǎn)專業(yè)課程之一，課程學(xué)習(xí)的效果直接影響到學(xué)生的電子設(shè)計(jì)應(yīng)用能力，因此探討單片機(jī)實(shí)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，提高學(xué)生就業(yè)競爭力，具有十分重要的意義。

技能大賽；單片機(jī)；電路仿真

1 電路仿真設(shè)計(jì)賽所涵蓋的課程

電路仿真設(shè)計(jì)賽采用個(gè)人、封閉、限時(shí)方式，采用Proteus仿真平臺(tái)，提交仿真作品。主要涉及《模擬電路》、《數(shù)字電路》、《電子技術(shù)》、《單片機(jī)及C語言應(yīng)用》、《電路仿真及應(yīng)用》、《EDA應(yīng)用技術(shù)》和《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作》等課程，是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的競賽項(xiàng)目，要求學(xué)生掌握的知識點(diǎn)非常多。①模擬電路、數(shù)字電路、傳感器及單片機(jī)等相關(guān)知識及其應(yīng)用；②單片機(jī)C語言的編程方法及應(yīng)用；③Keil C軟件及Proteus軟件的使用；④常用儀器使用方面的知識、調(diào)試和下載軟件使用方面的知識。

2 針對競賽精心設(shè)計(jì)訓(xùn)練項(xiàng)目

通過對以往競賽題目進(jìn)行分析得知，競賽重點(diǎn)在于考察學(xué)生對專業(yè)各項(xiàng)知識的理解、掌握和綜合應(yīng)用能力，題目實(shí)質(zhì)上是一個(gè)典型的工程項(xiàng)目，所以在單片機(jī)訓(xùn)練項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中應(yīng)由易到難、循序漸進(jìn)，同時(shí)需要兼顧到實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的趣味性和實(shí)用性。根據(jù)單片機(jī)這門課的特點(diǎn)，結(jié)合電路仿真設(shè)計(jì)的要求，開發(fā)設(shè)計(jì)了基本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：流水燈控制、數(shù)碼管顯示、秒表設(shè)計(jì)、雙機(jī)通信、數(shù)字調(diào)壓。綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：數(shù)控電壓源、數(shù)字電壓表、數(shù)字溫度計(jì)、信號發(fā)生器、多模式跑馬燈等。這些項(xiàng)目既包含了對單片機(jī)內(nèi)部基本資源的應(yīng)用，也包含了一些綜合應(yīng)用性項(xiàng)目。經(jīng)過上述項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生對單片機(jī)的軟硬件及應(yīng)用將會(huì)有更好的體會(huì)和把握，可以全面提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，更可以為學(xué)生以后開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)夯實(shí)基礎(chǔ)。

3 分階段進(jìn)行參賽選手的選拔

（1）備賽階段先從大二學(xué)生中挑選一部分對電路仿真感興趣的同學(xué)，對他們進(jìn)行基礎(chǔ)知識的集中培訓(xùn)。從基本理論知識開始學(xué)起，主要包括《模擬電路》和《數(shù)字電路》兩門課程；再通過幾個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目，如數(shù)碼管顯示、LCD顯示等電路，使學(xué)生對基本概念有個(gè)較深的理解；然后還要熟悉各種常見的單片機(jī)外圍芯片的使用方法和靈活運(yùn)用各種基本虛擬儀器，如示波器等。最后選拔出一批基礎(chǔ)理論扎實(shí)、動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)入下一階段的培訓(xùn)。

（2）電路仿真設(shè)計(jì)賽中有一部分內(nèi)容是完成硬件電路設(shè)計(jì)：用軟件繪制電路原理圖和制作印刷電路板，學(xué)生必須要學(xué)會(huì)使用Proteus軟件。競賽的主要內(nèi)容是程序編程調(diào)試開發(fā)，用KEIL軟件進(jìn)行程序編寫，這部分內(nèi)容需要學(xué)生平時(shí)勤加練習(xí)，掌握基本編程方法和一些固定的子程序及開拓其編程思路。在這一階段結(jié)束時(shí)，對同學(xué)們進(jìn)行一次綜合性較強(qiáng)的模擬競賽，選出參加競賽的最終人選，進(jìn)入最后階段的培訓(xùn)。

（3）這個(gè)階段是綜合項(xiàng)目培訓(xùn)階段，競賽指導(dǎo)老師可以選擇多個(gè)項(xiàng)目，由淺到深的讓學(xué)生設(shè)計(jì)、編程并調(diào)試，從單一功能到復(fù)雜功能進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，學(xué)生利用自己掌握的知識和方法，獨(dú)立完成電路原理圖和印制板電路圖的繪制、單片機(jī)程序的編寫及最后的調(diào)試。調(diào)試是單片機(jī)開發(fā)技能中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，調(diào)試成功才是項(xiàng)目完成的標(biāo)志。本階段培訓(xùn)輔導(dǎo)的最終目標(biāo)是使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、動(dòng)手能力、創(chuàng)新思維得到了充分的拓展和更新，不僅能夠有把握地參加競賽，還能夠?yàn)榫蜆I(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 系統(tǒng)化的實(shí)施訓(xùn)練方案

競賽培訓(xùn)主要是利用課余時(shí)間進(jìn)行的，將對單片機(jī)設(shè)計(jì)充滿興趣的同學(xué)聯(lián)系到一起，利用課余時(shí)間進(jìn)行集中學(xué)習(xí)交流、討論，并通過網(wǎng)絡(luò)組建了“QQ群”隨時(shí)可以進(jìn)行互動(dòng)、自主學(xué)習(xí)，主要是以自習(xí)課、晚自習(xí)或雙休日等學(xué)生的課余時(shí)間作為主要的競賽培訓(xùn)時(shí)間。同時(shí)，指導(dǎo)教師要經(jīng)常性地了解同學(xué)們對技能的掌握情況，對未能跟上進(jìn)度的同學(xué)要重點(diǎn)督促，而對學(xué)有余力的同學(xué)則要加大難度。這樣不僅能夠提高同學(xué)們對技能的掌握程度，也能夠使同學(xué)們提前進(jìn)入到將來所從事的單片機(jī)設(shè)計(jì)崗位中去。

在通過幾個(gè)小項(xiàng)目了解學(xué)生掌握情況的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)教師抓住其存在的薄弱環(huán)節(jié)加強(qiáng)訓(xùn)練，同時(shí)將C語言編程作為重點(diǎn)培訓(xùn)。在訓(xùn)練過程中加強(qiáng)學(xué)生對常用芯片的編程掌握，通過不斷練習(xí)提高編程能力。而大量的歷年真題訓(xùn)練，不僅可以使學(xué)生掌握單片機(jī)編程的基本方法，也有助于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性，從而在指導(dǎo)教師的幫助下了解其自身的不足，不斷完善自身的技能。

5 積極開展全天候教學(xué)

高職教育的目標(biāo)是培養(yǎng)高端技能型人才，通過開展全天候教學(xué)，可充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備及場所在學(xué)生的課余時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐操作，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力；同時(shí)對接省賽，加強(qiáng)備戰(zhàn)訓(xùn)練。電路仿真設(shè)計(jì)全天候培訓(xùn)具有極強(qiáng)的實(shí)用性、實(shí)操性、實(shí)戰(zhàn)性、開拓性、綜合性和有效性等特點(diǎn)。通過對典型電路的繪圖訓(xùn)練，典型程序的編寫訓(xùn)練使受訓(xùn)者在電路硬件設(shè)計(jì)、程序軟件設(shè)計(jì)、軟硬聯(lián)合調(diào)試等一系列設(shè)計(jì)全面提升單片機(jī)設(shè)計(jì)能力，積累大賽經(jīng)驗(yàn)。

作為訓(xùn)練的一種有效補(bǔ)充，開設(shè)電路仿真設(shè)計(jì)全天候課程非常有必要。通過拓寬學(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，經(jīng)過實(shí)踐使學(xué)生知識得到內(nèi)化和擴(kuò)展，為參加省、國家級技能競賽作準(zhǔn)備。開設(shè)全天候課程一方面使競賽培訓(xùn)常態(tài)化，為學(xué)生提供一個(gè)鍛煉的平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生自主鉆研的精神；另一方面培養(yǎng)一批專業(yè)競賽培訓(xùn)教師，以點(diǎn)帶面，可使教師的整體水平得到提升，從而更加高質(zhì)量的培訓(xùn)好學(xué)生實(shí)踐能力及企業(yè)所需的高技能型人才。

6 電路仿真設(shè)計(jì)賽對單片機(jī)教學(xué)的影響

因?yàn)楦傎愴?xiàng)目靠近企業(yè)實(shí)際崗位，緊跟產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用的步伐，同時(shí)也引入了企業(yè)創(chuàng)新文化，因此競賽給了學(xué)校和企業(yè)相互了解、相互學(xué)習(xí)的一個(gè)機(jī)會(huì)。高職院校通過職業(yè)技能競賽這個(gè)平臺(tái)更加深入地了解社會(huì)及企業(yè)對高職人才培養(yǎng)的要求，這些要求必將影響高職專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制訂，通過對課程體系、內(nèi)容、教學(xué)方法及實(shí)訓(xùn)手段的調(diào)整，有力地推動(dòng)高職院校的教學(xué)改革創(chuàng)新。通過競賽也能使學(xué)生對自己所學(xué)專業(yè)有更進(jìn)一步的了解和定位，獲得相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，明確自己的就業(yè)方向。

在單片機(jī)教學(xué)過程中，教師應(yīng)該給學(xué)生更多的思考時(shí)間，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，把課堂交給學(xué)生。此外，能力的提升可以通過在項(xiàng)目實(shí)踐中添加一些困難來實(shí)現(xiàn)，或者進(jìn)行分組教學(xué)發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的作用。通過這種訓(xùn)練，不僅可以擴(kuò)大學(xué)生的知識面，使學(xué)生獲得更多的相關(guān)知識，還能提高他們分析問題和解決問題的能力。多元素技能競賽的教學(xué)模式，采用“教、學(xué)、做”的教學(xué)方式改革項(xiàng)目設(shè)計(jì)、課程評價(jià)，特別是在實(shí)踐教學(xué)改革中應(yīng)用能力的培養(yǎng)，以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，收獲良好的專業(yè)知識、管理創(chuàng)新能力和提高綜合職業(yè)素質(zhì)，在學(xué)生畢業(yè)后順利地實(shí)現(xiàn)就業(yè)。

7 結(jié)語

實(shí)踐證明，通過競賽學(xué)生增強(qiáng)了單片機(jī)編程基本技能的掌握，并增強(qiáng)了創(chuàng)新能力，也考驗(yàn)了選手的臨場發(fā)揮能力。而這些既需要選手賽前做充分準(zhǔn)備，更需要通過系統(tǒng)化的模式訓(xùn)練，有效地發(fā)揮出最佳水平，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，同時(shí)教師水平在訓(xùn)練的過程中也得到了一定的提升。

Influence of Skill Competition on Practical Teaching of Single Chip Microcomputer in Higher Vocational Education

HU Li-jun
（Jiangxi Environmental Engineering Vocational College，Ganzhou，Jiangxi 341000，China）

The single-chip course is a kind of practical course，which is one of the key specialty courses of electric students in higher vocational colleges.The effect of course learning directly affects the students'application ability of electronic design，so the discussing the solutions to the problems in practice teaching of single-chip microcomputer is of great significance to improve the quality of personnel training in higher vocational colleges and the competitiveness of students.

skill contest；single chip computer；circuit simulation

G712.4

A

2095-980X（2017）03-0200-02

2017-02-08

胡利軍，主要研究方向：機(jī)電。