浅谈单片机课程教学改革——以陕西职业技术学院建设国家骨干高等职业院校为背景

王 宇

（陕西职业技术学院,陕西 西安,710100）

1 单片机现状

单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：

（1）智能仪器,单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（电压表、功率计，示波器，各种分析仪）。

（2）工业控制,单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点，用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。

（3）家用电器,家用电器广泛采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备和白色家电等。

（4）网络和通信,现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。

（5）设备领域,单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。

2 高职院校单片机教学存在的问题

单片机是一门应用性和实践性都非常强的课程，要求有较强的动手能力和分析设计能力。目前单片机课程主要以理论讲授为主，但是因为这门课程的应用性非常强，它要将前面所学的基础课程综合应用，所以理论学习的难度是比较大的。在理论学习难度较大的基础上，实践课所占比例又相对较小，导致学生对这门课程的兴趣下降，学习效果不是很理想。但是如果一味提高实践课比例，也不是一种很好的方法。因为单片机是一门综合应用课程，对前续课程有很高的要求。它不但需要电路分析﹑模拟电子技术﹑数字电子技术等硬件课程的支持，还要求学生有一定的编程能力，也就是软件课程。目前单片机的软件编程不是汇编语言就是C语言，无论哪种语言，本身学习难度就比较大，更不要说和电学综合起来进行设计开发了。综上所述，高职院校单片机课程教学改革势在必行。

3 单片机课程教学改革的依据

单片机课程是一门实用性强、应用面广，将计算机技术与电子技术紧密结合、硬件与软件相联系的综合性专业基础课程，是一门理论与实践并重的计算机应用技术专业基础课程，是电子信息工程专业的核心课程，为从事嵌入式的中小企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试和制作能力的实践型人才，对学生职业能力的培养和职业素质的养成起到主要的支撑作用。

二十一世纪是信息化的世纪，国家“十二五”规划明确要求全面提高信息化水平。电子信息产业是陕西支柱产业之一，省政府决定在“十二五”期间将以信息化带动工业化，建设国内一流信息技术产业高地。目前，西安市已经汇集了电子信息企业1000多家，形成了以中兴、华为、海天天线、彩虹资讯、威世、英飞凌等龙头企业为核心，科耐特、华晶电子、华山半导体等一大批中小科技企业为支撑的产业集群。2012年被称为“改革开放后中西部地区最大的外资项目”总投资约为300亿美元的三星电子闪存芯片落户西安，三星项目和配套企业的落户，将提供近2万个就业机会。这些电子信息企业的发展，同时又会带动一批相关的服务配套企业的发展，如电子元器件、配件生产、产品的售后安装、维护、维修等，形成一个庞大的电子信息产业链。

随着电子信息产业的快速发展和IT技术向传统产业的不断渗透，社会对单片机技术人才的需求持续增长，要求不断提高，教育部关于紧缺人才的报告称，全国嵌入式专业人才的需求大约每年在100万人左右。因此加快专业改革，尽快培养出社会需要的高端技能型人才，是市场经济发展的必然结果。

4 单片机课程教学改革的理念与思路

依托城镇化职教集团，在计算机应用技术专业校企合作工作指导委员会、专业建设工作指导委员会的指导下，对单片机工作岗位进行调研，分析岗位能力。同时按照职业岗位标准，基于工作过程确立典型工作任务、归纳行动领域。根据行动领域知识、能力和素质要求，将行动领域转化为学习领域，同时融合职业资格相应的知识和能力的内容，形成工作过程系统化课程体系。依据国家行业职业标准和岗位能力需求，制定课程标准，突出职业能力和素质培养。

以单片机技术所对应的典型工作任务分析完成工作任务的流程以及所必须的知识和技能，在此基础上设计教学情境、确定教学环节，利用“教、学、做”一体化实训室实施教学，使学习内容尽可能仿真生产实际，提高学生的实际动手能力，让学生在实践中学、在实践中做，掌握完成工作任务所必须的理论知识，达到企业所需的技能要求。

5 单片机课程教学改革的步骤

通过对我院单片机课程的教学特点进行分析，将单片机课程教学改革分为以下四个步骤：

1)以就业为导向，完善单片机课程建设规划方案；

2)在课程建设规划方案完成的基础上，对理论教学方法和教学手段进行改革；

3)在课程建设规划方案完成的基础上，对实践课程教学方法和教学手段进行改革；

4)通过国家骨干高职院校建设,最终构建具有特色的项目式教学体系。

6 结语

当今单片机控制技术已经应用到各个领域。高职院校的培养目标就是为社会培养应用型人才， 因此传统的教学模式已经不能适应高职院校的单片机教学。要使学生能真正自觉、自愿、主动地学习单片机，必须要改变传统的教学模式。只要不断改进教学方法、丰富教学手段，加强实践能力的培养， 注重理论联系实际，就能激发学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。

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