单片机精品课程建设研究与实践

陈立静（山东劳动职业技术学院,济南　250000）



单片机精品课程建设研究与实践

陈立静
（山东劳动职业技术学院,济南250000）

摘 要：在高职单片机精品课程建设中，以岗位群需求为导向，以国家职业资格标准为依据，以培养学生的职业能力为重点，以体现工学结合特点的真实项目为载体，研究课程建设的递进阶段，及不同阶段的实施方案，探讨课程教学中多种教学方法并付诸实践。

关键词：单片机；精品课程；项目教学；任务驱动

单片机技术作为现代电子技术的重要基础，广泛应用于生产、国防、信息技术、贸易、环保及日常生活领域等方面，也是当今工业科技的重要的组成部分，是各类机器装备、控制系统的核心。该课程是为从事电子产品、机电产品的生产与开发企业培养具有单片机应用产品设计、开发、分析、调试和制作能力的实践型人才，对培养学生的职业岗位能力和养成良好的职业素质起着至关重要的作用，在专业的整个课程体系中处于承上启下的核心地位。

1　课程建设的指导思想和总体思路

本课程是校企合作开发课程，初期相关教师到与学校有长期合作的单片机产品研发与生产的企业调研，调查相关的岗位职业能力，了解企业中单片机应用产品研发和生产岗位的典型工作过程。组织企业、行业专家和我系教学工作的骨干教师共同组建课程开发小组，对电子类一线性工作岗位进行职业能力分析，建立以岗位能力培养为目标、技能训练素质为主体的教学模式。通过以上开发过程，设计课程内容，从系统化的学习情境设计入手，全面进行课程体系改革的建设思路。

通过一系列的企业调研与分析，以连贯性和课程互补的原则选取有代表性的项目为载体，分析和选取岗位的典型工作任务，结合学习任务形成学习性项目，可以通过校企合作以企业生产项目作为实际训练和提高。通过将工作过程转化为若干个学习情境，组织安排教学内容，并形成本课程的课程标准。课程组遵循课程标准开发课程所需的种类教学资源，进行基于工作过程、行动导向的教学过程的设计。

2　课程建设的递进阶段

通过本课程的学习，学生应能掌握常规单片机系统的工作原理，培养出对单片机系统的分析、应用和维护的基本能力。该课程的发展大致经历了以下三个阶段：

2.1初期建设阶段

作为电气类的专业，学生必须要掌握自动控制，而单片机就是一片含有各种资源的微控制器，在自动控制在各个领域被广泛应用，所以开设了本门课程。最初选取的教材是《微型计算机原理》，两年后更换为《MCS-51单片机应用教程》，由于初次开设该课程，在教学内容、教学方法、教学手段等方面有很多不足，教学大纲不够完备，所选用教材也存在一些内容过于繁复，授课内容与实际应用衔接不好的问题，整个课程的建设处于探索、学习时期。

2.2过渡性发展阶段

结合过去几年的教学及管理经验，通过对师生调研，进一步明确了课程的定位，对教学内容进行了适当的调整，修订了教学大纲,制定了明确的质量标准。明确提出了理论服务于实践的项目教学法教学思想，设计了许多新颖的设计性实验实训项目，编写了丰富的试题库。在此基础上课程组启动“单片微型计算机原理与应用”精品课程网站建设，通过网络教学的进一步促进教学资料的整理和交流，建立和完善教学网站。

选用山东省高职高专系列教材。按照高职“够用为度”、“加强技能训练”的思想，根据当前单片机应用技术特点和学生未来职业岗位工作的需要，设置了新的内容体系，重点突出应用性、针对性。并开始根据高职教育的特点，倡导实施一体化教学的模式。

2.3日渐成熟期

在全面实施一体化教学模式的过程中，在实训教学中坚持实施模块化教学，在课堂教学中大力提倡“任务驱动”的思想，坚持探索 “项目教学法”。教学中按照教学大纲规定的内容，项目教学法坚持每一节设计一个简单实例，每一章分析或设计一个完整的实用工程项目。 跟进措施为加强实训项目的设计，加强实训设备和专用实训室建设，提高设备的使用效率，使每个学生都有主动参与实训的机会，并在实训中锻炼自己的动手能力。开设难度较大的选作实训项目和开放室实训室，满足不同层次学生的需求。

用能力培养为先、理论服务于实践；改进实践方法和手段以及考核体系，推行“理论—实验—实训—大赛”的教学模式，持续激发学生的学习兴趣，强调学生自发地知识构建，产教结合，校企互动，教学内容紧跟社会技术发展，合理运用现代化教学手段，提高教学效果，搭建公共教学平台，为学生自主学习提供技术支撑。鼓励学生积极参加省级职业院校的技能大赛，通过比赛可以使学生拓展视野，寻找差距，可以使教师反思自己的教学模式，以赛促教，以赛促学。

3　多种教学方法的应用

高职教育应该是培养应用型人才，在理论知识方面，应该以够用实用为度，强调学生的动手能力和实际操作能力。在课程的讲授过程中，减少理论内容，增加可操作性的内容，讲授的内容注重理论实践与学习情境的紧密结合，注重课内课外的互通，注重将现代技术导入到专业课程内容中，注重学生创新能力的培养。

3.1教学做一体化教学法

引导学生学习的积极性，使教、学做融为一体，发挥学生的主观能动性。在教学过程中，先做好学生的学习动员工作，由教师唱独角戏，变成学生能够积极配合，教师学生共同参与的学习互动过程，在循序渐进的指导中，让学生领会动手实验、操作的乐趣，以培养学生思考、分析、实施的能力、激发起他们的兴趣点调动起他们的积极性。学做应合一，理实必一体，才能使学生具有过硬的实践技能和坚实的理论知识。

3.2项目驱动教学法

教学过程中，采用了基于工作过程任务驱动自主学习的教学模式，充分调动学生自主学习的主动性。在对项目进行案例描述后，针对每个学习项目为学生制定任务和学习计划，利用多种教学方法完成相关教学，制定实训方案，再由学生团队合作完成实训任务。

3.3案例教学法

案例教学法在教学过程中的时间安排具有随机性，根据学生出现问题和解决问题的时段和程度确定。案例教学方式由教师根据相关电子企业中，实用的典型案例讲解，把非常难理解的概念变得简单化和形象化。就可以激发起学生的兴趣和主动学习的乐趣，培养学生分析相关问题、解决后续问题和操作中创新思维的能力。在案例教学过程中，经常会穿插使用其它的教学方法，如问题引导法、学生讨论法等多种教学方法的综合应用。

3.4现场教学法

教师可以在实训场地、实验室、多媒体教室进行现场教学，把理论与实际有效地有机地结合起来，进行教学做一体化教学，即增强了学生的感性认识，又建立起了单片机控制系统的现场感，使学生对单片机系统硬件环境有系统化的认识，有利于学生对较抽象知识的理解。

4　现代教学技术手段的应用

4.1多媒体化

本课程教学采用了多层次、立体化的现代信息教学技术，理论教学已全程多媒体化。上课不再只拘泥于课本、黑板、利用现代化教学手段，比如大屏幕投影、电子教室、电子教案的使用，可以全方位地对学生实施情景教学，加大了课程信息量，所学知识的直观映像，很快进入学习状态。课程组教师均利用多媒体教学作为一体化教学的辅助教学，有效地解决了学时不足与内容较多之间的矛盾，大大提高了课堂教学的效率和质量。

4.2艾迪克实验箱的应用

通过选配数控式创新实验平台，将一些复杂的例如交通灯控制系统、四层电梯控制系统、刀库捷径选择等实验通过当前流行的动画技术制作出来，借助PC要资源，仿真实物的控制系统。通过USB接口电路，实现CPU(单片机)对虚拟被控对象的控制和双向通信。该实验平台形象生动、可操作性强、可实现复杂的闭环控制，大大提高学生的学习兴趣和创新思维。

4.3课程网络教学资源

为了更好的实现精品课程的共享共用，本课程大大加强了精品课程网站建设，利用网上素材资源、图片、仿真动画、视频录像、助学课件、网上学习系统等信息技术手段实现课内课外交叉与互补。另外，本课程建设了课程论坛模块，为师生提供交流平台，增强师生间及学生与学生间的互动，方便老师辅导和及时解决学生学习所遇到的问题。是师生的交流不受时间和空间的限制，从而大大的提高了学生的学习效率。

参考文献：

[1]王兆晶编.单片机原理及应用山东大学出版社[M].2005.

[2]徐肇杰.任务驱动教学法与项目教学法之比较[J].教育与职业，2008(11).

[3]罗邕生,夏子敏,覃红.广西高职院校内实训基地的建设与管理[J].装备制造技术,2009(09).

[4]程蓓,朱飙.以知行合一的理念建设专业教学场所[J].实验室研究与探索,2009(09).

作者简介：陈立静，女，副教授，研究方向：单片机、电子技术。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.179