《计算机控制模块》课程教学模式改革

摘 要：《計算机控制模块》属于“机电一体化校级特色专业建设”核心课程，课程融合了单片机、传感器、C语言编程等相关课程内容；随着物联网的迅速发展，单片机结合数字传感器应用应用越来越广泛。根据《计算机控制模块》课程教学经验，重新整合教学资源，调整教学重点，改革教学方法，使之更贴近工作岗位需求，改善人才培养质量。

关键词：物联网；计算机控制模块；教学改革

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.163

1 《计算机控制模块》课程教学模式改革的必要性

物联网的全面应用为单片机和传感器的发展指明了新的发展方向，新型传感器更加数字化、智能化，线性度、灵敏度更高，并自带补偿功能，而传统的《传感器》课程更加注重原理的阐述，忽视其实际应用；《单片机应用技术》课程在介绍单片机最小系统的基础上，重点放在I/O口应用，而智能制造和物联网则需要单片机对数据进行采集，而后组网通信，新技术的发展需要对《传感器》、《单片机应用技术》两门课程的知识点，重新筛选，去除冗余、补充新内容，同时改革教法以提高学生学习兴趣。

2 原有课程体系教学中存在的问题

2.1 知识点分布不够合理

以《传感器》这门课程为例，下表列出传统课程提纲及重点。

从上表看出，传统教材，原理性内容较多，内容繁琐，学生学习掌握起来无从下手；《单片机应用技术》虽然采用项目化教学，但其知识点过于偏重单片机最小系统，而忽视了与传感器、通信协议的结合，降低其实用性，根据就业反馈的情况来看，学生遇到诸如RS485通信，温度、流量数据采集等问题不知如何下手，这都是由于知识点分布不合理造成的。

2.2 与实践体系结合不够紧密

《传感器》课程虽然有部分实验装置，但多以验证性实验为主，学生完成实验后，只“知其然”而不知“其所以然”，对技能的掌握只停留在浅层次，不利于知识的迁移；《单片机应用技术》采用C51语言编程，整合了部分C语言知识，但采用的是Keil+Proteus的仿真路线，学生虽然掌握一定的编程技术，但诸如精确定时1ms，示波器的使用等基本实战技能却掌握不够熟练，为后续的发展埋下“隐患”。

2.3 考核方法不够科学

《单片机应用技术》、《传感器》两门课程采用的是传统考核方法：期末考试+平时成绩，这种“一张卷子”[1]的考核方式，很容易使学生重回“应试模式”的老路，极大的降低学生的学习兴趣，也不利于“工匠精神”的培养。

3 课程教学模式改革的具体措施

3.1 改革课程的组织方式

以前的教学，《传感器》、《单片机应用技术》是两门独立的课程，学生学完后往往只知道有传感器和单片机，两种东西的存在，或者只会做一些仿真、验证性实验，而不知道两者的结合。而实际应用中两者往往是分不开的，如下是整合后的部分知识点：（1）模块名称：智能小车门禁、智能温湿度采集、智能红绿灯路口、智能车库通风；（2）项目内容：智能小车循迹、入库、温湿度采集与传输、智能小车过十字路口、小车控制车库通风系统；（3）核心知识点：PWM波形、步进电机控制、温湿度传感器、2.4GHz无线通信、颜色传感器、风扇电机控制。

3.2 改革教学方法和教学手段

根据单片机和传感器调整后的知识点，灵活采用各种教学方法诸如项目驱动法、小组讨论、现场教学等，注重课堂中“教师”角色的转变，由一个知识传授者转变为一个技能传授者，按照师傅带徒弟的行为和思维习惯教学。在改革教学方法上采用以下三种：

（1）确立“师徒”关系，引导学生入门。职业院校的老师，不仅仅“传道”，更主要的是“授业”。选择读职校的学生，“理论弱、实践强”是共通的特点，改变他们的思维习惯，是首要任务，焊接一块电路板、完成一个小实验，会让学生有成就感，电子技能知识点繁多，学生不容全盘掌握，只有通过长年累月的提问、实践，“螺旋式”上升法，才能让学生慢慢积累起掌握技能的方法，这就是“师徒”关系的确立。

（2）由浅入深，合理设置项目。项目的设置需要紧跟学生的实际情况，前期项目的以数码管、按键、LED灯等为主，逐渐过渡到LCD、A/D转换、串口通信等内容，期间穿插C语言基础训练，这一点是必须的；前期项目的代码不宜过长，比如音乐播放器，会让学生对课程的学习产生错误的方法。经过前期单片机基本编程方法的训练，后期再加上传感器的综合训练，能让学生真正掌握单片机和传感器的用法。

（3）多种教学平台灵活应用。结合本学院教学资源，以及单片机应用型人才的培养特点，将训练过程划分成Proteus仿真[2]、开发板验证、高职省赛实验平台拔高三个阶段，阶段与项目充分融合，不仅培养学生技能，也能让学生体验真实的开发环境，有助于进入岗位角色。

3.3 构建多元化的考核评价体系

采用项目式教学评分法，对每个项目逐个打分，评分标准从焊接工艺、程序思路、综合调试三方面入手，全面考核学生实践能力，并反馈到教师端，发现问题、及时解决形成良好“互动”。

经过本校15级机电一体化专业160名学生的“测试”，《计算机控制模块》课程改革，课堂效果良好，学生对单片机技术的兴趣度普遍提高，改革成功经验将在后续的年级中推广，并融合新的高职省赛试题及时更新；21世纪是物联网的世纪，新型传感器层出不穷，必将推动《计算机控制模块》融入新知识、技能点，为机电一体化人才的深化培养作出新的贡献。

参考文献：

[1]于莉.高职单片机教学改革的研究于实践[J].高教论坛，2010，11（11）.

[2]李昌，许裕华.基于虚拟实验软件的高职单片机教学改革[J].中国教育信息化，2013，12（12）.

作者简介：廖广益（1980-），男，讲师，研究方向：计算机嵌入式技术、机电一体化。