专业群平台共享课程之单片机应用技术课程建设探索与实践

伍东亮 肖珊

摘 要：智能控制技术专业群涵盖机电一体化、工业机器人、电气自动化、应用电子技术等多个专业，如何建设一门项目设计合理、难易程度适中的单片机应用技术课程，是专业群平台共享课程建设需要探索和解决的关键问题。

关键词：智能控制;专业群;平台共享课程

随着职业院校进入“内涵式”发展建设阶段，如何动态调整专业结构和专业内涵以适应经济社会发展，这是目前高职院校专业建设迫切需要破解的难题。湖南机电职业技术学院结合学校特色和自身优势，进行了专业群建设规划，提出了将机电一体化技术、工业机器人技术、电气自动化技术、应用电子技术等多个专业整合成智能控制技术专业群，以智能控制为发展方向，形成集群式专业结构。并对专业群课程进行了调整和优化，提出了专业群共享平台课程理念，将电工技术、电子技术、C语言、传感器应用技术、单片机应用技术、PLC应用技术等多门专业基础课程设置为平台共享课程。围绕专业群建设目标，需要重新设计和优化平台共享课程的教学组织、师资队伍、项目设计、教学资源等。单片机应用技术课程作为一门编程控制类课程，主要内容包括单片机基本原理、IO引脚输入输出控制、以及外部中断、定时器、串口通信等知识。作为平台共享课程，如何兼顾整个专业群，进行正确的课程定位、内容选取、项目设计和教学实施，是平臺共享课程改革需要面临和解决的关键问题。

一、课程的定位

我校智能控制专业群包括机电一体化技术、电气自动化技术、工业机器人技术、应用电子技术、智能控制技术五大专业，五大专业在单片机应用技术课程之前都开设了电工技术、电子技术、C语言等专业基础课程，对学习单片机技术有一定的帮助。机电一体化技术、电气自动化技术、工业机器人技术、智能控制技术这四大专业以机电设备控制为主，核心控制技术为PLC技术。单片机应用技术作为弱电控制类只作为一门辅助控制技术课程，在这四大专业的人才培养方案中，除了单片机应用技术课程外，再无单片机相关的后续课程。应用电子技术专业作为以弱电控制为主的专业，主要学习单片机、嵌入式等控制器，单片机应用技术课程只作为一门单片机编程基础课程，后续还开设有多门单片机应用课程。根据专业群各专业对该课程的定位，单片机应用技术作为专业群平台共享课程应定位为专业核心课程中的基础编程课程。旨在培养学生的简单的单片机电路设计、程序编程、调试等能力。

二、教学内容选取

我校智能控制专业群平台课程人才培养方案中单片机应用技术总课时统一设定为60节，课程定位为编程基础课程。主要讲授的内容包括单片机介绍、IO口输入输出控制、外部中断、定时器和串口通信。单片机应用技术课程内容的选取和安排应遵循单片机学习认知规律，通过对该课程的学习和教学研究，单片机课程的教学内容设计可按如下步骤进行：第一步：单片机的感性认知。了解什么是单片机，单片机可以做什么，用什么软件开发。第二步：单片机开发平台的搭建和体验。通过一个简单的项目了解仿真电路的设计、控制程序的编译和下载。主要学习仿真软件Protues 8.6、编程软件keil4的安装及使用。第三步：单片机IO引脚的输出控制。从单个引脚到多个引脚的简单输出控制。主要学习位操作、端口赋值操作、循环、移位语句、子函数设计。第四步：单片机IO引脚的输入控制。单个按键到多个独立按键的简单输入控制。主要学习条件判断语句、独立按键软件去抖、IO口输入输出控制综合运用。第五步：单片机IO引脚控制简单外设。主要学习单个数码管静态显示、多个数码管动态显示、矩阵键盘、8*8点阵屏。第六步：单片机中断系统的学习。主要学习外部中断、定时计数器、串口通信。单片机应用技术课程为单片机编程基础课程，仅涉及简单的IO输入输出控制和中断的学习。LCD控制、A/D采集、外围芯片的使用及多任务的综合设计开发可作为非电子专业选修课程或电子专业后续课程内容进行学习。

三、教学项目设计

单片机应用技术采用4节连排方式，60课时共15次授课，最后一次课安排为课程复习与答疑，该课程按照高职项目式教学法改革模式共可设计共14个任务。根据单片机的教学内容和企业对单片机应用开发的能力要求，结合“教、学、做”合一、能力本位的课改思路，坚持理论够用、实用的原则，将《单片机应用技术》这门课程的知识点打散，结合技能进行重构，最终形成了“四个产品载体，14个子任务”的教学内容。

四、课程的实施

单片机应用技术课程打破传统的课堂教学模式，采用网络在线开放课程模式。并按照网络在线开发课程要求，逐步建立了课程介绍视频、课程文字描述、讲师介绍、课程大纲、课程要求、学习任务单、课程知识点视频、作业库、试题库、参考资料等资源，并通过实施进行不断的修改和完善。单片机应用技术课程建设自2017年启动目前已建设和试用两年，积极利用现代信息技术手段辅助教学，重点推进网络课程平台建设，突破时空限制，学生能够通过网络参与辅助学习，完成作业、参与测试等;适应现代移动生活方式，通过手机APP参与签到、答题、讨论等课堂互动，激发学生兴趣;通过网络平台统计作业、难点答疑、测试及讨论等教学数据，可监控教学行为。

五、结语

该课程根据企业对单片机项目系统开发的能力要求，结合目前的职业教育改革精神，按照“项目化教学和任务驱动”教学模式，以产品设计作为载体，以C语言作为程序设计语言，采用PROTUES仿真，共设计了四个产品载体，14个子任务。通过网络课程平台建设，基本完成了该课程所需要的网络素材和资料。学生通过该课程的学习，基本掌握简单的单片机电路设计、程序编程和调试等知识。

参考文献：

[1]宋跃，胡必武，雷瑞庭.基于转型升级-资源共享的单片机课程教学改革[J].实验室研究与探索，2017（12）.