基于protues的高職單片機(jī)課程教學(xué)改革

摘要:高職教育在為社會培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才上占據(jù)重要的地位，確立的以就業(yè)為導(dǎo)向的培養(yǎng)方向也對教育教學(xué)改革提出了新的要求。

單片機(jī)作為自動化相關(guān)專業(yè)的專業(yè)核心課程，其教學(xué)質(zhì)量的高低直接影響著學(xué)生就業(yè)。高職教育側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。借助于Proteus對單片機(jī)課程教學(xué)進(jìn)行改革，對培養(yǎng)高職學(xué)生會“操作”，能“上手”，能夠完成相應(yīng)的項(xiàng)目實(shí)踐的能力具有重大的意義。本文結(jié)合高職教育的新要求、單片機(jī)課程特點(diǎn)和仿真軟件的功能特點(diǎn)，提出基于仿真軟件進(jìn)行單片機(jī)課程的項(xiàng)目式教學(xué)，以解決傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足。

關(guān)鍵詞:高職 教學(xué)改革 單片機(jī)課程 Proteus

1 高職單片機(jī)課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 高職教育的特點(diǎn) 高職教育人才培養(yǎng)模式基本特征是:以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型專門人才為根本任務(wù)，以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)、以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線。畢業(yè)生應(yīng)具有基礎(chǔ)理論知識適度、技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)、知識面較寬、素質(zhì)高等特點(diǎn)。以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系，實(shí)踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力。

1.2 高職教育面臨的問題與發(fā)展前景 高職教育在教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面相對于職教水平較高的歐美日等國家還有較大差距，在學(xué)生自主性的發(fā)揮上還比較欠缺。

溫家寶總理在十一屆全國人民代表大會第三次會議所作的政府工作報(bào)告中指出:要繼續(xù)加強(qiáng)職業(yè)教育。以就業(yè)為目標(biāo)，整合教育資源，改進(jìn)教學(xué)方式，著力培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。就業(yè)對于高等職業(yè)教育的學(xué)生而言尤為重要，那么，所有的教學(xué)活動都應(yīng)該圍繞就業(yè)來進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)能力。

2 單片機(jī)課程的現(xiàn)狀及改革的方向

2.1 單片機(jī)特點(diǎn) 單片機(jī)課程具有以下特點(diǎn):①單片機(jī)課程內(nèi)容豐富，包括硬件資源、軟件系統(tǒng)、應(yīng)用設(shè)計(jì)三大部分，覆蓋了從硬件到軟件到應(yīng)用，內(nèi)容跨度大，但又相互滲透，緊密聯(lián)系;②單片機(jī)課程應(yīng)用性和實(shí)踐性非常強(qiáng)，這就要求單片機(jī)課程應(yīng)采用課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式;③單片機(jī)課程的很多教材內(nèi)容與工程實(shí)踐的要求相比相距甚遠(yuǎn)。

2.2 單片機(jī)課程現(xiàn)狀 高職教育經(jīng)過多年的實(shí)踐與探索，開始強(qiáng)調(diào)自己的辦學(xué)特色，但在單片機(jī)課程在教學(xué)過程中仍存在以下矛盾:①單片機(jī)課程在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中占重要的地位，但內(nèi)容生澀難懂，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，教師的付出與教學(xué)效果不成正比。②企業(yè)要求畢業(yè)生畢業(yè)后能夠馬上勝任工作崗位的要求，但傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生對企業(yè)的項(xiàng)目開發(fā)很陌生，使供需產(chǎn)生脫節(jié)。③部分高職實(shí)習(xí)試驗(yàn)設(shè)備短缺、購置成本高、資金投入少等原因，學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練很難進(jìn)行。

2.3 單片機(jī)課程教學(xué)改革方向 以上分析說明目前單片機(jī)的教學(xué)需要深化改革，要求教師在單片機(jī)課堂教學(xué)中將書本教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐結(jié)合起來。這種結(jié)合就需要打破傳統(tǒng)的教學(xué)知識體系結(jié)構(gòu)，按照企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用任務(wù)來組織知識點(diǎn)，使每一單元課程都以一個(gè)具體的項(xiàng)目來體現(xiàn)，學(xué)生在做項(xiàng)目的過程中掌握各知識點(diǎn)，這樣可以在一定程度上提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也能使從學(xué)生在校學(xué)習(xí)的內(nèi)容更接近于企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，縮短學(xué)業(yè)與就業(yè)的差距。

3 基于proteus的單片課程教學(xué)的優(yōu)勢及應(yīng)用

3.1 protues提供給單片機(jī)課程教學(xué)改革的思路 單片機(jī)課程是多基礎(chǔ)、多理論的實(shí)踐性學(xué)科，在教學(xué)過程中必須軟件硬件結(jié)合。傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目教學(xué)，不僅需采購大量的硬件設(shè)備，而且設(shè)備維護(hù)需較多的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，容易造成資源的浪費(fèi)，增加設(shè)計(jì)成本。

Proteus 仿真軟件是一種基于SPICE3F5仿真引擎的混合電路仿真軟件，能夠進(jìn)行一般的電路性能分析，在電腦上進(jìn)行仿真還可在未完成硬件平臺的情況下進(jìn)行仿真電路輸出，解決教學(xué)中實(shí)踐課程缺乏硬件支持的問題。

在教學(xué)時(shí)，通過Proteus仿真演示設(shè)計(jì)效果，能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)感性的認(rèn)識平臺，增加學(xué)習(xí)的透明度。同時(shí)也更深一步地明白了自己要設(shè)計(jì)的項(xiàng)目所應(yīng)呈現(xiàn)的效果，從而在設(shè)計(jì)過程中，有了更明確的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3.2 特點(diǎn)和優(yōu)勢 在單片機(jī)教學(xué)中引入Proteus仿真軟件，直接顯示程序運(yùn)行結(jié)果，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也便于學(xué)生檢查程序中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，尤其是在項(xiàng)目化的教學(xué)中，每一個(gè)項(xiàng)目都是獨(dú)立的實(shí)踐結(jié)果，通過仿真學(xué)生會有成就感，也使學(xué)生建立直觀的仿真思想。同時(shí)利用仿真的形象、生動、實(shí)在等特性，對教學(xué)產(chǎn)生積極的影響。

將仿真軟件Proteus與項(xiàng)目化教學(xué)結(jié)合在一起，應(yīng)用于高職的單片機(jī)課程教學(xué)中，教學(xué)實(shí)例演示速度快、方便直觀而且形象化，同時(shí)能夠給學(xué)生一定創(chuàng)新的空間，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)造性，能夠給學(xué)生比較完整的項(xiàng)目開發(fā)理念，提高學(xué)生的項(xiàng)目開發(fā)能力。

4 基于proteus的單片課程教學(xué)改革中應(yīng)注意的事項(xiàng)

4.1 重構(gòu)知識體系結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循一定的原則:

4.1.1 以能力為目標(biāo)，注重職業(yè)能力的培養(yǎng):依據(jù)人才培養(yǎng)要求，結(jié)合高職特色，確定課程的培養(yǎng)目標(biāo)是學(xué)生的職業(yè)能力，選取的教學(xué)內(nèi)容是職業(yè)崗位的典型工作任務(wù)，教學(xué)過程是典型工作任務(wù)的完成過程。

4.1.2 以就業(yè)為導(dǎo)向，校企合作進(jìn)行課程開發(fā):相關(guān)專任教師要調(diào)研相關(guān)企業(yè)，邀請企業(yè)專家進(jìn)行研討，確定教學(xué)內(nèi)容是職業(yè)崗位的典型工作任務(wù)，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，通過實(shí)踐深入理解理論知識。

4.1.3 以學(xué)生為中心，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)權(quán):課程以學(xué)生為中心，遵循指導(dǎo)與建構(gòu)相融合的原則，樹立終身學(xué)習(xí)的教育觀。根據(jù)高職學(xué)生特點(diǎn)和培養(yǎng)高級能人才的要求，尊重學(xué)生個(gè)體的差異，充分調(diào)動學(xué)生的積極性。

4.2 建議采取的教學(xué)方法:

4.2.1 proteus支持下的項(xiàng)目教學(xué)法:學(xué)習(xí)項(xiàng)目教學(xué)過程以學(xué)習(xí)項(xiàng)目為載體，每個(gè)項(xiàng)目都取材于典型工作任務(wù)，分解為若干個(gè)任務(wù)，提高學(xué)習(xí)的針對性與實(shí)用性。

4.2.2 proteus 支持下的四階段教學(xué)法:對于實(shí)踐操作的教學(xué)建議采用四階段教學(xué)法:準(zhǔn)備、教師示范、學(xué)生模仿、練習(xí)總結(jié)。

4.2.3 案例分析教學(xué)法:通過具體的、簡單的、典型的工作任務(wù)實(shí)例介紹、分析，使學(xué)生對單片機(jī)有一個(gè)感性的認(rèn)識，對智能控制電路有一個(gè)初級的理解和掌握。

Proteus在單片機(jī)課程中的應(yīng)用在很大程度上解決了單片機(jī)課程教學(xué)枯燥無味的弊病，在提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的基礎(chǔ)上也鍛煉了學(xué)生實(shí)踐動手的能力，既降低了教學(xué)成本，又提高了教學(xué)效果，是高職教育教學(xué)改革的一大方向。

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