技工院校單片機原理與應(yīng)用技術(shù)一體化課題研究

微型計算機，尤其是單片機技術(shù)給現(xiàn)代工業(yè)測控技術(shù)領(lǐng)域帶來了一次新的革命。目前，單片機正以其高可靠性、高性價比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能儀器儀表等諸多領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。單片機技術(shù)在大中專院校中也已普及，掌握其基本的應(yīng)用技術(shù)也成為職業(yè)院校學(xué)生必備的一項技能。本文針對技工院校學(xué)生的實際情況，對在單片機教學(xué)過程中采取的一體化課題教學(xué)法進(jìn)行簡單的闡述。

一 關(guān)于技工院校的學(xué)生

技工院校的學(xué)生動手能力較為出色，但理論基礎(chǔ)較為薄弱。正因如此，在學(xué)習(xí)一些理論性、技術(shù)性較強的課程時，往往較為困難，同時教師也感覺很難對他們進(jìn)行詳細(xì)、深入的講授。為此，大多數(shù)的人都認(rèn)為技工院校的學(xué)生只能“做”而無法“想”和“創(chuàng)”。本文主要闡述單片機一體化教學(xué)過程中采取的任務(wù)驅(qū)動課題化教學(xué)法的研究與建立，讓學(xué)生從生活中選材，在課堂中升華，由實踐中創(chuàng)新。

二 關(guān)于一體化課程

一體化課程是將理論教學(xué)和實踐學(xué)習(xí)結(jié)合成一體的課程。它的核心特征是“理論學(xué)習(xí)與實踐學(xué)習(xí)相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展與建立職業(yè)認(rèn)同感相結(jié)合，科學(xué)性與實用性相結(jié)合，符合職業(yè)能力發(fā)展規(guī)律與遵循技術(shù)、社會規(guī)范相結(jié)合，學(xué)校教學(xué)與企業(yè)實踐相結(jié)合”，學(xué)生通過對技術(shù)工作的任務(wù)、過程和環(huán)境所進(jìn)行的整體化感悟與反思，實現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀學(xué)習(xí)的統(tǒng)一。一體化課程的表現(xiàn)形式是學(xué)習(xí)領(lǐng)域，它針對一個專業(yè)的典型工作任務(wù)。一門學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程由若干學(xué)習(xí)情境組成。學(xué)習(xí)情境是用于學(xué)習(xí)的“情形”和“環(huán)境”，常表現(xiàn)為綜合性的學(xué)習(xí)任務(wù)。

三 關(guān)于單片機原理與應(yīng)用技術(shù)課程

1．課程性質(zhì)

單片機原理與應(yīng)用技術(shù)是電工電子專業(yè)、工業(yè)電氣自動化專業(yè)的必修課，是集單片機組成原理、指令系統(tǒng)、軟件設(shè)計、串行通訊、接口技術(shù)與應(yīng)用為一體的課程，具有較強的理論性和鮮明的實踐性。單片微機是測量與控制儀表、控制系統(tǒng)的核心部件，軟件設(shè)計方法是其“心臟”。學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，熟悉單片微機的指令系統(tǒng)，掌握指令尋址方式，具有單片微機編程設(shè)計和調(diào)試程序的能力，掌握可編程接口芯片的應(yīng)用方法，單片微機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計方法，初步掌握C51編程與調(diào)試的方法，為單片機綜合實驗設(shè)計和后續(xù)的專業(yè)課程與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)打下堅實的理論與應(yīng)用基礎(chǔ)。

2．課程設(shè)計思路

本課程標(biāo)準(zhǔn)以就業(yè)為導(dǎo)向，根據(jù)行業(yè)專家對本專業(yè)所涵蓋的崗位群進(jìn)行任務(wù)和職業(yè)能力分析。確定本課程的教學(xué)內(nèi)容。本課程以技能訓(xùn)練為主，做學(xué)一體化，讓學(xué)生在操作中強化理論知識的理解。本課程將教學(xué)活動分解成若干課題，以課題為單位組織教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。

3．教學(xué)目標(biāo)

通過一體化教學(xué)，讓學(xué)生掌握單片機原理與應(yīng)用相關(guān)理論知識，能完成本專業(yè)相關(guān)崗位的工作任務(wù)，具有誠實、守信、善于溝通和合作的品質(zhì)，樹立環(huán)保、節(jié)能、安全意識，為發(fā)展職業(yè)能力奠定良好的基礎(chǔ)。

4．課程內(nèi)容及要求

第一，課程內(nèi)容。單片機原理與應(yīng)用技術(shù)中的課程內(nèi)容按照一體化任務(wù)驅(qū)動型的思路，分為基礎(chǔ)篇和提高篇兩個部分。通過這兩部分的學(xué)習(xí)，使學(xué)生重點學(xué)習(xí)單片機的硬件知識、編程及仿真軟件的使用，以及常用的基本指令、延時程序的計算與編寫、顯示模塊、聲音模塊、中斷知識、定時與計數(shù)、無線傳輸?shù)戎R。

基礎(chǔ)篇的課題包括：單片機硬件介紹，PROTEUS仿真軟件及KeilC編程軟件；單燈控制（課題：單燈常亮、延時、閃爍）；流水燈控制（課題：廣告燈設(shè)計）；蜂鳴器及繼電器控制（課題：簡易報警器設(shè)計）；數(shù)碼管靜態(tài)顯示控制（課題：加減法計算器設(shè)計）；按鍵控制（課題：4路數(shù)顯搶答器設(shè)計）中斷控制（課題：急控交通系統(tǒng)設(shè)計）；定時計數(shù)器（課題：0～99計數(shù)器的設(shè)計）提高篇的課題包括：矩陣鍵盤的應(yīng)用；數(shù)碼管動態(tài)顯示；串行口的應(yīng)用；DS18B20溫度傳感器的應(yīng)用；1602字符型LCD的應(yīng)用；12864點陣型LCD的應(yīng)用；紅外遙控解碼的應(yīng)用；DS1302時鐘芯片的應(yīng)用；步進(jìn)電機直流電機的應(yīng)用九個部分。

第二，知識結(jié)構(gòu)。本課程需要掌握的理論知識主要包括單片機原理與應(yīng)用、模擬電子和數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)知識。通過一個個完整的課題來學(xué)習(xí)單片機軟、硬件知識，其內(nèi)容可分為硬件設(shè)計和軟件編程。通過理實一體化的學(xué)習(xí)，使學(xué)生的知識內(nèi)容與體系呈現(xiàn)模塊化與系統(tǒng)化，掌握了獨立設(shè)計電路，并編寫程序，調(diào)試、加工的各項工藝要求，達(dá)到培養(yǎng)人才的目的。

第三，教學(xué)要求。在教學(xué)過程中，應(yīng)立足于加強學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)，采用課題教學(xué)、任務(wù)引領(lǐng)的方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的成就感。本課程教學(xué)的關(guān)鍵是開展以產(chǎn)品為載體的現(xiàn)場教學(xué)。在教學(xué)過程中，教師示范和學(xué)生分組操作訓(xùn)練要互動，學(xué)生提問與教師解答、指導(dǎo)有機結(jié)合。讓學(xué)生在教與學(xué)過程中，認(rèn)識電子產(chǎn)品，掌握關(guān)鍵的理論知識，提高操作技能水平。在教學(xué)過程中，要創(chuàng)設(shè)工作情境，緊密結(jié)合職業(yè)技能證書的考核要求，加強操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握數(shù)字電子技術(shù)，提高學(xué)生的崗位適應(yīng)能力。教學(xué)過程中教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生提升職業(yè)素養(yǎng)，提高職業(yè)道德。

通過單片機原理與應(yīng)用技術(shù)一體化課程的研究，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮其主觀能動性，真正實現(xiàn)學(xué)生學(xué)以致用的目的，為技工院校一體化教學(xué)研究與單片機課程教學(xué)體系改革奠定基本方向。

〔責(zé)任編輯：李錦雯〕