中職單片機原理與應用課程教學的幾點思考

[摘 要] 中職單片機原理與應用是自動化、電子信息類專業的一門重要基礎課。針對這門課實踐性強、理論抽象、學生難懂的特點，通過分析當前中職學校開設單片機課程的背景及在教學中存在的問題，結合教學實踐，提出了幾點具體的教學設想，以提高培養技能人才的效果。

[關 鍵 詞] 中職；單片機課程；教學改革；人才培養

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）20-0160-02

目前，國內大多數職業院校電類專業都開設有單片機課程。我校于2010年在通信專業開設了單片機課程。自開課以來，對于電類專業的學生完善知識結構，增強創新潛力起到了有效的作用。單片機這門課程對理論和實踐的要求都很高，學生除了需要學習抽象難懂的電子電路和軟件知識外，還要具有獨立分析解決實際問題的能力。中職學校的學生基礎相對較差，分析解決實際問題的能力較欠缺，因此在學習單片機課程時會出現各種各樣的困惑。針對這一現象，就如何優化這門課的教學談談我的幾點思考。

一、目前單片機課程教學的狀況及存在的問題

（一）教學目的不明確，教學內容攀高求難

本課程的教學目的是讓學生對單片機智能控制技術有初步的了解和認識，掌握基本的單片機外圍電路以及編程方法，在實訓中培養和鍛煉學生運用單片機技術對一般的硬件、軟件進行開發設計的能力，為將來從事自動控制和應用電子產品設計、檢測奠定堅實的基礎。目前有些教師尤其是年輕教師，對單片機教學大綱沒有進行認真徹底的學習與研究，對單片機教學內容和各章節應該具體掌握的知識點、技能，以及應該了解掌握的程度不很明確；有的老師嚴格遵從教學大綱，在教學過程中給學生講授復雜、抽象、高深的問題。比如，一開始就學單片機的硬件結構，指令的作用和編程原理，學生普遍感到難學厭學。

（二）教學理念過于陳舊，教學評價手段過于單一

單片機課程教學中，以單片機的結構為主線，講述單片機的硬件結構、指令、軟件編程、系統的擴展和外圍電路的應用，然后再相應講授一些簡單的實例。這樣“以教師講授為中心”的教學方法不利于學生學習積極性的激發、調動和創造性的培養。在教學評價方面，很多中職學校對單片機的考核以筆試為主，脫離了單片機的應用型特征，無法全面、客觀地考查學生的實際學習情況。

（三）教學實訓設備跟不上時代的發展，不利于人才的培養

在單片機的實訓教學中，長期以來，實驗箱（室）是各學校的標配。這種設備并不向學生公開其基本電路原理，只是“傻瓜”式地讓學生按照定好的步驟將程序錄入計算機，待運行后查看其運行結果即可。這樣的實驗過程大大地限制了學生的創造力，不利于培養學生解決實際問題的能力。

二、單片機課程教學的幾點思考

（一）教、學、做合一，合理選擇教材與教學內容

職業教育不同于普通教育，職業教育注重學生專業技能實踐性和專業技能轉變為職業能力的可持續性。因此，在教材的選擇上必須選擇適合中職學生學習特點，符合職業教育規律的教材。課程開發能力強的學?？梢越M織教學團隊編寫校本教材，編寫體系上采用“教、學、做合一”的行動體系，以項目、任務、活動案例為載體組織教學單元，體現模塊化、系列化。每個教學單元的編寫結構如下圖所示：

在教學內容的選取上按照“夠用、適用、實用”的基本原則進行設計。內容的呈現方式以圖形、表格為主，配以簡潔的文字解說，語音敘述流暢上口，學生易讀易學。同時，適當穿插一些形象生動、趣味性強、直觀鮮明的小欄目提高學生的學習興趣，譬如，電子鐘制作，先以實物圖的形式介紹電子鐘的功能、知識背景，再通過接線圖、流程圖分析電子鐘制作思路，然后，教師給定部分程序學生再完成剩下的步驟（對于基礎較差的學生效果很好），最后，學生自評可以借用表格的方式，把必須的步驟和要求賦予相應分值讓學生填寫。

（二）任務驅動，適時更新教學理念

“任務驅動”從建構主義的教學理論出發，強調學生在有意義的任務情景中，通過完成任務來學習知識、獲得技能、形成能力、內化理論。在單片機課程教學中，要注意任務設置的生活性、趣味性和可操作性。教師可以設計一個基本任務和一個創新任務或擴展任務，其中基本任務對于幫助學生掌握某些必備的知識和技能是必不可少的環節，而創新任務是為一部分學習能力較強的學生所準備的。如，在講授基于單片機流水燈項目時，可以進行如下教學設計：

（1）創設工作情境；（2）布置任務。告訴學生本項目分為基本任務和擴展任務；（3）分析任務。講授本任務用到的知識點和學習材料的應用；（4）任務實施。學生相互協作完成任務；（5）作品展示及評價；（6）項目總結。

（三）改進實驗，培養學生應用能力

教學研究表明，智力因素是由動手能力、觀測能力、思維能力和表達能力所組成的。先進的實驗教學方法和手段在培養學生的綜合素質能力中具有重要作用。而傳統的單片機實驗教學強調的是驗證性實驗，缺乏創新性實驗教學，不利于人才的培養。因此，改進單片機實驗教學很有必要。

1.精選必學的驗證性實驗

這部分實驗是學習單片機的基礎，簡單、易學、有趣，學生容易上手。如，“流水燈”的制作、數碼管顯示、電子鐘制作等。通過學習，學生能掌握基本的單片機輸入輸出控制原理，了解單片機的基本編程知識，對進一步學習單片機打下良好的基礎。

2.擴大、增加具有應用訓練能力的實驗

列出一些實用性強，綜合性好，但實現難度不大的實驗項目，如，學習“感應垃圾桶”的制作，教師對實驗原理作簡單介紹，可以提供一些相關的素材和資料，由學生通過自己的理解和努力在規定的實驗課上完成實驗。

（四）構建多種平臺，多維培養技能人才

學好一門技術，沒有足夠的教學設備是很難學到技術的。職業院校作為為國家培養合格的技能人才基地，更應重視教學硬件建設的重要性。我校在單片機課程的建設上也進行了一些探索。（1）積極開展校企合作項目，引進企業先進的教學設備，通過“請進來，送出去”提升人才培養質量。（2）成立校單片機學習社團和智能機器人社團讓有志于單片機技術行業發展的學生有個鍛煉和提高的平臺，進一步發揮青年學生的創造力。（3）積極參加單片機各種技能競賽活動，在準備比賽和參賽的過程中讓學生獲得各種體驗，如與他人協作的體驗，取得成功的體驗，經歷挫折的體驗。這些體驗和經歷，是課堂上學不到的知識，為今后創業、創新提供了很好的平臺。

（五）改進評價方式，促進學生成長

傳統的單片機課程評價方式是“筆試+上機操作”。這樣的評價方式存在嚴重的缺陷，不利于技能人才的培養。為了應付筆試，學生花了大量的時間去記憶知識，在能力的提高上、在實際問題的解決上缺乏鍛煉。為了提升培養質量，我采用了“過程性評價+課程設計”的形式。過程性評價指的是把學生平時學習的過程及效果用量化的形式評價出來，如上課回答問題、完成學習任務情況、參加單片機競賽、參加單片機社團情況等。然后把這些數字統計起來作為期末課程評價的重要參考。課程設計是一種綜合性的實踐教學環節，能夠有效地綜合應用學過的知識，從而提高學生分析問題、解決問題的能力。

通過這些年的教學實踐，學生單片機學習能力和實踐操作能力大為提高。我所指導的學生在近幾年的各級單片機技能競賽中屢次獲獎，其中，陳志軒同學在廣州市中等職業學校學生單片機技能競賽中獲得二等獎，歐陽杰同學獲得三等獎。2015年參加廣東省創意機器人大賽一舉奪得三個一等獎的輝煌戰績。為了培養優秀的技能人才，我將在單片機課程教改中繼續探索，精益求精。

參考文獻：

[1]付少華.單片機控制裝置安裝與調試[M].重慶：重慶大學出版社，2013.

[2]石明江，顧亞雄，張禾.單片機原理與應用課程教學改革與實踐[J].計算機教育，2011，（6）：11-13.

[3]李志平.淺談實驗教學改革與創新能力訓練[M].國防工業出版社，2005：138-139.