高職電類專業(yè)C語(yǔ)言與單片機(jī)整合課程體系的構(gòu)建與實(shí)施研究

摘 要：本文以高職電類專業(yè)為背景，分析了C語(yǔ)言及單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀，提出對(duì)這兩門課程進(jìn)行整合。從課程整合的可行性、課程整合的具體內(nèi)容等方面做了具體闡述。實(shí)踐證明，進(jìn)行整合后的C語(yǔ)言及單片機(jī)教學(xué)更加具有針對(duì)性，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言 單片機(jī) 課程整合

一、課程整合內(nèi)涵

課程整合在課程發(fā)展史上早已存在，它的出現(xiàn)最早可以追溯到19世紀(jì)中期的歐洲。隨著時(shí)代的變遷，科技的進(jìn)步，它再次走進(jìn)課程研究的中心視野，進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時(shí)期。總的來(lái)說(shuō)，課程整合有廣義和狹義之分。從廣義上講，課程整合不僅是一種組織課程內(nèi)容的方法，還是一種課程設(shè)計(jì)的理論以及與其相關(guān)的學(xué)校教育理念。狹義的課程整合是指一種特定的課程設(shè)計(jì)方法。這也是國(guó)內(nèi)教育界普遍贊同的觀點(diǎn)。其中比較有代表性的看法是：“綜合課程是把有內(nèi)在聯(lián)系的不同學(xué)科、不同領(lǐng)域的內(nèi)容或問(wèn)題通整成一門新的學(xué)科。……只要具有培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生綜合能力、態(tài)度和情感的教育內(nèi)容就是綜合課程。”

我國(guó)高職教育起步較晚，大多數(shù)高職院校現(xiàn)行的專業(yè)課程設(shè)置模式較大地傾向去按學(xué)科專業(yè)教學(xué)的模式培養(yǎng)學(xué)生，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)所教學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)全面、系統(tǒng)、精深地掌握，課程門類多、科目雜、體系散、主干課程不突出，缺乏實(shí)用，而且課程之間缺乏橫向聯(lián)系和貫通，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生綜合素質(zhì)不高，職業(yè)能力不強(qiáng)。因此，基于工作崗位能力要求的，以實(shí)踐活動(dòng)為導(dǎo)向的專業(yè)課整合，就成為了我國(guó)今后高職課程改革的方向。

二、C語(yǔ)言及單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀分析

C語(yǔ)言是一種應(yīng)用廣泛的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，以其功能豐富、表達(dá)力強(qiáng)、目標(biāo)程序效率高、可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)，成為程序設(shè)計(jì)人員必須掌握的一種通用高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，也是理工科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，單片機(jī)的控制與應(yīng)用是電子信息類專業(yè)技術(shù)人員必須掌握的一門技能，因而它是高職電子信息類專業(yè)非常重要的專業(yè)課程。

我院電子信息工程系在應(yīng)用電子技術(shù)及電子信息工程技術(shù)專業(yè)中均開(kāi)設(shè)了《C語(yǔ)言》和《單片機(jī)》這兩門課程。以往課程設(shè)計(jì)中，側(cè)重于單科課程理論的系統(tǒng)性和完整性，忽視了專業(yè)背景下課程的針對(duì)性和實(shí)用性，導(dǎo)致兩門課程之間關(guān)系不大，開(kāi)設(shè)時(shí)間無(wú)先后順序，課程內(nèi)容也互不關(guān)聯(lián)。《單片機(jī)》教學(xué)中因?yàn)椴捎脜R編語(yǔ)言進(jìn)行編程，因而對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)要進(jìn)行非常詳細(xì)的介紹。而《C語(yǔ)言》教學(xué)中，課本所選案例多為數(shù)學(xué)類題目，對(duì)C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型、程序結(jié)構(gòu)、數(shù)組、函數(shù)、指針以及文件等進(jìn)行解釋說(shuō)明。長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)生在學(xué)習(xí)《C語(yǔ)言》時(shí)，因其語(yǔ)法知識(shí)抽象靈活，教學(xué)案例缺乏趣味性、實(shí)用性及具體應(yīng)用實(shí)踐環(huán)境，學(xué)生感覺(jué)難以“學(xué)以致用”，學(xué)習(xí)興趣不高。而《單片機(jī)》教學(xué)中，由于匯編語(yǔ)言晦澀難懂，學(xué)生極易產(chǎn)生畏難情緒而排斥學(xué)習(xí)整個(gè)課程。 下面，以我院電子信息工程系為例，來(lái)對(duì)《C語(yǔ)言》與《單片機(jī)》課程整合進(jìn)行說(shuō)明。

三、整合課程體系的構(gòu)建

1.C語(yǔ)言及單片機(jī)整合課程的可行性分析。C語(yǔ)言作為眾多程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一，有其非常特殊的地方。它既具備高級(jí)語(yǔ)言易于理解的語(yǔ)言形式，又具備低級(jí)語(yǔ)言能直接訪問(wèn)物理地址，可直接對(duì)硬件進(jìn)行操作的特性。因而特別適合于單片機(jī)中的軟件編程。而單片機(jī)中指令系統(tǒng)及硬件結(jié)構(gòu)，是學(xué)生感覺(jué)最為難學(xué)的部分。使用C語(yǔ)言替代匯編語(yǔ)言之后，可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此外，縱觀近幾年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，例如2015年的小球滾動(dòng)控制系統(tǒng)、風(fēng)板控制裝置、2013年的簡(jiǎn)易照明線路探測(cè)儀、電磁控制運(yùn)動(dòng)裝置、2011年的智能小車、基于自由擺的平板控制系統(tǒng)以及2014年TI杯全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)邀請(qǐng)賽中簡(jiǎn)易風(fēng)洞控制系統(tǒng)等，這些題目的實(shí)現(xiàn)基本都是在單片機(jī)中采用C語(yǔ)言編程，并輔以外圍硬件電路來(lái)搭建控制系統(tǒng)。因而，在電子信息類專業(yè)中建立C語(yǔ)言及單片機(jī)的整合課程體系勢(shì)在必行。

2.整合課程體系的內(nèi)容。

2.1調(diào)整課程開(kāi)設(shè)時(shí)間及課時(shí)：調(diào)整我院電子信息工程系中應(yīng)用電子技術(shù)及電子信息工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，保證《C語(yǔ)言》在《單片機(jī)》之前開(kāi)設(shè)。其次根據(jù)這兩個(gè)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，以理論知識(shí)“夠用為限”，對(duì)兩門課程的課時(shí)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

2.2整合課程教學(xué)資源：首先及時(shí)調(diào)整《C語(yǔ)言》及《單片機(jī)》原有的課程標(biāo)準(zhǔn)。高職課程標(biāo)準(zhǔn)是圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，按照專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，根據(jù)課程在專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位、作用而制定的課程教學(xué)指導(dǎo)性文件，是教師組織教學(xué)內(nèi)容、編寫(xiě)教學(xué)講義、安排教學(xué)進(jìn)度、設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程、選擇教學(xué)方法、確定教學(xué)場(chǎng)所和對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。因而必須重新制定符合電子電信專業(yè)特色的《C語(yǔ)言》及《單片機(jī)》課程標(biāo)準(zhǔn)，為課程整合體系的建立打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。其次，對(duì)《C語(yǔ)言》及《單片機(jī)》這兩部分的教學(xué)，要根據(jù)項(xiàng)目化授課的方式，重新進(jìn)行整體教學(xué)設(shè)計(jì)及項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要體現(xiàn)以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，突出能力培養(yǎng)、以項(xiàng)目為載體，用任務(wù)訓(xùn)練崗位職業(yè)能力、以學(xué)生為主體，知識(shí)理論實(shí)踐一體化的原則。最后形成項(xiàng)目化的講義。

2.3重新組織教學(xué)內(nèi)容：課程整合后，C語(yǔ)言教學(xué)部分采用以項(xiàng)目為核心，以任務(wù)為引領(lǐng)的一體化教學(xué)模式。根據(jù)單片機(jī)編程的特點(diǎn)以及知識(shí)夠用為度的原則，將《C語(yǔ)言》中較難或單片機(jī)中不常使用的部分，比如多維數(shù)組、指向指針的指針、鏈表等進(jìn)行了刪減。對(duì)于單片機(jī)的教學(xué)部分，依然保留《單片機(jī)》的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)，編程方法及常用接口電路、控制方法等基本原理，重點(diǎn)介紹單片機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)思路和方法，包括開(kāi)發(fā)環(huán)境、電路設(shè)計(jì)和制作、程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。綜合電子電信的專業(yè)特點(diǎn)，采用電子產(chǎn)品應(yīng)用單片機(jī)開(kāi)發(fā)的實(shí)例，注重控制電路的設(shè)計(jì)制作和軟硬件聯(lián)調(diào)的方法，并在實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用電子技術(shù)的能力，選擇代表性實(shí)例（如交通燈）讓學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試，既鍛煉了學(xué)生電路設(shè)計(jì)制作的能力，又鍛煉了程序設(shè)計(jì)技巧，還綜合了外觀設(shè)計(jì)的培養(yǎng)，可謂一舉三得。對(duì)于部分優(yōu)秀學(xué)生鼓勵(lì)他們參與我系創(chuàng)新工作室的電子設(shè)計(jì)及制作，進(jìn)行全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽項(xiàng)的訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生的崗位競(jìng)爭(zhēng)能力，全面提升學(xué)生素質(zhì)。

2.4改革教學(xué)模式：將一體化教學(xué)模式引入到《C語(yǔ)言》及《單片機(jī)》教學(xué)中。以項(xiàng)目做載體，以任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中的教學(xué)做一體化。

2.5多元化教學(xué)評(píng)價(jià)體系：以往《C語(yǔ)言》與《單片機(jī)》教學(xué)的考核均采用平時(shí)成績(jī)加卷面成績(jī)的考核方式，課程整合之后，采用形成性考核，重在考察學(xué)生編程技能及實(shí)際解決問(wèn)題的能力。在項(xiàng)目化授課過(guò)程中，以學(xué)生在每個(gè)項(xiàng)目中的具體表現(xiàn)、知識(shí)技能的掌握程度及項(xiàng)目完成情況為評(píng)價(jià)依據(jù)，形成平時(shí)成績(jī)，占總評(píng)成績(jī)的20%。課程結(jié)束后，理論部分考核采用筆試形式，占總評(píng)成績(jī)的40%，外加上機(jī)操作部分，占總評(píng)成績(jī)的40%。其中《C語(yǔ)言》上機(jī)操作考試，分為固定題目和自主命題兩個(gè)部分。自主命題部分由學(xué)生自己來(lái)設(shè)定題目及其相應(yīng)的程序功能，并在有限的考試時(shí)間內(nèi)完成這個(gè)題目。評(píng)判時(shí)以程序無(wú)語(yǔ)法及邏輯錯(cuò)誤，可順利通過(guò)編譯及連接為基本準(zhǔn)則，以該題目的創(chuàng)新性、實(shí)用性、復(fù)雜度及程序效率等為加分項(xiàng)來(lái)進(jìn)行打分。該考試方式極大提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，有效提高了學(xué)生應(yīng)對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí)的軟件編程能力，達(dá)到了以考促教的目的。

四、整合課程體系的實(shí)施效果

該整合課程體系在我院13、14級(jí)電子信息工程技術(shù)專業(yè)和應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)得到順利開(kāi)展，近兩年的教學(xué)實(shí)踐證明，改革后的C語(yǔ)言及單片機(jī)課程，更加貼近專業(yè)教學(xué)要求，更能凸顯專業(yè)特色，學(xué)生學(xué)習(xí)效率提高，實(shí)際操作技能得到了提升，綜合素質(zhì)得到了進(jìn)一步的提高。

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