淺淡中職“單片機原理”課程項目化教學

史麗云

摘 要：本文針對當前中職單片機教學過程中遇到的問題，選擇涵蓋知識點全面的項目“wifi小車的制作”作為教學載體，按學習的認知規律和職業成長規律設計了4個學習情景，從簡單到復雜，從局部到整體，使學生在完成項目任務的過程中完成了單片機知識的學習，培養了學生的學習興趣，訓練了學生的職業崗位能力。

關鍵詞：單片機；項目教學

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）15-023-02

一、背景

“單片機原理與應用”是一門電子類專業的核心課程，對于基礎薄弱的中職學生來說，這門課程的學習難度比較大。究其原因，一方面由于中職學生起點低、基礎知識較差；另一方面，當前單片機課程現有的教材教學內容獨立化、模塊化，各塊之間缺乏有機聯系，造成了學生難學、教師難教的局面，以至于全部內容學完時，學生對一個完整的單片機開發過程還缺乏了解，這樣培養出的學生無法適應企業的需求。所以我們提出：以一個較為具體的涵蓋知識點全面的典型項目為引領，在完成這個項目的過程中，學生學會并能運用相關單片機知識，練就了技能。該典型項目就是wifi小車的開發。

二、課程項目設計和實施

1、走訪企業，明確課程定位。為了更好的培養適合企業需求的學生，我們特地走訪了當地多個單片機產品生產與研發的相關企業，對企業崗位職業能力與工作過程進行調研，了解企業對人才的需求；與企業一線技術人員共同商討如何選取合適的工程項目作為教學載體，確定教學任務與內容；回訪了大量的畢業學生，與在企業一線從事單片機相關電子產品生產和研發的畢業生進行交流，聽取畢業生對本課程教學的反饋意見，以他們的親身經歷和切身體會幫助我們發現教學體系中存在的問題，對我們的教學實施提出合理的修改意見。

2、確定課程項目設計的總體思路。在和行業企業的深入交流過程中，我們發現企業在單片機應用產品的研發和生產上有其典型的工作過程。如下圖所示：

我們仔細分析了這個過程，結合畢業生的反饋和在校學生的實際情況，確立了以培養學生在相關企業的單片機產品研發與生產崗位上，完成各項工作任務過程中應具備的職業能力為目標進行教學情境設計的思路，具體實現方法為，采用實踐教學，設計一個完整的學生感興趣的單片機產品開發項目，將所有的學習內容貫穿于項目中，分解在多個學習情境中，讓學生既完成了教學內容的學習，又體驗了企業生產的工作過程。

3、教學項目內容的選取。教學項目內容選擇的合適與否是關系到教學效果好壞的關鍵，本著以提高學生的職業崗位能力與職業素養為目標，我們從多個環節進行了精心思考，挑選教學項目內容。

我們選取了具有典型工作任務的“wifi小車制作項目”作為教學內容的載體。該wifi小車以單片機作為控制核心，包括運動模塊（電機）、顯示模塊、遙控模塊以及各種傳感與轉換模塊等。針對wifi 小車各功能部分的實現，設計出不同的學習情境，訓練學生分析和設計單片機應用程序的基本技能。

Wifi小車的功能設計具有很強的擴展性，這主要取決與它具有的功能、性能和控制方法，功能越多，所需的技術與器件種類就越多；性能越好，對應的技術含量也越高；控制方法越多控制電路也就越復雜。例如顯示模塊可以選擇led或數碼管，也可以選擇字符液晶或者圖形液晶顯示；控制方式可以選擇遙控也可以加入聲控等，所以選擇wifi小車作為教學項目具有很好的可選性與擴展性。

本項目分為4個學習情境，整個情境的實施是按照學習的認知規律、職業成長規律，從簡單到復雜，從局部到整體進行學習單片機知識、訓練職業崗位能力。

總體上采取知識由淺入深、技術逐漸綜合的原則。由一個綜合單片機產品制作項目——制作單片機wifi小車，按照不同的功能模塊分解成4個學習情境（見下圖），①小車零部件的選擇和裝配②小車的顯示系統③小車的運動控制系統④小車智能感應系統， 如下圖所示，每個學習情境包含可選的子情境。

每個學習情境均訓練對應的職業能力

①、學習情境一訓練學生電子產品裝配基本功，完成要求如下：

電子元器件的選取與檢測

小車電路焊接與裝配

②、學習情境二訓練學生單片機基礎技術與基礎器件的集成能力，完成如下功能：

小車的前進、后退、左右轉向及停止運行狀態顯示；

完成各種動作的計時時間顯示。

③、學習情境三訓練學生接口技術與接口器件的集成能力，完成如下功能：

小車的前進、后退、左右轉向及停止驅動控制；無線遙控。

④、學習情境四訓練學生將單片機基礎技術運用、接口技術運用和傳感器等各種技術與器件集成的能力，完成如下功能：

監測距離，自動避障；

4、教學方法的使用。通過實踐，我們認識到要提高教學效果必須采用多樣化的教學方法，以學生為主體，以教師為引導。為此我們引入了工作過程與教學方法的對照圖（參考下圖：工作過程學習方法對照圖）。以子情境2中的實訓項目“汽車轉向燈”為例，來具體說明課堂教學實施過程中各種教學方法的使用：首先提出項目要求，明確這個項目做什么，激發學生學習興趣（采用了項目案例激勵教學法），接著引導學生思考，跟老師想（采用項目分析引探法），然后跟老師做，最后學生自己做，自己練，互助學習項目制作（采用協作互助討論法），老師跟蹤檢查，指導，評價（采用項目檢查評價法），課后布置學生對產品功能進行擴展（采用項目制作進階法）。通過這樣的教學過程，讓學生達到了積極思考，樂于實踐、快樂學習、享受成功的學習狀態，培養了學生的職業崗位能力，為以后順利走上工作崗位打下堅實的基礎。

5、考核方案設計

考核分為三部分，過程性考核（占分50%）、綜合性考核（占分15%）、結業性考核（占分35%），其中過程性考核考察學生每一個項目情境的完成情況。綜合性考核考察學生對單片機技術的綜合運用能力，強調學生的創新意識，鼓勵學生多使用新技術、新器件。結業性考核安排在期末，采用現場抽題，考察一個項目的完整制作，學生也可提前申請參加開放性考核，考試合格可免除期末結業性考核，也可以參加各類單片機競賽，取得好成績者也可免除結業性考核。

三、結束語

通過單片機項目教學的實施，我們發現單片機項目化教學是符合中職教學實際的有效教學模式，通過項目教學激發了學生的學習興趣，培養了學生自主學習和交流的能力，較好的解決了崗位與能力，能力與教學之間的內在聯系，使中職學生畢業后能較好地適應企業崗位的需求。同時也鍛煉了教師隊伍，提升了教師教科研能力與水平。當然我們的方案還有很多不足之處，很多地方有待改善，在后續的課程教學中我們將作進一步的思考和探索。

參考文獻

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