基于工作過程教學(xué)的單片機課程改革分析

摘 要：單片機在現(xiàn)代電子產(chǎn)品與設(shè)備中的應(yīng)用非常普遍，因此相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人員應(yīng)該了解單片機應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)特征。對于相關(guān)院校來說，畢業(yè)生將面臨生產(chǎn)線工作，如何培養(yǎng)高素質(zhì)的技能型人才也成為了課程建設(shè)的重點，基于工作過程教學(xué)的單片機課程改革工作也成為了課程建設(shè)的主要目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：工作過程 單片機 課程改革

對于現(xiàn)代高職院校來說，基于工作過程的教學(xué)模式與人才培養(yǎng)方式的目的在于提升學(xué)生的實踐能力與技術(shù)水平。單片機技術(shù)的快速發(fā)展背后，教學(xué)并未根據(jù)社會人才需求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，改革問題形勢嚴(yán)峻。為了提升教學(xué)效率，滿足社會技術(shù)要求，就需要進(jìn)行針對性的教學(xué)實踐改革方案。

一、單片機課程教學(xué)的現(xiàn)狀與缺陷

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式之下，多以課堂教授知識為主，輔以一定的硬件實驗過程。但由于理論知識所占比例過大，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，處于被動接受知識的狀態(tài)。特別是一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生，在非實驗環(huán)節(jié)，要理解課堂教學(xué)理論時的難度也相對較高，在實踐能力上也比較缺乏。總體來看，缺陷可以從以下幾個方面展開分析。

（一）基礎(chǔ)設(shè)備問題

高校所配備的實驗設(shè)備可以滿足不同實驗內(nèi)容的需求，學(xué)生通過實驗過程的觀察也能強化對于理論知識的理解和掌握。但由于電路固定在實驗板之上，學(xué)生無法親自體驗實驗過程，只能夠通過固定的模式展開實驗，具有一定的局限性，成為了阻礙教學(xué)質(zhì)量的主要因素。

（二）教學(xué)計劃問題

從教學(xué)計劃來看，理論知識所占比例過大，對于硬件結(jié)構(gòu)與代碼結(jié)構(gòu)的需求程度較高，但卻無法實現(xiàn)在不同種類的單片機之間進(jìn)行移植。信息技術(shù)的快速發(fā)展下，單片機技術(shù)本身就存在一定的局限性，被高級語言程序取代的可能性相對較高，教學(xué)計劃問題成為了勢在必行的問題。

（三）項目實施問題

項目實施問題的關(guān)鍵在于按照教學(xué)要求完成相應(yīng)的任務(wù)。例如秒表設(shè)計制作的過程中，學(xué)生能夠掌握技術(shù)要領(lǐng)，但對于單片機如何控制實現(xiàn)秒表功能還存在一定的生疏。除去硬件數(shù)碼管顯示之外，定時/計數(shù)、中斷等軟件編程需要進(jìn)行重點講解才能掌握，通過理論知識的講授達(dá)到設(shè)計目標(biāo)。如果教師無法進(jìn)行有效引導(dǎo)，在實施教學(xué)的過程中學(xué)生的實踐能力無法得到提升，從而在實踐中遇到的問題也不能自行解決。

二、基于工作過程教學(xué)的單片機課程改革設(shè)計

基于工作過程的職業(yè)教育理念成為了目前職業(yè)教育課程開發(fā)的突破口，要實現(xiàn)這一目的，要解決的內(nèi)容在于如何將課程內(nèi)容有序化，從而更好地對課程內(nèi)容展開規(guī)劃，強調(diào)的是專業(yè)學(xué)科為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)邏輯學(xué)科體系，從陳述知識，再到解決問題，以一個相對完整的模式來培養(yǎng)技能型人才，課程改革的設(shè)計也需要從多個角度展開規(guī)劃。

（一）基于工作過程的項目學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的教學(xué)中融入了過多的理論教學(xué)內(nèi)容，這顯然影響了教學(xué)的有效性。基于工作過程的模式之下，是按照工作過程來優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，以其為參考系，將知識與實踐進(jìn)行整合。此時，知識總量并未發(fā)生轉(zhuǎn)變，但是在課程排序方面出現(xiàn)了差異，課程變得更加動態(tài)化，以顯性理論知識為基礎(chǔ)，強調(diào)隱性知識的學(xué)習(xí)與掌握。具體來看，單片機項目教學(xué)會圍繞不同的項目展開，重視項目開發(fā)的步驟，將知識點融入不同項目的規(guī)劃學(xué)習(xí)當(dāng)中，分層次地進(jìn)行難度設(shè)計，每一節(jié)課的教學(xué)任務(wù)就是一次項目作品的完成，從而涵蓋不同類型的理論知識。當(dāng)所有的項目學(xué)習(xí)完畢之后，學(xué)生的技能水平也能達(dá)到一個新的高度。例如前文所提到的秒表設(shè)計，就可以劃分為硬件設(shè)計、軟件編程兩個部分，硬件設(shè)計包括單片機最小系統(tǒng)、按鍵控制電路和顯示電路等，軟件部分則主要包括主函數(shù)的相關(guān)內(nèi)容與中斷函數(shù)的使用方式，讓學(xué)生在復(fù)習(xí)和鞏固C語言知識的前提下介紹C51的注意事項，具備大規(guī)模程序編寫的思維模式。

（二）C語言的重視性

單片機課程教學(xué)作為匯編語言學(xué)習(xí)，存在一定的技術(shù)局限性，現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展也讓C語言的作用與地位進(jìn)一步提升，C語言作為編譯型程序設(shè)計語言，運算速度快，編譯效率有所保障，和匯編語言相比，在可讀性上更加優(yōu)秀，符合人們的思考習(xí)慣，在程序開發(fā)的環(huán)節(jié)也可以減少與硬件的不必要接觸，更加專心地考慮程序的功能與算法，減少開發(fā)和調(diào)試時間。由于這些C語言的特點，在單片機中可以在合理掌握單片機指令系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過編譯器來實現(xiàn)對于寄存器的分配與尋址方式的規(guī)劃，對于硬件結(jié)構(gòu)的需求程度較小，只需要修改一些程序中與引腳相關(guān)部分，便于單片機重新選型。

此外，目前單片機相關(guān)行業(yè)也多采用C語言開發(fā)環(huán)境，所以在教學(xué)內(nèi)容方面也需要進(jìn)行技術(shù)革新。而學(xué)生的先修課程中也包含了C語言的內(nèi)容，在課程學(xué)習(xí)中也可以掌握C語言的技術(shù)特點，并逐漸讓學(xué)生熟悉C語言程序的思維模式。由于在教學(xué)改革中進(jìn)行了項目的調(diào)整，在課程考核方面也應(yīng)該同時進(jìn)行調(diào)整，考核方式可以采用過程性考核，每個項目形成一個考核單元，包括硬件、軟件設(shè)計等，以做出來51開發(fā)板的實際效果進(jìn)行考核。

結(jié)語

基于工作過程教學(xué)的單片機課程改革重視就業(yè)導(dǎo)向下的職業(yè)教育，重視課程內(nèi)容的虛化，以解決過程性知識與陳述性知識間的關(guān)系，以實際應(yīng)用的經(jīng)驗和策略的習(xí)得為主、以適度夠用的概念和原理的理解為輔。從教學(xué)改革的分析來看，學(xué)生的實踐能力應(yīng)該成為教學(xué)改革的重點，以合理的學(xué)科體系作為框架，按照過程順序來開發(fā)課程，進(jìn)行優(yōu)化與改革，凸顯職業(yè)教育特色，為行業(yè)輸送更多優(yōu)質(zhì)的技能型人才。

參考文獻(xiàn)

[1]張曉峰.工作過程導(dǎo)向的高職《單片機技術(shù)》課程改革與實踐[J].職教論壇，2012（5）：43-45.

[2]賈紅賓.基于工作過程的單片機課程一體化教學(xué)改革與實踐[J].電子世界，2013（20）：155-156.

[3]廖建尚，曹成濤.基于工作過程的《單片機應(yīng)用技術(shù)》教學(xué)設(shè)計與實施探索[J].廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，12（3）：74-77.

作者簡介

唐曉慶（1984.9—），女，漢族，籍貫：重慶萬州，大學(xué)本科，助教，電子信息、物聯(lián)網(wǎng)。