關(guān)于中職學(xué)校單片機實踐教學(xué)的思考

趙曉龍 張等紅 崔驍

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?隨著職業(yè)教育改革的不斷深入，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)已經(jīng)有了很大的改觀，但是部分學(xué)校由于條件限制，實踐教學(xué)突破慢，而且囿于教學(xué)理念，重理論輕實踐。在教學(xué)中有感于實踐教學(xué)對學(xué)生的重要性，結(jié)合實際教學(xué)中的一些經(jīng)驗，談?wù)剬χ新殞W(xué)校單片機實踐教學(xué)的一些思考。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?中職學(xué)校;單片機;實踐教學(xué)

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）15-0272-02

隨著社會的發(fā)展，智能化已經(jīng)是未來的發(fā)展趨勢，而實現(xiàn)智能化的一個重要節(jié)點便是單片機。單片機作為一種集成電路芯片，廣泛應(yīng)用于智能儀器、網(wǎng)絡(luò)通信、各類電子設(shè)備、汽車電子等領(lǐng)域，為實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、智能化起到了巨大的推動作用。現(xiàn)在對單片機的技術(shù)人才需求量越來越大，對人才要求越來越高。中職學(xué)校作為職業(yè)教育體系中的重要一環(huán)，承擔(dān)著培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才的重任，因此要重視對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。

單片機已經(jīng)作為各大理工科高校的課程之一，中職學(xué)校也已經(jīng)開設(shè)了單片機課程，而且在教育部舉辦的全國性技能大賽中，中職生單片機控制裝置安裝與調(diào)試也是重要的比賽項目，充分說明單片機教學(xué)的重要性和發(fā)展前景。但是，當(dāng)前中職生專業(yè)基礎(chǔ)知識薄弱、學(xué)習(xí)積極性不高，而單片機教學(xué)中理論過多，學(xué)生學(xué)習(xí)困難，不利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，造成部分學(xué)生花費了大量時間和精力仍未掌握單片機基礎(chǔ)知識，單片機的實際應(yīng)用能力得不到提高，因此在教學(xué)中，必須要重視對學(xué)生單片機實踐操作能力的培養(yǎng)，重視實踐教學(xué)。

一、中職學(xué)校單片機實踐教學(xué)的意義

（一）符合社會發(fā)展對人才的需求

隨著社會的發(fā)展，我國進入工業(yè)4.0時代，對職業(yè)教育越來越重視?，F(xiàn)代社會的發(fā)展方向是智能化、物聯(lián)網(wǎng)化，這些都需要單片機作為支撐才能得到高速發(fā)展，因此對單片機技能人才要求越來越高，學(xué)生實踐操作能力的強弱會影響到學(xué)生未來職業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需求，必須進行改革，加強實踐教學(xué)的力度，提高中職學(xué)生的單片機實踐操作能力。

（二）符合職教課程改革的定位

我國大學(xué)教育已經(jīng)普及，而今職業(yè)教育又成為“香餑餑”。近年來，我國從政策導(dǎo)向、財政支持等方面大力支持職業(yè)教育改革的推進，推動我國職業(yè)教育與世界接軌。職業(yè)教育的一個特點是重視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，在學(xué)生學(xué)習(xí)文化課的同時不斷提高自己的實踐操作能力，從近些年大學(xué)生“回爐重造”學(xué)習(xí)技術(shù)這一現(xiàn)象也可以分析出我國現(xiàn)在職業(yè)教育在社會大眾中的認可程度不高。不斷推進職業(yè)教育改革，要重視對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，多種教學(xué)方法齊頭并進，提高學(xué)生實踐能力。

（三）提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力

單片機在各行各業(yè)中的廣泛運用加大了社會對單片機技術(shù)人才的需求，尤其是實踐操作能力強的學(xué)生更是企業(yè)哄搶的人才，因此，我們要重視單片機實踐教學(xué)?，F(xiàn)在我國的就業(yè)情況比較嚴(yán)峻，各行業(yè)人才需求萎縮，企業(yè)裁員嚴(yán)重，但是高素質(zhì)的技能人才卻供不應(yīng)求，在中職學(xué)校加強單片機實踐教學(xué)，可以有效提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力，提高社會競爭力。

二、中職學(xué)校單片機實踐教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)意愿低

中職學(xué)生的生源質(zhì)量相對普通高中來說要差一些，進入中職學(xué)校的學(xué)生大部分是高考失利的學(xué)生，學(xué)習(xí)意愿低。單片機技術(shù)分為軟件程序設(shè)計和硬件電路設(shè)計兩部分，這兩部分涉及的數(shù)學(xué)、英語、計算機編程等內(nèi)容較為繁瑣、復(fù)雜，而且知識面跨度廣，對學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度大。而在前期的理論教學(xué)中，長時間枯燥的理論講解對學(xué)生來說是一種煎熬，容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒，這為單片機實踐教學(xué)帶來一定的困難。

（二）重理論、輕實踐，教學(xué)理念偏差

在目前的單片機課程教學(xué)中，大部分學(xué)校非常重視理論，而忽視了實踐教學(xué)。單片機實驗課均以單片機實驗箱或者單片機實訓(xùn)臺為實訓(xùn)器材，實驗大多數(shù)以驗證性實驗為主，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生按照實驗指導(dǎo)內(nèi)容一步一步完成相應(yīng)的操作。雖然學(xué)生完成了實驗任務(wù)，但由于實踐操作機會少、時間短、實驗項目缺少趣味性，且實驗項目之間缺乏聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生在實踐操作過程中積極性不高，也不能深刻了解單片機系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用，違背了中職學(xué)校培養(yǎng)技能型人才的目標(biāo)。因此，應(yīng)改變當(dāng)前單片機實驗教學(xué)為理論教學(xué)服務(wù)的陳舊思想，創(chuàng)新實踐教學(xué)內(nèi)容和管理評價方式，充分利用實驗室有利的條件，提高學(xué)生單片機應(yīng)用與開發(fā)能力，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

三、中職學(xué)校單片機實踐教學(xué)的改革

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)指導(dǎo)思想

筆者認為，通過研究中職單片機實踐教學(xué)中存在的學(xué)生“學(xué)不會，不愿學(xué)”的問題，可以摸索出一條適合中職學(xué)生特點的教學(xué)策略。例如，在教學(xué)單片機電路設(shè)計這一內(nèi)容時，可以選擇日常家電（如電磁爐、電飯煲、電子稱等），讓學(xué)生進行拆解、分析，利用多媒體設(shè)備，將已經(jīng)分析好的家電電路圖在大屏幕上播放出來，讓學(xué)生對照電路圖去找單片機上對應(yīng)的位置，開展實踐教學(xué)。另外，也可以使用“任務(wù)驅(qū)動法”，在學(xué)生掌握一定的單片機知識時，可以布置簡單的單片機使用任務(wù)，小組成員分別負責(zé)不同的任務(wù)，最后合作完成。在這個過程中，由于任務(wù)之間緊密聯(lián)系，學(xué)生輕松地把所學(xué)的內(nèi)容形成一個有效的知識體系，而且在動手操作中，學(xué)生對單片機的工作原理、實際應(yīng)用等內(nèi)容理解更加深刻，在完成多個實踐教學(xué)任務(wù)后，可由學(xué)生自主選題，獨立設(shè)計完成一個單片機系統(tǒng)，加深學(xué)生對單片機知識的理解，提高實踐操作能力。

（二）調(diào)整實踐教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的單片機實踐教學(xué)，主要是通過驗證性實驗來讓學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容，本質(zhì)上還是實踐為理論服務(wù)，并沒有將單片機實踐教學(xué)作為教學(xué)的主要內(nèi)容，因此，我們要調(diào)整單片機實踐教學(xué)內(nèi)容，將實踐教學(xué)放在單片機教學(xué)中的主導(dǎo)地位，改驗證性實驗為設(shè)計性實驗，并且將理論知識放在實驗教學(xué)中，以實踐應(yīng)證理論，以理論引導(dǎo)實踐，理實結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生單片機學(xué)習(xí)的熱情和主動性。

在單片機學(xué)習(xí)的初期，通過驗證性實驗使學(xué)生熟悉編程軟件操作過程、單片機的功能和簡單的程序設(shè)計方法。在學(xué)生了解了單片機開發(fā)系統(tǒng)及其編程軟件使用方法后，將實踐教學(xué)任務(wù)調(diào)整為設(shè)計性實驗為主。初期可設(shè)置一些簡單的單片機系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，如流水燈的設(shè)計與制作、秒表設(shè)計與制作、全自動洗衣機控制系統(tǒng)的設(shè)計與制作等。實驗過程主要包括：下發(fā)任務(wù)書、查閱參考資料、選擇器件、設(shè)計硬件電路、編寫調(diào)試程序和完成設(shè)計報告等階段。用實驗任務(wù)書代替實驗指導(dǎo)書，學(xué)生分析任務(wù)書，獨立思考、完成設(shè)計任務(wù)，相比傳統(tǒng)的驗證性實驗難度增大，但能充調(diào)動學(xué)生主觀能動性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，完成設(shè)計任務(wù)能夠幫助學(xué)生加深對單片機知識的理解，提高其綜合應(yīng)用能力。

（三）完善實踐教學(xué)方法

在單片機教學(xué)中，照搬大學(xué)里的教學(xué)方式，以單片機理論知識為主線，講解單片機系統(tǒng)硬件電路、匯編指令、程序編寫內(nèi)容，顯然不適合基礎(chǔ)薄弱、理解能力不強的中職生，使學(xué)習(xí)過程困難重重。

根據(jù)中職生對新知識接受能力較弱的特點，本人贊同采用任務(wù)教學(xué)法，學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下，查閱參考資料、選擇元器件、設(shè)計硬件電路、編寫調(diào)試程序，最終完成設(shè)計報告，能積極發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，教師扮演實驗組織者、指導(dǎo)者的角色。設(shè)計實踐教學(xué)任務(wù)時我們要切合實際生活，如常見的秒表設(shè)計與制作、全自動洗衣機控制系統(tǒng)的設(shè)計與制作課程，此外我們還可以組織學(xué)生進行家用電器的維修，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下更深入了解單片機在家用電器中的應(yīng)用。這些實踐教學(xué)任務(wù)來自生活，貼近學(xué)生，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和了解該系統(tǒng)組成及工作原理，有利于實踐教學(xué)任務(wù)的開展。任務(wù)實施過程中學(xué)生為了完成任務(wù)，必需學(xué)習(xí)相關(guān)單片機知識，并合理應(yīng)用。最后的系統(tǒng)調(diào)試階段，可能會遇到各種問題，要求學(xué)生分析問題并排除故障，以提高學(xué)生的實踐動手能力和理論知識水平。

在實踐實訓(xùn)任務(wù)中也不能忽視理論教學(xué)。實踐的基礎(chǔ)是學(xué)生已經(jīng)掌握的理論知識。通過實踐實訓(xùn)去提高對理論知識的理解，如果忽視了對理論知識的教學(xué)，會造成學(xué)生只會動手不會表達，從而又走入了職業(yè)教育的另一個誤區(qū)?，F(xiàn)在一直提倡理實一體化教學(xué)，就是為了培養(yǎng)理論與實踐、表達與操作并重的高素質(zhì)人才。教師在實踐任務(wù)的過程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生對問題進行更深一步地探索，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力，如果學(xué)生能夠自己探索出課本還沒講到的內(nèi)容，要大加鼓勵，提高學(xué)生的自信心。在條件允許的情況下，可讓學(xué)生自主選擇或設(shè)計實訓(xùn)任務(wù)，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠放開手腳，大膽探索。

（四）改革教學(xué)考核方式

為了最大化地激發(fā)中職學(xué)校、教師、學(xué)生的積極性，應(yīng)該對課程的考核方式進行改革，把傳統(tǒng)教育中的成功做法與創(chuàng)新教育有機地聯(lián)系起來，將學(xué)生創(chuàng)新精神的考核與評價納入對學(xué)生質(zhì)量的考核與評價中，強化學(xué)生的動手能力和應(yīng)用能力。新的考核可以由平時實驗成績、實訓(xùn)報告成績、期末理論成績、期末實踐技能成績和加分項等部分組成。其中平時成績占15%，實訓(xùn)報告成績占15%，期末理論筆試成績占40%，期末實踐技能成績占30%，加分項占10%。

平時成績由教師通過考察學(xué)生出勤率、實訓(xùn)態(tài)度、實訓(xùn)操作規(guī)范和任務(wù)完成率等內(nèi)容適當(dāng)給分;實訓(xùn)報告成績包括學(xué)生硬件電路設(shè)計合理性、實訓(xùn)任務(wù)完成情況、實訓(xùn)報告質(zhì)量等部分;平時成績和實訓(xùn)報告成績能客觀反映出學(xué)生單片機知識掌握情況和分析問題解決問題的能力，促使學(xué)生積極參與實訓(xùn)課教學(xué)活動，培養(yǎng)實踐操作能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度;期末理論筆試成績是通過閉卷形式考查學(xué)生理論知識掌握情況;期末實踐技能成績是指學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成一個單片機系統(tǒng)設(shè)計與制作任務(wù)，教師依據(jù)評分表現(xiàn)場評分，本項成績主要反映學(xué)生知識的應(yīng)用能力和實踐操作能力;加分項旨在鼓勵學(xué)生參加中職生技能大賽、科技創(chuàng)新大賽等與本學(xué)科相關(guān)的競賽，依據(jù)學(xué)生獲獎情況適當(dāng)加分。

對單片機實踐教學(xué)的改革，也是對中職教育教學(xué)改革的一個探索。但實踐教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)了一些不足：如個別實訓(xùn)任務(wù)設(shè)計過于貼近生活難度偏大、實訓(xùn)設(shè)備不足影響任務(wù)的實施的進度等，需要在今后的工作中進一步探索和改進。總之，我們要以培養(yǎng)“技能型、應(yīng)用型”人才為目標(biāo)，造就更多的有用之才。

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編輯 趙瑞峰