關(guān)于中職學(xué)校單片機(jī)實(shí)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(duì)學(xué)生實(shí)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(shí)踐教學(xué)突破慢，而且囿于教學(xué)理念，重理論輕實(shí)踐。在教學(xué)中有感于實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生的重要性，結(jié)合實(shí)際教學(xué)中的一些經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剬?duì)中職學(xué)校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的一些思考。

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

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

隨著社會(huì)的發(fā)展，智能化已經(jīng)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，而實(shí)現(xiàn)智能化的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)便是單片機(jī)。單片機(jī)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(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、智能化起到了巨大的推動(dòng)作用。現(xiàn)在對(duì)單片機(jī)的技術(shù)人才需求量越來(lái)越大，對(duì)人才要求越來(lái)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(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

單片機(jī)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(kāi)設(shè)了單片機(jī)課程，而且在教育部舉辦的全國(guó)性技能大賽中，中職生單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試也是重要的比賽項(xiàng)目，充分說(shuō)明單片機(jī)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(shí)薄弱、學(xué)習(xí)積極性不高，而單片機(jī)教學(xué)中理論過(guò)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(fèi)了大量時(shí)間和精力仍未掌握單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用能力得不到提高，因此在教學(xué)中，必須要重視對(duì)學(xué)生單片機(jī)實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，重視實(shí)踐教學(xué)。

一、中職學(xué)校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的意義

（一）符合社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)進(jìn)入工業(yè)4.0時(shí)代，對(duì)職業(yè)教育越來(lái)越重視。現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展方向是智能化、物聯(lián)網(wǎng)化，這些都需要單片機(jī)作為支撐才能得到高速發(fā)展，因此對(duì)單片機(jī)技能人才要求越來(lái)越高，學(xué)生實(shí)踐操作能力的強(qiáng)弱會(huì)影響到學(xué)生未來(lái)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(huì)的發(fā)展需求，必須進(jìn)行改革，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的力度，提高中職學(xué)生的單片機(jī)實(shí)踐操作能力。

（二）符合職教課程改革的定位

我國(guó)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(lái)，我國(guó)從政策導(dǎo)向、財(cái)政支持等方面大力支持職業(yè)教育改革的推進(jìn)，推動(dòng)我國(guó)職業(yè)教育與世界接軌。職業(yè)教育的一個(gè)特點(diǎn)是重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在學(xué)生學(xué)習(xí)文化課的同時(shí)不斷提高自己的實(shí)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(guó)現(xiàn)在職業(yè)教育在社會(huì)大眾中的認(rèn)可程度不高。不斷推進(jìn)職業(yè)教育改革，要重視對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，多種教學(xué)方法齊頭并進(jìn)，提高學(xué)生實(shí)踐能力。

（三）提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力

單片機(jī)在各行各業(yè)中的廣泛運(yùn)用加大了社會(huì)對(duì)單片機(jī)技術(shù)人才的需求，尤其是實(shí)踐操作能力強(qiáng)的學(xué)生更是企業(yè)哄搶的人才，因此，我們要重視單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)。現(xiàn)在我國(guó)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(qiáng)單片機(jī)實(shí)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(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。

二、中職學(xué)校單片機(jī)實(shí)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(duì)普通高中來(lái)說(shuō)要差一些，進(jìn)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(jī)技術(shù)分為軟件程序設(shè)計(jì)和硬件電路設(shè)計(jì)兩部分，這兩部分涉及的數(shù)學(xué)、英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)編程等內(nèi)容較為繁瑣、復(fù)雜，而且知識(shí)面跨度廣，對(duì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)難度大。而在前期的理論教學(xué)中，長(zhǎng)時(shí)間枯燥的理論講解對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一種煎熬，容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒，這為單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)帶來(lái)一定的困難。

（二）重理論、輕實(shí)踐，教學(xué)理念偏差

在目前的單片機(jī)課程教學(xué)中，大部分學(xué)校非常重視理論，而忽視了實(shí)踐教學(xué)。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)課均以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱或者單片機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)為實(shí)訓(xùn)器材，實(shí)驗(yàn)大多數(shù)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)任務(wù)，但由于實(shí)踐操作機(jī)會(huì)少、時(shí)間短、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺少趣味性，且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間缺乏聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐操作過(guò)程中積極性不高，也不能深刻了解單片機(jī)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(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為理論教學(xué)服務(wù)的陳舊思想，創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和管理評(píng)價(jià)方式，充分利用實(shí)驗(yàn)室有利的條件，提高學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用與開(kāi)發(fā)能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

三、中職學(xué)校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的改革

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)指導(dǎo)思想

筆者認(rèn)為，通過(guò)研究中職單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中存在的學(xué)生“學(xué)不會(huì)，不愿學(xué)”的問(wèn)題，可以摸索出一條適合中職學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)策略。例如，在教學(xué)單片機(jī)電路設(shè)計(jì)這一內(nèi)容時(shí)，可以選擇日常家電（如電磁爐、電飯煲、電子稱等），讓學(xué)生進(jìn)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(lái)，讓學(xué)生對(duì)照電路圖去找單片機(jī)上對(duì)應(yīng)的位置，開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)。另外，也可以使用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”，在學(xué)生掌握一定的單片機(jī)知識(shí)時(shí)，可以布置簡(jiǎn)單的單片機(jī)使用任務(wù)，小組成員分別負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，最后合作完成。在這個(gè)過(guò)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(gè)有效的知識(shí)體系，而且在動(dòng)手操作中，學(xué)生對(duì)單片機(jī)的工作原理、實(shí)際應(yīng)用等內(nèi)容理解更加深刻，在完成多個(gè)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)后，可由學(xué)生自主選題，獨(dú)立設(shè)計(jì)完成一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，加深學(xué)生對(duì)單片機(jī)知識(shí)的理解，提高實(shí)踐操作能力。

（二）調(diào)整實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)，主要是通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來(lái)讓學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容，本質(zhì)上還是實(shí)踐為理論服務(wù)，并沒(méi)有將單片機(jī)實(shí)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(jī)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)踐教學(xué)放在單片機(jī)教學(xué)中的主導(dǎo)地位，改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，并且將理論知識(shí)放在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以實(shí)踐應(yīng)證理論，以理論引導(dǎo)實(shí)踐，理實(shí)結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生單片機(jī)學(xué)習(xí)的熱情和主動(dòng)性。

在單片機(jī)學(xué)習(xí)的初期，通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生熟悉編程軟件操作過(guò)程、單片機(jī)的功能和簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)方法。在學(xué)生了解了單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及其編程軟件使用方法后，將實(shí)踐教學(xué)任務(wù)調(diào)整為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為主。初期可設(shè)置一些簡(jiǎn)單的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，如流水燈的設(shè)計(jì)與制作、秒表設(shè)計(jì)與制作、全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作等。實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要包括：下發(fā)任務(wù)書(shū)、查閱參考資料、選擇器件、設(shè)計(jì)硬件電路、編寫(xiě)調(diào)試程序和完成設(shè)計(jì)報(bào)告等階段。用實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)代替實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，學(xué)生分析任務(wù)書(shū)，獨(dú)立思考、完成設(shè)計(jì)任務(wù)，相比傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)難度增大，但能充調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，完成設(shè)計(jì)任務(wù)能夠幫助學(xué)生加深對(duì)單片機(jī)知識(shí)的理解，提高其綜合應(yīng)用能力。

（三）完善實(shí)踐教學(xué)方法

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

根據(jù)中職生對(duì)新知識(shí)接受能力較弱的特點(diǎn)，本人贊同采用任務(wù)教學(xué)法，學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，查閱參考資料、選擇元器件、設(shè)計(jì)硬件電路、編寫(xiě)調(diào)試程序，最終完成設(shè)計(jì)報(bào)告，能積極發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教師扮演實(shí)驗(yàn)組織者、指導(dǎo)者的角色。設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)時(shí)我們要切合實(shí)際生活，如常見(jiàn)的秒表設(shè)計(jì)與制作、全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作課程，此外我們還可以組織學(xué)生進(jìn)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(jī)在家用電器中的應(yīng)用。這些實(shí)踐教學(xué)任務(wù)來(lái)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(shí)踐教學(xué)任務(wù)的開(kāi)展。任務(wù)實(shí)施過(guò)程中學(xué)生為了完成任務(wù)，必需學(xué)習(xí)相關(guān)單片機(jī)知識(shí)，并合理應(yīng)用。最后的系統(tǒng)調(diào)試階段，可能會(huì)遇到各種問(wèn)題，要求學(xué)生分析問(wèn)題并排除故障，以提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和理論知識(shí)水平。

在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)任務(wù)中也不能忽視理論教學(xué)。實(shí)踐的基礎(chǔ)是學(xué)生已經(jīng)掌握的理論知識(shí)。通過(guò)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)去提高對(duì)理論知識(shí)的理解，如果忽視了對(duì)理論知識(shí)的教學(xué)，會(huì)造成學(xué)生只會(huì)動(dòng)手不會(huì)表達(dá)，從而又走入了職業(yè)教育的另一個(gè)誤區(qū)。現(xiàn)在一直提倡理實(shí)一體化教學(xué)，就是為了培養(yǎng)理論與實(shí)踐、表達(dá)與操作并重的高素質(zhì)人才。教師在實(shí)踐任務(wù)的過(guò)程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行更深一步地探索，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，如果學(xué)生能夠自己探索出課本還沒(méi)講到的內(nèi)容，要大加鼓勵(lì)，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(jì)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，滿足學(xué)生個(gè)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(kāi)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(duì)課程的考核方式進(jìn)行改革，把傳統(tǒng)教育中的成功做法與創(chuàng)新教育有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，將學(xué)生創(chuàng)新精神的考核與評(píng)價(jià)納入對(duì)學(xué)生質(zhì)量的考核與評(píng)價(jià)中，強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用能力。新的考核可以由平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)、實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績(jī)、期末理論成績(jī)、期末實(shí)踐技能成績(jī)和加分項(xiàng)等部分組成。其中平時(shí)成績(jī)占15%，實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績(jī)占15%，期末理論筆試成績(jī)占40%，期末實(shí)踐技能成績(jī)占30%，加分項(xiàng)占10%。

平時(shí)成績(jī)由教師通過(guò)考察學(xué)生出勤率、實(shí)訓(xùn)態(tài)度、實(shí)訓(xùn)操作規(guī)范和任務(wù)完成率等內(nèi)容適當(dāng)給分;實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績(jī)包括學(xué)生硬件電路設(shè)計(jì)合理性、實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成情況、實(shí)訓(xùn)報(bào)告質(zhì)量等部分;平時(shí)成績(jī)和實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績(jī)能客觀反映出學(xué)生單片機(jī)知識(shí)掌握情況和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，促使學(xué)生積極參與實(shí)訓(xùn)課教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)實(shí)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(jī)是通過(guò)閉卷形式考查學(xué)生理論知識(shí)掌握情況;期末實(shí)踐技能成績(jī)是指學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作任務(wù)，教師依據(jù)評(píng)分表現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分，本項(xiàng)成績(jī)主要反映學(xué)生知識(shí)的應(yīng)用能力和實(shí)踐操作能力;加分項(xiàng)旨在鼓勵(lì)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(jìng)賽，依據(jù)學(xué)生獲獎(jiǎng)情況適當(dāng)加分。

對(duì)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的改革，也是對(duì)中職教育教學(xué)改革的一個(gè)探索。但實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些不足：如個(gè)別實(shí)訓(xùn)任務(wù)設(shè)計(jì)過(guò)于貼近生活難度偏大、實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足影響任務(wù)的實(shí)施的進(jìn)度等，需要在今后的工作中進(jìn)一步探索和改進(jìn)。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