單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程的改革思路

姜運(yùn)宇

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程是高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的核心課程之一，但是傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與方法存在不足之處，有優(yōu)化改革的可能性。本文主要講述高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程的改革思路，從教學(xué)載體、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)和調(diào)整評(píng)價(jià)機(jī)制等方面展開分析。

計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型信息技術(shù)，在智能制造、智慧城市和智慧物流等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)課程體系中占有重要地位，單片機(jī)技術(shù)技術(shù)是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)。

教學(xué)載體的改革分析

長(zhǎng)期以來單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程教學(xué)中的教學(xué)載體主要為51系列單片機(jī)，該載體盡管成本低、門檻低、技術(shù)成熟且應(yīng)用較多，但也存在不足之處，比如，性能不足、產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)等問題。教學(xué)改革中可將主要教學(xué)載體調(diào)整為開源硬件Arduino與stm32f系列單片機(jī)，該系列單片機(jī)有豐富的外設(shè)接口、模塊化的程序設(shè)計(jì)和較高的處理速度等更多優(yōu)勢(shì)。除此之外還附有較多易于上手的軟硬件輔助設(shè)計(jì)工具，具有高集成度與開發(fā)簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)。通過教學(xué)載體的改革可豐富教學(xué)內(nèi)容，深度銜接傳感器技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等課程，保證所學(xué)即所用，提升教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)內(nèi)容的改革

單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容主要是單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、單片機(jī)工作原理、單片機(jī)的應(yīng)用和單片機(jī)雙機(jī)通信等，同時(shí)包括部分基本控制內(nèi)容，如簡(jiǎn)易數(shù)字鐘、移動(dòng)字幕的制作、簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表和簡(jiǎn)易頻率計(jì)等。但是關(guān)于單片機(jī)控制應(yīng)用系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)期間各類通信協(xié)議、總線和驅(qū)動(dòng)等內(nèi)容較少。教學(xué)改革中可增加上述學(xué)習(xí)內(nèi)容，幫助學(xué)生更好地掌握系統(tǒng)控制和通信協(xié)議等，方便以后《無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程中各種無(wú)線通信技術(shù)的學(xué)習(xí)。

傳感器技術(shù)教學(xué)載體的改革

“傳感器技術(shù)”主要講解傳感技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)、多傳感器的信息融合技術(shù)、常用傳感器知識(shí)、傳感器電路抗干擾技術(shù)等內(nèi)容。常規(guī)教學(xué)中一般選擇多媒體教學(xué)為載體，學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)理解不透，部分內(nèi)容僅停留在理論階段。教學(xué)改革中可將 Arduino+各類傳感器作為載體，Arduino屬于開源硬件產(chǎn)品，便捷靈活、易于上手，且存在較多接口，如數(shù)字I/O口、模擬I/O口，同時(shí)還支持較多串口通信，整個(gè)傳感器無(wú)復(fù)雜單片機(jī)底層代碼，也無(wú)難懂的匯編語(yǔ)言，僅有簡(jiǎn)單的函數(shù)，有較大的拓展性能，這些都可更好地幫助學(xué)生開展《傳感器技術(shù)》學(xué)習(xí)。

NB-IoT，LoRa教學(xué)載體的改革

NB-IoT，LoRa網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但是教學(xué)過程中學(xué)生對(duì)其理解難度較大，較多知識(shí)僅停留在理論階段，NB-IoT，LoRa等教學(xué)過程中將STM32系列單片機(jī)作為教學(xué)載體，可充分發(fā)揮STM32系列單片機(jī)在通信與數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢(shì)，可幫助學(xué)生更好地理解NB-IoT，LoRa網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，借助于單片機(jī)載體加深對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐。

實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的改革

傳感器技術(shù)、NB-IoT和LoRa網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等在教學(xué)期間，需要有相應(yīng)的教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目，結(jié)合上述教學(xué)載體等改革，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目也應(yīng)作出相應(yīng)的調(diào)整。即綜合傳感器技術(shù)、NB-IoT和LoRa網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等重新構(gòu)建課程所需的實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)掌握不同理論的實(shí)踐應(yīng)用，共同幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。

課程教學(xué)內(nèi)容的拓展

課程教學(xué)中，可根據(jù)實(shí)際情況增加PCB設(shè)計(jì)、電子產(chǎn)品制作等相關(guān)內(nèi)容，全面提升學(xué)生的軟硬件設(shè)計(jì)能力。

評(píng)價(jià)機(jī)制

在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)載體等改革的基礎(chǔ)上，學(xué)生教學(xué)評(píng)價(jià)考核機(jī)制也需要做相應(yīng)的調(diào)整。提升實(shí)踐考核所占比例，將學(xué)生在每個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目的完成度作為過程性實(shí)踐考核的重要依據(jù)，切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

對(duì)高職物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程的改革思路分析，有利于優(yōu)化教學(xué)內(nèi)用，創(chuàng)新教學(xué)方法，提升教學(xué)效果。

基金項(xiàng)目：高職計(jì)算類專業(yè)服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)校企合作模式的創(chuàng)新與實(shí)踐（2015645）