序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇單片機(jī)課程論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

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關(guān)鍵詞：獨(dú)立學(xué)院;應(yīng)用型;單片機(jī);教學(xué)改革實(shí)踐

一、引言

作為貴州大學(xué)與社會(huì)力量合作舉辦的綜合性全日制本科獨(dú)立學(xué)院，貴州大學(xué)科技學(xué)院定位于著力培養(yǎng)本科應(yīng)用型人才。這就要求學(xué)校注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力，能適應(yīng)行業(yè)需求，解決工程中的實(shí)際問題。因生源特殊性，我院學(xué)生在學(xué)習(xí)狀態(tài)、自律性及目標(biāo)追求上與母體學(xué)校學(xué)生間存在差異。要轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)待學(xué)習(xí)的態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，吸引進(jìn)課堂，增強(qiáng)動(dòng)手和實(shí)踐能力，提高培養(yǎng)質(zhì)量，需針對(duì)學(xué)生的個(gè)性和特點(diǎn)，從有關(guān)課程教學(xué)方式著手進(jìn)行改革探索尋找突破。在我院工學(xué)部開設(shè)的電子信息、計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)科課程群眾多課程中，單片機(jī)是一門承上啟下的重要專業(yè)課程。該課程涉及領(lǐng)域廣，綜合性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性強(qiáng)，發(fā)展更新快，應(yīng)用廣，相對(duì)其他課程更有利于促進(jìn)相關(guān)專業(yè)學(xué)生知識(shí)向能力轉(zhuǎn)化，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)定位于培養(yǎng)“應(yīng)用型”這一目標(biāo)來說較具現(xiàn)實(shí)意義。

二、現(xiàn)狀存在的主要問題與成因分析

我院單片機(jī)課程通常在大三開設(shè)，先修課程眾多。原有教學(xué)主要圍繞單片機(jī)原理、指令系統(tǒng)、匯編程序設(shè)計(jì)、典型外圍接口等內(nèi)容展開。初期出于好奇，多數(shù)學(xué)生對(duì)課程興趣濃厚。隨著教學(xué)推進(jìn)，前期基礎(chǔ)薄弱的問題逐步暴露，學(xué)生感到困難和畏懼，學(xué)習(xí)變得被動(dòng)。對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生采取傳統(tǒng)方式教學(xué)，老師感到難教，學(xué)生也感到難學(xué)，教學(xué)效果自然較差。為應(yīng)付考試拿到學(xué)分，學(xué)生僅憑死記硬背、生搬硬套。考完試就忘得差不多，談不上知識(shí)的增長和能力的提高，與“應(yīng)用型”目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。分析原因，原有教學(xué)方式主要存在以下幾方面問題。1.重理論輕實(shí)踐。受繼承性教學(xué)觀念影響，傳統(tǒng)上教學(xué)被認(rèn)為是知識(shí)的傳授和繼承，它重“學(xué)”不重“用”，重“結(jié)果”不重“過程”。教學(xué)活動(dòng)中教師處于主導(dǎo)地位，教學(xué)過程注重理論知識(shí)講授，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性。對(duì)知識(shí)的應(yīng)用比較忽略，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)只是理論學(xué)習(xí)的補(bǔ)充，是對(duì)理論知識(shí)驗(yàn)證的過程。對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生來說過多枯燥理論教學(xué)安排，只會(huì)適得其反，令其產(chǎn)生厭學(xué)情緒。2.重原理輕應(yīng)用。受過去母體學(xué)校教學(xué)方式影響，在教學(xué)內(nèi)容上忽略授課對(duì)象層次。一開始就對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、寄存器組、存儲(chǔ)空間組織、尋址方式、匯編指令等原理性知識(shí)不加區(qū)分進(jìn)行細(xì)致講授。接著又是匯編程序設(shè)計(jì)、典型外圍接口電路等眾多內(nèi)容。受限于教學(xué)時(shí)數(shù)，對(duì)實(shí)際中的應(yīng)用介紹明顯不足，甚至略過，考試也偏向原理性知識(shí)。學(xué)完這門課程學(xué)生對(duì)單片機(jī)仍感陌生，不知如何應(yīng)用，具體能做什么，知識(shí)與應(yīng)用脫節(jié)，只是為“學(xué)習(xí)”而學(xué)習(xí)。3.教學(xué)方法和手段不足。在以往教學(xué)中，教師通常依據(jù)教學(xué)內(nèi)容從邏輯結(jié)構(gòu)框圖開始，從原理角度，利用PPT進(jìn)行抽象講解。再通過舉例，借助標(biāo)注說明的方式，靜態(tài)地對(duì)系統(tǒng)的硬件工作、軟件執(zhí)行逐一分析，完全忽略學(xué)生的理解、接受能力和知識(shí)儲(chǔ)備，講授知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。由于前期課程相關(guān)知識(shí)掌握不扎實(shí)和學(xué)習(xí)習(xí)慣等因素，學(xué)生每節(jié)課都聽得云里霧里，一片茫然，漸漸失去學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié)，驗(yàn)證性內(nèi)容過多，趣味性不強(qiáng)。單片機(jī)課程實(shí)踐性很強(qiáng)，受實(shí)驗(yàn)條件和教學(xué)時(shí)數(shù)等因素制約，集中實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)無法安排較多內(nèi)容，綜合性與設(shè)計(jì)性項(xiàng)目極少。實(shí)驗(yàn)一般按實(shí)驗(yàn)箱附帶指導(dǎo)書開展，與各校理論教學(xué)脫節(jié)、內(nèi)容枯燥、缺乏趣味。雖做了實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后的電路工作原理、程序代碼含義與功用、硬軟件間的協(xié)同與聯(lián)系，以及硬軟件聯(lián)合調(diào)試等仍不了解，談不上去思考、去改進(jìn)和在實(shí)際中應(yīng)用。

三、相關(guān)教學(xué)改革實(shí)踐措施

針對(duì)存在的問題，經(jīng)過不斷探索嘗試和實(shí)踐，逐漸摸索出一套符合我院實(shí)際情況，較行之有效的該課程教學(xué)方式，具體方法和措施如下。1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以“應(yīng)用”為主線，注重因材施教。首先從課程大綱著手，按照培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格要求，修訂原有教學(xué)內(nèi)容及要求，配套出版相應(yīng)教材。將教學(xué)內(nèi)容劃為原理、硬件、軟件、仿真幾個(gè)主要單元。教學(xué)側(cè)重由“原理”向“應(yīng)用”傾斜，注重知識(shí)完整性，同時(shí)強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)用性和趣味性。具體做法是對(duì)“原理”部分適當(dāng)弱化、降低要求，講授過程中采取和關(guān)聯(lián)課程對(duì)比的方法進(jìn)行知識(shí)增量式教學(xué)，突出單片機(jī)“片內(nèi)集成”這一重要特性。“硬件”部分圍繞單片機(jī)片內(nèi)集成的源展開，配合恰當(dāng)示例進(jìn)行講解，再擴(kuò)展延伸。硬件知識(shí)講解先易后難、先簡單后復(fù)雜。如講解單片機(jī)I/O口時(shí)，先從LED、撥碼開關(guān)等簡單元器件著手，從LED熄滅控制、撥碼開關(guān)狀態(tài)判斷，到利用這兩種器件實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡易BCD碼加減乘除計(jì)算器，然后再到鍵盤擴(kuò)展、顯示、A/D等較復(fù)雜的器件或接口電路。“軟件”部分大幅降低實(shí)際使用較少的匯編語言學(xué)習(xí)要求，強(qiáng)化高級(jí)語言的學(xué)習(xí)和使用。重點(diǎn)放在編程思維、處理算法、硬軟件協(xié)同及聯(lián)合調(diào)試上，在學(xué)生頭腦中建立“系統(tǒng)”的概念。“仿真”部分則引入業(yè)界主流軟件開發(fā)工具Keil和Proteus，根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行實(shí)用性講解。借助這兩個(gè)軟件，學(xué)生在電腦上就可隨時(shí)隨地對(duì)教學(xué)中的實(shí)例進(jìn)行硬軟件仿真、調(diào)試和驗(yàn)證。這些工具的恰當(dāng)應(yīng)用，能事半功倍提高教學(xué)和學(xué)習(xí)的效果。使學(xué)生直觀感受到“知識(shí)”的含義，將枯燥乏味的知識(shí)變得生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，體會(huì)學(xué)習(xí)的樂趣。2.豐富教學(xué)方法和手段，重視與學(xué)生互動(dòng)。具體教學(xué)方法上選擇性地采取案例式、項(xiàng)目式等實(shí)踐證明對(duì)本課程教學(xué)較為有效的方法，手段上突出計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。教學(xué)過程中注重引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，將相關(guān)知識(shí)融入一個(gè)個(gè)直觀可見的示例中。例如在介紹“中斷系統(tǒng)”這個(gè)重要知識(shí)時(shí)，通過給出一個(gè)利用單片機(jī)外中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)的簡單示例，仿真電路如下圖所示。外中斷計(jì)數(shù)仿真電路教學(xué)時(shí)，先演示讓學(xué)生直觀觀察P1口“計(jì)數(shù)值”的變化；再通過啟發(fā)，讓學(xué)生列舉生活中用到“計(jì)數(shù)”的場景；進(jìn)入“場景”后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題思考：可采用哪些手段解決；再引入中斷概念，概略介紹中斷系統(tǒng)工作機(jī)制、有關(guān)SFR；接著通過仿真，分析解釋系統(tǒng)硬軟件工作過程，調(diào)試方法和步驟等。直觀可見的教學(xué)方式，有利于加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，像SFR對(duì)中斷系統(tǒng)的影響這類抽象知識(shí)，借助仿真技術(shù)能形象生動(dòng)展現(xiàn)。最后提出要求，要學(xué)生課后思考改進(jìn)。教學(xué)中多與學(xué)生交流互動(dòng)，發(fā)現(xiàn)不足，及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容、方式和節(jié)奏，不能只顧追趕教學(xué)進(jìn)度，忽視學(xué)生的理解接受能力。3.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，合理安排項(xiàng)目，分層次多形式開展，注重知識(shí)的趣味性。與理論教學(xué)配合，課程實(shí)驗(yàn)被分為基礎(chǔ)、擴(kuò)展、綜合設(shè)計(jì)三個(gè)層次。難度由低到高，對(duì)知識(shí)的要求從基礎(chǔ)到綜合、從單一到全面。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)針對(duì)單片機(jī)基本片內(nèi)接口資源，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)與單片機(jī)常用典型外圍接口有關(guān)，綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是對(duì)前述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合擴(kuò)展應(yīng)用，涉及多個(gè)片內(nèi)資源和多種接口，能更好提高學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力和水平。對(duì)不同程度學(xué)生，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后都有新的問題和要求，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)、擴(kuò)展，甚至改變?cè)O(shè)計(jì)思路和方案。為解決教學(xué)時(shí)數(shù)與實(shí)驗(yàn)場地的制約，實(shí)驗(yàn)采取集中與分散的方式。在課表規(guī)定的時(shí)段，以集中方式開展，其余時(shí)間則在開放實(shí)驗(yàn)室或?qū)嬍曳稚⑦M(jìn)行，鼓勵(lì)學(xué)生“從做中學(xué)”。針對(duì)以往實(shí)驗(yàn)存在的問題，在實(shí)驗(yàn)箱硬件基礎(chǔ)上通過二次開發(fā)，重新設(shè)計(jì)項(xiàng)目，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性和實(shí)用性。如“鍵盤實(shí)驗(yàn)”設(shè)計(jì)為簡易電子密碼鎖，“顯示實(shí)驗(yàn)”設(shè)計(jì)為電子秒表等諸如此類。實(shí)驗(yàn)時(shí)先仿真，對(duì)硬軟件熟悉后，再進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)。先“虛”后“實(shí)”的做法能加深學(xué)生理解，更有助于對(duì)知識(shí)的掌握和內(nèi)化，同時(shí)減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備損耗。4.與創(chuàng)新實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。因單片機(jī)課程的特點(diǎn)，在教育部主辦的“電子設(shè)計(jì)大賽”“智能汽車競賽”等學(xué)科專業(yè)競賽和課外科技活動(dòng)中一直扮演重要角色。這些活動(dòng)有利于提升學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用能力和水平，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新精神，及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。為此我院很重視和支持學(xué)生參與，設(shè)立了“電子設(shè)計(jì)”“智能汽車”等開放實(shí)驗(yàn)室，配備老師進(jìn)行指導(dǎo)，并在創(chuàng)新學(xué)分上給予認(rèn)定，激勵(lì)學(xué)生參與意愿。

四、結(jié)束語

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參考文獻(xiàn)：

[1]雷娟.淺談對(duì)單片機(jī)教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].成功（教育），2009（5）：215-216.

[2]王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究，2009，5（1）：86-87.

[3]張翼成，劉美，王濤.CDIO模式下“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2012，23：022.

[4]謝楠.CDIO項(xiàng)目教學(xué)法在單片機(jī)課程中的應(yīng)用[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2013（1）：89-91.

[5]時(shí)軍，王懿華.基于CDIO的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國電力教育，2010，35：029.

[6]王洪濤，何益宏.基于CDIO工程教育模式下《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)研究[J].重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，5.

[7]史成芳，程榮龍.基于“案例驅(qū)動(dòng)”的單片機(jī)教學(xué)方法研究[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8（006）：93-94.

參考文獻(xiàn)

[1]萬文略.單片計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2005.

[2]劉文濤.單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)實(shí)例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[3]李群芳，張士軍，黃建.單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[4]周文舉.PC機(jī)串口與多個(gè)單片機(jī)紅外無線通信的實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2004，17(7)：29-31.

[5]劉艷玲.采用MAX232實(shí)現(xiàn)MCS-51單片機(jī)與PC機(jī)的通信[J].天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，15(2)：57-61.

[6]徐速，李盛渝.單片機(jī)與PC機(jī)的串口通信[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，22(4)：360-363.

[7]孫瑞杰，吳曉宇，張瑜，等.用VB實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與MSP430單片機(jī)串行通信的研究[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2009，36(11)：42-45.

[8]曾自強(qiáng)，王玉菡.用VC++實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)串口通信的三種方法[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2005(3)：60-63.

[9]牛永超，馬孝義.基于CC1100的溫室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2009(8)：90-92.

[10]陸忠實(shí)，沈軍，羅護(hù)，等.聲傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2009(8)：23-25.

參考文獻(xiàn)

[1]陳火旺，錢宇暉，孫永強(qiáng).編譯原理[M].北京：防工業(yè)出版社，1980.

[2]沈美明，溫冬嬋.IBM-PC匯編語言程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1994.

篇(3)

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化生產(chǎn)線；教學(xué)方法；電機(jī)與電氣控制；PLC；課程設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1006-5962（2013）02-0027-02

高職機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)置的培養(yǎng)目標(biāo)是：面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，電氣控制系統(tǒng)制造公司、機(jī)電設(shè)備制造公司、機(jī)電設(shè)備、電氣設(shè)備、工控設(shè)備制造公司或公司、科技開發(fā)公司，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要，全面發(fā)展，適應(yīng)本專業(yè)相對(duì)應(yīng)職業(yè)崗位的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才，主要崗位群定位是自動(dòng)化設(shè)備安裝員、自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試員、中高級(jí)維修電工等，本專業(yè)有五個(gè)主干學(xué)科：電氣工程、電子工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程，都是為了崗位需要設(shè)置的專業(yè)知識(shí)。其中《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》作為一門核心專業(yè)課在第四學(xué)期進(jìn)行了貫穿和綜合。

1自動(dòng)化生產(chǎn)線的課程設(shè)置

機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)能力有：識(shí)圖繪圖能力、機(jī)電安裝調(diào)試維修能力、電控系統(tǒng)調(diào)試檢修能力、自動(dòng)線調(diào)試維護(hù)能力、機(jī)電設(shè)備管理能力及機(jī)電產(chǎn)品營銷能力等。《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》前序課程有PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機(jī)與控制，后序課程有機(jī)床維修等。在我們所要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)中知識(shí)目標(biāo)涉及到：機(jī)械手工作原理、握機(jī)械手控制原理、機(jī)械手氣動(dòng)原理、熟悉安全操作規(guī)程；能力目標(biāo)有：對(duì)已安裝的機(jī)械手機(jī)械部件進(jìn)行測量；對(duì)機(jī)械手的氣路進(jìn)行基本調(diào)試；根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點(diǎn)并分析解決故障；遵守安全操作規(guī)程；素質(zhì)目標(biāo)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度、規(guī)范的操作習(xí)慣、創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)精神及溝通能力。

此核心課程以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)開展課程教學(xué)，提升學(xué)生的職業(yè)能力，以具體自動(dòng)化生產(chǎn)線為載體，融合認(rèn)知、安裝、調(diào)試和檢測等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做、評(píng)一體化教學(xué)，突出課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。以學(xué)生為主體，采取多樣化教學(xué)方法。以自動(dòng)化設(shè)備改造為工作過程，涉及電路圖分析、電氣圖設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、設(shè)備組裝、設(shè)備運(yùn)行調(diào)試、設(shè)備檢測、設(shè)備維護(hù)等行動(dòng)領(lǐng)域，設(shè)置六個(gè)學(xué)習(xí)情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機(jī)檢測、步進(jìn)電機(jī)檢測、整體檢測調(diào)試，分成20個(gè)任務(wù)。

項(xiàng)目一：供料站的安裝，有機(jī)械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目二：加工站的安裝，設(shè)計(jì)任務(wù)有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目三：裝配站的安裝，設(shè)計(jì)任務(wù)有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目四 ：分揀站的安裝，設(shè)計(jì)任務(wù)有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機(jī)的檢測、變頻器的檢測四個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目五：輸送站的安裝，設(shè)計(jì)任務(wù)有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機(jī)械手檢測、步進(jìn)電機(jī)的檢測、溜板檢測四個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目六：整體運(yùn)行調(diào)試，有PLC控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、程序編寫、綜合調(diào)試三個(gè)任務(wù)。

2自動(dòng)化生產(chǎn)線的教學(xué)方法與評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

2.1教學(xué)方法。

（1）講授法：講解項(xiàng)目任務(wù)，傳授項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)學(xué)生實(shí)施過程中出現(xiàn)的不足進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的說明。

（2）現(xiàn)場教學(xué)法：在符合生產(chǎn)要求的工作環(huán)境中進(jìn)行操作技能和維修應(yīng)用能力實(shí)踐，提高職業(yè)氛圍，在工作過程中提升學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)和崗位適應(yīng)能力。

（3）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：將教學(xué)過程融入項(xiàng)目任務(wù)中，讓學(xué)生自主討論分析實(shí)施，學(xué)生在工作過程中得到知識(shí)。

（4）小組討論法：學(xué)生每六～八人為一個(gè)小組，小組討論分析，討論解決，分工協(xié)作完成項(xiàng)目任務(wù)。

六步教學(xué)實(shí)施：明確任務(wù)、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗(yàn)效果、總結(jié)分析。老師交代目標(biāo)，注意觀察和記錄小組對(duì)現(xiàn)象分析情況，解答學(xué)生提出的問題，對(duì)跟主題分析偏離太遠(yuǎn)的小組予以引導(dǎo)，讓學(xué)生自行摸索，在后期對(duì)學(xué)生可能會(huì)引起事故或損壞設(shè)備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進(jìn)行故障排除工作匯報(bào)，互評(píng)，并對(duì)每組進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，再引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)。

2.2評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。

課程采用過程考核與期終考核相結(jié)合、企業(yè)考核與校內(nèi)項(xiàng)目考核相結(jié)合、教師考核與學(xué)生考核相結(jié)合的多元化考核方式，利于理論聯(lián)系實(shí)際，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新和思考，更督促他們到實(shí)際中去發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)，去尋找合適自己的項(xiàng)目和課題。

課程考核為：校內(nèi)項(xiàng)目，企業(yè)，綜合實(shí)訓(xùn)三大類。當(dāng)堂課的考核有：教師考核、小組互評(píng)、小組自評(píng)；教師考核內(nèi)容為五項(xiàng)：任務(wù)分析情況，實(shí)施方案制定，任務(wù)完成質(zhì)量、分工協(xié)作精神、故障檢測手段、安全操作規(guī)范、小組總結(jié)。

和很多專業(yè)課一樣，多種教學(xué)方法和全面的評(píng)價(jià)方案，有效保證了教學(xué)效果。

3相關(guān)課教學(xué)

3.1電機(jī)與電氣控制的教學(xué)。

本課程以發(fā)電機(jī)為主題，以工作任務(wù)為導(dǎo)向，以工廠實(shí)用型電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)情景教學(xué)為主線貫穿全課程，用實(shí)物進(jìn)行直觀性教學(xué)，使學(xué)生感性認(rèn)識(shí)強(qiáng)，理性認(rèn)識(shí)夠。

典型的教學(xué)任務(wù)有三相異步電動(dòng)機(jī)全壓啟動(dòng)、三相異步電動(dòng)機(jī)長動(dòng)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)控制（或三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓啟動(dòng)）、機(jī)械手控制等。

課程特色是學(xué)生充分利用所學(xué)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)資源、閑瑕時(shí)間作為期三個(gè)月的“繼電控制課程設(shè)計(jì)”。任務(wù)書要求能夠根據(jù)功能要求選擇個(gè)元器件的類型及其型號(hào)；了解個(gè)元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來實(shí)現(xiàn)本課程設(shè)計(jì)的要求。設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)都存在重載啟動(dòng)的可能，任何一級(jí)傳送帶停止工作時(shí)，其他傳送帶都必須停止工作，控制線路有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)，有故障報(bào)警裝置。課程設(shè)計(jì)書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)目的、控制要求、設(shè)計(jì)要求、 硬件選型、主電路原理圖的設(shè)計(jì)、 控制電路原理圖的設(shè)計(jì)、重載保護(hù)電路設(shè)計(jì)、欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)、總結(jié)。

3.2PLC教學(xué)。

PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，早期是一種開關(guān)邏輯控制裝置，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴(kuò)展，除了最廣泛的取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制的開關(guān)量邏輯控制外，還有過程控制，數(shù)據(jù)處理，通信聯(lián)網(wǎng)與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實(shí)現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。

PLC有5種編程語言：

（1）順序功能圖（SFC）。

順序功能圖常用來編制順序控制類程序，包含步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能編程法是將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為小的工作狀態(tài)，這些狀態(tài)按順序連接組合成整體的控制程序。

（2）梯形圖（LD）。

梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號(hào)演變而來的，形象、直觀、實(shí)用，電氣技術(shù)人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號(hào)，是目前用得最多的一種PLC編程語言。

（3）功能塊圖（FBD）。

功能圖編程語言是用邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來表達(dá)命令的圖形語言，與數(shù)字電路中的邏輯圖一樣，極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。

（4）指令表（IL）。

采用經(jīng)濟(jì)便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語句類似微機(jī)中的匯編語言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出，所以在設(shè)計(jì)時(shí)一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表后再寫入PLC，在用戶程序存儲(chǔ)器中，指令按步序號(hào)順序排列。

（5）結(jié)構(gòu)文本（ST）是文字語言。

編程語言的學(xué)習(xí)是PLC教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，中間加以不同的應(yīng)用實(shí)例：順序控制電路、常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理，使用多個(gè)定時(shí)器接力定時(shí)的時(shí)序控制電路、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、鉆床刀架運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，LED數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)，還經(jīng)常根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖。

增加的學(xué)習(xí)情境還常有如下任務(wù)：洗手間的沖水清洗控制、進(jìn)庫物品的統(tǒng)計(jì)、競賽搶答器裝置設(shè)計(jì)、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數(shù)組最大值并求和運(yùn)算、電熱水爐溫度控制等。

3.3單片機(jī)。

單片微型計(jì)算機(jī)就是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。用于示波器、報(bào)警系統(tǒng)、移動(dòng)電話、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域、工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域也都有廣泛應(yīng)用。

數(shù)據(jù)大都在單片機(jī)內(nèi)部傳送，運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學(xué)內(nèi)容以80C51為核心講授單片機(jī)的的引腳、存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)、典型語句，以實(shí)例應(yīng)用為線索：單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈、單片機(jī)做加、減、乘、除運(yùn)算等項(xiàng)目。各子任務(wù)都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設(shè)計(jì)、源程序的編輯、編譯、下載、單片機(jī)的I/O接口分配及連接。

教學(xué)采用ISP-4單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板，可以完成大量的單片機(jī)學(xué)習(xí)、開發(fā)實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機(jī)，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調(diào)試好的單片機(jī)代碼下載到AT89S51單片機(jī)中。

3.4變頻器技術(shù)及應(yīng)用。

變頻技術(shù)讓學(xué)生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數(shù)、驅(qū)動(dòng)電路與保護(hù)技術(shù)；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應(yīng)用范圍；掌握脈寬調(diào)制控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等先進(jìn)技術(shù)；了解變頻器與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組成變頻調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與雙饋電機(jī)組成調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與同步電動(dòng)機(jī)組成變頻調(diào)速系統(tǒng)，掌握電力電子電機(jī)系統(tǒng)的組成、工作原理、控制方法、運(yùn)行特性等，是強(qiáng)電應(yīng)用和現(xiàn)代技術(shù)推廣的有力體現(xiàn)。

3.5傳感器與自動(dòng)檢測技術(shù)。

傳感器技術(shù)代替人的感觀，在各種環(huán)境下應(yīng)用，檢測技術(shù)是一套有效的反應(yīng)體系，包括信息的獲得、測量方法、信號(hào)的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動(dòng)檢測系統(tǒng)的組成，對(duì)常用檢測系統(tǒng)有相應(yīng)的分析與維護(hù)能力。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉(zhuǎn)換電路組成實(shí)用檢測系統(tǒng)的初步能力。

教學(xué)過程進(jìn)行小論文制作，讓學(xué)生提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平，使學(xué)生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對(duì)分節(jié)、目錄、文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)作嚴(yán)格要求。題目如數(shù)字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表、單片機(jī)電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報(bào)警器、小車尋跡設(shè)計(jì)、電熨斗自動(dòng)恒溫系統(tǒng)、電渦流探傷、電感測厚儀等。

4畢業(yè)論文指導(dǎo)分析

畢業(yè)論文專業(yè)聯(lián)系實(shí)際，通常小型自動(dòng)化系統(tǒng)以單片機(jī)為主，大型自動(dòng)化生產(chǎn)線以PLC為主，系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)力離不開電機(jī)，觀察離不開傳感器，調(diào)速可用變頻器，綜合所學(xué)，學(xué)生的論文涉及廣泛，有效教學(xué)可對(duì)應(yīng)從如下方面?zhèn)戎刂笇?dǎo)。

4.1立意選題。

根據(jù)實(shí)際和研究方向做好側(cè)重和體現(xiàn)，如“觸摸屏控制的堿液配置系統(tǒng)”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)”的系統(tǒng)性和方向性，“車庫自動(dòng)門的PLC自動(dòng)控制”和“測速雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)”的檢測指標(biāo)要求等。

4.2材料整合。

在任務(wù)要求明確的基礎(chǔ)上，首先確定相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)應(yīng)查找并列出論文結(jié)構(gòu)，一份畢業(yè)論文至少含有三到五門課的內(nèi)容，對(duì)應(yīng)于研究方向進(jìn)行相應(yīng)編排和取舍。

4.3技術(shù)處理。

所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進(jìn)行不同方向的剪切。圖表里的文字應(yīng)是五號(hào)或小五，注意表格標(biāo)題要單獨(dú)標(biāo)出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設(shè)計(jì)與表現(xiàn)。

多種教學(xué)方法和理論聯(lián)系實(shí)際教出具有學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用創(chuàng)造練就出具有競爭力的學(xué)生，專業(yè)課的有效教學(xué)和畢業(yè)論文的順利設(shè)計(jì)將顯示本專業(yè)沉甸甸的含金量。

參考文獻(xiàn)

[1]呂景全.《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》，中國鐵道出版社，2010年7月

[2]馬玉春.《電機(jī)與電氣控制》，北京交通大學(xué)出版社，2011年1月

[3]李建新.《可編程控制器原理及應(yīng)用》，機(jī)械工業(yè)出版社，2012年9月

篇(4)

單片機(jī)教學(xué)改革實(shí)踐高職單片機(jī)目前在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的非常廣泛，即使是在就業(yè)的時(shí)候，此專業(yè)人才需求量也特別大，尤其是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、維護(hù)等崗位。所以，在我們一些專業(yè)，如自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、機(jī)制等，都把這一專業(yè)當(dāng)做重點(diǎn)課程來教。這門課程需要的不僅僅是理論，而且理論知識(shí)都需要死記硬背，很不好懂，但是如果與實(shí)踐相結(jié)合的話，學(xué)以致用，那才能學(xué)好這門課，而且這門課與其他學(xué)科也有很緊密的聯(lián)系，如電路、模擬電子、傳感器技術(shù)等。在教學(xué)過程中，堅(jiān)決不能用生搬硬套課本知識(shí)的辦法來教學(xué)，必須要針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行單片機(jī)的特色改革，使學(xué)生真正掌握這門技術(shù)，并且成為真正的單片機(jī)技能型人才。

一、在單片機(jī)教學(xué)過程中遇到的一些問題以及存在的問題

我們看到了單片機(jī)在生產(chǎn)生活中的重要作用，那么在教學(xué)過程中是否能真正教會(huì)學(xué)生這些東西呢？一般來說，對(duì)于教師教授課程并不是什么問題，從CPU到I/O，從硬件到軟件，頭頭是道。但是一提到用它來開發(fā)新產(chǎn)品，就沒多少能動(dòng)手的了。從我校近幾年畢業(yè)生的實(shí)際情況來看，的確是這樣。在一些電子類專業(yè)的畢業(yè)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，很多學(xué)生都選擇了這個(gè)課題，都想做單片機(jī)應(yīng)用類的，如有關(guān)單片機(jī)的溫度控制、調(diào)速控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。

這些學(xué)生經(jīng)過自己的一番努力，通過查資料，自己鉆研，也都完成了自己的畢業(yè)論文，而且也很優(yōu)秀，但是真正能做出來實(shí)物的，幾乎就沒有幾個(gè)人。換一句話說，學(xué)生確實(shí)是掌握了這門專業(yè)的知識(shí)，但是同時(shí)又脫離了實(shí)際生產(chǎn)。這樣的學(xué)生又怎么能成為專業(yè)類人才？又怎么能在社會(huì)立足呢？

原始的單片機(jī)教材，編寫的都是單片機(jī)結(jié)構(gòu)和各個(gè)模塊的功能。這樣的教材雖然非常詳細(xì)，也能讓學(xué)生學(xué)習(xí)到更全面的專業(yè)知識(shí)，但是對(duì)于我們的專科生來說，是有些不太合適的。分析其原因主要包括以下幾點(diǎn)：

1.對(duì)于專科生來說，主要目的是就業(yè)，我們教授學(xué)生主要是技能的提高，所以只需重點(diǎn)教授學(xué)生有關(guān)單片機(jī)的應(yīng)用即可，不需花費(fèi)大量時(shí)間給學(xué)生建立完整的理論體系。

2.學(xué)生普遍的對(duì)抽象知識(shí)不感興趣，所以在給學(xué)生講課時(shí)，不應(yīng)長篇大論的講授知識(shí)，應(yīng)該結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)，一步一步，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行教學(xué)。

3.課本上的知識(shí)是傳統(tǒng)知識(shí)，是多年不曾改變的，甚至于有些內(nèi)容已經(jīng)嚴(yán)重脫離了實(shí)際，與當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)不同，不利于學(xué)生掌握新知識(shí)，學(xué)習(xí)新電路。

由此，我們也看到了一些學(xué)校在教授學(xué)生時(shí)，重理論輕實(shí)踐的情況非常嚴(yán)重。從多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)此專業(yè)的長期研究，總結(jié)出了以下幾條原因：

首先，是教師教學(xué)觀念上的錯(cuò)誤。一些教師認(rèn)為，讓學(xué)生學(xué)習(xí)了專業(yè)知識(shí)，然后再上幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課，就算是理論與實(shí)踐相結(jié)合了，也把這門學(xué)科當(dāng)做與其他科目一樣進(jìn)行教學(xué)，卻不知單片機(jī)的教學(xué)與其他完全不同，尤其需要注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng)，完全不是通過幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課就能掌握單片機(jī)的。

其次，是學(xué)校設(shè)備的不足。一些學(xué)校能夠讓學(xué)生上幾節(jié)實(shí)驗(yàn)課就已經(jīng)很不容易了，更別說讓學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)的應(yīng)用訓(xùn)練以及嘗試生產(chǎn)開發(fā)產(chǎn)品。

最后，是師資的缺乏，不少教授單片機(jī)課程的教師，自己都沒有真正開發(fā)過此類產(chǎn)品，更別說教授學(xué)生學(xué)習(xí)此項(xiàng)技能，掌握相關(guān)能力了。

上面這些問題表現(xiàn)得特別突出，限制了學(xué)生在單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用能力的提高，而對(duì)于我們所教授的專科學(xué)生，重點(diǎn)即是實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，所以二者之間的矛盾表現(xiàn)的尤為突出，迫切需要我們思考并提出切實(shí)可行的解決方案。

二、教學(xué)改革的思考及實(shí)踐

教師在講課之初，應(yīng)該認(rèn)真把握好課程的難易程度以及教學(xué)方式，教師在教授過程中不要從頭到尾地一味講解理論知識(shí)，而應(yīng)該從一開始先把單片機(jī)的開發(fā)流程呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生認(rèn)真了解這一系統(tǒng)，并給同學(xué)觀看一些簡單的電路如燈管控制器，讓學(xué)生利用一些簡單的軟件進(jìn)行程序操作，編譯調(diào)試等，并觀察實(shí)際效果。這樣一來，學(xué)生就會(huì)很容易的了解到開發(fā)應(yīng)用的具體程序，并且產(chǎn)生了極大的學(xué)習(xí)興趣。還有利于這一課程的順利教學(xué)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)這門課程有很強(qiáng)的理論性、綜合性、實(shí)踐性、操作性等特點(diǎn)，所以傳統(tǒng)的那些教學(xué)方法、教學(xué)理論、教學(xué)安排都已經(jīng)不再適用了，我們必須提出一些切實(shí)可行的改革方案。

首先，是教學(xué)內(nèi)容的改革。傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師都是先傳授基本理論知識(shí)，等學(xué)生掌握了完整的知識(shí)體系，才會(huì)教授學(xué)生應(yīng)用開發(fā)等內(nèi)容，這樣就導(dǎo)致了學(xué)生僅是記住了一些枯燥的理論知識(shí)，并未掌握單片機(jī)的應(yīng)用。所以，教師在教授課程的時(shí)候應(yīng)盡量選擇一些項(xiàng)目式編寫的教材，這樣才能讓學(xué)生有機(jī)會(huì)在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，將理論融于實(shí)際電路，也能更好掌握單片機(jī)的典型應(yīng)用。

其次，是教學(xué)方法上的改革。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，我們知道都是老師教，學(xué)生被動(dòng)接受的情況，一點(diǎn)也不能提高學(xué)生的積極性，也沒有給學(xué)生充分的思考空間。改革以后的課程安排中，教師應(yīng)該用理論實(shí)踐一體化、項(xiàng)目式教學(xué)等具有現(xiàn)代特色的教學(xué)手段，以學(xué)生為主體，鍛煉學(xué)生的合作精神和探索精神，在教學(xué)項(xiàng)目中貫穿枯燥的理論知識(shí)。

最后，是教學(xué)評(píng)價(jià)方法的改革。單片機(jī)這門課實(shí)踐性非常強(qiáng)，所以要求教師在評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況時(shí)，不能單純地靠一張?jiān)嚲韥砜己藢W(xué)生，還應(yīng)該看到學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出來的實(shí)踐能力和應(yīng)用開發(fā)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁保恩.高職單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)改革探析[J].廣西教育，2012，10（02）：43-44

篇(5)

關(guān)鍵詞：單片機(jī)技術(shù)；專業(yè)課程；教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）30-6835-02

單片機(jī)技術(shù)課程是近幾年在中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電子專業(yè)流行的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。它分為硬件電路設(shè)計(jì)與軟件電路設(shè)計(jì)兩部分，中等職業(yè)學(xué)校單片機(jī)技術(shù)課程主要是對(duì)各種單片機(jī)小系統(tǒng)或小項(xiàng)目的工作原理、功能及其應(yīng)用介紹。通過學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生在獲取電子專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，還能開發(fā)自己的大腦，提高發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力。單片機(jī)技術(shù)課程理論性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)，其內(nèi)容基本概念多， 涉及的元器件多， 比較抽象。對(duì)于我們?cè)疚幕A(chǔ)比較差，而且教學(xué)資源緊張的中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的學(xué)生來說，入門學(xué)習(xí)不是問題，感到困難的是學(xué)好它、并能學(xué)以致用。針對(duì)這些問題，我覺得我們老師們?nèi)绻荒莒o下心來究其因，不能群力尋找問題對(duì)策，不與時(shí)俱進(jìn)，那么學(xué)生就會(huì)覺得單片機(jī)課程抽象難懂、枯燥無味，老師們也會(huì)越來越感到教學(xué)上的累，甚至出現(xiàn)老師厭教的情緒，因此我們應(yīng)在教這門課程前，認(rèn)真解析單片機(jī)技術(shù)教材，解析教學(xué)方法，解析學(xué)習(xí)對(duì)象，尤其要在教學(xué)過程上進(jìn)行多方面的探索。本人結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷就單片機(jī)課程的教學(xué)談幾點(diǎn)大家關(guān)心的關(guān)鍵性問題的看法，以供同行作為研究中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校單片機(jī)課程教學(xué)的理論依據(jù)。

首先，我們看看為什么中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校要開單片機(jī)技術(shù)這門課程？單片機(jī)機(jī)技術(shù)課程，現(xiàn)在在中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校里頭開始興起，它已漸漸成為極為熟悉的一門電子電工專業(yè)類課程，它以電子技術(shù)作為硬件支撐，以匯編程序或C程序作為軟件主體。之所以中職開設(shè)專門課程，從用途上講，是因?yàn)槟壳埃瑔纹瑱C(jī)已滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)在幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的足跡。軍事、工業(yè)、民用生活電子等方面，這些都離不開單片機(jī)。此外，根據(jù)相關(guān)部門2008年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國的單片機(jī)從業(yè)人員只有幾十萬，2010年調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國的單片機(jī)從業(yè)人員達(dá)到300多萬，而隨著社會(huì)的發(fā)展，單片機(jī)的從業(yè)人員將更為搶手，這樣就會(huì)給中職電子專業(yè)的學(xué)生帶來更新的、更廣闊的就業(yè)前景。此外，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用還能開發(fā)學(xué)生的大腦，能提高學(xué)生的接受能力，能進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的耐心度和細(xì)心度，能培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的能力，等等。這些就可以告訴我們中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校開設(shè)專門課程是非常有意義的。

其次，我們看看中職學(xué)生學(xué)單片機(jī)到底難在哪里？中職學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)面臨的難題主要有這么一些方面：第一，我們中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生生源相對(duì)來說是比較差的，學(xué)生基本上都是在初中調(diào)皮且不喜歡讀書的孩子，他們基本上都是中考落榜生。好生源先被當(dāng)?shù)匾恢袖浫。缓缶褪嵌校校闹校@些統(tǒng)統(tǒng)錄完之后，只剩下不讀書，調(diào)皮難管的生源。而單片機(jī)課程和PLC技術(shù)一樣，都是難學(xué)的課程，需要學(xué)生有一定基礎(chǔ)，反應(yīng)要快，要肯吃苦。而現(xiàn)在的大部分學(xué)生確實(shí)不讀書的，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍偏差，有相當(dāng)一部分學(xué)生的認(rèn)知能力還停留于小學(xué)或初中水平，他們幾乎沒有在學(xué)習(xí)中獲得什么樂趣，更談不上成就感了，有的甚至半途而廢，等等，這些都是導(dǎo)致中職學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)困難的問題。第二，單片機(jī)是集硬件使用與軟件編程為一體的學(xué)科， 很多人想脫離硬件而妄想用軟件來控制硬件，這是不可能的，此外，真正學(xué)懂它，要求熟悉計(jì)算機(jī)的操作，除能熟練掌握計(jì)算機(jī)的一些常用軟件的使用外，還要能掌握諸如Keil軟件、Protel軟件等專業(yè)軟件的使用；要求熟悉電路原理，熟練掌握電阻、電容、二極管、三極管、常用集成電路等的使用，熟悉放大、開關(guān)、振蕩等典型電路的使用；要求熟悉硬件電路的安裝與調(diào)試，能熟練掌握萬用表、示波器等儀器的使用，能熟練使用電烙鐵等工具制作電路板；一定的現(xiàn)場調(diào)試能力；具備有一定的編寫、調(diào)試程序的能力；具有較強(qiáng)的資料搜索、閱讀能力，通常要求能夠直接看懂外文資料。等等，所以對(duì)于中職學(xué)生來說，具有一定難度。不難看出，這樣的要求，絕不是職業(yè)中學(xué)的學(xué)生能達(dá)到的，事實(shí)上，本科生也達(dá)不到，即便是把上述要求中的熟悉、熟練等詞匯換成“了解”、“初步掌握”等詞匯，也不是容易達(dá)到的目標(biāo)。

其三，中職學(xué)生學(xué)單片機(jī)的誤區(qū)在哪里？中職學(xué)生學(xué)單片機(jī)主要存在這么幾個(gè)錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。第一個(gè)，大部分學(xué)生都沒有正確樹立學(xué)習(xí)單片機(jī)目的，他們認(rèn)為學(xué)習(xí)單片機(jī)就是學(xué)習(xí)編寫程序，硬件電路就不管了。我們可以先看看單片機(jī)開發(fā)流程，首先是了解單片機(jī)系統(tǒng)的要求，然后是根據(jù)要求完成系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)，然后按功能在電腦上通過編譯軟件完成程序代碼的編寫，將生成的HEX文件燒入到單片機(jī)里面去，驗(yàn)證調(diào)試完成整個(gè)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)。從流程上，我們就清楚的認(rèn)識(shí)到，學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)不管是編寫程序，編寫程序只是單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)部分，而且真正搞開發(fā)的人就知道，單片機(jī)技術(shù)開發(fā)真正難的地方在硬件電路設(shè)計(jì)，軟件其次。我們?cè)谛W(xué)習(xí)，很多時(shí)候都是在開發(fā)板或?qū)嶒?yàn)裝置上進(jìn)行，硬件電路不需要我們?cè)O(shè)計(jì)，只需要我們了解怎么用，單片機(jī)怎么去控制硬件電路就可以了。所以，這才導(dǎo)致學(xué)生以為學(xué)習(xí)單片機(jī)就是學(xué)習(xí)編程，然后學(xué)習(xí)時(shí)就只管怎么去把書本上的指令和常用、通用程序背下來，并認(rèn)為把這些東西記得了就等于學(xué)好了單片機(jī)。第二個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)就是沒有掌握軟件編程的技巧，沒有真正了解單片機(jī)內(nèi)部資源，沒有真正理解單片機(jī)硬件電路的接口與控制原理，沒有真正了解編程語言指令，沒有選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，沒有考慮程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，等等。也正因?yàn)闆]有不熟悉，所以才沒有掌握這些技能，導(dǎo)致大部分學(xué)生知其然不知其所以然，編程純粹只知道生搬硬套，不會(huì)舉一反三，稍微復(fù)雜的程序就編寫不出來。第三個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)就是學(xué)生普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)單片機(jī)，只需要完成上課時(shí)間的學(xué)習(xí)，動(dòng)手只局限在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課，其實(shí)這個(gè)就是大錯(cuò)誤，單片機(jī)入門不難，難就難在舉一反三，觸類旁通，而且我們實(shí)際當(dāng)中從事單片機(jī)技術(shù)的話，絕不是停留在做些最簡單最基本的系統(tǒng)。因此，學(xué)習(xí)時(shí)間不僅是上課的時(shí)間，學(xué)生必須要有大把時(shí)間放在課外學(xué)習(xí)，而且，學(xué)生們應(yīng)該利用一切資源，不僅是老師教的，網(wǎng)絡(luò)上的視頻教程，好列子，好項(xiàng)目都要去學(xué)習(xí)，去利用，嘗試去做比學(xué)習(xí)上還難的系統(tǒng)，不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)步，不停留在老師教一步，學(xué)生走一步的進(jìn)度上。還有一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)就是實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課，學(xué)生認(rèn)為只要把書本上的程序敲到編程軟件里，然后生成HEX文件，并按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn)板上的連線就做完實(shí)驗(yàn)了。在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要多想想為什么會(huì)是這個(gè)結(jié)果，并把程序根據(jù)自己的思想去修改，再編譯，然后仿真，這個(gè)步驟要反復(fù)操作，這樣才能達(dá)到學(xué)習(xí)單片機(jī)的好效果，也能讓學(xué)生收獲到好多意想不到的知識(shí)。

其四，現(xiàn)行中職單片機(jī)教學(xué)上存在哪些問題？這幾年，我走訪了一些學(xué)校，與一些學(xué)生做了訪談，也與教單片機(jī)的老師進(jìn)行了業(yè)務(wù)和教學(xué)交流，發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在中等職業(yè)學(xué)校的單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)上出現(xiàn)了這么一些問題，總結(jié)如下：第一，教學(xué)方法不科學(xué)、呆板，依然采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，很多都是先講單片機(jī)的結(jié)構(gòu)，接著講指令，再講編程，老師講的枯燥，學(xué)生學(xué)得累；第二，還沒有非常科學(xué)的中職單片機(jī)教材，很多教材結(jié)構(gòu)不合理；第三，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件缺乏，遠(yuǎn)不及高職本科院校，有的學(xué)校只有理論教學(xué)，條件稍微好點(diǎn)的就是幾套開發(fā)板，即使是條件優(yōu)越的也只有一兩臺(tái)綜合實(shí)訓(xùn)裝置，很少做到一人一臺(tái)或是兩人一組。第四，有的學(xué)校開展單片機(jī)課程主要是為了應(yīng)付競賽，每年市省競賽需要，所以才開課，我們應(yīng)該知道競賽的意義，不是為了競賽而學(xué)習(xí)，而是通過競賽增加學(xué)生的積極性。第五，兄弟學(xué)校的老師缺乏交流，無法實(shí)現(xiàn)資源共享，當(dāng)然，老師也沒有充分利用網(wǎng)絡(luò)上的資源。第六就是很多老師不能教學(xué)相長，很多老師吃的都是老本，學(xué)術(shù)水平?jīng)]有提高，也沒參加培訓(xùn)，導(dǎo)致教的東西很多自己都不精通，所以教學(xué)經(jīng)常含糊不清，甚至教出很多錯(cuò)誤的東西。等等。

最后，中職單片機(jī)課程我們?cè)搹哪男┓矫嫒绾芜M(jìn)行教學(xué)？我覺得首先要確立單片機(jī)教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)目標(biāo)的確立依據(jù)是，學(xué)生在掌握單片機(jī)知識(shí)的同時(shí)，還要能夠?qū)⑦@個(gè)平臺(tái)應(yīng)用到他們將來觸到的領(lǐng)域，并能直接創(chuàng)造財(cái)富。其次，我覺得要研究好的教學(xué)方法，要把電子老師尤其是教這門課的老師組織起來，集思廣益，探討新的、能讓學(xué)生感興趣的，有效的教學(xué)方法，比如借鑒現(xiàn)在流行的項(xiàng)目教學(xué)法。再次，可以編寫好的教材，很多老師都學(xué)習(xí)了基于工作過程的課程開發(fā)體系理論，我覺得這是一個(gè)實(shí)踐的好機(jī)會(huì)，深入研究這個(gè)方法，用心去編寫一本適合中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)的教材。開放實(shí)驗(yàn)室，讓感興趣的學(xué)生有足夠的時(shí)間和機(jī)會(huì)投入到單片機(jī)學(xué)習(xí)里面。最后我還認(rèn)為，單片機(jī)學(xué)習(xí)，我們各個(gè)兄弟學(xué)校在教學(xué)器材上除了購買單片機(jī)實(shí)訓(xùn)裝置，單片機(jī)開發(fā)板外，還可以在老師的指導(dǎo)下，自己去做一些實(shí)用性強(qiáng)的單片機(jī)小系統(tǒng)電路板。當(dāng)然，有條件的話，還可以參與研制更好的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，采用成熟的技術(shù)，而且所工作的領(lǐng)域也必須是經(jīng)過驗(yàn)證有可能可以成功的領(lǐng)域，真正讓單片機(jī)學(xué)習(xí)走進(jìn)生活生產(chǎn)，進(jìn)一步解決學(xué)習(xí)單片機(jī)的實(shí)用性與適用性。

綜上所述，本人認(rèn)為，在中職有關(guān)專業(yè)開設(shè)單片機(jī)課程需謹(jǐn)慎，需深思熟慮，也只有我們老師足夠重視，才能讓中職單片機(jī)課程走向?qū)嵱茫_設(shè)才能有意義。本人愿與同行一起探討中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校單片機(jī)課程的改革與實(shí)踐，進(jìn)一步完善當(dāng)前中職單片機(jī)課程教學(xué)體系，為職業(yè)教育事業(yè)的發(fā)展作出自己的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭學(xué)提.職校生學(xué)單片機(jī)的幾個(gè)誤區(qū)分析[J].電子報(bào)，2009.

篇(6)

Key words： Internet +；microcontrollers；teaching reform

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）21-0165-02

0 引言

“互聯(lián)網(wǎng)+”是創(chuàng)新2.0下的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新業(yè)態(tài)，是知識(shí)社會(huì)創(chuàng)新2.0推動(dòng)下的互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)演進(jìn)及其催生的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新形態(tài)。“互聯(lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實(shí)踐成果，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)形態(tài)不斷地發(fā)生演變，從而帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)體的生命力，為改革、創(chuàng)新、發(fā)展提供廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。互聯(lián)網(wǎng)+”是兩化融合的升級(jí)版，將互聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)前信息化發(fā)展的核心特征提取出來，并與工業(yè)、商業(yè)、金融業(yè)等服務(wù)業(yè)的全面融合，其具體的應(yīng)用包括工業(yè)、金融、商貿(mào)、智慧城市、通信、交通、民生、旅游、醫(yī)療、教育等方面。這個(gè)充滿創(chuàng)新的“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，給相關(guān)的技術(shù)人員帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

本文重點(diǎn)探討了在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代技術(shù)背景下，如何有效把握單片機(jī)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐方法的改革，才能突出培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問題的綜合應(yīng)用能力。

1 單片機(jī)教學(xué)與“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代技術(shù)的特點(diǎn)

《單片機(jī)原理與應(yīng)用》是工科院校相關(guān)專業(yè)的重要的專業(yè)必修課，是一門集電子、計(jì)算機(jī)、語言編程等技術(shù)的應(yīng)用性很強(qiáng)的課程[1-2]。了解單片機(jī)的工作原理，掌握單片機(jī)技術(shù)，將理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn)，成為相關(guān)專業(yè)大學(xué)生的重要任務(wù)[3]。傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)方式，學(xué)生可掌握單片機(jī)的基礎(chǔ)編程方法和接口基本使用，而結(jié)合實(shí)際需求針對(duì)具體功能的單片機(jī)系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)能力還有一定的欠缺。目前的單片機(jī)教學(xué)中，存在著理論課和實(shí)驗(yàn)課結(jié)合力度不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、缺乏時(shí)效性，綜合實(shí)驗(yàn)難以開展，教學(xué)方法陳舊，實(shí)踐教學(xué)重視度不夠，并且實(shí)驗(yàn)手段單一且脫離實(shí)際，對(duì)實(shí)踐操作考核針對(duì)性不強(qiáng)等不足之處。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代對(duì)單片機(jī)或嵌入式教學(xué)改革提供了機(jī)遇與挑戰(zhàn)，并對(duì)單片機(jī)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程體系設(shè)置上都提出新的迫切要求。 “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的技術(shù)載體是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其是物聯(lián)網(wǎng)思維的進(jìn)一步實(shí)踐成果。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的三個(gè)層次包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，其關(guān)鍵技術(shù)都涉及到單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的具體應(yīng)用，這也為單片機(jī)教學(xué)改革提供了很好的教學(xué)題材、研究內(nèi)容、方法探討。將“互聯(lián)網(wǎng)+”的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到“單片機(jī)原理與應(yīng)用”這門以實(shí)踐為主的教學(xué)中，鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合設(shè)計(jì)能力，為學(xué)生將來在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代相關(guān)產(chǎn)業(yè)的就業(yè)提供技術(shù)儲(chǔ)備。

2 教學(xué)內(nèi)容和方法改革

傳統(tǒng)的微機(jī)原理、單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)等相關(guān)課程傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容是8086、51內(nèi)核、ARM7內(nèi)核單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編程序設(shè)計(jì)、中斷技術(shù)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信、存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)、接口系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)等。結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的產(chǎn)業(yè)技術(shù)要求，計(jì)劃將單片機(jī)整個(gè)教學(xué)過程更改為基礎(chǔ)理論研究和實(shí)踐動(dòng)手創(chuàng)造兩個(gè)階段。基礎(chǔ)理論研究階段即采取課堂集中授課的方式完成，其課程包括微機(jī)原理接口與技術(shù)、單片機(jī)原理和嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用三門課程，此三門課具備實(shí)踐為主的特點(diǎn)，需要增加實(shí)驗(yàn)課程的課時(shí)比例，各課程若總課時(shí)設(shè)定為48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)最低要保證16學(xué)時(shí)。同時(shí)結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用在基礎(chǔ)理論研究教學(xué)任務(wù)完成后，增加實(shí)踐動(dòng)手創(chuàng)造必要階段，即在大三大四增加單片機(jī)課程設(shè)計(jì)階段及開展嵌入式短學(xué)期學(xué)習(xí)，特別是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的學(xué)生，開展卓越工程師計(jì)劃，讓學(xué)生進(jìn)公司進(jìn)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，可參與具體的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)。具體教學(xué)內(nèi)容和方法改革如下。

2.1 課堂教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)安排

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的單片機(jī)課程的教學(xué)重點(diǎn)在于如何將單片機(jī)與無線通信的“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)緊密聯(lián)系在一起。單片機(jī)的課程基礎(chǔ)包括C語言、模擬電路、數(shù)字電路等課程，在進(jìn)行單片機(jī)正式授課內(nèi)容前，教學(xué)安排中要學(xué)生對(duì)重點(diǎn)基礎(chǔ)課程內(nèi)容進(jìn)行對(duì)應(yīng)的復(fù)習(xí)。傳統(tǒng)的單片機(jī)課程內(nèi)容一般離不開89C51相關(guān)的內(nèi)容，這里建議單片機(jī)課程的對(duì)象可以采用新型市場上比較熱門的芯片進(jìn)行對(duì)應(yīng)的介紹學(xué)習(xí)，筆者課堂教學(xué)采用意法半導(dǎo)體主控制芯片STM8，總課時(shí)一般設(shè)定在至少48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)至少設(shè)置在16學(xué)時(shí)。32學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)計(jì)劃見表1。此教學(xué)計(jì)劃中只針對(duì)性的講述STM8單片機(jī)常用的匯編指令以及循環(huán)和跳轉(zhuǎn)等匯編語言程序設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)講解單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)和物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握單片機(jī)最小系統(tǒng)以及應(yīng)用設(shè)計(jì)方法的教學(xué)內(nèi)容。

其中，用10學(xué)時(shí)進(jìn)行嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，包括GPRS接口、藍(lán)牙接口、WIFI接口、GPS接口、溫濕度傳感器接口等，并提供給學(xué)生相關(guān)的學(xué)習(xí)資料和調(diào)試源代碼及過程，此過程以學(xué)生自主消化吸收為主。這一部分知識(shí)的掌握好壞程度在后續(xù)的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)階段將得到進(jìn)一步的提高。

2.2 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課時(shí)安排

課程的基本實(shí)驗(yàn)安排是至少16個(gè)學(xué)時(shí)，與32個(gè)學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)穿行，有效提高學(xué)生動(dòng)手能力及學(xué)生學(xué)習(xí)掌握STM8片內(nèi)資源使用及相關(guān)類似單片機(jī)的開發(fā)環(huán)境安裝、開發(fā)工具使用單片機(jī)軟件的編程方法。在實(shí)驗(yàn)過程中，采用STM8單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，實(shí)驗(yàn)2人一組，編程語言采用C語言為主，匯編語言為輔的方式，完成4個(gè)題目的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)題目以及內(nèi)容要求見表2。

這6個(gè)實(shí)驗(yàn)涵蓋了學(xué)習(xí)任何一種單片機(jī)的基本思路和STM8單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)的具體課堂教學(xué)內(nèi)容。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，建議學(xué)生上機(jī)之前對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了解，上機(jī)過程中集中時(shí)間進(jìn)行調(diào)試，在實(shí)驗(yàn)教師的幫助下，學(xué)生了解單片機(jī)的使用方法及掌握單片機(jī)編程知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)其發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力，為后續(xù)的短學(xué)期課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2.3 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和課時(shí)安排

在學(xué)生完成單片機(jī)的課堂教學(xué)以及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，在大二下學(xué)期即可安排短學(xué)期進(jìn)行單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，時(shí)間安排在兩周較好，課程設(shè)計(jì)內(nèi)容為設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整功能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)（這里強(qiáng)調(diào)不局限某種單片機(jī)），學(xué)生2-3人一組，每個(gè)組成員項(xiàng)目分工，最終課程設(shè)計(jì)考核采用現(xiàn)場實(shí)物與PPT答辯的方式，在這個(gè)過程中，每個(gè)小組成員通過查閱論文資料選擇自己小組的設(shè)計(jì)題目，然后題目需有教師確認(rèn)后方能進(jìn)行。學(xué)生整個(gè)過程中，主動(dòng)完成設(shè)計(jì)總體方案、設(shè)計(jì)原理圖與PCB、最后焊接PCB板、硬件調(diào)試、軟件調(diào)試等一系列實(shí)踐相結(jié)合的工作，其中教師需要安排4個(gè)學(xué)時(shí)的答疑時(shí)間給同學(xué)，幫忙解決一些同學(xué)解決不了的問題。在課程設(shè)計(jì)考核過程中，學(xué)生以組為單位匯報(bào)PPT（PPT內(nèi)容必須包括項(xiàng)目進(jìn)行過程中遇到的問題，如何解決的），教師集中評(píng)點(diǎn)，指出各小組設(shè)計(jì)方案中的優(yōu)缺點(diǎn)，給班級(jí)同學(xué)一個(gè)共同交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)作熱情。

該課程設(shè)計(jì)目的是鍛煉學(xué)生動(dòng)手、編程能力，通過該課程設(shè)計(jì)，學(xué)生可理論聯(lián)系實(shí)際，充分了解項(xiàng)目從選題、立項(xiàng)、分析到完成的整體過程。對(duì)于大學(xué)生創(chuàng)新、自學(xué)、動(dòng)手等能力及專業(yè)熱情都有較好的培養(yǎng)，為學(xué)生在后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)和實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)也為學(xué)生參與大學(xué)生國家或省級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽、飛思卡爾大學(xué)生智能車比賽、全國大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等競賽提供有力的技術(shù)保證。基于本課程整體教學(xué)改革實(shí)踐的成果，本校僅在2015年期間，國家級(jí)省級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽、飛思卡爾、物理網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中取得一等獎(jiǎng)共計(jì)5項(xiàng)，其他獎(jiǎng)項(xiàng)若干，也為后續(xù)相關(guān)競賽積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

篇(7)

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動(dòng);單片機(jī);自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）33-0065-02

“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程是一門很重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，把編程語言知識(shí)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電路知識(shí)等綜合在一起，屬于技術(shù)性、工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程。該課程作為電氣工程自動(dòng)化、自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)最重要的核心課程之一，它是“自動(dòng)化”高素質(zhì)復(fù)合技能型人才所需自動(dòng)控制類知識(shí)結(jié)構(gòu)的載體之一，占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。

然而，傳統(tǒng)的“單片機(jī)原理與應(yīng)用”教學(xué)一般以學(xué)科體系為出發(fā)點(diǎn)，注重課程本身的體系結(jié)構(gòu)和前后的邏輯聯(lián)系，理論性很強(qiáng)，但卻忽略了“可學(xué)性”，學(xué)生缺乏明確的目標(biāo)，致使學(xué)生學(xué)得吃力，老師教得辛苦，教學(xué)效果不佳。傳統(tǒng)的“單片機(jī)原理與應(yīng)用”教學(xué)，一般以單片機(jī)的結(jié)構(gòu)為主線，按部就班，先講單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，再講指令和軟件編程，然后是單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展和各種器件的應(yīng)用，最后再講一些實(shí)例。按照此種教學(xué)結(jié)構(gòu)，學(xué)生普遍感到難學(xué)。很多書一開始就提出的總線、地址、寄存器等概念，學(xué)生往往難以理解;到了后面，如果還是延續(xù)以往教材中單片機(jī)的七種尋址方式則更抽象，有很多學(xué)生直到學(xué)完單片機(jī)還不能理解尋址方式究竟是什么意思，為什么需要這么多尋址方式。然后是單片機(jī)指令、111條指令，如果再不分重點(diǎn)，等到指令全部學(xué)完，大部分學(xué)生已對(duì)單片機(jī)望而生畏，開始打退堂鼓了，到了考試時(shí)候，老師也愁，題目出的簡單還怕學(xué)生不會(huì)，至于應(yīng)用能力就更不知道從何談起了。

因此，對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行教學(xué)改革是十分必要的。通過對(duì)教學(xué)理論的深入學(xué)習(xí)和教學(xué)實(shí)踐的摸索，筆者越來越認(rèn)同“興趣是最好的老師”這一看法，而階段性成果是引導(dǎo)教學(xué)、激發(fā)學(xué)生興趣的有效辦法之一。基于此，論文提出“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”這一教學(xué)模式，主要包括以下內(nèi)容：

一、改革課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)，突出課程特點(diǎn)

單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，然而在以往的教學(xué)模式中卻表現(xiàn)為抽象性強(qiáng)、理論要求高、記憶內(nèi)容多的特點(diǎn)，這樣就要求對(duì)選修課程學(xué)生的記憶力、思辯能力和思維靈活性的要求較高，大部分學(xué)生難以掌握，顯然不符合教學(xué)的期望，同單片機(jī)應(yīng)用為王的本質(zhì)相背離，也不符合教學(xué)的特點(diǎn)。單片機(jī)又是一門發(fā)展很快的學(xué)科，大部分教材的教學(xué)語言還是采用“匯編語言”，而實(shí)際情況是在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用過程中，除了特殊的一些行業(yè)外，絕大部分都采用C語言進(jìn)行開發(fā)，匯編的可移植性、復(fù)雜性都限制了應(yīng)用，因此在實(shí)際教學(xué)中也必須開展改革。另外新技術(shù)、新器件不斷涌現(xiàn)，而我國現(xiàn)行的相關(guān)教材中知識(shí)相對(duì)陳舊，很多里面的芯片都已經(jīng)停產(chǎn)。教學(xué)內(nèi)容很少體現(xiàn)單片機(jī)知識(shí)在相關(guān)專業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用，使得學(xué)用脫節(jié)――既未能體現(xiàn)“素質(zhì)教育”的現(xiàn)代教育理念，也沒有體現(xiàn)單片機(jī)針對(duì)各專業(yè)所應(yīng)有的“專業(yè)基礎(chǔ)性”。因此，內(nèi)容上必須改革，補(bǔ)充新的知識(shí)，調(diào)整體系結(jié)構(gòu)。

為了增加學(xué)生的積極性，改革后的單片機(jī)課程內(nèi)容采用模塊、課題、任務(wù)體系結(jié)構(gòu)，將課程劃分為多個(gè)模塊，每一模塊由多個(gè)課題組成，每一課題由一個(gè)或多個(gè)任務(wù)組成，每一任務(wù)由任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)分析、相關(guān)知識(shí)和任務(wù)實(shí)施四個(gè)相互連貫的部分組成。

二、改革教學(xué)內(nèi)容組織方式，提升學(xué)生主動(dòng)性和積極性

開展“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程學(xué)習(xí)方法的研究，為學(xué)生提供有針對(duì)性的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，應(yīng)是教學(xué)改革中亟待加強(qiáng)的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容組織方式改革，這好比是從原先的“C語言”到“C++”的轉(zhuǎn)換，從原先的“順序結(jié)構(gòu)”、流水賬的教學(xué)方式轉(zhuǎn)換為面向任務(wù)的教學(xué)模式，實(shí)際上是一種隨著需求變化自然而然的蛻變。

每次教學(xué)均圍繞一個(gè)任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行各教學(xué)環(huán)節(jié)的組織，以任務(wù)目標(biāo)為主線進(jìn)行各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)的講解。以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為中心，邊講邊學(xué)，邊學(xué)邊練。在實(shí)施過程中，教師和學(xué)生都思路明確，知道本輪教學(xué)的目的是什么，是為什么在服務(wù)，學(xué)生不再是被動(dòng)接受教師的填鴨式灌輸。在教學(xué)過程中，雙方一起對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析，教師教授相關(guān)知識(shí)，在任務(wù)實(shí)施階段開展師生互動(dòng)，在課內(nèi)外利用計(jì)算機(jī)仿真軟件和開發(fā)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證，鼓勵(lì)學(xué)生上講臺(tái)進(jìn)行分析和操作。要求學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)任務(wù)電路和程序進(jìn)行設(shè)計(jì)或修改，培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用電路和程序的設(shè)計(jì)方法，并用提問、作業(yè)等形式來檢查學(xué)習(xí)情況。教師對(duì)學(xué)生存在的疑問進(jìn)行實(shí)時(shí)解答，早發(fā)現(xiàn)早解決，減少將問題帶到學(xué)期結(jié)束的情況，為后續(xù)其他課程的開展提供較好的基礎(chǔ)。

這部分的關(guān)鍵在于教師對(duì)整體內(nèi)容的把握、任務(wù)的設(shè)計(jì)和節(jié)奏的控制。因?yàn)檎憬〉靥帠|南沿海地區(qū)，民營企業(yè)發(fā)展良好，筆者所在的專業(yè)同周邊企業(yè)有著長期良好的校企合作，因此很多教學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)的實(shí)際上是來源于企業(yè)的實(shí)際需求，因此在任務(wù)的設(shè)計(jì)上很接地氣，能體現(xiàn)一般企業(yè)甚至行業(yè)現(xiàn)階段與本課程相關(guān)的大致水平，應(yīng)用性非常強(qiáng)，通過對(duì)橫向項(xiàng)目的提煉和重組，對(duì)照教學(xué)大綱的要求往往能夠設(shè)計(jì)出若干教學(xué)任務(wù)，經(jīng)由系教學(xué)會(huì)議討論后可以確定下來。隨著新的項(xiàng)目開展，逐步替換一些較老的任務(wù)案例，保持有序的更新，這樣學(xué)生也能了解到目前相關(guān)行業(yè)的情況，而不會(huì)出去兩眼一抹黑，特別是某些企業(yè)可能就是他們身邊較好的企業(yè)，能夠在心里得到認(rèn)同，產(chǎn)生共鳴。首先就覺得這門課程對(duì)他有用，接下來就能更好地去了解該任務(wù)設(shè)計(jì)中的前因后果，學(xué)習(xí)如何組織實(shí)施。這一過程，自然而然就提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)而改進(jìn)學(xué)習(xí)效果。

三、改革實(shí)踐性教學(xué)設(shè)計(jì)方式

我們一直強(qiáng)調(diào)“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程的實(shí)踐性強(qiáng)，單片機(jī)的實(shí)踐部分實(shí)質(zhì)上可以表現(xiàn)為兩方面：一方面是對(duì)單片機(jī)編程的實(shí)踐，另一方面是對(duì)單片機(jī)相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐，兩者相輔相成，缺一不可。往往很多單片機(jī)教學(xué)中受限于課時(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，大多只開展前者，而后者的實(shí)訓(xùn)十分欠缺。

為此主要采用兩種方式。首先，考慮到學(xué)生人數(shù)眾多，為了更多學(xué)生受益，引入“Proteus”仿真軟件。該軟件支持51系列和其他主流單片機(jī)，以及相關(guān)的單片機(jī)接口電路，教師提供主要案例，指導(dǎo)學(xué)生開展虛擬實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建出虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，有助于學(xué)生開展課外的學(xué)習(xí)，輔助開展實(shí)踐教學(xué)，作為輔助手段可以讓學(xué)生加強(qiáng)對(duì)單片機(jī)編程的訓(xùn)練;其次，設(shè)計(jì)開發(fā)“自制單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”，以往大學(xué)采購的單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基本上模塊固化，真正實(shí)驗(yàn)的時(shí)候基本不需要對(duì)硬件原理進(jìn)行思考，依據(jù)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)簡單地連接幾根導(dǎo)線就可以了，實(shí)際上對(duì)硬件設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)幫助作用微乎其微。正是認(rèn)識(shí)到了這一不足，自主開發(fā)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)硬件設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)。在具備普通實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)際編程能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組織上采用了靈活的接口形式，所有模塊都是可以拆卸的，為配合單片機(jī)課程教學(xué)中的“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”模式，會(huì)有不同的模塊，這一措施使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇更為合理和豐富，方便開展綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。這些模塊通過統(tǒng)一的接口形式，類似于DCS、PLC等裝置的卡件形式，插入到本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中。模塊并非都是直接可用，有些模塊需要學(xué)生依照原理進(jìn)行組裝，有些需要進(jìn)行焊接，甚至還有一些空白的模塊需要學(xué)生按照任務(wù)的要求，設(shè)計(jì)硬件方案，選擇器件，自行完成功能模塊。因此實(shí)際在一次實(shí)驗(yàn)的開展過程中，不但對(duì)單片機(jī)編程進(jìn)行了實(shí)訓(xùn)，另外對(duì)器件的認(rèn)知、電路的設(shè)計(jì)組裝等都進(jìn)行了培訓(xùn)。由于硬件的差異，軟件程序也是各有區(qū)別，有效避免了從實(shí)驗(yàn)手冊(cè)代碼一抄，實(shí)驗(yàn)完成這一現(xiàn)象，在這幾年的教學(xué)實(shí)踐中通常都能較好地完成。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在課后自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己做實(shí)驗(yàn)，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)也取得了較好的效果。

四、改革考核形式，保障教學(xué)任務(wù)的有效實(shí)施

成績是課程的永恒話題，不論是想自己的能力得到肯定，還是想取得良好的成績問鼎獎(jiǎng)學(xué)金還是其他因素，學(xué)生對(duì)成績還是比較看重的，因此有些教學(xué)如果平時(shí)學(xué)生不主動(dòng)，只要拿住考試的指揮棒，學(xué)生還是會(huì)投入相應(yīng)的精力，但這種方式往往會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)目的是去應(yīng)付考試，甚至作弊。這就需要改革考試方式，避免一考定音。

考核的方式方法和考核的內(nèi)容將直接影響教學(xué)過程的實(shí)施，關(guān)系到教師如何教和學(xué)生如何學(xué)。因此，應(yīng)通過對(duì)考核方式方法的改革來促進(jìn)教學(xué)過程的改革。

本課程以往的考核形式相對(duì)單一，考題側(cè)重于記憶，例如背幾條指令、說幾個(gè)部件的作用、編幾條程序等，導(dǎo)致有的學(xué)生單片機(jī)考試成績很好，但卻不會(huì)實(shí)際運(yùn)用。因此在改革中，注重應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高平時(shí)成績所占的比例。由于課程是“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”，整個(gè)課程下來已經(jīng)有好幾次任務(wù)，一次任務(wù)結(jié)束后對(duì)每位同學(xué)完成的結(jié)果予以記錄和評(píng)分，評(píng)判依據(jù)可以按完成任務(wù)的先后順序、完成的質(zhì)量及學(xué)生表達(dá)能力等方面。記錄結(jié)果由同學(xué)簽字確認(rèn)。考慮到時(shí)間，可以以組為單位進(jìn)行實(shí)訓(xùn)時(shí)，教師還應(yīng)對(duì)每位同學(xué)提出相關(guān)的問題或進(jìn)行單獨(dú)操作，這對(duì)主動(dòng)性差的同學(xué)來說能起到很好的促進(jìn)作用。（平時(shí)作業(yè)就分散在任務(wù)之中）因此平時(shí)的成績也自然而然地給出了，大家對(duì)自己平時(shí)的成績也明了。實(shí)際上到期末考試前，學(xué)生大致能對(duì)自己的成績有一個(gè)初步的定位。教學(xué)實(shí)踐表明，最終的成績同平時(shí)的成績并無太大的變化。通過這一方式的改變，一方面提高了學(xué)生對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)的重視程度，基本杜絕了平時(shí)不努力、考試前臨時(shí)突擊這一現(xiàn)象。最終成績能較好地體現(xiàn)學(xué)生在本課程的學(xué)習(xí)情況，學(xué)習(xí)風(fēng)氣得到了有效的提升。

五、結(jié)語

針對(duì)“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程特點(diǎn)，提出了“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”這一教學(xué)模式，基于此改革課程內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容的組織形式，并對(duì)課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)的形式和內(nèi)容進(jìn)行了變革，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并在這一過程中學(xué)生掌握了實(shí)際的知識(shí)和技能。通過改革考試形式，在一定程度杜絕了大學(xué)課程平時(shí)不努力、考前臨時(shí)突擊這一現(xiàn)象，促使學(xué)生腳踏實(shí)地，對(duì)學(xué)習(xí)成績的提升起到了一定的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙霞，陳永利，栗彥輝.提高“機(jī)電控制”課程授課質(zhì)量的探索與實(shí)踐[J].中國電力教育，2013，（9）：131-132.