高職《通信應用軟件設計》課程改革與實踐

摘要:本文描述了高職《通信應用軟件設計》課程改革與實踐的經驗。在項目式課程教學理念和專業(yè)培養(yǎng)目標的指導下，對原有課程體系進行整合，構成了模塊化的教學內容，建立了“案例教學+項目設計”的教學模式，引入創(chuàng)新理念的教學平臺，開發(fā)了大量教學資料。

關鍵詞:應用軟件;課程改革;項目教學;案例教學;單片機

1引言

隨著家庭寬帶網絡的迅速普及和“三網融合”工作的正式開展，數據通信技術和嵌入式技術在各個領域將得到更廣泛的應用和發(fā)展，產品網絡化、信息化的趨勢對數據通信和嵌入式技術的知識要求越來越高。作為通信領域的工程師，從事基于相關硬件的底層應用軟件的設計和開發(fā)工作，熟悉微控制器的相關技術和通信協議已成為從業(yè)人員必備的基本技能。目前，這個領域的相關知識和技能往往分散在多門課程之中，實踐課時也較為有限，不利于學生綜合應用能力的提高。隨著技術水平的提高，近幾年實驗環(huán)境和教學環(huán)境在軟件和硬件方向都有了較大的改進，相關課程的改革和實踐也就成為提升教學質量而作出的必要嘗試。

2課程體系的改革

2.1教學目標

當前項目式課程教學的理念在高職高專院校中的正在深入推廣，培養(yǎng)學生實踐應用能力和創(chuàng)新精神成為課程改革的目標。本課程受當前技術發(fā)展和教學理念的影響，結合本專業(yè)職業(yè)崗位能力要求和學校實際，確定了教學目標。作為通信專業(yè)的崗位能力課程，課程應培養(yǎng)學生具備計算機編程思想、編程技能及邏輯思維能力，能運用C語言編程來解決崗位工作中實際問題的能力，熟悉嵌入式通信系統設計的基本設計步驟、設計方法，掌握常用硬件接口設計和驅動編寫、協議應用和軟硬件調試的方法等，從而具備基本的基于底層硬件電路和通信協議的應用軟件設計技能，為今后從事相關工作和深入學習打下基礎。

2.2教學內容

在充分調研的基礎上，對《C程序設計》、《單片機原理及接口技術》和部分《數據通信技術》等課程的內容進行了整合。雖然原有課程在內容上有較強的聯系，但在實際課程教學中缺乏融合，使知識的應用性和教學過程設計的可操作性受到限制，降低了學生的學習興趣和應用能力。

本課程以培養(yǎng)學生的應用能力為目標對原有知識進行重構，強調C語言和單片機技術在通信領域的應用，強化數據通信協議的應用，重視實踐應用，放棄了單片機匯編語言等內容。最終，將教學內容整合為編程基礎、硬件基礎、常用資源、通信協議和興趣拓展五個部分。編程基礎內容是C語言編程，以夠用為原則作了取舍，課程所有源程序均使用C語言編寫;硬件基礎包括單片機編程必備的基礎知識、開發(fā)環(huán)境和相關軟件的使用;常用資源涵蓋了常用的內部寄存器使用和中斷系統及外圍接口器件的應用;通信協議則主要基于常用串行通信協議的器件為基礎培養(yǎng)學生基于通信協議進行軟件設計的技能;興趣拓展介紹了另外一些有趣的常用資源，難度不大，適于學生業(yè)余實踐，不列入課堂教學。

在此基礎上，借鑒原有課程的學習規(guī)律，研究課程間知識和技能的關聯，將各部分教學內容組成一個個獨立的軟硬件教學資源模塊，以技術應用順序和復雜度確定模塊順序，再按照資源模塊設計編制教學案例和項目。

3“案例教學+項目設計”教學模式

3.1案例教學

學生在學習新內容時，往往一頭霧水，不知如果下手，需要老師引導把握知識點、重點和難點等關鍵之處。案例教學就是很好的引導方式，經常起到舉一反三的效果。根據課程教學需要，將知識點與實際應用結合起來，設計有針對性、有代表性、難度適中的教學案例，通過分解教學案例，學生可以掌握核心思想和設計步驟，并將知識和技能在新項目設計中應用。從而達到由模仿到自主設計的遷移。

3.2項目設計

模塊化的教學內容能夠適應項目式、任務式的課程教學體系。編制教學項目應采用工程實際和實際生活中的項目，使學生能夠學以致用。教學內容應能滿足崗位工作需要和大綱要求。學生的學習任務應循序漸進，在項目設計時首先完成新資源模塊的學習任務，再進行新的綜合設計。在教學中應突出學生本位的理念，擺脫灌輸的模式，讓學生真正學做一體，提高學習興趣。對教學項目中可能出現的問題要考慮周全，以合適的方式幫助學生解決較困難問題。

3.3基于過程的考核評價體系

本課程采用實踐過程評價與期末考評相結合的評價方式，理論與實踐一體化評價。實踐過程考評的具體考核方法是對平時各項目的設計任務完成情況等級制給分。期末考評是對綜合項目設計的過程進行評價。過程評價重點為學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力及創(chuàng)新能力。實踐過程考評與期末考評各占50%。對于參加各類電子設計比賽的優(yōu)秀作品，通過課程組評審后可作為本課程的期末考評項目。

3.4教學實例

項目X:單位數碼管的顯示設計

4教學資源建設

4.1綜合教學平臺的建設

(1)實驗箱。學院為課程配置了優(yōu)秀的教學實驗箱，實驗箱資源非常豐富，而且采用全開放的模塊化設計，學生進行項目設計時根據需要自主搭建電路，強化了動手能力，加深了對電路的理解。

(2)虛擬平臺。我們使用Proteus和Keil軟件建立了虛擬開發(fā)平臺，目前主要用于電路原理的展示和學生課余創(chuàng)新設計。平臺具有電路原理清楚、顯示直觀生動、操作簡便、設計自由、工具豐富等特點。我們積極引導學生課余利用這個平臺，自主搭建創(chuàng)新電路，培養(yǎng)學習興趣，提高動手實踐能力。

(3)網絡投影。在教學中引入攝像頭和電子多媒體教室，對實驗箱和元器件投影并進行局域網廣播，使教學演示更加形象、直觀。學生只要關注面前的電腦屏幕，學習過程更加清晰，感受更加直觀強烈，容易增強學生的學習興趣，同時減輕教師在課堂上表現抽象事物的壓力。此外，電子教室方便教學管理(如電腦管理，布置和收繳作業(yè)等)，同時也容易了解學生的學習過程，整體把握教學進度。

4.2教學資料的建設

(1)教學案例和項目開發(fā)。課程骨干教師對相關行業(yè)長期作調研，了解實際工作崗位中課程知識和技能的應用，針對通信專業(yè)高職學生的實際教學需求，不斷開發(fā)教學案例和項目，并完成了相關電路原理圖設計、虛擬仿真設計和程序編寫工作。隨時修正原有案例的不足之處，更深入的研究和探討教學的實施過程，以使課程趨于完善。

(2)教材編寫。在前面大量工作的基礎上，本著項目式教學方式、學做一體、構設工作環(huán)境、降低入門門檻、強化知識的應用、著重培養(yǎng)學生的學習興趣和實踐技能的理念，我們課程組開發(fā)了自編教材。針對本專業(yè)的需求和技術的發(fā)展，我們將對教材和教學內容不斷更新和改進，以適應實際需求。

(3)其它資料。課程組開發(fā)了電子教案和課件、部分教學視頻和一些課外學習資料，收集了常用軟件和眾多芯片手冊。

5結束語

本課程經過一個教學周期的課改實踐，其趣味性、實用性和創(chuàng)新性受到了學生的歡迎，學生的應用能力顯著提高，取得了良好的教學效果。不過，課程改革是一個很大的工程，課程還存在很多不足，只有不斷深入、不斷改進，才能實現提升學生實踐能力和創(chuàng)新精神的目標。

參考文獻:

[1] 彭偉.單片機C語言程序設計實訓100例——基于8051+Proteus仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社，2009.

[2] 郭天祥.新概念51單片機C語言教程.北京:電子工業(yè)出版社，2009

[3] 葉健華，黎 峰. “項目驅動+案例教學”模式在C語言教學中的應用[J]. 濟南職業(yè)學院學報， 2009， (3):18~23.

作者簡介:

黃先棟(1980-)，男，江蘇沛縣人，講師，研究方向:嵌入式系統。