技工院校單片機原理與應用技術一體化課題研究

微型計算機，尤其是單片機技術給現(xiàn)代工業(yè)測控技術領域帶來了一次新的革命。目前，單片機正以其高可靠性、高性價比，在工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能儀器儀表等諸多領域得到極為廣泛的應用。單片機技術在大中專院校中也已普及，掌握其基本的應用技術也成為職業(yè)院校學生必備的一項技能。本文針對技工院校學生的實際情況，對在單片機教學過程中采取的一體化課題教學法進行簡單的闡述。

一 關于技工院校的學生

技工院校的學生動手能力較為出色，但理論基礎較為薄弱。正因如此，在學習一些理論性、技術性較強的課程時，往往較為困難，同時教師也感覺很難對他們進行詳細、深入的講授。為此，大多數(shù)的人都認為技工院校的學生只能“做”而無法“想”和“創(chuàng)”。本文主要闡述單片機一體化教學過程中采取的任務驅動課題化教學法的研究與建立，讓學生從生活中選材，在課堂中升華，由實踐中創(chuàng)新。

二 關于一體化課程

一體化課程是將理論教學和實踐學習結合成一體的課程。它的核心特征是“理論學習與實踐學習相結合，促進學生認知能力發(fā)展與建立職業(yè)認同感相結合，科學性與實用性相結合，符合職業(yè)能力發(fā)展規(guī)律與遵循技術、社會規(guī)范相結合，學校教學與企業(yè)實踐相結合”，學生通過對技術工作的任務、過程和環(huán)境所進行的整體化感悟與反思，實現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀學習的統(tǒng)一。一體化課程的表現(xiàn)形式是學習領域，它針對一個專業(yè)的典型工作任務。一門學習領域課程由若干學習情境組成。學習情境是用于學習的“情形”和“環(huán)境”，常表現(xiàn)為綜合性的學習任務。

三 關于單片機原理與應用技術課程

1．課程性質

單片機原理與應用技術是電工電子專業(yè)、工業(yè)電氣自動化專業(yè)的必修課，是集單片機組成原理、指令系統(tǒng)、軟件設計、串行通訊、接口技術與應用為一體的課程，具有較強的理論性和鮮明的實踐性。單片微機是測量與控制儀表、控制系統(tǒng)的核心部件，軟件設計方法是其“心臟”。學生通過本課程的學習，熟悉單片微機的指令系統(tǒng)，掌握指令尋址方式，具有單片微機編程設計和調試程序的能力，掌握可編程接口芯片的應用方法，單片微機應用系統(tǒng)的硬件電路的設計方法，初步掌握C51編程與調試的方法，為單片機綜合實驗設計和后續(xù)的專業(yè)課程與實踐教學環(huán)節(jié)學習打下堅實的理論與應用基礎。

2．課程設計思路

本課程標準以就業(yè)為導向，根據(jù)行業(yè)專家對本專業(yè)所涵蓋的崗位群進行任務和職業(yè)能力分析。確定本課程的教學內(nèi)容。本課程以技能訓練為主，做學一體化，讓學生在操作中強化理論知識的理解。本課程將教學活動分解成若干課題，以課題為單位組織教學，培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力，滿足學生職業(yè)生涯發(fā)展的需要。

3．教學目標

通過一體化教學，讓學生掌握單片機原理與應用相關理論知識，能完成本專業(yè)相關崗位的工作任務，具有誠實、守信、善于溝通和合作的品質，樹立環(huán)保、節(jié)能、安全意識，為發(fā)展職業(yè)能力奠定良好的基礎。

4．課程內(nèi)容及要求

第一，課程內(nèi)容。單片機原理與應用技術中的課程內(nèi)容按照一體化任務驅動型的思路，分為基礎篇和提高篇兩個部分。通過這兩部分的學習，使學生重點學習單片機的硬件知識、編程及仿真軟件的使用，以及常用的基本指令、延時程序的計算與編寫、顯示模塊、聲音模塊、中斷知識、定時與計數(shù)、無線傳輸?shù)戎R。

基礎篇的課題包括：單片機硬件介紹，PROTEUS仿真軟件及KeilC編程軟件；單燈控制（課題：單燈常亮、延時、閃爍）；流水燈控制（課題：廣告燈設計）；蜂鳴器及繼電器控制（課題：簡易報警器設計）；數(shù)碼管靜態(tài)顯示控制（課題：加減法計算器設計）；按鍵控制（課題：4路數(shù)顯搶答器設計）中斷控制（課題：急控交通系統(tǒng)設計）；定時計數(shù)器（課題：0～99計數(shù)器的設計）提高篇的課題包括：矩陣鍵盤的應用；數(shù)碼管動態(tài)顯示；串行口的應用；DS18B20溫度傳感器的應用；1602字符型LCD的應用；12864點陣型LCD的應用；紅外遙控解碼的應用；DS1302時鐘芯片的應用；步進電機直流電機的應用九個部分。

第二，知識結構。本課程需要掌握的理論知識主要包括單片機原理與應用、模擬電子和數(shù)字電子技術的相關知識。通過一個個完整的課題來學習單片機軟、硬件知識，其內(nèi)容可分為硬件設計和軟件編程。通過理實一體化的學習，使學生的知識內(nèi)容與體系呈現(xiàn)模塊化與系統(tǒng)化，掌握了獨立設計電路，并編寫程序，調試、加工的各項工藝要求，達到培養(yǎng)人才的目的。

第三，教學要求。在教學過程中，應立足于加強學生實際操作能力的培養(yǎng)，采用課題教學、任務引領的方法，提高學生學習興趣，激發(fā)學生的成就感。本課程教學的關鍵是開展以產(chǎn)品為載體的現(xiàn)場教學。在教學過程中，教師示范和學生分組操作訓練要互動，學生提問與教師解答、指導有機結合。讓學生在教與學過程中，認識電子產(chǎn)品，掌握關鍵的理論知識，提高操作技能水平。在教學過程中，要創(chuàng)設工作情境，緊密結合職業(yè)技能證書的考核要求，加強操作訓練，使學生掌握數(shù)字電子技術，提高學生的崗位適應能力。教學過程中教師應積極引導學生提升職業(yè)素養(yǎng)，提高職業(yè)道德。

通過單片機原理與應用技術一體化課程的研究，使學生在學習過程中充分發(fā)揮其主觀能動性，真正實現(xiàn)學生學以致用的目的，為技工院校一體化教學研究與單片機課程教學體系改革奠定基本方向。

〔責任編輯：李錦雯〕