淺談單片機課程教學(xué)改革——以陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院建設(shè)國家骨干高等職業(yè)院校為背景

王 宇

（陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 西安,710100）

1 單片機現(xiàn)狀

單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機械了。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。

單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇：

（1）智能儀器,單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設(shè)備（電壓表、功率計，示波器，各種分析儀）。

（2）工業(yè)控制,單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強、擴展靈活和使用方便等優(yōu)點，用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號檢測系統(tǒng)、無線感知系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、機器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。

（3）家用電器,家用電器廣泛采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備和白色家電等。

（4）網(wǎng)絡(luò)和通信,現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。

（5）設(shè)備領(lǐng)域,單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。

2 高職院校單片機教學(xué)存在的問題

單片機是一門應(yīng)用性和實踐性都非常強的課程，要求有較強的動手能力和分析設(shè)計能力。目前單片機課程主要以理論講授為主，但是因為這門課程的應(yīng)用性非常強，它要將前面所學(xué)的基礎(chǔ)課程綜合應(yīng)用，所以理論學(xué)習(xí)的難度是比較大的。在理論學(xué)習(xí)難度較大的基礎(chǔ)上，實踐課所占比例又相對較小，導(dǎo)致學(xué)生對這門課程的興趣下降，學(xué)習(xí)效果不是很理想。但是如果一味提高實踐課比例，也不是一種很好的方法。因為單片機是一門綜合應(yīng)用課程，對前續(xù)課程有很高的要求。它不但需要電路分析﹑模擬電子技術(shù)﹑數(shù)字電子技術(shù)等硬件課程的支持，還要求學(xué)生有一定的編程能力，也就是軟件課程。目前單片機的軟件編程不是匯編語言就是C語言，無論哪種語言，本身學(xué)習(xí)難度就比較大，更不要說和電學(xué)綜合起來進行設(shè)計開發(fā)了。綜上所述，高職院校單片機課程教學(xué)改革勢在必行。

3 單片機課程教學(xué)改革的依據(jù)

單片機課程是一門實用性強、應(yīng)用面廣，將計算機技術(shù)與電子技術(shù)緊密結(jié)合、硬件與軟件相聯(lián)系的綜合性專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論與實踐并重的計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課程，是電子信息工程專業(yè)的核心課程，為從事嵌入式的中小企業(yè)培養(yǎng)具有單片機應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計、分析、調(diào)試和制作能力的實踐型人才，對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成起到主要的支撐作用。

二十一世紀是信息化的世紀，國家“十二五”規(guī)劃明確要求全面提高信息化水平。電子信息產(chǎn)業(yè)是陜西支柱產(chǎn)業(yè)之一，省政府決定在“十二五”期間將以信息化帶動工業(yè)化，建設(shè)國內(nèi)一流信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)高地。目前，西安市已經(jīng)匯集了電子信息企業(yè)1000多家，形成了以中興、華為、海天天線、彩虹資訊、威世、英飛凌等龍頭企業(yè)為核心，科耐特、華晶電子、華山半導(dǎo)體等一大批中小科技企業(yè)為支撐的產(chǎn)業(yè)集群。2012年被稱為“改革開放后中西部地區(qū)最大的外資項目”總投資約為300億美元的三星電子閃存芯片落戶西安，三星項目和配套企業(yè)的落戶，將提供近2萬個就業(yè)機會。這些電子信息企業(yè)的發(fā)展，同時又會帶動一批相關(guān)的服務(wù)配套企業(yè)的發(fā)展，如電子元器件、配件生產(chǎn)、產(chǎn)品的售后安裝、維護、維修等，形成一個龐大的電子信息產(chǎn)業(yè)鏈。

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和IT技術(shù)向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的不斷滲透，社會對單片機技術(shù)人才的需求持續(xù)增長，要求不斷提高，教育部關(guān)于緊缺人才的報告稱，全國嵌入式專業(yè)人才的需求大約每年在100萬人左右。因此加快專業(yè)改革，盡快培養(yǎng)出社會需要的高端技能型人才，是市場經(jīng)濟發(fā)展的必然結(jié)果。

4 單片機課程教學(xué)改革的理念與思路

依托城鎮(zhèn)化職教集團，在計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)校企合作工作指導(dǎo)委員會、專業(yè)建設(shè)工作指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)下，對單片機工作崗位進行調(diào)研，分析崗位能力。同時按照職業(yè)崗位標準，基于工作過程確立典型工作任務(wù)、歸納行動領(lǐng)域。根據(jù)行動領(lǐng)域知識、能力和素質(zhì)要求，將行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域，同時融合職業(yè)資格相應(yīng)的知識和能力的內(nèi)容，形成工作過程系統(tǒng)化課程體系。依據(jù)國家行業(yè)職業(yè)標準和崗位能力需求，制定課程標準，突出職業(yè)能力和素質(zhì)培養(yǎng)。

以單片機技術(shù)所對應(yīng)的典型工作任務(wù)分析完成工作任務(wù)的流程以及所必須的知識和技能，在此基礎(chǔ)上設(shè)計教學(xué)情境、確定教學(xué)環(huán)節(jié)，利用“教、學(xué)、做”一體化實訓(xùn)室實施教學(xué)，使學(xué)習(xí)內(nèi)容盡可能仿真生產(chǎn)實際，提高學(xué)生的實際動手能力，讓學(xué)生在實踐中學(xué)、在實踐中做，掌握完成工作任務(wù)所必須的理論知識，達到企業(yè)所需的技能要求。

5 單片機課程教學(xué)改革的步驟

通過對我院單片機課程的教學(xué)特點進行分析，將單片機課程教學(xué)改革分為以下四個步驟：

1)以就業(yè)為導(dǎo)向，完善單片機課程建設(shè)規(guī)劃方案；

2)在課程建設(shè)規(guī)劃方案完成的基礎(chǔ)上，對理論教學(xué)方法和教學(xué)手段進行改革；

3)在課程建設(shè)規(guī)劃方案完成的基礎(chǔ)上，對實踐課程教學(xué)方法和教學(xué)手段進行改革；

4)通過國家骨干高職院校建設(shè),最終構(gòu)建具有特色的項目式教學(xué)體系。

6 結(jié)語

當今單片機控制技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域。高職院校的培養(yǎng)目標就是為社會培養(yǎng)應(yīng)用型人才， 因此傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)高職院校的單片機教學(xué)。要使學(xué)生能真正自覺、自愿、主動地學(xué)習(xí)單片機，必須要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式。只要不斷改進教學(xué)方法、豐富教學(xué)手段，加強實踐能力的培養(yǎng)， 注重理論聯(lián)系實際，就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得較好的教學(xué)效果。

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