淺談高職院校單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)新體系的構(gòu)建

【摘要】從高職院校單片機(jī)技術(shù)課程建設(shè)和改革出發(fā)，針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)探索新的教學(xué)模式以及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)機(jī)制，突出教學(xué)中學(xué)生的主體和中心地位。通過(guò)單片機(jī)技術(shù)課程體系的構(gòu)建，闡述了課程改革的效果與特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)技術(shù)；高職院校；教學(xué)改革

1.引言

單片機(jī)技術(shù)課程是電子、電信、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課程。傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，高職學(xué)生普遍反映概念繁多，原理難懂，學(xué)習(xí)難度大。內(nèi)容和方式皆不能適應(yīng)職業(yè)教育新形勢(shì)的要求。單片機(jī)技術(shù)課程的特點(diǎn)是其內(nèi)容多，涉及的知識(shí)面廣。學(xué)生不可能對(duì)所有的涉及的知識(shí)點(diǎn)都進(jìn)行實(shí)踐性實(shí)現(xiàn)，大量的項(xiàng)目必須經(jīng)過(guò)軟件仿真技術(shù)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證。

2.傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)模式較為固定，即以課堂與實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行硬件和軟件知識(shí)講解介紹。生動(dòng)、直觀的實(shí)物等輔助教學(xué)手段較為缺乏，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。實(shí)踐教學(xué)形式較單一，多以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)且多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力不足。教學(xué)內(nèi)容較為陳舊，單片機(jī)技術(shù)程序設(shè)計(jì)以往多以匯編語(yǔ)言為主。然而匯編語(yǔ)言是低級(jí)語(yǔ)言，僅是機(jī)器指令的簡(jiǎn)單符號(hào)化，其相比較高級(jí)語(yǔ)言操作較繁雜，即要求學(xué)生硬件基礎(chǔ)知識(shí)掌握要好。現(xiàn)單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)多采用C語(yǔ)言進(jìn)行編程、引入仿真編譯軟件，其更符合單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.教學(xué)新體系的構(gòu)建

3.1 多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引進(jìn)

單片機(jī)技術(shù)課程的綜合性，其知識(shí)點(diǎn)的廣泛性決定單一的教學(xué)方法并不能適合的特點(diǎn)與現(xiàn)狀。近年來(lái)，多媒體技術(shù)的應(yīng)用使得教學(xué)方式發(fā)生了極大的改變，改變了傳統(tǒng)的以課堂為主，教師為中心的教學(xué)模式。多媒體教學(xué)方法就是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和現(xiàn)代教學(xué)方法進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，集文字、圖片、聲音、視頻等各種信息于一體，教學(xué)更加形象、直觀和生動(dòng)。

單片機(jī)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)僅僅局限于課堂時(shí)間是完全不夠的，必須經(jīng)過(guò)大量的課余學(xué)習(xí)。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交流論壇，疑難答疑中心，討論區(qū)域等。通過(guò)豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，了解當(dāng)前有關(guān)單片機(jī)的新資訊、新技術(shù)、新信息和相關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容。

3.2 C語(yǔ)言編程教學(xué)、開(kāi)發(fā)工具Keil C51教學(xué)、Proteus仿真軟件教學(xué)的引入

由于C語(yǔ)言的可讀性、可維護(hù)性好，便于維護(hù)和調(diào)試以及代碼重用和移植等。引人標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言在單片機(jī)技術(shù)課程的教學(xué)對(duì)學(xué)生后期進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)有相當(dāng)大的益處。

引入單片機(jī)最常用的開(kāi)發(fā)工具Keil C51教學(xué)；隨著單片機(jī)的性能不斷提高，其編譯調(diào)試工具也在不斷完善。在單片機(jī)的學(xué)習(xí)中，開(kāi)發(fā)工具的使用是必不可少的。Keil C51軟件集編輯，編譯于一體，支持匯編和C語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用，提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面，可更新升級(jí)。

Proteus軟件是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)。在編譯方面，它也支持IAR，KEIL和MPLAB等多種編譯器，是目前最好的單片機(jī)及外圍器件的設(shè)計(jì)工具。因此，利用Proteus設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的原理圖，用Keil來(lái)完成C語(yǔ)言程序的編輯、編譯。在教學(xué)的過(guò)程中，可采用虛擬項(xiàng)目教學(xué)法，老師可以將Proteus和Keil建立的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搬到課堂上，能夠?qū)?shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)融為一體，從而讓教學(xué)的效果得到提高。

3.3 虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立

單片機(jī)技術(shù)課程是一門(mén)實(shí)踐性的課程，其實(shí)踐教學(xué)是單片機(jī)教學(xué)中不可缺少的重要部分。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以驗(yàn)證性為主，大多采用實(shí)驗(yàn)箱的做法，其弊端在于：電路模塊較固定，可選做的實(shí)驗(yàn)題目較少，且題目陳舊老套，不能實(shí)時(shí)更新，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展更新。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)可采用Proteus建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，由于是軟件仿真，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選取方面有較大余地，單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)線路的搭建也變得靈活多變，可有效降低實(shí)驗(yàn)成本，縮短了實(shí)驗(yàn)周期，延伸了實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵，極大地滿足了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的需求，使學(xué)生不需硬件支持也能完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

4.課程改革效果

通過(guò)大量的教學(xué)研究與改革探索，以及成果的應(yīng)用和實(shí)踐，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法和手段也進(jìn)行了更新，建立了適合新發(fā)展要求的單片機(jī)技術(shù)課程體系。

4.1 實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)方式、手段的融合

單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的綜合性，必須進(jìn)行多學(xué)科知識(shí)的串聯(lián)，利用現(xiàn)代多媒體、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)適時(shí)改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，發(fā)揮教師團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)教學(xué)大綱的制作、修訂工作。

4.2 構(gòu)建了單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容新體系

按照前瞻性、發(fā)展性、開(kāi)放性和創(chuàng)新性相結(jié)合的原則，合理地設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，對(duì)原先的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選、優(yōu)化，研究適合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的課程體系，全面培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)意識(shí)、實(shí)踐技能、系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力、分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力和職業(yè)意識(shí)。及時(shí)引入新技術(shù)、新科技充實(shí)到教學(xué)中。

4.3 實(shí)現(xiàn)了虛擬教學(xué)模式

單片機(jī)技術(shù)課程是一門(mén)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。大量的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目受各種因素影響，不能一一具體實(shí)現(xiàn)。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)，增加了教學(xué)的仿真性，實(shí)訓(xùn)性、趣味性，啟迪了學(xué)生的思維、培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。

5.結(jié)語(yǔ)

在單片機(jī)技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中構(gòu)建新的體系，從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式進(jìn)行了創(chuàng)新，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了其內(nèi)驅(qū)力，開(kāi)闊了其視野，其學(xué)習(xí)的深度和寬度得到了提升。同時(shí)，新的課程體系的構(gòu)建對(duì)教師也提出了較高的要求，教師的專(zhuān)業(yè)水平也需要不斷地進(jìn)行提升。如何適應(yīng)新形勢(shì)教學(xué)的新要求，適應(yīng)社會(huì)對(duì)單片機(jī)技術(shù)人才的要求。這都需要我們不斷進(jìn)行摸索和改進(jìn)，力爭(zhēng)達(dá)到更好的效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]李芳，李家慶.基于Proteus+Keil的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2009（4）：78.

作者簡(jiǎn)介：

程國(guó)旺，工學(xué)碩士，研究方向：機(jī)械電子、電氣自動(dòng)化技術(shù)。

李金生，工學(xué)碩士，研究方向：電子信息技術(shù)。