開放性“單片機技術(shù)”課程建設探討

張 暉

（南通航運職業(yè)技術(shù)學院 機電系，江蘇 南通 226010）

0 引言

計算機的應用和網(wǎng)絡的普及，使得學生的學習方式和習慣也隨之改變，人們已越來越習慣采用互聯(lián)網(wǎng)查閱資料和學習，利用互聯(lián)網(wǎng)進行教學將是今后教育發(fā)展的方向。網(wǎng)絡的豐富性、方便性和快捷性是其他學習方式所無法比擬的。自2011年起，教育部也陸續(xù)發(fā)布了多項文件，明確了以提高質(zhì)量為核心的內(nèi)涵發(fā)展是目前高等教育的發(fā)展方向，其中一項重要的措施建設精品開放課程等優(yōu)質(zhì)教育資源，供高校學生和社會學員自主學習。[1]

在信息化的社會中，學生已經(jīng)能夠利用網(wǎng)絡接收信息和知識，了解技術(shù)發(fā)展的熱點和動態(tài)，而教師需做的就是將課程從教室延伸到網(wǎng)絡，在紛繁復雜的眾多信息中，給學生提供正確的方向和指導，進一步提高學生學習興趣和學習能力。本文將以“單片機技術(shù)”課程的建設為例，探討開放課程的建設思路和措施。[2]

1 “單片機技術(shù)”課程特點

（1）普遍性。單片機作為工業(yè)控制領域及民用生活中常用的一種控制器，其相關課程也是目前工科學校普遍開設的一門課程，涉及的專業(yè)有機電一體化、電氣自動化、應用電子技術(shù)等多個專業(yè)，幾乎涵蓋各行各業(yè)。單片機應用覆蓋范圍廣，因此無論是?？七€是本科，其相關課程都是一門非常重要的專業(yè)課。

（2）抽象性。單片機是一塊集成電路，在學習過程中，首先要了解單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而該內(nèi)部結(jié)構(gòu)是看不見摸不著的，只能靠抽象思維去理解和想象，因此需要學員有較好的抽象思維能力。

（3）綜合性。單獨的一塊單片機是不能工作的，必須將單片機與其他外圍電路和芯片組成一個控制電路板，才能夠發(fā)揮其巨大的作用。在學習單片機的時候，需要學生具有良好的電路基礎，對模擬電路、數(shù)字電路比較熟悉，能夠進行簡單的電路設計。由于單片機需要通過電路板才能夠工作，因此除了掌握電路原理圖設計外，學員還需具有PCB的設計能力，能夠熟練運用Protel或Altium Designer軟件，掌握PCB的設計規(guī)則和方法。另外，單片機運行的時候需要編寫程序，因此學員還必須具備程序的編寫能力，能夠利用C語言進行單片機控制系統(tǒng)程序的開發(fā)編寫工作。因此，單片機課程是一門綜合性很強的課程。[3]

（4）引導性。目前大多數(shù)學校單片機課程選用的都是51系列單片機。該系列單片機具有結(jié)構(gòu)典型、簡單易學的特點，是一款入門型的單片機。51單片機是微處理器大家族的一員，如果學員對單片機技術(shù)比較感興趣，那么他還可以繼續(xù)學習AVR、PIC等其他類型的單片機，進而學習ARM、DSP等嵌入性系統(tǒng)的開發(fā)和設計，可以將單片機和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)作為以后從事工作的重要方向。因此，該課程對學員以后從事的職業(yè)具有重要引導作用。

2 課程建設思路

傳統(tǒng)的單片機課程，在教學時采用的是課堂講授和實驗室做實驗的方法，這種方法很難吸引學生的學習興趣。隨著高職教育改革的深入，項目任務式教學、情境教學等方法的逐漸推廣，單片機的教學也引入了Proteus等仿真軟件，課程的靈活性、開放性得到很大提高。學生一邊學習，一邊通過仿真軟件進行練習，也提高了其學習興趣，設計與編程能力也大幅增強。但對一些對本課程感興趣的同學而言，課堂的教學內(nèi)容還是遠遠不夠的。所以，教師要趁著學生對單片機技術(shù)還比較感興趣的時候，對他們進行適當?shù)囊龑?，把這部分學生引到嵌入式系統(tǒng)的這條路上來，而這種引導僅靠課堂是遠遠不夠的，還需要建設資源豐富、內(nèi)容眾多、條理清晰的開放課程。“單片機技術(shù)”開放課程的總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 “單片機技術(shù)”開放課程總體架構(gòu)

3 課程建設內(nèi)容

3.1 教材建設

隨著近年教學改革的深入，任務驅(qū)動的教學模式已經(jīng)得到了廣泛的認同，課程教材也由傳統(tǒng)教材往項目教材轉(zhuǎn)變。但由于課堂教學時間有限，許多教學項目和任務在課堂無法完成。因此可以通過開放課程平臺，在網(wǎng)絡中完成課程的部分內(nèi)容學習，在教材編寫過程中就應該注意到這一點，教材與開放課程平臺要配套起來。課程教學與模式安排如表1所示。

表1 單片機技術(shù)開放課程教學內(nèi)容與模式安排

3.2 實訓室建設

實訓室是高職教育的一個重要場所。根據(jù)在“做中學，學中做”的職業(yè)教育理念，高職教育中涉及到的專業(yè)課程，盡量要安排在實訓室進行上課。以往的單片機實訓室，以實驗箱和實驗臺為主，實訓項目都是封閉的，開放課程在實訓室建設上也要注重開放性，實訓設備要能讓學生自己動手組裝調(diào)試，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力。

我們建議摒棄傳統(tǒng)實驗實訓設備，單片機實訓室兩人一組，每組配電腦一臺，安裝Proteus軟件，實驗開發(fā)板一個，內(nèi)熱式電烙鐵一只，面包板及相關元器件一套，萬用板及相關元器件一套。教師通過Proteus進行教學，學生在訓練時可用面包板快速搭試電路。在課程結(jié)束前，可用萬用板自己設計焊接完成一個項目，通過這樣的訓練，學生能夠快速掌握單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程，并能夠充分調(diào)動學生的學習興趣。

3.3 教學團隊建設

開放課程的建設不能僅僅依靠一兩個人來完成，要依靠集體的的智慧和力量，因此教學團隊在課程建設中就顯得非常重要。在教學團隊的人員組成中，除了院系的專業(yè)課相關老師外，最好能有企業(yè)里的工程師參與進來，這樣可以使教學項目更符合企業(yè)的實際需要。

3.4 網(wǎng)站平臺建設

開放課程的學習平臺是網(wǎng)絡，要做到學員在任何地方都能夠通過網(wǎng)絡來進行課程的學習和交流。因此，網(wǎng)站平臺的建設也是課程建設的一個重要組成部分。不同于以往精品課程的網(wǎng)站，開放課程的網(wǎng)站要具備實時更新和互動的能力，教師可以經(jīng)常將最新的教學資料、資源傳到網(wǎng)上，可以在網(wǎng)絡上布置學習任務，學員可以通過學習論壇與其他學員、老師進行相互的學習交流。所以網(wǎng)絡平臺要建成動態(tài)的，具有后臺管理的功能。[4]

4 結(jié)束語

開放課程的建設是現(xiàn)代教育理念和現(xiàn)代教育技術(shù)手段的一種應用?！伴_放”不僅僅是教育技術(shù)手段的開放，更重要的是教育理念的開放。作為一名教師，要時刻以學生為本，從如何更好地培養(yǎng)高技能高層次的人才出發(fā)，從課程建設做起，認真學習領會高職教育的最新發(fā)展動態(tài)，踏踏實實地做好課程建設工作。

[1]冷國華,邵曉陽,束鎖平.高職高專精品課程可持續(xù)發(fā)展研究[J].鎮(zhèn)江高專學報,2013(1):98-102.

[2]田少煦,李陵,劉運祥.基于現(xiàn)代教育技術(shù)的精品課程建設模式研究[J].中國電化教育,2011(12):89-93.

[3]周葆華,張群,操璟璟.“環(huán)境學”精品開放課程建設的認識與實踐[J].安慶師范學院學報(自然科學版),2012(4):120-122.

[4]鄧永輝.對國家精品開放課程的認識[J].黑龍江教育學院學報,2013(6):48-49.