高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)改革分析

于秀娜

摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程教學(xué)是高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的重要學(xué)科，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)時(shí)電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生在校實(shí)習(xí)期間必須完成的一項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)。但是目前一些高職院校的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)過(guò)于形式化，對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力和整體動(dòng)手能力是極為不利的，需要不斷的改革和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)；單片機(jī)課程；高職；教學(xué)改革

0 引言

高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心課程是《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》，主要教學(xué)目標(biāo)是為了提高學(xué)生對(duì)電氣控制裝置的硬件電路設(shè)計(jì)和制作能力、程序設(shè)計(jì)能力和程序調(diào)試能力。但是在實(shí)際教學(xué)中，電氣自動(dòng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)單片機(jī)程序設(shè)計(jì)能力還比較薄弱，尤其是對(duì)軟件的設(shè)計(jì)，很多學(xué)生甚至無(wú)從下手。本文就通過(guò)采取比較項(xiàng)目教學(xué)法、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)的改革和創(chuàng)新。

1 明確教學(xué)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的改革

明確和完善教學(xué)目標(biāo)是高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)改革的前提，一切教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)都是在教學(xué)目標(biāo)的指引下完成的[1]。教學(xué)在設(shè)置單片機(jī)教學(xué)目標(biāo)是可以分入門(mén)、初級(jí)和中級(jí)三個(gè)層次進(jìn)行尊重學(xué)生的個(gè)體差異，提高了教學(xué)質(zhì)量，具體如下。

（1）入門(mén)目標(biāo)。該層次是最低層次的教學(xué)目標(biāo)，主要針對(duì)于剛剛?cè)雽W(xué)或者能力較差的學(xué)生，要求學(xué)生要了解和基本掌握單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)、開(kāi)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和基本的設(shè)計(jì)思路。學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生要能完成對(duì)企業(yè)技術(shù)人員的輔助性工作。

（2）初級(jí)目標(biāo)。學(xué)生要基本了解單片機(jī)常用功能模塊的用途，掌握單片機(jī)系統(tǒng)的常用界面操作技術(shù)，理解單片機(jī)系統(tǒng)的電路原理圖和方框圖。學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生要能獨(dú)自完成模仿性編程，劇本初步程序設(shè)計(jì)的能力，要能在已有產(chǎn)品上，進(jìn)行改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)新功能。

（3）中級(jí)目標(biāo)。該階段的學(xué)生必須要能完成對(duì)硬件的設(shè)計(jì)，具有一定的編程和調(diào)試程序的能力，能在熟練掌握單片機(jī)常用模塊工作原理的基礎(chǔ)上，幫助工程師現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。

2 實(shí)施比較項(xiàng)目教學(xué)法，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的改革

高職電氣自動(dòng)技術(shù)專(zhuān)業(yè)一般分為電子類(lèi)和電氣類(lèi)兩類(lèi)專(zhuān)業(yè)，項(xiàng)目教學(xué)法在高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用并不稀奇，甚至應(yīng)用的較為普遍。但是問(wèn)題是傳統(tǒng)的項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生而言比較合適，卻并不適合電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)。主要因該專(zhuān)業(yè)的單片機(jī)課程項(xiàng)目載體多為電子類(lèi)項(xiàng)目，如籃球比賽計(jì)時(shí)計(jì)分器、數(shù)字電子時(shí)鐘、六位密碼鎖等[3]。對(duì)此，教師在實(shí)際教學(xué)中，可以改革項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容，將電子產(chǎn)品的項(xiàng)目載體轉(zhuǎn)換為電氣茶農(nóng)，如將“PLC應(yīng)用技術(shù)”、“工廠電氣控制”中的項(xiàng)目轉(zhuǎn)變成“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”的課程項(xiàng)目。在理實(shí)一體化教室中，教學(xué)可以采用比較項(xiàng)目教學(xué)法，即將每個(gè)項(xiàng)目的任務(wù)和模塊與前導(dǎo)課程的對(duì)應(yīng)項(xiàng)目進(jìn)行比較。

在“交流電機(jī)Y-△的單片機(jī)控制”項(xiàng)目教學(xué)中，在主電路變的情況下，教師可以將PLC控制電路轉(zhuǎn)化單片機(jī)控制電路。這樣一來(lái)單片機(jī)輸入端的開(kāi)關(guān)剛開(kāi)始可以采用硬件去抖動(dòng)，在拓展訓(xùn)練中就可以采用軟件去抖動(dòng)。同時(shí)，教師可以使用固態(tài)繼電器SSR驅(qū)動(dòng)線圈來(lái)直接驅(qū)動(dòng)高壓負(fù)載。教師通過(guò)改造單片機(jī)教學(xué)項(xiàng)目，和前導(dǎo)課程項(xiàng)目相比，硬件方面的主電路不便，控制電路改變，外圍接口電路改變；軟件上，PLC的編程相對(duì)簡(jiǎn)單，從PLC編程過(guò)度到單片機(jī)編程，能讓學(xué)生在循序漸進(jìn)中提高自身結(jié)構(gòu)化、模塊化的程序設(shè)計(jì)能力。通過(guò)這樣的將單片機(jī)課程與前導(dǎo)課程比較和聯(lián)系，形成了“電氣自動(dòng)化系統(tǒng)”思想，鞏固了學(xué)生已有的知識(shí)和技能，獲得了更為準(zhǔn)確的知識(shí)與技能，實(shí)現(xiàn)了高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)方法的改革。學(xué)生在比較項(xiàng)目教學(xué)法后，反復(fù)提升了學(xué)生的單片機(jī)設(shè)計(jì)能力。

3 開(kāi)展多元化的教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的改革

一方面，使用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段，如將文字、圖像、音頻、視頻等多媒體課件與理論配套的相關(guān)器件（數(shù)碼管、8031芯片等）的演示相結(jié)合。通過(guò)形象的實(shí)物展示和形象模擬，將教學(xué)內(nèi)容直觀的展示給學(xué)生，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握程度。另一方面，使用用Protues仿真軟件來(lái)設(shè)計(jì)單片機(jī)虛擬系統(tǒng)，通過(guò)使用該軟件，能使得虛擬單片機(jī)系統(tǒng)替換實(shí)際硬件電路，使得軟件調(diào)試獨(dú)立實(shí)際的硬件電路，在實(shí)驗(yàn)時(shí)能確保每個(gè)學(xué)生都有一臺(tái)單片機(jī)。當(dāng)仿真結(jié)果符合預(yù)期后，可以讓學(xué)生進(jìn)行硬件的實(shí)物制作。此外，教師在實(shí)際教學(xué)中，還可以采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物講解、教師演示、分組練習(xí)等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的改革。

4 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式的改革

實(shí)踐教學(xué)是高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的一大特色，單片機(jī)課程亦不例外，這對(duì)提高學(xué)生的實(shí)踐能力和整體動(dòng)手操作能力以及單片機(jī)的設(shè)計(jì)能力都是有益無(wú)害的。因此，高職院校要加大對(duì)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的投入，建立實(shí)訓(xùn)基地和單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備等[2]。對(duì)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室而言，學(xué)生在教學(xué)中使用的單片機(jī)應(yīng)該是當(dāng)前一些企業(yè)還在用的產(chǎn)品，而不是被淘汰的產(chǎn)品，具體如下。

（1）加強(qiáng)校企合作。高職電氣自動(dòng)化機(jī)技術(shù)專(zhuān)業(yè)的單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)不僅僅在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地或者實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，還應(yīng)深入與高職院校有合作的企業(yè)中，在實(shí)際工作環(huán)境學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，高職院?？梢云刚?qǐng)企業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員到校指導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放。在高職的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，多為集中式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一單元或者一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容一般只有一次實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，這使得很多學(xué)生理解和掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的程度較低，同時(shí)也挫損了學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)和探究實(shí)驗(yàn)的積極性，阻礙了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。因此，高職院校應(yīng)該盡量開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生能有充足的時(shí)間來(lái)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)而能系統(tǒng)的思考和解決在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，在高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)改革中，必須健全教學(xué)目標(biāo)、開(kāi)展多樣化的教學(xué)手段、實(shí)施比較項(xiàng)目教學(xué)法、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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