中高職專業(yè)課程銜接“理實(shí)一體化”教學(xué)實(shí)踐*
——以電氣自動(dòng)化專業(yè)單片機(jī)課程為例

劉雪雪

中高職專業(yè)課程銜接“理實(shí)一體化”教學(xué)實(shí)踐*
——以電氣自動(dòng)化專業(yè)單片機(jī)課程為例

劉雪雪

明晰人才培養(yǎng)目標(biāo)、合理設(shè)置課程內(nèi)容是中高職銜接專業(yè)課程教學(xué)取得實(shí)效的關(guān)鍵。在電氣自動(dòng)化專業(yè)單片機(jī)課程中高職銜接的教學(xué)實(shí)踐中，基于相關(guān)企業(yè)對(duì)員工需求和崗位職責(zé)的調(diào)查分析，梳理中高職單片機(jī)知識(shí)技能的要求差別，提出中高職銜接課程內(nèi)容設(shè)置要求和具體的教學(xué)實(shí)踐。

智能制造；中高職銜接；課程設(shè)置；單片機(jī)教學(xué)

人才培養(yǎng)目標(biāo)是中高職銜接的前提，課程設(shè)置和教學(xué)實(shí)踐應(yīng)以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)，確立培養(yǎng)目標(biāo)和課程標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)中高職兩級(jí)課程銜接。單片機(jī)課程銜接，須秉承以學(xué)生為中心的理念，依靠數(shù)字技術(shù)、借助互動(dòng)形式實(shí)施教學(xué)內(nèi)容的理論與實(shí)訓(xùn)同步推進(jìn)。

一、從專業(yè)崗位要求來設(shè)置課程

中國的傳統(tǒng)制造業(yè)正在由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，智能制造飛速發(fā)展給企業(yè)帶來最大的挑戰(zhàn)還是人，是員工的轉(zhuǎn)型，如何從一個(gè)普通的員工轉(zhuǎn)型升級(jí)為“機(jī)器人”的主人，使其精通自動(dòng)化操控等技能是現(xiàn)代職業(yè)教育需要思考的問題。

以電氣自動(dòng)化專業(yè)為例，崗位要求正在從電氣自動(dòng)化設(shè)備操作人員轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎庵悄芑O(shè)備操作人員和智能制造轉(zhuǎn)型過程中的復(fù)合型技術(shù)人員，而智能制造離不開單片機(jī)技術(shù)。傳統(tǒng)企業(yè)被改造，意味著越來越多的企業(yè)在使用單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)，這勢(shì)必需要擁有掌握單片機(jī)技術(shù)的員工：一種是操作單片機(jī)控制設(shè)備的操作人員，一種是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)維修人員，還有一種是設(shè)備改造或新產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員?！?+2”“3+4”電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)是設(shè)備改造或新產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員。目標(biāo)不同，課程設(shè)置也不同。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程可分成三個(gè)階段：中職、高職、本科。這三個(gè)階段，采用螺旋式遞進(jìn)方式進(jìn)行教學(xué)，以順應(yīng)普通自動(dòng)化設(shè)備向智能化設(shè)備的轉(zhuǎn)變。根據(jù)與高校的協(xié)議，單片機(jī)課程可設(shè)置成中職“單片機(jī)基礎(chǔ)”（專業(yè)基礎(chǔ)核心課程）、高職“單片機(jī)接口與應(yīng)用技術(shù)”、本科“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用綜合訓(xùn)練”。

二、從智能化要求來設(shè)置課程的知識(shí)與技能點(diǎn)

傳統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備大多數(shù)是單機(jī)控制，智能化設(shè)備則要求局域網(wǎng)控制，智能制造要求對(duì)產(chǎn)品、生產(chǎn)過程的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤并上網(wǎng)，所以人才培養(yǎng)目標(biāo)相對(duì)較高。

“單片機(jī)基礎(chǔ)”課程的知識(shí)點(diǎn)要求是：了解單片機(jī)的概念、發(fā)展概況、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域。了解單片機(jī)芯片的組成、封裝形式、引腳功能，認(rèn)識(shí)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路；了解存儲(chǔ)器空間，能讀懂單片機(jī)I/O口檢測(cè)和控制簡單外設(shè)，比如獨(dú)立鍵盤、燈、蜂鳴器響、數(shù)碼管、直流電機(jī)程序；能利用定時(shí)器、中斷控制時(shí)間，控制數(shù)碼管顯示、電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

“單片機(jī)接口與應(yīng)用技術(shù)”課程的知識(shí)點(diǎn)要求是：掌握某種單片機(jī)最小系統(tǒng)電路工作原理及檢測(cè)維修方法。掌握單片機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)變量的位置與使用方法，能以項(xiàng)目形式，從簡到繁，從用單片機(jī)I/O口控制一個(gè)燈到控制數(shù)碼管；從檢測(cè)4×4鍵盤的原理和編程方法，到利用4×4鍵盤控制步進(jìn)電機(jī)；從檢測(cè)液晶顯示器的使用，到利用液晶顯示器顯示步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；從檢測(cè)串口，到把控制運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至電腦中，從開環(huán)控制，到加入AD/DA轉(zhuǎn)換的閉環(huán)控制。高職的知識(shí)點(diǎn)要求部分與中職雖是重復(fù)的，但要求掌握的水平比中職高，有些內(nèi)容還是在中職階段沒有的，這是一種螺旋式遞進(jìn)，便于中高職兩級(jí)的銜接。

“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用綜合訓(xùn)練”的知識(shí)點(diǎn)要求是：從原來的并行器件控制到I2C、SPI等串行器件控制；從串口控制到利用軟件網(wǎng)絡(luò)控制，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，特別是智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，如改用STM8芯片、加入安卓系統(tǒng)等。只有這樣，職業(yè)教育才能跟上智能制造的步伐——這是目前人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

關(guān)于單片機(jī)課程中的技能點(diǎn)，中高職兩級(jí)的差別在于：

“單片機(jī)基礎(chǔ)”課程的技能點(diǎn)要求是：能讀懂單片機(jī)控制原理圖，根據(jù)原理圖熟練操作控制。讀懂項(xiàng)目形式的模塊化程序，能編寫簡單的程序。

“單片機(jī)接口與應(yīng)用技術(shù)”課程的技能點(diǎn)要求是：掌握某種單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的電路圖，并能檢測(cè)及維修。能以項(xiàng)目形式編寫模塊化程序，從簡單程序到形成較為復(fù)雜的控制程序。高職的技能要求是具有初入職技術(shù)人員的能力——讀懂程序、會(huì)寫項(xiàng)目說明書。

“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用綜合訓(xùn)練”的技能點(diǎn)要求是：對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障有檢測(cè)、判斷及維修能力，特別是具有串行器件檢測(cè)能力以及網(wǎng)絡(luò)故障判斷能力；熟練掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，并能現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試系統(tǒng)。只有這樣，才能勝任智能制造轉(zhuǎn)型過程中的復(fù)合型技術(shù)崗位職責(zé)。

三、中高職銜接教材的選擇

現(xiàn)有的中職、高職、本科教材，可以作為參考教材，借助各種教材提供的內(nèi)容，編寫適合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的校本教材。本校選擇了電子工業(yè)出版社出版的“十二五”規(guī)劃教材《單片機(jī)技術(shù)與設(shè)備檢修技能》。該教材的情境1、情境2、情境3可作為中職教材重點(diǎn)講解，針對(duì)情境4和情境5，挑選部分內(nèi)容授課。比如“數(shù)碼管”可以講到動(dòng)態(tài)顯示，“鍵盤”只講獨(dú)立鍵盤，并把這些內(nèi)容用一個(gè)小項(xiàng)目串起來，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教材中沒有而現(xiàn)實(shí)中已有應(yīng)用的，以及原有內(nèi)容有的而現(xiàn)在已有改進(jìn)的，可以編寫成校本教材或講義。教材的情境1、情境2、情境3，在高職階段可以略講，而把情境4、情境5、情境6、情境7作為講解重點(diǎn)。比如“液晶顯示器”可以作為項(xiàng)目系統(tǒng)的顯示器，“4×4鍵盤”作為項(xiàng)目的鍵盤，“步進(jìn)電機(jī)”作為控制對(duì)象，“串口”作為網(wǎng)絡(luò)傳送接口等，以形成一個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目中涉及的知識(shí)和技能以教科書形式來提供，項(xiàng)目結(jié)構(gòu)、程序編寫過程、運(yùn)行、調(diào)試等相關(guān)技術(shù)處理的內(nèi)容，可以編寫講義，幫助學(xué)生對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)形成完整認(rèn)識(shí)。情境8、情境9作為提升學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容，通過對(duì)教材的項(xiàng)目處理，使該內(nèi)容達(dá)到專科學(xué)業(yè)的水平，與本科學(xué)業(yè)水平進(jìn)行有效銜接。

四、教學(xué)過程中中高職銜接的實(shí)例

普通中職、高職教學(xué)是為了培養(yǎng)中級(jí)工、高級(jí)工，著重于操作或維修。而“5+2”“3+4”等學(xué)制的專業(yè)教學(xué)是培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過程中能擔(dān)當(dāng)智能制造、適應(yīng)信息化技術(shù)的復(fù)合型技術(shù)人員。因此，專業(yè)核心課程的理實(shí)一體化教學(xué)，不能限于操作及維修，還必須教會(huì)學(xué)生做設(shè)計(jì)工作?？梢砸老铝性瓌t和規(guī)律，進(jìn)行教與學(xué)相結(jié)合的“理實(shí)一體化”教學(xué)。

（一）知識(shí)技能螺旋式上升

普通中高職教學(xué)的特點(diǎn)是，中職講過的內(nèi)容，高職是不講的。而“5+2”“3+4”學(xué)制的專業(yè)教學(xué)，對(duì)同類的知識(shí)和技能要在反復(fù)中實(shí)現(xiàn)螺旋式上升，通過教與學(xué)逐漸加深和擴(kuò)展專業(yè)能力。

以單片機(jī)控制數(shù)碼管的教學(xué)為例，中職階段的教學(xué)要求是檢測(cè)數(shù)碼管及數(shù)碼管控制電路，用數(shù)碼管控制電路實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示數(shù)字0～9、字母A～F和數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示1234；用數(shù)碼管顯示獨(dú)立鍵盤鍵值，最后講按下其中的一個(gè)鍵，數(shù)碼管數(shù)字加1或減1顯示。這一連串教學(xué)步驟，教會(huì)學(xué)生使用和控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)需要的操作。高職階段，先學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)顯示初值-00-；然后學(xué)習(xí)數(shù)碼管顯示小數(shù)點(diǎn)，如顯示0.58；接著控制一位數(shù)碼管數(shù)字閃爍，就能掌握四位數(shù)碼管數(shù)字閃爍、小數(shù)點(diǎn)與數(shù)字一起閃爍；學(xué)習(xí)數(shù)碼管顯示4×4鍵盤鍵值時(shí)，可借用中職學(xué)過的數(shù)碼管顯示獨(dú)立鍵盤鍵值的方法，然后用4×4鍵盤中的0～9鍵設(shè)置電機(jī)控制的運(yùn)行時(shí)間，最后就可以學(xué)會(huì)動(dòng)態(tài)顯示電機(jī)運(yùn)行或定時(shí)控制過程中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。這就是一種知識(shí)技能螺旋式上升的教學(xué)模式。

（二）教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化

以項(xiàng)目為總的目標(biāo)，把項(xiàng)目中的功能劃分成學(xué)習(xí)情境，把情境中的變化分解成教學(xué)任務(wù)。當(dāng)所有任務(wù)、情境完成了，就是完成了一個(gè)具體項(xiàng)目，學(xué)會(huì)了項(xiàng)目所包括的任務(wù)和情境中的知識(shí)和技能，因?yàn)槊總€(gè)情境中有器件、模塊電路的硬件檢測(cè)、軟件檢測(cè)、硬軟件檢測(cè)，有單個(gè)外部設(shè)備控制、設(shè)備與顯示器一起控制，有單個(gè)狀態(tài)控制、多個(gè)狀態(tài)控制。講一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)，練習(xí)一次，然后完成自己項(xiàng)目中對(duì)應(yīng)的任務(wù)，從簡到繁，跟著項(xiàng)目化教學(xué)漸進(jìn)，學(xué)生逐步完成自己的項(xiàng)目。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要在學(xué)習(xí)項(xiàng)目內(nèi)容后，根據(jù)“自設(shè)項(xiàng)目”加深理解，帶著創(chuàng)新精神去完成自己預(yù)設(shè)的任務(wù)或項(xiàng)目，使學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)工作更加靠近。

（三）課程的考核方法不同

中級(jí)單片機(jī)“理實(shí)一體化”教學(xué)后帶來一個(gè)問題，就是要參加高校的專業(yè)核心課程統(tǒng)考。而普通的中職“理實(shí)一體化”課教學(xué)是操作考核（50%）+平時(shí)考核（50%）。為了解決這個(gè)問題，可以通過講完項(xiàng)目中的一個(gè)情境，就讓學(xué)生利用學(xué)校慕課網(wǎng)完成對(duì)應(yīng)的理論作業(yè)，所有情境結(jié)束，也就是項(xiàng)目講完，進(jìn)行一次網(wǎng)上考試，最后由高校進(jìn)行統(tǒng)考。高級(jí)單片機(jī)“理實(shí)一體化”課的考核，采用平時(shí)成績（20%）+考核成績（80%）的形式。平時(shí)成績由項(xiàng)目中的每個(gè)任務(wù)成績、網(wǎng)上作業(yè)成績、平時(shí)表現(xiàn)、7S管理等情況組成；考核成績由網(wǎng)上理論考核（30%）和項(xiàng)目內(nèi)容（70%）組成。這就加強(qiáng)了實(shí)訓(xùn)中的理論內(nèi)容，可以更好地與高校理論教學(xué)進(jìn)行銜接。

G712

A

1005-6009（2017）68-0062-03

劉雪雪，江蘇無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校（江蘇無錫，214028）教師，副教授，主要研究方向?yàn)樽詣?dòng)化專業(yè)高等職業(yè)技術(shù)教學(xué)。

*本文系第三期江蘇省職業(yè)教育教學(xué)改革研究課題“區(qū)域產(chǎn)業(yè)視域下電氣自動(dòng)化專業(yè)中高職銜接課程體系研究”（課題編號(hào)：ZYB112）的階段性研究成果。