技能作品大賽引領課程教學內(nèi)容改革

摘 要：技能作品大賽在引領職業(yè)院校課程教學內(nèi)容改革，促進課程建設，提升學生技能等方面具有重要作用。本文以技能作品大賽為依托，研究了其對《單片機應用技術(shù)》這門課程教學內(nèi)容改革的促進作用，增強了學生學習本門課程的興趣，培養(yǎng)了學生的職業(yè)素養(yǎng)，提高了學生的職業(yè)技能。

關鍵詞：全國職業(yè)院校技能作品大賽；教學內(nèi)容改革；專業(yè)建設；教學改革

1 緒論

全國職業(yè)院校學生技能作品展洽會大賽（簡稱技能作品大賽）是中國職業(yè)教育界規(guī)模最大、最具影響力的展洽活動。近幾年天津工業(yè)職業(yè)學院積極組織教師和學生參加全國技能作品大賽，在2013年和2015年分別榮獲全國一等獎兩項，二等獎兩項，三等獎三項的優(yōu)異成績。技能作品大賽在引領專業(yè)課程建設、促進教學內(nèi)容改革，提升職業(yè)院校學生技能等方面具有重要作用，有助于促進職業(yè)院校的專業(yè)建設發(fā)展，實現(xiàn)高技能型人才的培養(yǎng)。

2 技能作品大賽促進了課程內(nèi)容改革

技能作品大賽促進了專業(yè)課程內(nèi)容改革。技能作品大賽的比賽內(nèi)容和標準，一般參考了行業(yè)企業(yè)的需求和職業(yè)院校專業(yè)設置的實際情況，這些內(nèi)容和標準也是天津工業(yè)職業(yè)學院各專業(yè)建設的重要參考和依據(jù)。以工業(yè)與信息化系的學生作品“冶金企業(yè)智能搬運車模型”、“智能溫室大棚”、“手機控制的智能車”為例，這些作品的設計與制作涉及到本專業(yè)的眾多課程，包括：電子線路的分析與應用、傳感器技術(shù)、單片機應用技術(shù)、C語言程學設計、氣壓控制系統(tǒng)、電機原理與驅(qū)動等。在教學過程中，把技能作品大賽與這些課程的教學內(nèi)容改革相結(jié)合，既促進了專業(yè)課程建設，提高了學生學習興趣，也加強學生的感性認識。

3 對《單片機應用技術(shù)》課程教學內(nèi)容改革的促進

工業(yè)與信息化系參加的三個作品“冶金企業(yè)智能搬運車模型”、“智能溫室大棚”、“手機控制的智能車”都會用到《單片機應用技術(shù)》這門課程，此課程在本系的應用電子技術(shù)專業(yè)中是專業(yè)核心課。針對之前在教學過程中存在的問題，指導技能作品大賽的教師以電子13-1、14-1、15-1三個年級學習該課程的過程作為研究對象，對教學內(nèi)容進行了改革。

3.1 改革之前的方式

此門課程涉及到硬件電路設計和軟件設計兩方面的知識和技能，學習難度較大，三個年級的學生學完此門課之后，普遍反應上課猶如聽天書，學不了一半課程絕大多數(shù)學生就毅然而然的放棄了，學完之后入門者少之又少。傳統(tǒng)的內(nèi)容安排和學習方式如下：

3.1.1內(nèi)容安排

a）硬件結(jié)構(gòu)部分。單片機應用系統(tǒng)一般包括硬件設計和軟件設計兩大部分。硬件是基礎，軟件是靈魂。沒有硬件基礎，無從談軟件編程。硬件部分一般包括單片機引腳及功能、存儲器配置、特殊功能存儲器配置、定時器計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、I/O口等，這些內(nèi)容教材一般都包括。但從近年來學生學習此門課程的效果來看，可以對教學內(nèi)容進行增添和刪除，保留必要部分，去除繁瑣用處不大的部分。

舉兩個例子：第一個，外部存儲器擴展這部分內(nèi)容，隨著工業(yè)水平的提升，單片機內(nèi)部集成的存儲器容量越來越大，很多內(nèi)置的存儲器基本能滿足要求，很少需要外擴，擴展沒必要，對學生學習其他內(nèi)容也沒幫助。第二個，51單片機有40個引腳，I/O口也多，沒有必要了解I/O內(nèi)部的機構(gòu)，只需要了解每個I/O口的功能即可。

b）51單片機匯編語言編程部分。電子13級之前選用的是傳統(tǒng)的單片機教材，在安排軟件編程語言時，一般都是匯編語言。這在實際教學過程中極不合理。主要原因有：第一，匯編語言本身晦澀難懂，可讀性差，指令系統(tǒng)，尋址方式學生記不住。第二，單片機種類比較多，每種單片機都有自己的匯編語言，不同類型的單片機匯編語言不能移植。學生上課猶如聽天書，睡到一大片，學完之后，唯一的收獲就是感覺太難。

3.1.2 傳統(tǒng)方式學完之后存在的問題

a）實際教學過程中內(nèi)容偏多、理論偏深，實踐性內(nèi)容相對不足，給教學帶來了較大困難。

b）教材版本較老，內(nèi)容陳舊，以傳統(tǒng)的學科式的安排講授為主。

c）教材內(nèi)容中理論知識偏多，缺少實踐性環(huán)節(jié)。

3.2 改革之后的方式

參加技能作品大賽后，工業(yè)與信息化系各專業(yè)加強了與企業(yè)的聯(lián)系，積極與企業(yè)合作，根據(jù)企業(yè)的實際崗位確定教學體系和教學內(nèi)容改革。比如根據(jù)指導技能作品大賽的經(jīng)驗，工業(yè)與信息化系在確定《單片機應用技術(shù)》這門課的人才培養(yǎng)目標和課程體系時，思路是這的：根據(jù)工業(yè)與信息化系的專業(yè)定位制定符合本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，確定單片機這門課的幾大工作領域，然后由工作領域衍生出具體的工作任務，開發(fā)出課堂教學內(nèi)容，根據(jù)學生的學習反饋，與企業(yè)定期進行專業(yè)課程的跟新。在企業(yè)專家共同參與下，依據(jù)國家相關專業(yè)的職業(yè)資格標準，以企業(yè)工作崗位的工作任務為出發(fā)點，按照企業(yè)工作流程，導入企業(yè)產(chǎn)品、標準、案例組織課程教學，同時與企業(yè)緊密結(jié)合按照“教、學、做”一體的原則，構(gòu)建面向崗位技能的教學內(nèi)容改革。

為了推動《單片機應用技術(shù)》課程教學改革深入開展，也為適應新的教學要求，對14級、15級的教學內(nèi)容進行了改革，采用了目前高職院校比較推崇的“教學做一體化”教學模式，使用項目導向、任務驅(qū)動的教學方法，通過循序漸進、不斷拓寬思路的方法講述《單片機應用技術(shù)》所需的基礎知識和基本技能。

對電子14級、15級的學生，在編寫或者挑選教材時，編程語言以C語言為主，易讀、好維護、可移植性好，編譯效率高。內(nèi)容編排采用項目教學法，每個學生有一個和教材配套的開發(fā)系統(tǒng)，教學做和仿真結(jié)合。在教學過程中將Keil和Proteus引入課題，構(gòu)建虛擬的單片機實驗室，先仿真，然后在單片機系統(tǒng)上進行實物練習。有過程，有現(xiàn)象，有結(jié)果，學完之后至少能對本門課程入門了。通過改革，學生的學習興趣有了極大的提高。

具體教學內(nèi)容在設置時是這樣的：將內(nèi)容分成五個典型教學項目，每個項目包含若干典型工作任務，每個任務有具體的單片機應用系統(tǒng)案例構(gòu)成。使學生在練習專業(yè)技能的過程中加強了對專業(yè)理論知識的掌握，培養(yǎng)了學生綜合能力。課程具體設計如下：

電子14、15級的具體教學內(nèi)為：以基于8051系列的單片機實驗板的硬件電路和程序設計調(diào)試為載體，以流水燈、搶答器、電子時鐘、大屏幕廣告牌等為具體教學項目，采用“項目導向，任務驅(qū)動”的教學方式，將單片機幾方面的內(nèi)容如融入教學項目和任務，使學生學會調(diào)試硬件電路和軟件程序，重點教會大家典型的單片機應用系統(tǒng)的設計方式和調(diào)試方法。

《單片機應用技術(shù)》具體的情境項目如下：

情境一：流水燈的設計與制作

以流水燈的設計與制作為例，講授單片機最小系統(tǒng)的軟硬件設計方法。以流水燈為任務驅(qū)動，在教師指導下，完成該作品的軟硬件設計和調(diào)試。

情境二：電子鐘的設計與制作

以電子鐘的設計與制作為例，講授單片機定時中斷功能的實現(xiàn)方法。以電子鐘為任務驅(qū)動，在教師指導下，完成該作品的軟硬件設計和調(diào)試。

情境三：電子廣告屏設計與制作

以電子廣告屏設計與制作為例，講授單片機與數(shù)碼管、點陣、液晶顯示器的接口設計方法。以能顯示組別和倒計時時間的廣告屏為任務驅(qū)動，在教師指導下，完成該作品的軟硬件設計和調(diào)試。

情境四：數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設計

以數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設計 為例，講授單片機與A/D、D/A的接口設計方法。以能夠?qū)崿F(xiàn)變速控制的簡單溫控系統(tǒng)設計為任務驅(qū)動，在教師指導下，完成該作品的軟硬件設計和調(diào)試。

情境五：通信口應用與控制

以通信口應用與控制為例，講授單片機串行通信的接口設計方法。以交通信號燈等串行通信設計為任務驅(qū)動，在教師指導下，完成該作品的軟硬件設計和調(diào)試。

3.3 學習過程及效果

在教學中，我們以應用電子技術(shù)15-1班為例。

流水燈是單片機教學中經(jīng)典的教學內(nèi)容，在教學采用“教學中一體化”的方式。首先告訴大家本次任務到底干什么？任務描述為：利用單片機的I/O口控制8個LED的亮滅，實現(xiàn)逐個點亮向左流動的流水燈效果。第二步，給大家講解完成本任務需要哪些相關知識，主要是單片機循環(huán)指令的用法和硬件需要用到哪些電路。第三步，給大家分析，完成這個任務硬件如何設計，如何實現(xiàn)流水燈效果；軟件如何編程，程序流程是什么樣子？第四步，任務實施：將電子15-1班，21個學分成7組，小組內(nèi)三個學生進行分工，有學生負責硬件設計，有學生負責軟件設計，另一個同學負責調(diào)試，強化團隊合作。先用Keil和Proteus進行軟件仿真，再用單片機開發(fā)板進行實物操作。

在此基礎上加強了學生的拓展能力訓練，主要進行的工作有：

（1）加強學生應用已學知識和技能進行拓展能力訓練；

（2）學生通過利用網(wǎng)絡信息平臺、查閱有關資料等方式，選擇設計主題或項目；

（3）學生自行設計的項目要有鮮明的設計思想，體現(xiàn)項目的實踐性和應用性；

（4）召開項目設計答辯會，學生闡述設計思路和基本原理，學生完成項目產(chǎn)品的組裝、調(diào)試，形成項目報告。

教學效果：通過具體的任務驅(qū)動，項目教學，學生親自動手操作，參與了整個學習過程，看到了效果，感到很好玩，提升了學生的成就感。每完成一個任務，都對完成情況進行總結(jié)，對于表現(xiàn)好的小組，進行表揚，對于效果不理想的小組，及時分析原因。每個學生都參與到整個教學過程，增強了學生學習本門課程的興趣，培養(yǎng)了學生的職業(yè)素養(yǎng)。

4 結(jié)論

技能作品大賽引領了高職院校教學內(nèi)容的改革和創(chuàng)新。根據(jù)人才培養(yǎng)模式的需要，制定了符合企業(yè)實際和學生學習興趣的教學內(nèi)容。以“項目教學”、“任務驅(qū)動”、“情景教學”為抓手，實施課堂教學模式改革，全面提升教學效率。技能作品大賽引領了職業(yè)院校課程教學內(nèi)容改革，促進了相關課程的建設，使教學計劃和教學內(nèi)容更貼近生產(chǎn)實際，有效推進理論教學和實踐教學相結(jié)合，提高了學生的學習參與興趣，培養(yǎng)了學生的職業(yè)素養(yǎng)，提高了學生的職業(yè)技能，同時也促進了職業(yè)院校專業(yè)建設的發(fā)展。

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課題來源：天津工業(yè)職業(yè)學院，科研計劃項目（項目編號201507）

作者簡介：張耀鋒（1981-），男，河北邢臺人，2008年畢業(yè)于河北工業(yè)大學，碩士，天津工業(yè)職業(yè)學院講師，研究方向：電氣自動化。發(fā)表學術(shù)論文6篇，核心兩篇，其中第一作者EI收入一篇。