職業(yè)院?！秵纹瑱C原理及應(yīng)用》教學(xué)改革

楊傳燕 張俊蓮 候毅

摘 要：隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，單片機以其控制功能強，性價比高等突出優(yōu)勢，在智能儀器儀表、工業(yè)自動化和電子類消費產(chǎn)品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文主要針對職業(yè)院校的現(xiàn)狀，改革單片機教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)到的單片機知識轉(zhuǎn)化為適應(yīng)社會發(fā)展潮流和就業(yè)需要的實際能力。

關(guān)鍵詞：單片機;職業(yè)院校;教學(xué)改革

1.引言

隨著我國電子信息產(chǎn)業(yè)和微控制技術(shù)的迅速發(fā)展，單片機的應(yīng)用已經(jīng)滲透到我們生活中的各個領(lǐng)域，如全自動智能洗衣機、智能IC卡，各種智能儀表、通訊裝置等，以至于對單片機人才的需求增大。同時我國的高等職業(yè)教育已逐步從高等教學(xué)政策的邊緣走向中心，并已占有我國高等教學(xué)的“半壁江山”，在現(xiàn)代社會發(fā)展中的作用日益突出。目前，單片機技術(shù)已成為高職院校電氣、電子、自動化等專業(yè)學(xué)生應(yīng)掌握的一項基本技能。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法，重理論輕實踐，理論和實踐脫節(jié)，學(xué)生學(xué)得又雜又累，還不能將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品。如今，就業(yè)市場就是教學(xué)活動的指揮棒，通過調(diào)研，就業(yè)市場需要“既懂理論，又懂實踐，有一定的研發(fā)經(jīng)驗，并開發(fā)過一定項目或產(chǎn)品的實用型人才”。因此，對于專門培養(yǎng)高等職業(yè)技術(shù)類人才的高職院校來講，更需要重視實踐教學(xué)，并將它落到實處。構(gòu)建以能力為本位，以職業(yè)實踐為主線，以項目教學(xué)為主體的教學(xué)方法，打破傳統(tǒng)的教學(xué)方法與教學(xué)理念，推動單片機控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用人才的培養(yǎng)要求。

2.教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題

單片機原理及應(yīng)用是一門理論性和實踐性較強的綜合性學(xué)科，涉及模電、數(shù)電、傳感器、軟件編程等知識，綜合性較強。而傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境和教學(xué)方法相對落后，教學(xué)理念陳舊，隨著社會的發(fā)展，社會的人才需求也在發(fā)生變化，傳統(tǒng)的單片機教學(xué)已經(jīng)不再適合社會需求。目前，職業(yè)院校單片機教學(xué)普遍存在以下問題：

（1）重理論，輕實踐

該課程是應(yīng)用型課程，但其中也有大量的理論知識，課堂教學(xué)也僅僅圍繞所選教材來執(zhí)行，理論課時多而實踐少。上課普遍都以單片機知識結(jié)構(gòu)為主線，在課堂上大篇幅講解單片機的結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)，最后再講解一些實例。這樣的教學(xué)模式對本科還能行得通，但職業(yè)院校生源與本科有一定的差距，導(dǎo)致學(xué)生普遍感到內(nèi)容枯燥乏味，學(xué)起來吃力，學(xué)習(xí)沒興趣，即便后期開設(shè)實訓(xùn)課，學(xué)生也產(chǎn)生了厭倦心理，有的干脆放棄。

（2）教學(xué)實踐安排不合理

傳統(tǒng)的實踐課程教學(xué)大多以單片機實驗箱為平臺，驗證性實驗比例高達80%，綜合設(shè)計性實驗極少。對于硬件電路，學(xué)生只是按照指導(dǎo)書上的要求在實驗箱上做簡單的連線，沒有一個整體的電氣原理圖概念，而對于實驗中的程序，也是采用指導(dǎo)書上現(xiàn)成的編譯后下載到單片機運行觀察現(xiàn)象。這種實驗與實際的單片機開發(fā)在過程上有很大的差異，學(xué)生對硬件系統(tǒng)基本沒有了解，對軟件的編程、匯編、寫入單片機的整個過程沒有了解，然后到實際工作中遇到實際的開發(fā)項目時卻不知所措然，無從下手。這樣教出來的學(xué)生與高職院校的培養(yǎng)模式相悖，這種教學(xué)模式已經(jīng)不滿足當(dāng)前的教學(xué)需要。

3.單片機教學(xué)改革思路

傳統(tǒng)的單片機課程重理論、輕實踐，教學(xué)模式單一，教學(xué)實踐以驗證性實驗為主，無法培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才，在教學(xué)過程中，筆者潛心研習(xí)，并反復(fù)實踐，總結(jié)出以下幾個可以改革的方面：

（1）教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

在高職院校中，只注重老師講，學(xué)生做是行不通的。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)和學(xué)生建立良好的互信關(guān)系，這樣才能使學(xué)生逐步形成學(xué)習(xí)興趣，并主動學(xué)習(xí)。首先，確立以學(xué)生為中心的實踐教學(xué)理念，突出“能力為本”的思想，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，體現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的主動性。因此，應(yīng)把大量的時間留給學(xué)生自主探索、相互協(xié)作學(xué)習(xí)，教師只是告訴學(xué)生學(xué)什么、怎么學(xué)，并幫助學(xué)生解決疑難問題，對學(xué)生的評價也不再是單一地看考試成績，更著重學(xué)生運用知識解決問題的能力。

（2）更新教學(xué)方法

授課時，將理論與實踐，知識與技能培養(yǎng)有機地結(jié)合起來，理論教學(xué)以實用、夠用為原則，教學(xué)過程中，采用案例教學(xué)法或者項目驅(qū)動法，提取典型的工程應(yīng)用實例精簡，將項目細分成多個子項目，由易到難層層遞進，同時注重學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。比如在循環(huán)程序設(shè)計時，我們可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計彩燈、廣告牌或者表白用的心型流水燈等等，即可以引起學(xué)生的興趣，又大大縮短理論與實踐的差距，提高學(xué)生解決實際問題的能力。

（3）更新實踐模式

單片機實踐教學(xué)是單片機學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的實踐環(huán)節(jié)采用實驗箱，而學(xué)生對單片機的項目開發(fā)過程卻不了解，以至于工作后無從下手。

此時可以采用項目式教學(xué)法，比如讓同學(xué)們動手制作數(shù)字時鐘，從項目開發(fā)流程，硬件設(shè)計，軟件設(shè)計、綜合調(diào)試，讓學(xué)生在這個過程中全面了解單片機的開發(fā)過程。同時在這個過程中要充分的運用單片機的仿真軟件Keil c51和Proteus，Proteus將單片機實例功能和運行過程形象化，它可以進行元器件選擇、檢測和修改、結(jié)合Keil進行軟件調(diào)試，結(jié)果展示等，提高了修改電路設(shè)計的靈活性，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，也減少了不必要的人力物力，因此在項目開發(fā)的前期都采用仿真軟件先進行仿真，正確后才著手操作。

（4）增加綜合實踐

傳感器是一切控制器的眼睛，單片機是控制中心，電磁閥、電動機是執(zhí)行機構(gòu)。通過產(chǎn)品分揀生產(chǎn)線模塊，將所學(xué)得知識進行綜合，有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與能力。本模塊主要實現(xiàn)根據(jù)物料的材質(zhì)和顏色進行分揀的功能。模塊包含供料臺、機械手搬運單元、平帶輸送單元、物料存儲單元（倉庫）、電動推桿以及直流減速電機、步進電機及驅(qū)動、控制盒、檢測傳感元件、物料等。其中檢測傳感元件包含六個光電傳感器、一個電感傳感器、一個顏色識別傳感器、兩個限位開關(guān);主控芯片采用51單片機控制;執(zhí)行機構(gòu)為直流電動機、步進電機、電動推桿。學(xué)生可以借助本模塊提高對51單片機的認知能力與程序編寫能力，結(jié)合傳感器與執(zhí)行機構(gòu)的使用進一步消化理解傳感器與執(zhí)行機構(gòu)的工作原理。

4.結(jié)論

本文針對職業(yè)院校單片機原理及應(yīng)用課程的現(xiàn)狀，提出了兩個方面的問題，并根據(jù)教學(xué)積累，在教學(xué)理念、教學(xué)方法、實踐環(huán)節(jié)等幾個方面進行了探討分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以項目教學(xué)為核心，側(cè)重于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，同時通過綜合實踐將傳感器、單片機、電動機有效結(jié)合，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與能力。

參考文獻

[1]樓然苗，王世來.單片機實踐教學(xué)改革與應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J].中國大學(xué)教學(xué).2006.

[2]周潤景.PROTEUS在MCS-51&ARM7系統(tǒng)中的應(yīng)用百例 [M].北京電子工業(yè)出版社.2006.

[3]王靜霞.單片機基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].高等教育出版社，2015.