中職單片機(jī)課程實踐分析

時間:2022-06-03 04:28:37

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中職單片機(jī)課程實踐分析

1大幅度革新教學(xué)內(nèi)容

經(jīng)過分析學(xué)生的就業(yè)情況和對相關(guān)企業(yè)的調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)單片機(jī)課程的教學(xué)內(nèi)容已不符合社會對中職生的要求。傳統(tǒng)的中職單片機(jī)課程的教學(xué)內(nèi)容基本采用高等院校單片機(jī)課程的壓縮版,把大部分的教學(xué)課時安排在掌握單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和軟件編程上。而現(xiàn)實的情況卻是:軟件編程需要學(xué)生具有良好的抽象思維能力,這對現(xiàn)在的中職生來說難度偏大;學(xué)生畢業(yè)后只有極少數(shù)人從事單片機(jī)軟件編程工作;而對中職生更為實用的以單片機(jī)為控制核心的電路系統(tǒng)的安裝調(diào)試與故障診斷排除,反而安排的教學(xué)課時不多。我校單片機(jī)課程改革前的情況基本也是這樣。在學(xué)期初,先安排6個課時讓學(xué)生在電子線路實訓(xùn)室完成整個實訓(xùn)電路板的焊接和調(diào)試,接下來的課時都安排在計算機(jī)機(jī)房進(jìn)行一個個具體項目的軟件編程學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。在每個項目的硬件電路原理、軟件指令分析中,我們會采用proteus虛擬仿真輔助教學(xué),盡量使教學(xué)內(nèi)容形象、直觀。但教學(xué)效果也不太理想,大部分學(xué)生在課程結(jié)束都還是不能掌握簡單程序的編寫。我校就業(yè)辦統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示,近4年來,我校每年約300人的電子類畢業(yè)生中,從事單片機(jī)軟件開發(fā)的不超過10人。為適應(yīng)企業(yè)對中職人才需求的變化,我們對單片機(jī)課程內(nèi)容進(jìn)行大幅度的革新。從2011級開始,我們把這門課拆分為一門必修課和一門選修課。必修課中,大幅度削減軟件編程的內(nèi)容,只要求學(xué)生掌握對I/O端口的編程控制;重點學(xué)習(xí)單片機(jī)電路的安裝調(diào)試和故障診斷排除;把課程拓展為大單片機(jī)課程,以單片機(jī)作為控制核心,融入模電、數(shù)電、傳感器、顯示器等內(nèi)容。選修課中,全校只開設(shè)一個班,主要加強(qiáng)單片機(jī)的軟件編程,對單片機(jī)感興趣、學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生可以選修,給學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)提升的機(jī)會,也為培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生參加單片機(jī)技能競賽提供支持。

2構(gòu)建基于項目制作的理實一體化教學(xué)模式

將課程的知識體系打散,把知識點、技能點融入到各個具體的項目中;讓學(xué)生在“做”這些項目制作的過程中,通過自己的動手體驗,從而掌握相應(yīng)的知識與技能,達(dá)到“學(xué)”的目的。以此實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的緊密融合,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”。在必修課中,按照實用、有趣的原則,我們設(shè)計了6個項目,如下表1所示。我們把單片機(jī)課程的知識點、技能點融入到以上項目中。比如,項目四貪吃蛇游戲機(jī),包括的知識點、技能點如下:知識點:(1)按鍵、LED點陣、蜂鳴器的結(jié)構(gòu)及工作原理;(2)矩陣鍵盤電路、LED點陣驅(qū)動電路、蜂鳴器驅(qū)動電路的工作原理。技能點:(1)按鍵、LED點陣、蜂鳴器的質(zhì)量檢測;(2)矩陣鍵盤電路、LED點陣驅(qū)動電路、蜂鳴器驅(qū)動電路的安裝調(diào)試和故障診斷排除;(3)STC-ISP軟件的使用。我們就是通過這些生動、有趣的制作項目來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性,讓學(xué)生在愉悅的精神狀態(tài)中完成項目任務(wù)的安裝、調(diào)試與故障檢修,并從中掌握相應(yīng)的知識與技能,養(yǎng)成良好的職業(yè)安全習(xí)慣。

3研制配套的實訓(xùn)裝置

為實現(xiàn)以上的項目,我們研制了相應(yīng)的實訓(xùn)裝置。實訓(xùn)裝置包括兩大部分:單片機(jī)實訓(xùn)電路板和小車底盤。實訓(xùn)電路板需學(xué)生安裝調(diào)試,每人一套,歸學(xué)生所有。這樣學(xué)生在課室、宿舍都可以進(jìn)行實訓(xùn)操作,無形中增加了實訓(xùn)時間,擴(kuò)大了實訓(xùn)空間。出于經(jīng)濟(jì)考慮,部分貴重元件和小車底盤則由學(xué)校在教學(xué)過程中提供給學(xué)生使用。為提高實訓(xùn)電路板使用的靈活性,我們設(shè)計的實訓(xùn)電路板采用積木式、模塊化設(shè)計,學(xué)生不僅可以用這些模塊完成課程設(shè)定的項目任務(wù),還可以利用它們制作自己感興趣的小產(chǎn)品。我們的實訓(xùn)電路模塊包括:最小系統(tǒng)模塊、4獨立按鍵模塊、6矩陣按鍵模塊、兩位數(shù)碼管顯示模塊、8×8LED點陣模塊、LCD1602顯示模塊、溫度測量模塊、繼電器模塊、蜂鳴器模塊、小車驅(qū)動模塊、小車循跡模塊、小車測速模塊以及小車底盤一個。小車底盤采用帶兩減速電機(jī)底盤,上面介紹的驅(qū)動模塊、循跡模塊、測速模塊分別獨立安裝,然后組裝到小車底盤合適的位置中;其他所有的模塊都安裝在一塊電路板上。這電路板上的每個模塊都可獨立工作,接口用插針引出,模塊與模塊之間采用杜邦線連接。

4改革傳統(tǒng)的考核評價方式

傳統(tǒng)單片機(jī)課程都采用理論考核方式,在期末時組織筆試考試。這種只重視理論知識、忽視實踐技能的考核方式,和我們的實際教學(xué)過程以及人才培養(yǎng)目標(biāo)是相悖的。現(xiàn)在我們課程考核采取過程與結(jié)果并重,知識與技能并重的思路,學(xué)生課程成績的計算公式如下:課程成績=平時考核成績×60%+期末考核成績×40%。學(xué)生平時考核成績即課堂制作項目的考核成績;期末考核則采用理實一體的考核方式,在實訓(xùn)室進(jìn)行考試,期末試卷包括理論(50%)、實操(50%)兩部分。基于成本的考慮,我們的期末實操考核采用學(xué)生平時用的實訓(xùn)電路板進(jìn)行,主要考核學(xué)生元件檢測,電路聯(lián)接、測量與調(diào)試的能力。

5結(jié)語

我校的單片機(jī)課程改革,通過大力革新課程的教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)企業(yè)不斷變化的人才需求;通過制作一個個具體的項目,讓學(xué)生掌握相應(yīng)的知識與技能,養(yǎng)成良好的職業(yè)安全習(xí)慣;開發(fā)了學(xué)生每人一套的模塊化實訓(xùn)電路板,使每個學(xué)生在課后都有充分的時間進(jìn)行實踐操作,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性,取得了較好的教學(xué)效果。

作者:吳永德工作單位:廣東省電子職業(yè)技術(shù)學(xué)校