以職業(yè)技能競(jìng)賽為導(dǎo)向的高職單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革研究

歐亞軍

【摘 要】以 “電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作” 技能競(jìng)賽為導(dǎo)向，對(duì)當(dāng)前高職院校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、 實(shí)踐考核與評(píng)價(jià)方法以及綜合能力培養(yǎng)訓(xùn)練等方面進(jìn)行改革，以期能改善單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)方式和教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】技能競(jìng)賽；單片機(jī)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

單片機(jī)課程是一門(mén)專業(yè)性、技術(shù)性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，是高職院校電子信息類學(xué)生的重點(diǎn)應(yīng)用課程之一，它是“電子”高素質(zhì)復(fù)合技能型人才所需自動(dòng)控制類知識(shí)結(jié)構(gòu)的載體，課程學(xué)習(xí)的效果直接影響到學(xué)生的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)應(yīng)用能力；因此探討單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題及解決的方法，對(duì)提高高職院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，增進(jìn)學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，具有十分重要的意義。本文根據(jù)近幾年來(lái)培訓(xùn)和指導(dǎo)學(xué)生參加“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作”競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革進(jìn)行探討，其終極目標(biāo)是提高學(xué)生單片機(jī)課程學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生掌握其技術(shù)并在工作崗位能夠熟練應(yīng)用，使教學(xué)更符合職業(yè)內(nèi)涵。

1 單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題

目前，高職院校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1.1 實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目缺乏工程訓(xùn)練項(xiàng)目

單片機(jī)是一門(mén)實(shí)踐性、綜合性、工程性很強(qiáng)的專業(yè)課，它涉及的知識(shí)面很廣，涵蓋了模數(shù)電路、微機(jī)接口技術(shù)、智能傳感技術(shù)、通信電路及語(yǔ)言編程等，如果在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中僅采用單一的單片機(jī)程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練，則這樣的人才培養(yǎng)目標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足專業(yè)的發(fā)展和就業(yè)崗位的需要。所以在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中應(yīng)增加結(jié)合硬件電路知識(shí)，智能傳感技術(shù)、通信技術(shù)等新技術(shù)、新知識(shí)的工程項(xiàng)目。顯然，目前高職院校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)上大多是單片機(jī)單一的編程訓(xùn)練，缺乏工程項(xiàng)目訓(xùn)練，最終導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力得不到明顯提升。

1.2 實(shí)踐教學(xué)方式缺乏啟發(fā)性和創(chuàng)新性

目前在高職院校單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，大多數(shù)院校采用的是實(shí)驗(yàn)電路已搭建好的實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嵱?xùn)臺(tái)，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中主要參照設(shè)備廠家提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，按部就班地將實(shí)驗(yàn)程序編輯、編譯，然后下載到已搭建好的硬件電路中進(jìn)行驗(yàn)證，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生根本沒(méi)有開(kāi)動(dòng)自己的思維去理解實(shí)驗(yàn)程序和實(shí)驗(yàn)電路，更沒(méi)有建立整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的概念，學(xué)習(xí)的形式還停留在驗(yàn)證階，實(shí)驗(yàn)完成了，學(xué)生對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用知之甚少，更談不上通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得什么啟發(fā)，實(shí)驗(yàn)過(guò)后會(huì)有什么創(chuàng)新性的想法。

1.3 實(shí)踐教學(xué)過(guò)程欠缺訓(xùn)練學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

目前大多數(shù)高職院校在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量上的不足，基本上采用分組的方式進(jìn)行，而同一組成員在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中存在分工不明確，不合理等情況，通常是成績(jī)好的同學(xué)完成了整個(gè)實(shí)訓(xùn)，而學(xué)習(xí)興趣不高的學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中根本能沒(méi)有參與進(jìn)來(lái)。

2 單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)方法改革

“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作”技能競(jìng)賽模擬了真實(shí)的工作場(chǎng)景，是一個(gè)典型的工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程，要求競(jìng)賽選手在規(guī)定的10個(gè)小時(shí)內(nèi)高效率、高質(zhì)量地完成競(jìng)賽任務(wù)。如果要在競(jìng)賽中取得好成績(jī)，競(jìng)賽選手不但需要掌握扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、熟練的操作技能，而且需要具有靈活的應(yīng)變能力和很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作精神。將該技能競(jìng)賽思想引入到單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)中，讓更多的學(xué)生得到系統(tǒng)化、高質(zhì)量、高效率的訓(xùn)練，對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有很強(qiáng)的推動(dòng)作用。

2.1 真正實(shí)現(xiàn) “教、 學(xué)、 做” 理實(shí)一體化教學(xué)

單片機(jī)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，但實(shí)踐又基于一定的理論知識(shí)，因此可以將單片機(jī)課程定位為理實(shí)一體化課程，整個(gè)課程教學(xué)都安排在單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室。實(shí)訓(xùn)室基本硬件配置：電腦、單片機(jī)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)箱、焊接臺(tái)、示波器、信號(hào)發(fā)生器、萬(wàn)用表等工具等。軟件配置：Protues單片機(jī)仿真軟件、keilC51編程軟件等。教學(xué)方法上，主要以技能競(jìng)賽為向?qū)?，采用“教、學(xué)、做”一體教學(xué)方法，教學(xué)過(guò)程可以分為四個(gè)階段。第一階段：提出問(wèn)題，布置項(xiàng)目的工作任務(wù)及基本要求。第二階段：分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。第三階段：驗(yàn)證問(wèn)題。第四階段：能力應(yīng)用、提升階段。以上四個(gè)階段的教學(xué)均在理實(shí)一體化課堂上完成，融“教、學(xué)、做”為一體，這樣可以很好地解決理論與實(shí)踐相互脫節(jié)的問(wèn)題，教學(xué)過(guò)程由問(wèn)題引出項(xiàng)目任務(wù)，可以大大增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.2 根據(jù)職業(yè)技能競(jìng)賽設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

通過(guò)對(duì)往年職業(yè)技能競(jìng)賽題目進(jìn)行分析，競(jìng)賽重點(diǎn)在于考察學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解、掌握及綜合應(yīng)用能力水平，題目實(shí)質(zhì)上是一個(gè)典型的工程項(xiàng)目，所以以職業(yè)技能競(jìng)賽為導(dǎo)向設(shè)計(jì)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目應(yīng)由易到難、循序漸進(jìn)，同時(shí)需要兼顧到實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)用性及趣味性。根據(jù)單片機(jī)這門(mén)課的特點(diǎn)，結(jié)合“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作”技能競(jìng)賽的要求，筆者設(shè)計(jì)了一些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，基本實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：Keil/Protues軟件的使用；I/O接口；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；中斷源；串行通信。綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：可調(diào)節(jié)型多功能流水燈；電子萬(wàn)年歷；尋跡小車驅(qū)動(dòng)；簡(jiǎn)易數(shù)控直流穩(wěn)壓電源；簡(jiǎn)易數(shù)字電壓表；通信系統(tǒng)等；這些項(xiàng)目包含了對(duì)單片機(jī)內(nèi)部基本資源的應(yīng)用，也包含了一些綜合應(yīng)用性項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)上述項(xiàng)目的實(shí)施，學(xué)生對(duì)單片機(jī)的硬件、軟件及應(yīng)用都會(huì)有很好的實(shí)踐，可以提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，為學(xué)生以后開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 考核方式的改進(jìn)

單片機(jī)教學(xué)的目的在于應(yīng)用，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)該能使用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)綜合的、完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)項(xiàng)目。因此，在教學(xué)考核中，需要改進(jìn)考核方式以調(diào)動(dòng)學(xué)生將學(xué)習(xí)的所有知識(shí)綜合起來(lái)，讓學(xué)生在單片機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用能力得到進(jìn)一步提高。具體措施如下：

2.3.1 選擇合適的課題

老師可以借鑒往年競(jìng)賽題目制定單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)課題庫(kù)，學(xué)生根據(jù)自己的愛(ài)好及專業(yè)技術(shù)能力選擇其中一個(gè)課題。也可以學(xué)生自己擬定課題，但需經(jīng)老師審核才能通過(guò)。如果設(shè)計(jì)的課題難度較大，可以由多名學(xué)生組成項(xiàng)目組，共同完成課題，這樣即可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，也可以培養(yǎng)學(xué)生生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.3.2 作品驗(yàn)收及評(píng)價(jià)

老師對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行功能測(cè)試，學(xué)生制作設(shè)計(jì)報(bào)告及演示PPT，并進(jìn)行作品答辯。老師對(duì)作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并根據(jù)學(xué)生在在項(xiàng)目分組的任務(wù)完成情況給出學(xué)生的成績(jī)等級(jí)。

2.4 加強(qiáng)能力培養(yǎng)和訓(xùn)練

技能競(jìng)賽可以提高學(xué)生的專業(yè)技能水平，增加學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。因此在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中融入更多的技能競(jìng)賽元素，包括專業(yè)知識(shí)技能、再學(xué)習(xí)能力、職業(yè)素養(yǎng)、臨場(chǎng)應(yīng)變能力等。在平常的訓(xùn)練過(guò)程中，不完全老師去解決問(wèn)題，多讓學(xué)生思考，獨(dú)立實(shí)踐，讓學(xué)生自己去查找、分析，解決問(wèn)題。另外，在能力提升方面，可以在訓(xùn)練項(xiàng)目中增加一些難點(diǎn)，或者設(shè)置一些故障點(diǎn)。通過(guò)這樣的訓(xùn)練，不但可以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，讓學(xué)生獲得更多的相關(guān)知識(shí)，還可以提高學(xué)生自已分析、解決問(wèn)題的能力。以“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作”技能競(jìng)賽為導(dǎo)向的單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革證明，引入更多的技能競(jìng)賽元素，采用“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)方式，設(shè)計(jì)工程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，務(wù)實(shí)地進(jìn)行課程考核，加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)等方面的實(shí)踐教學(xué)改革，可以取得良好的教學(xué)效果，學(xué)生參加技能競(jìng)賽的積極性的積極性提高了，單片機(jī)的專業(yè)知識(shí)，創(chuàng)新能力，綜合職業(yè)素養(yǎng)也得到了很大的提升，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后在單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域就業(yè)的教學(xué)目標(biāo)向前又邁進(jìn)了一步。

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