工學(xué)結(jié)合的《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》精品課程建設(shè)

摘要工學(xué)結(jié)合是目前高職院校課程建設(shè)的方式之一，其主要目的是把行業(yè)工作過程融入到課程的學(xué)習(xí)情景中，從而提高學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。通過河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課申報(bào)國家精品課的實(shí)踐，從課程理念、課程實(shí)施、課程特色等方而詳細(xì)論述了對(duì)高職“工學(xué)結(jié)合”建設(shè)的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

中圖分類號(hào):G423文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

精品課程建設(shè)是高職院校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分，是專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。2010年，我院《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課被評(píng)為省級(jí)精品課程，并由省教育廳推薦申報(bào)國家級(jí)精品課程。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，除了具有“明確的課程目標(biāo)、先進(jìn)的課程理念、新穎的教學(xué)模式、特色鮮明的課程”等特點(diǎn)之外，更重要的原因是在課程建設(shè)上突出實(shí)踐能力培養(yǎng)，彰顯“工學(xué)結(jié)合”特色。筆者擬從《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課的課程理念、課程實(shí)施、課程特色等方而闡述對(duì)高職“工學(xué)結(jié)合”的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

1 課程建設(shè)理念

1.1 課程性質(zhì)

《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程。課程以培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)能力、單片機(jī)程序設(shè)計(jì)能力以及從事單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用工程所必須的基本職業(yè)素養(yǎng)為目標(biāo)，使學(xué)生掌握單片機(jī)硬件電路的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技巧、單片機(jī)程序設(shè)計(jì)規(guī)則、設(shè)計(jì)方法以及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)流程。

1.2 課程理念

《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課程的設(shè)計(jì)總體思路是“以職業(yè)崗位需求為依據(jù)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以自主研發(fā)的教學(xué)設(shè)備為平臺(tái)，以基于工作過程的實(shí)際項(xiàng)目為載體，以項(xiàng)目教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)為方法，引入行業(yè)規(guī)范，遵循單片機(jī)設(shè)計(jì)師的成長規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生單片機(jī)技術(shù)綜合應(yīng)用能力”。

在課程結(jié)構(gòu)方面，課程組教師根據(jù)單片機(jī)課程培養(yǎng)的主要能力，本著理論知識(shí)“必須、夠用”的原則重新構(gòu)建課程內(nèi)容，以“智能尋跡車”——作為教學(xué)的載體。“智能尋跡車”設(shè)計(jì)有運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、通信系統(tǒng)四大系統(tǒng)，具備自動(dòng)行駛、自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)避障、數(shù)據(jù)處理和傳輸、液晶顯示等功能，涵蓋了單片機(jī)技術(shù)在工程中的常見應(yīng)用，可以培養(yǎng)學(xué)生的電路焊接及電子產(chǎn)品裝配能力、電子線路的檢測與調(diào)試能力、單片機(jī)硬件電路的設(shè)計(jì)和程序開發(fā)能力以及單片機(jī)系統(tǒng)綜合開發(fā)和創(chuàng)新能力。整個(gè)課程緊緊圍繞“智能尋跡車”功能開發(fā)與實(shí)現(xiàn)這一工作過程展開教學(xué)，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，將《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課程內(nèi)容重新構(gòu)建為實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程。

在教學(xué)模式方面，課程組教師遵循單片機(jī)工程師成長規(guī)律，創(chuàng)新基于“能力遞進(jìn)”的DIY教學(xué)模式，根據(jù)職業(yè)崗位對(duì)能力要求的不斷提升，以實(shí)際產(chǎn)品的開發(fā)過程為序，學(xué)生在單片機(jī)開發(fā)平臺(tái)上動(dòng)手演練全部內(nèi)容，從器件的認(rèn)識(shí)開始，逐步引入焊接、調(diào)試、維修、單元電路搭建、整體電路設(shè)計(jì)、子程序編寫、程序設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試等內(nèi)容，學(xué)生能力逐步提高，職業(yè)素養(yǎng)逐漸養(yǎng)成，教學(xué)效果理想。

在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，按照基于工作過程的教學(xué)思想，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出四個(gè)工作情境十二個(gè)工作任務(wù)，通過這些任務(wù)來實(shí)現(xiàn)總的教學(xué)目標(biāo)，每次上課圍繞一個(gè)具體的工作任務(wù)，先由教師講授必須的知識(shí)和實(shí)現(xiàn)的方法，然后由學(xué)生在單片機(jī)DIY開發(fā)平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)出來，任務(wù)完成后，由教師進(jìn)行檢查和詢問，通過答辯，一個(gè)工作任務(wù)完成，學(xué)生可提前進(jìn)入下一個(gè)任務(wù)的學(xué)習(xí)。通過工作任務(wù)的導(dǎo)入和實(shí)施，提高了實(shí)踐技能的應(yīng)用，使學(xué)生達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。

2 課程建設(shè)實(shí)施

2.1 以自主研制的教學(xué)設(shè)備為平臺(tái)，以學(xué)生為主體，體現(xiàn)能力為本

課程組教師自主研發(fā)了“FX-A單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”、“Mini_51DIY編程開發(fā)系統(tǒng)”等一系列用于單片機(jī)課程教學(xué)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和開發(fā)裝置，自2005年以來，已經(jīng)歷了四次更新。研發(fā)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板、單片機(jī)編程器等裝置是從事單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用工作必須的開發(fā)工具。裝置具有重復(fù)性搭建單片機(jī)硬件電路、實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)編程、調(diào)試、仿真等功能。裝置配備有詳細(xì)的使用說明和操作案例，編寫有實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書。在教學(xué)過程中，學(xué)生人手一套，在一體化教室里完成單片機(jī)實(shí)驗(yàn)、任務(wù)試驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)練習(xí)、自主創(chuàng)新開發(fā)等學(xué)習(xí)內(nèi)容。在課后，學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)資源的指導(dǎo)下在學(xué)生工作室、電子協(xié)會(huì)及宿舍里使用裝置繼續(xù)進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，寒暑假學(xué)生也可將裝置帶回家里學(xué)習(xí)。

學(xué)生一人一套單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和開發(fā)裝置，有效地打通了課內(nèi)與課外的界限，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思路。對(duì)實(shí)際工作任務(wù)可進(jìn)行長時(shí)間的、反復(fù)的動(dòng)手實(shí)踐，使能力為本位的教學(xué)得以較好地體現(xiàn)。

2.2 基于工作過程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)

選擇具有代表性的“智能尋跡車”作為教學(xué)載體，涵蓋了單片機(jī)各個(gè)能力培養(yǎng)的過程，通過完成“智能尋跡車”的焊接與組裝、功能部件的檢測、運(yùn)動(dòng)控制、拓展功能的實(shí)現(xiàn)，分別培養(yǎng)學(xué)生的電路板焊接與電子產(chǎn)品裝配基本功、儀器儀表的使用、單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)與程序開發(fā)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)綜合開發(fā)的能力。

2.3 學(xué)習(xí)情境與教學(xué)條件設(shè)計(jì)

課程組教師依據(jù)課程能力培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，結(jié)(下轉(zhuǎn)第33頁)(上接第28頁)合“智能尋跡車”功能開發(fā)順序，精心設(shè)計(jì)了課程教學(xué)情境，課程共由四個(gè)教學(xué)情境十二個(gè)子情境組成，四個(gè)教學(xué)情境分別是“智能尋跡車的焊接與裝配”、“智能尋跡車各功能部件的檢測”、“智能尋跡車運(yùn)動(dòng)功能的開發(fā)”、“智能尋跡車功能的拓展”。

除了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置外，配套的環(huán)境建設(shè)不可或缺，在單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)與程序開發(fā)能力的培養(yǎng)方面，教學(xué)過程主要在校內(nèi)一體化教室內(nèi)完成，做到講、練、學(xué)、做相結(jié)合，在電路板焊接及電子產(chǎn)品裝配技能的培養(yǎng)上主要是在電子焊接與裝配實(shí)習(xí)車間內(nèi)完成。良好的硬件環(huán)境促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐能力的進(jìn)一步提升。同時(shí)，要使所學(xué)所練的技能運(yùn)用到實(shí)際工作中，我們建設(shè)了校外實(shí)習(xí)基地，通過參觀、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、崗位體驗(yàn)等方式來增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

2.4 教學(xué)方法與手段設(shè)計(jì)

課程組在教學(xué)方法和教學(xué)手段上不斷下功夫。對(duì)于比較抽象的教學(xué)內(nèi)容，通常采取啟發(fā)式、提問式的方式引導(dǎo)學(xué)生去思考，在思考中加深對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解。在實(shí)踐操作方面，教學(xué)方法與教學(xué)手段更為靈活，主要以基于工作過程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式安排實(shí)踐操作任務(wù)，在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手過程中，運(yùn)用舉例法、演示法等各種教學(xué)方法。在課后，教學(xué)課件及視頻指導(dǎo)等資料全部在網(wǎng)絡(luò)上共享，方便學(xué)生查閱與練習(xí)。

2.5 考核與教學(xué)評(píng)價(jià)

課程考核以任務(wù)和項(xiàng)目為單元進(jìn)行，每完成一個(gè)項(xiàng)目或任務(wù)，教師均根據(jù)每個(gè)學(xué)生的完成情況、工作態(tài)度、操作規(guī)范度和回答問題情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，期末結(jié)合理論考試成績給予整體評(píng)分。結(jié)合其它專業(yè)能力課程，畢業(yè)前，學(xué)生應(yīng)取得“電子儀器儀表裝調(diào)工”或“單片機(jī)設(shè)計(jì)師”職業(yè)資格認(rèn)證(信息產(chǎn)業(yè)部電子行業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心授權(quán)，由中國電子企業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)證)。

3 課程建設(shè)特色

精品課程貴在“精品”一字。所謂“精”，就是要有先進(jìn)的教育理念、精致的教育內(nèi)容、精湛的教學(xué)藝術(shù)、現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)和顯著的教學(xué)績效;所謂“品”，是指課程內(nèi)容要有特色，具有輻射和示范效應(yīng)。它是品牌課程的重要生成要索，是精品課程獨(dú)有的風(fēng)格與不可替代的內(nèi)涵，體現(xiàn)了它的存在價(jià)值和水平。

我院《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課的特色主要體現(xiàn)在“以實(shí)際設(shè)計(jì)的原創(chuàng)過程為引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)職業(yè)能力的構(gòu)建和提升”。在課程實(shí)施過程中，以“智能尋跡車”——作為教學(xué)的載體。“智能尋跡車”設(shè)計(jì)有運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、通信系統(tǒng)四大系統(tǒng)，具備自動(dòng)行駛、自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)避障、數(shù)據(jù)處理和傳輸、液晶顯示等功能，，構(gòu)建了真實(shí)的職業(yè)情境。同時(shí)，以工程實(shí)例為載體，整合了理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)，形成了“工作過程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，全而提升了學(xué)生的職業(yè)索質(zhì)。

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