孫 磊 厚,朱 文 杰,鄧 志 輝
產品導向教學在單片機課程中的應用研究
孫 磊 厚,朱 文 杰,鄧 志 輝
通過闡述綜合項目(產品導向)教學內容的選取以及實施過程、綜合項目(產品導向)訓練,學生掌握了單片機產品的開發流程,就可以用類似的學習方法去查找資料,完成其它的單片機項目,達到觸類旁通的效果。實踐證明,在“單片機原理及工程應用”課程教學中采用“綜合項目(產品導向)教學法”是一種高效的教學方法。
高職;單片機;綜合項目(產品導向)教學;任務驅動
“單片機原理及工程應用”是機電一體化專業的核心課程,主要為機電行業培養具有單片機產品設計與調試能力的實踐型人才。從調研情況來看,大部分企業對畢業生的單片機應用能力還不滿意,畢業生在企業里要經過兩年左右的鍛煉與培訓,才能進行簡單的產品設計。出現以上現象的主要原因是部分高職院校的單片機教學基本上都是從單片機的硬件結構及指令,然后程序編寫,再到中斷應用,而對硬件的工作原理講解甚少[1]。學生剛接觸單片機就去理解其內部結構及指令,比較抽象。很多學生上完單片機課程,還沒有入門,根本無法滿足市場需求。
要改變單片機課程的這種被動教學模式,關鍵要把學生帶入到單片機的世界里,也就是要解決“入門”的關鍵問題。學生入門后,老師再把學習方法傳授給學生,讓學生自己去找資料完成項目,這樣會達到事半功倍的效果。
項目化教學是“行為導向”教學法的一種,它主要是選取生產實踐中具有典型意義的某個“綜合項目(產品)”作為載體,根據項目的基本特征與形式,為達到教學目標的要求而設計出若干個與課程要求相一致的“子項目”,把課程教學內容包括課程所要求的知識和技能融合在這些子項目中,通過完成這些子項目中規定的每一項工作任務達到教學目的的教學方法[2]。本項目采用物料分揀機作為學習載體,對單片機應用產品設計與制作的過程進行分析,將教學內容按照產品設計過程,進行有機的整理、組合,形成7個學習情境(見表1)。
根據不同的子項目,項目化教學的實施過程應該有所區別。下面以分揀機報警燈設計與制作這一項目為例(表2),闡述其教學過程的實施。
教師可以根據教學的綜合項目(產品)自編教材,大項目要能合理地分解為子項目,讓學生們分任務完成。傳統教材可以作為教學參考書使用。

表1 學習情境

續表1

表2 教學過程設計

續表2
項目的選取要與企業生產接軌,選取一個綜合的項目,該項目要能包括大部分的專業知識,大項目通過每個子項目的完成,最終將要求的專業知識學完。
現在的大部分單片機項目化教學注重程序的編寫,而在如何去搭建硬件電路的問題上講解較少。眾所周知,程序是在硬件基礎上編寫的,如果學生不懂如何設計硬件電路,怎么能夠寫出合格的程序?怎么能夠滿足單片機行業的產品設計需求?所以要先講硬件,再講程序的編寫,學生經過Proteus仿真調試,最后動手搭建硬件電路,進行系統調試。經過以上過程,還可以使學生獲得一定的成就感,增強主動學習興趣。
項目化教學是以學生的“做”為主導,實訓室中須具備足夠數量的單片機開發箱,至少滿足四人一臺的需求。還須具備一人一套的電腦和單片機仿真設備。同時面包板、電子元器件等單片機外圍制作材料與設備也應當滿足項目化教學的需求。
課程考核由過程性考核、態度性考核和終結性考核三部分組成,各占60%、20%、20%。在過程性考核中,每個學習情境的成績由工作任務完成質量與團隊貢獻率兩部分組成,各占60%、40%,由此計算出每個學習情境的成績。再按照每個學習情境在過程性考核中所占的比重,最終得出過程性考核成績。終結性考核內容為項目方案規劃及綜合調試。
單片機是一門實踐性較強的專業課,任課教師需要具有一定的項目開發能力,要具有企業的工作經歷,熟悉單片機應用產品的開發、生產過程,能引導學生分析單片機應用產品設計過程,熟悉項目中所涉及的電子元器件的工作原理,熟練掌握單片機產品的軟硬件設計方法,具有單片機產品裝配與調試的能力。
[1]劉喜雙,姚健.單片機課程實踐教學改革探索[J].教育探索,2013(8):31-32.
[2]盛希寧.基于單片機應用技術典型任務的教學項目開發與實踐研究[J].職教通訊,2013(21):2-6.
[3]常明,馬朝華.“教學做一體化”教學模式探究[J].職教通訊,2011(14):52-53.
G712
A
1674-7747(2014)09-0050-03
孫磊厚,男,常州信息職業技術學院助教,碩士,主要研究方向為單片機產品設計及應用;朱文杰,男,常州信息職業技術學院助教,碩士,主要研究方向為光伏發電;鄧志輝,男,常州信息職業技術學院高級工程師,博士,主要研究方向為機電一體化技術。
[責任編輯 陳國平]