探索高職《單片機原理》教學(xué)方法新思路

尹國柱 商順強

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南 焦作 454000）

探索高職《單片機原理》教學(xué)方法新思路

尹國柱 商順強

（河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院，河南 焦作 454000）

本文從職業(yè)教育的特點出發(fā)，結(jié)合多年的《單片機》教學(xué)工作經(jīng)驗，總結(jié)提出了“通過組織競賽提高職業(yè)技能”的教學(xué)新思路，并詳細介紹了實施競賽的相關(guān)要求和評分細則，使學(xué)生通過參加競賽活動，提高分析問題和解決問題的能力，從而綜合提高學(xué)生的職業(yè)技能。

競賽；職業(yè)技能；單片機教學(xué)

《單片機原理與接口技術(shù)》是機電一體化、自動控制等專業(yè)的重要專業(yè)課程之一，但是由于該課程涉及電工電子、數(shù)字電路、微型計算機原理和匯編語言程序設(shè)計等多門課程的相關(guān)內(nèi)容，所以對多數(shù)學(xué)生而言，難度較大，不容易掌握。本人根據(jù)職業(yè)教育的特點，結(jié)合近幾年教學(xué)改革的實際情況，認(rèn)為在《單片機》的教學(xué)過程中，應(yīng)重點從以下幾個方面進行探索，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。

1 放棄填鴨式教學(xué)，采用“任務(wù)”教學(xué)法

所謂“任務(wù)”教學(xué)法，也就是說，每次上課（以2學(xué)時為一個單位），都要提出通過對本節(jié)課程的學(xué)習(xí)應(yīng)該能夠完成的任務(wù)。在制定任務(wù)時，任務(wù)的選擇不易太大、太難，否則容易使學(xué)生失去信心。應(yīng)該選擇一些簡單并且易于實現(xiàn)的、效果明顯的任務(wù)。比如本人在給學(xué)生上第一次課時，提出的任務(wù)是掌握計算機的基本結(jié)構(gòu)和組成原理。在上課時拿去三樣演示器材讓學(xué)生觀察識別，分別是普通電腦主板、單板機和單片機。通過實際上課，效果非常明顯。再比如，當(dāng)課程進行到“移位指令”時，提出的任務(wù)就是觀察生活中所見到的廣告燈的閃爍方式，并記錄下來，為以后編制“流水燈”程序做好準(zhǔn)備。接下來再講解分析實現(xiàn)方法和原理。當(dāng)簡單的任務(wù)能夠完成之后再提出更高要求。

2 重點介紹相關(guān)軟件的使用方法，提供機會多加練習(xí)

單片機的應(yīng)用與開發(fā)，用到的相關(guān)軟件較多。在具體的教學(xué)過程中重點介紹了在單片機開發(fā)過程中應(yīng)用較廣的兩個常用的基本軟件keil μVision2和Proteus，通過這兩個軟件的相互結(jié)合，可以很好地實現(xiàn)單片機的動態(tài)仿真，效果明顯，調(diào)試方便。

3 適時開展競賽活動，提高綜合應(yīng)用能力

在相關(guān)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)完成后，就可以設(shè)計出相應(yīng)的題目，開展競賽活動，不一定非要把整本書學(xué)完后再開展。為了更好地開展競賽活動，達到提高學(xué)生應(yīng)用單片機進行開發(fā)設(shè)計的能力，我們應(yīng)該從以下幾個方面做好準(zhǔn)備。

3.1 預(yù)先給出競賽訓(xùn)練題目

訓(xùn)練題目的設(shè)計一定要結(jié)合當(dāng)前所學(xué)進度和實驗條件。例如，可以擬定以下5個訓(xùn)練題目：①單片機數(shù)字秒表的設(shè)計、調(diào)試與仿真；②智能太陽能熱水器的設(shè)計、調(diào)試與仿真；③電動感應(yīng)門的設(shè)計、調(diào)試與仿真；④直流電機無極調(diào)速控制器的設(shè)計、調(diào)試與仿真；⑤單片機控制的流水燈設(shè)計、調(diào)試與仿真。并且一定要明確告訴學(xué)生競賽題目選自訓(xùn)練題目之一并通過修改得來，相似度大于70%。目的是便于學(xué)生準(zhǔn)備，有的放矢。

3.2 規(guī)定參賽學(xué)生應(yīng)完成的工作任務(wù)

根據(jù)不同的學(xué)習(xí)階段，可以將參賽學(xué)生分成不同的層次組進行競賽，如分成初級賽和高級賽兩種類型。

3.2 .1 初級賽

參賽學(xué)生要在規(guī)定時間內(nèi)，根據(jù)競賽時發(fā)給學(xué)生的試卷內(nèi)容所提出的系統(tǒng)功能及性能要求，完成以下兩方面考核內(nèi)容：

（1）原理圖設(shè)計：根據(jù)題目要求、主要元件介紹等文件，依據(jù)所學(xué)知識進行原理圖設(shè)計，并在Proteus軟件環(huán)境中繪制原理圖。

（2）模擬調(diào)試：利用賽場提供的keil μVision2編輯平臺，編寫單片機源程序，并配合使用Proteus進行軟件仿真調(diào)試及功能驗證，保留調(diào)試數(shù)據(jù)及程序，形成實驗調(diào)試報告。

表1 初級賽評分標(biāo)準(zhǔn)，共計100分

表2 高級賽，應(yīng)增加的評分標(biāo)準(zhǔn)，共計60分

3.2 .2 高級賽

如果是舉行過多次競賽，在學(xué)生的整體能力提升之后，可以再增加兩點難度要求，進入高級階段。在高級賽中，學(xué)生除了完成初級賽的兩項任務(wù)，即原理圖設(shè)計和模擬調(diào)試之外，還應(yīng)該完成以下任務(wù)：

①電路板焊接；可以利用現(xiàn)成的單片機學(xué)習(xí)開發(fā)所提供的最小應(yīng)用系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)題目要求，學(xué)生設(shè)計的擴展電路需要焊接和調(diào)試，并撰寫焊接調(diào)試報告。

②單片機應(yīng)用系統(tǒng)綜合調(diào)試：調(diào)試好的程序，利用下載線或編程器，將程序?qū)懙絾纹瑱C的存儲器中，根據(jù)題目要求進行各工作點調(diào)整及各部分電路功能測試，直至實現(xiàn)題目要求的所有功能；根據(jù)調(diào)試方法、調(diào)試步驟和調(diào)試結(jié)果，撰寫綜合調(diào)試報告。

3.3 規(guī)定參賽學(xué)生應(yīng)提交的電子文檔和演示場景

提交的電子文檔有：原理圖、單片機源程序（.ASM或.C格式）、單片機目標(biāo)代碼（.BIN或.HEX格式）、實驗報告（.DOC格式）、焊接調(diào)試報告（.DOC格式）。

應(yīng)提交的演示過程和場景：在競賽實驗箱上模擬調(diào)試的結(jié)果；單片機應(yīng)用系統(tǒng)綜合調(diào)試結(jié)果。

應(yīng)提交的實物（高級階段）：焊接裝配完成的電路板。

3.4 制定詳細的評分標(biāo)準(zhǔn)

3.4 .1 評分說明

除了使用實驗箱模擬調(diào)試和利用Proteus進行動態(tài)仿真這2個步驟需現(xiàn)場評分外，其余步驟的操作結(jié)果均以電子文檔和實物的方式提交。

3.4 .2 評分標(biāo)準(zhǔn)及分值

在規(guī)定的時間內(nèi)，根據(jù)選手完成工作任務(wù)的情況，參照有關(guān)技能大賽標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生的實際情況。制定評分標(biāo)準(zhǔn)如表1、表2。

4 結(jié)語

總之，上述競賽活動的開展和實施，需要一個循序漸進的過程，同時也需要任課教師投入大量的時間和精力去策劃組織，還需要有足夠?qū)嶒灪牟摹嶒炘O(shè)備和實驗場地的支撐。經(jīng)過近幾年在教學(xué)活動中的貫徹落實，對提高職業(yè)院校學(xué)生的職業(yè)技能起到了較好的作用，為以后組織學(xué)生參加各類大型的技能競賽和自主創(chuàng)業(yè)打下一個良好的基礎(chǔ)。

[1]隆平,石紹軍,田偉軍,王建國,夏豐.職業(yè)技能競賽對職業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)影響因素分析[J].職業(yè)教育研究,2012，14.

[2]李臻穎.高職項目化課程管理主體能動性之策略[J].職業(yè)教育研究,2011，13.

[3]楊豐,李云.高職院校實踐教學(xué)模式研究與探索[J].職業(yè)教育研究,2011，13.

G712

A

1003-5168(2014)02-0264-02

尹國柱（1967—），男，漢族，河南安陽人，工程碩士，河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院高級講師，研究方向：單片機應(yīng)用與自動控制。