高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)單片機課程教學(xué)改革分析

于秀娜

摘 要：單片機課程教學(xué)是高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)的重要學(xué)科，單片機課程設(shè)計時電氣自動化技術(shù)專業(yè)學(xué)生在校實習(xí)期間必須完成的一項實踐活動。但是目前一些高職院校的單片機課程設(shè)計過于形式化，對提高學(xué)生的實踐能力和整體動手能力是極為不利的，需要不斷的改革和創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù)專業(yè)；單片機課程；高職；教學(xué)改革

0 引言

高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)的一門核心課程是《單片機應(yīng)用技術(shù)》，主要教學(xué)目標是為了提高學(xué)生對電氣控制裝置的硬件電路設(shè)計和制作能力、程序設(shè)計能力和程序調(diào)試能力。但是在實際教學(xué)中，電氣自動技術(shù)專業(yè)學(xué)生對單片機程序設(shè)計能力還比較薄弱，尤其是對軟件的設(shè)計，很多學(xué)生甚至無從下手。本文就通過采取比較項目教學(xué)法、強化實踐教學(xué)等措施來實現(xiàn)對高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)單片機課程教學(xué)的改革和創(chuàng)新。

1 明確教學(xué)目標，實現(xiàn)教學(xué)目標的改革

明確和完善教學(xué)目標是高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)單片機課程教學(xué)改革的前提，一切教學(xué)設(shè)計和教學(xué)活動都是在教學(xué)目標的指引下完成的[1]。教學(xué)在設(shè)置單片機教學(xué)目標是可以分入門、初級和中級三個層次進行尊重學(xué)生的個體差異，提高了教學(xué)質(zhì)量，具體如下。

（1）入門目標。該層次是最低層次的教學(xué)目標，主要針對于剛剛?cè)雽W(xué)或者能力較差的學(xué)生，要求學(xué)生要了解和基本掌握單片機的基礎(chǔ)知識、開機系統(tǒng)的設(shè)計理念和基本的設(shè)計思路。學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生要能完成對企業(yè)技術(shù)人員的輔助性工作。

（2）初級目標。學(xué)生要基本了解單片機常用功能模塊的用途，掌握單片機系統(tǒng)的常用界面操作技術(shù)，理解單片機系統(tǒng)的電路原理圖和方框圖。學(xué)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生要能獨自完成模仿性編程，劇本初步程序設(shè)計的能力，要能在已有產(chǎn)品上，進行改進，發(fā)現(xiàn)新功能。

（3）中級目標。該階段的學(xué)生必須要能完成對硬件的設(shè)計，具有一定的編程和調(diào)試程序的能力，能在熟練掌握單片機常用模塊工作原理的基礎(chǔ)上，幫助工程師現(xiàn)場調(diào)試。

2 實施比較項目教學(xué)法，實現(xiàn)教學(xué)方法的改革

高職電氣自動技術(shù)專業(yè)一般分為電子類和電氣類兩類專業(yè)，項目教學(xué)法在高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用并不稀奇，甚至應(yīng)用的較為普遍。但是問題是傳統(tǒng)的項目教學(xué)法對電子類專業(yè)學(xué)生而言比較合適，卻并不適合電氣類專業(yè)。主要因該專業(yè)的單片機課程項目載體多為電子類項目，如籃球比賽計時計分器、數(shù)字電子時鐘、六位密碼鎖等[3]。對此，教師在實際教學(xué)中，可以改革項目教學(xué)內(nèi)容，將電子產(chǎn)品的項目載體轉(zhuǎn)換為電氣茶農(nóng)，如將“PLC應(yīng)用技術(shù)”、“工廠電氣控制”中的項目轉(zhuǎn)變成“單片機應(yīng)用技術(shù)”的課程項目。在理實一體化教室中，教學(xué)可以采用比較項目教學(xué)法，即將每個項目的任務(wù)和模塊與前導(dǎo)課程的對應(yīng)項目進行比較。

在“交流電機Y-△的單片機控制”項目教學(xué)中，在主電路變的情況下，教師可以將PLC控制電路轉(zhuǎn)化單片機控制電路。這樣一來單片機輸入端的開關(guān)剛開始可以采用硬件去抖動，在拓展訓(xùn)練中就可以采用軟件去抖動。同時，教師可以使用固態(tài)繼電器SSR驅(qū)動線圈來直接驅(qū)動高壓負載。教師通過改造單片機教學(xué)項目，和前導(dǎo)課程項目相比，硬件方面的主電路不便，控制電路改變，外圍接口電路改變；軟件上，PLC的編程相對簡單，從PLC編程過度到單片機編程，能讓學(xué)生在循序漸進中提高自身結(jié)構(gòu)化、模塊化的程序設(shè)計能力。通過這樣的將單片機課程與前導(dǎo)課程比較和聯(lián)系，形成了“電氣自動化系統(tǒng)”思想，鞏固了學(xué)生已有的知識和技能，獲得了更為準確的知識與技能，實現(xiàn)了高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)單片機課程教學(xué)方法的改革。學(xué)生在比較項目教學(xué)法后，反復(fù)提升了學(xué)生的單片機設(shè)計能力。

3 開展多元化的教學(xué)手段，實現(xiàn)教學(xué)手段的改革

一方面，使用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段，如將文字、圖像、音頻、視頻等多媒體課件與理論配套的相關(guān)器件（數(shù)碼管、8031芯片等）的演示相結(jié)合。通過形象的實物展示和形象模擬，將教學(xué)內(nèi)容直觀的展示給學(xué)生，提高學(xué)生對知識的理解和掌握程度。另一方面，使用用Protues仿真軟件來設(shè)計單片機虛擬系統(tǒng)，通過使用該軟件，能使得虛擬單片機系統(tǒng)替換實際硬件電路，使得軟件調(diào)試獨立實際的硬件電路，在實驗時能確保每個學(xué)生都有一臺單片機。當(dāng)仿真結(jié)果符合預(yù)期后，可以讓學(xué)生進行硬件的實物制作。此外，教師在實際教學(xué)中，還可以采用現(xiàn)場實物講解、教師演示、分組練習(xí)等手段來實現(xiàn)教學(xué)手段的改革。

4 強化實踐教學(xué)，實現(xiàn)教學(xué)模式的改革

實踐教學(xué)是高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)的一大特色，單片機課程亦不例外，這對提高學(xué)生的實踐能力和整體動手操作能力以及單片機的設(shè)計能力都是有益無害的。因此，高職院校要加大對單片機實踐教學(xué)的投入，建立實訓(xùn)基地和單片機實驗室，更新實驗設(shè)備等[2]。對單片機實驗室而言，學(xué)生在教學(xué)中使用的單片機應(yīng)該是當(dāng)前一些企業(yè)還在用的產(chǎn)品，而不是被淘汰的產(chǎn)品，具體如下。

（1）加強校企合作。高職電氣自動化機技術(shù)專業(yè)的單片機實踐教學(xué)不僅僅在校內(nèi)實訓(xùn)基地或者實驗室進行，還應(yīng)深入與高職院校有合作的企業(yè)中，在實際工作環(huán)境學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗。同時，高職院?？梢云刚埰髽I(yè)專業(yè)技術(shù)人員到校指導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）實現(xiàn)實驗室的開放。在高職的單片機實驗教學(xué)中，多為集中式的實驗教學(xué)，一單元或者一節(jié)課的實驗教學(xué)內(nèi)容一般只有一次實驗的機會，這使得很多學(xué)生理解和掌握實驗內(nèi)容的程度較低，同時也挫損了學(xué)生實踐學(xué)習(xí)和探究實驗的積極性，阻礙了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)揮。因此，高職院校應(yīng)該盡量開放實驗室，讓學(xué)生能有充足的時間來完成實驗內(nèi)容，進而能系統(tǒng)的思考和解決在實驗中出現(xiàn)的問題，達到教學(xué)目標。

5 結(jié)語

總之，在高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)單片機課程教學(xué)改革中，必須健全教學(xué)目標、開展多樣化的教學(xué)手段、實施比較項目教學(xué)法、強化實踐教學(xué)，以實現(xiàn)單片機課程教學(xué)目標、教學(xué)手段、教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新。

參考文獻：

[1]王樹沖.PLC梯形圖與單片機的聯(lián)系[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011，22（03）：19-20.

[2]屠志戀.單片機教學(xué)改革的研究與實踐[J].職業(yè)，2011，39（09）：17-18.