高等職業教育中單片機教學探索

宋秋實　馮博楷

摘 要 高等職業教育作為我國高等教育的重要組成部分，目的在于培養具有高級專業技術能力的應用型人才。單片機課程作為一門應用性極強的專業基礎課程，在高職教育的很多專業方向中扮演著重要的角色。結合當今單片機教學發展的現狀和弊端，從興趣的激發和引導、教學對象的轉變、課程結構的優化，考核方式的改革等方面對高等職業教育中單片機教學方法進行了闡述和探討。

關鍵詞 高等職業教育 單片機 教學方法

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.10.046

The Exploration of SCM Teaching in Higher Vocational Education

SONG Qiushi， FENG Bokai

（College of Mechanical and Electronic Engineering of Jang Zhen Heze University， Heze， Shandong 274000）

Abstract Higher vocational education as an important part of higher education in China， aimed at cultivating application talents with senior professional and technical ability. SCM curriculum as a basis for the application of highly specialized courses in many professional direction of higher vocational education plays an important role. Combined with the current development situation and defects of SCM teaching， SCM Teaching methods are described and discussed in terms of stimulating and guiding interest， changes in teaching object， optimize curriculum structure， reform of assessment methods.

Key words higher vocational education; SCM; teaching method

高等職業教育旨在培養具有某一特定職業或職業群所需的技能和知識的人才。高等職業教育作為我國高等教育的重要組成部分，在近些年來得到了突飛猛進的發展。發展有特色的高等職業教育必須緊緊把握“以市場為需求，以就業為導向，培養輸送高素質、高技能應用型人才”的基本思路。

單片機課程作為一門實用性非常強的專業課程，是工業自動化發展的重要理論基礎，也在高職教育的很多專業方向中扮演著非常重要的角色。隨著計算機技術的不斷發展和企業自動化程度的不斷提高，單片機技術已經廣泛應用于儀器儀表、家用電器、航空航天、智能設備及過程控制等領域，同時也為相關人才提供了廣泛的就業前景。①高等職業教育中單片機課程的教學可以為那些從事電子產品、機電一體化產品的開發與生產的相關企業，培養具有單片機應用產品設計、分析、調試和制作能力的實踐型人才，同時也對相關專業學生職業崗位能力培養和職業素質養成起主要支撐作用。

傳統的單片機教學主要以教師為中心，實踐教學形式單一，與實際應用聯系不緊密。教師主要以講授為教學手段，對單片機的硬件結構及工作原理進行講解。學生需要充分掌握單片機的指令系統和匯編語言程序設計，雖然匯編語言更有利于學生透徹的掌握單片機原理，但是匯編語言難學難記，且對于硬件結構掌握程度要求很高;對于系統擴展和外圍設備的講解，大多以理論方法為主，卻很少有可行性的分析和實現。實踐教學方面，大多以單片機實驗箱為實驗平臺，而開設的也多為驗證性實驗。②這種實驗教學往往導致學生只重實驗結果，而輕視硬件設計、軟件調試等過程，不能充分培養學生的應用能力、開發技巧、產品創新能力。

由于教學對象的改變，傳統單片機教學方法已經不再適用于高等職業教育模式。高等職業教育旨在培養具有高級技師才能的人才，更注重的是技能的掌握和實踐動手的能力。傳統的單片機教學更注重理論的探討，而輔助以實踐教學，無法使學生得到充分鍛煉，也勢必使高等職業教育的初衷大打折扣。本文針對以上問題，對高等職業教育中單片機課程的教學方法和手段做了以下探討。

1激發學習興趣，注重引導教學

單片機課程本身是一門應用性和實踐性很強的課程，同時單片機技術又與實際產品開發密切聯系不可分割。③利用一些生動的創新作品來演示給學生，提出問題，驅動學生思考，從而引導學生探索實現的方法，引入學習的內容。

在上課初期，通過實例的形式給學生展示整個單片機產品的開發過程。從產品可行性分析與調研，明確產品各項功能，確定產品性能指標， 到查閱技術資料，設計方案的論證和優化，再到選擇元器件，軟硬件的設計與調試到最終產品定型與測試，技術文件編制。每一個環節以講述和多媒體相結合的方式，把單片機產品開發的流程展現給學生，讓學生知道單片機可以做什么？如何轉化成產品？學習單片機是為什么？結合職業化教育手段，讓學生充分認識到，學習單片將來可以從事哪些方面工作？從而以職業為目標，以興趣為導向，激發學生學習的興趣和意向。

2關注教學對象，優化課程體系

高等職業教育有別于學歷教學，教學重點在于培養有一種或多種專業技能的高級人才。高等職業教育中，大部分學生對邏輯性較強的理論知識不太適應，而學習的目的更多為求得一份工作。對于理論環節的學習過程積極性不高，而更善于形象思維，動手能力較強，適合在做中學。endprint

這些特點就要求單片機教學的過程中，做到有的放矢。以項目的形式為學生提供若干個產品設計題目，讓學生在了解單片機開發過程的基礎上選擇一個自己感興趣的設計題目。在教學過程中，要不斷引導學生親自嘗試的興趣和勇氣，培養學生動手的能力和技巧;同時不斷跟進理論知識的講授，對原有的教學環節進行重新劃分。要把實踐環節和理論課程密切結合起來，把實驗實踐和設計實踐相結合，把計算機模擬設計和實際應用設計相結合。從而實現興趣驅動，理論引導，實踐為主，理論為輔，讓學生能夠知道單片機可以做什么，怎么做，怎么做得更好，又能夠知道必要的為什么，是什么。

3 合理選擇教材，把握課程精髓

由于單片機自身的特點，單片機課程教學的內容除了它本身的硬件結構和軟件系統之外，往往還會與數電和模電技術、測試技術、控制理論、C語言基礎等一些基礎知識有所交叉。對于高職的學生來說，普遍電子電路知識欠缺，編程語言基礎薄弱，對單片機的學習，需要有大量的知識儲備，采用傳統的匯編語言的單片機教材，理論知識要求過高，不宜于高職學生的學習，效果不理想。而對于教師的講授也會導致了一定的困難，從而出現了學生難學，老師難教的局面。為使高職學生能盡快掌握單片機的應用知識和技能，降低學習門檻，從眾多的教科書中挑選一本適合高職學生學習的內容豐富全面，又能夠通俗易懂，理論知識完整又能夠注重實踐應用的單片機教材，就顯得十分必要。

而對于任課教師而言，要實現由“教教材”到“用教材”，要把教材中的內容吸收和精煉，同時又能從精髓中觸類旁通，擴展思路，最終把教材中的內容通俗易懂地傳授給學生。而不能照本宣科地教給學生，內容固化死板，也就失去了教師在傳授知識中的意義。正如我國著名教育家葉圣陶先生所說：“教材只能作為教課的依據，要教得好，使學生受益，還要靠教師的善于運用”。合理選擇教材和自如運用教材缺一不可。對于單片機課程來說，屬于應用型課程，對于單片機教學來說，更注重的是實踐教學，那么單片機教材精髓的挖掘和知識擴展就更為重要。教師在教學中不能完全照搬照套教材內容，束縛在教材所提供的學習材料中，而要在深入研究教材的基礎上，對教材進行多角度分析，深入挖掘教材內容的多重價值;同時還要拓展相關學科的知識，比如電子技術，比如傳感器技術，等與單片機教學密切相關的知識，在教學過程中給學生以啟發，以加深學生對先前學科的印象，實現單片機教學過程中的系統性和完整性。

4 緊抓學科前沿，明確教學目的

職業教育肩負著使學生快速掌握一項和多項技能，并能夠盡快實現社會職業價值的重任，其要掌握的知識和技能必然是社會當前所最需求的。譬如數控機床的廣泛應用，使老式機床的操作技能就遠不及數控技術和技能更有學習價值。對于單片機日新月異的發展，在單片機教學過程中，普遍還是以51單片機為學習對象，進行入門學習。所以教師在教學過程中必須做到緊抓學科發展，教授學生最有用的，最需求的技能和知識。比如目前的51單片機很少擴展外部rom和ram，對于外部存儲器的擴展以及引腳信號的使用就可以以了解的形式講授;而對于新加入的一些結構，比如I2C接口，目前應用非常廣泛，而在入門級51里面并沒有涵蓋，可以進行詳細講解。鼓勵學生多關注有關單片機發展的前沿信息和技術，在課題設計過程中，提倡創新思維和新技術的應用，做到以市場需求為導向，以實踐教學為核心，以就業任職為目的的教學理念。

5 重視學習過程，改革考核模式

在單片機的學習中，更重視的是產品設計的方法步驟和每一個環節的實現，而傳統的卷面考試很難充分反映一個學生真實的動手能力。對于單片機的教學，不能以一概全，學而知天下的時代已經不再。各式各樣的單片機，結構各異的控制器，不可能每一種都專門學習。在單片機教學中更多地要重視能力的培養，使學生具備獨立完成一個簡單設計的能力。④對單片機就其職業特點而言，在學生以后從事的相關工作中，會遇到各式各樣的單片機，很多時候需要他們去查閱資料，去動手設計和實現而很少需要死記硬背一些東西。那么，單片機課程對于學生的考核也要放眼未來，由重視考核結果轉變為重視考核過程，以技能考核為主，知識考核為輔。對學生加強技能考核，有利于提高學生在整個課程學習過程中的主動性，也有利于學生以后的職業發展。

6校企相互合作，構建開放實驗

堅持以學為本，學以致用的原則，舉辦形式多樣，內容豐富的第二課堂活動，鼓勵學生積極參與各種產品設計大賽，以激發學生的競爭意識，在比賽中既能鍛煉了技能又能鍛煉了心理素養，實現德才兼備的教學目標。構建開放型實驗室平臺，為學生的第二課堂活動提供必要的設備和技術支持，讓學生在學習之余能夠得到技能的鍛煉和擴展，給那些有想法的同學一個付諸行動的機會。

積極通過各種途徑與校外企業的合作，將實踐課題和企業的發展方向和生產工藝結合起來。可以聘請企業技術人員直接到學校進行講座，拓展學生的視野;與企業相結合，在企業建立實驗平臺，利用企業已有的生產設備，讓學生能夠在掌握一定技能的基礎上，在企業得到實踐操作技能培訓。校企合作有助于提高等職業教育中的職業化程度，提高了學生學習的目的性，激發學生的學習動機，有利于學生在培訓結束后隨即投入工作。

注釋

① 居瑋.單片機教學改革探析[J].中國校外教育，2010.

② 宋莉.單片機教學改革嘗試[J].企業導報，2012.

③ 王東升，劉明黎，張熒.單片機課程教學改革探索[J].職業技術教育，2009.

④ 張麗霞.單片機課程教學改革與實踐探索[J].電子世界，2014.endprint