“單片機工業控制技術”課程項目化教學改革探索

“單片機工業控制技術”課程項目化教學改革探索

郝飛，陳慶華，郝立果

摘要：單片機控制技術在生產和生活中具有廣泛的應用，而其課程教學是否科學與合理，直接影響到課程目標的實現程度。為了進一步實現教學與生產實際的銜接，在對項目化教學現狀分析的基礎上，以“單片機工業控制技術”課程為例，具體闡述了項目化教學改革的實踐方案。

關鍵詞：單片機工業控制技術；課程改革；項目化；教學設計

作者簡介：郝飛，男，天津職業技術師范大學工程實訓中心教師，維修電工技師，主要研究方向為電氣自動化、可編程控制技術、工業控制；本文其他作者單位均為天津職業技術師范大學。

中圖分類號：G642文獻標識碼：A

一、項目化教學現狀分析

項目教學是近年來在職業院校廣泛實施的一種一體化教學模式。當前，隨著多數高校向應用型大學轉型，其他一些高校也積極嘗試了應用項目化教學模式。然而，項目教學在實施過程中還存在諸多問題，具體體現在以下三個方面。

(一)缺乏企業化的教學設備和場地

教學設備及場地作為項目教學的主要硬件條件，需要完全工廠化和企業需求相適應，也就是說，一體化課程項目是以工作過程和工程實踐為導向的企業工廠施工的完整過程，以體現項目具有應用性的特點。而現在多數院校教學中的課程項目采用模擬教學設備，導致在教學過程中將所有課題項目模擬化完成，違背了項目教學的應用性特點。

(二)缺乏完整項目化的教學體系

項目化教學是任務驅動式的完整項目教學體系，其教學過程以學生為主體、教師為主導，課程中的項目必須和企業工作任務過程完美結合，在任務實施過程中將理論知識和專業技能融入其中。而現在各院校教學中，在理論教學結束后增加幾個實驗項目，就認為是一體化項目教學，這種教學模式還是以教師為主體，并沒有達到項目教學的效果。

(三)缺乏工程實踐經驗豐富的師資隊伍

項目教學是理論指導實踐任務的教學過程，所以，要求具有較強知識性、技能性和實踐性的師資隊伍作為實施項目教學的前提，甚至要求必須具有豐富技能實踐經驗的工程師參加教學。而現在多數院校教師缺乏實踐技能和企業經驗，導致理論和實踐嚴重脫節的現象，項目化教學只是“紙上談兵”，不能將教學過程與生產實際很好地銜接。

根據上述分析，項目化教學在很多方面還欠完善，針對問題，本文以“單片機工業控制技術”課程為例，從教學設計、教學實施及評價體系等方面，對項目化教學的具體實施過程進行了探索與實踐。

二、項目化教學具體設計

項目化教學設計要以崗位需求為目標，以職業技能和職業素養為依據。

(一)以目標定位為導向的教學標準

目前各高校開展與專業認知教育相關的活動有新生入學教育，其主要內容包括校史校情、校規校紀、學風、心理健康教育等；職業規劃教育，即通過開展相關課程向學生傳授職業生涯知識、就業技巧知識、創業知識，主要以理論課程的講授為主；人文教育，即通過開展誠信教育、愛國主義教育和網絡安全與道德教育等形式，培養學生具有良好的公民素質，符合社會發展的素質要求。本文提出構建漸進式專業認知教育體系的科學理論支撐，進而探究漸進式專業認知教育的主要特點，據此提出其有效的實施路徑。

教學設計要以課程標準為目標，知道學習什么，達到怎樣的教學要求，主要包括知識技能、過程方法和情感態度，具體如圖1所示。項目化教學改革就是本著職業素養的提高、專業能力的提高和職業綜合素養提高的出發點，達到課程定位標準。課程知識目標是項目化教學的關鍵目標，是掌握本課程的主要知識的指南針，如電工電子技術、C語言基礎和單片機技術基礎等知識。最終要達到一定的職業技能水平，包括職業技能中、高及技師三個等級。[1]

圖1　課程目標定位

(二)以教學標準為前提的教學大綱

制定教學大綱必須遵守教學標準，明確教學目標，對課程結構、內容進行全面規劃設計。要嚴格結合企業施工和管理標準，將相關理論知識和實踐技能融入到工程項目中，以任務驅動模式分布設計教學內容，從而真正達到職業技能人才培養的目標。根據國家維修電工職業技能等級標準，結合校情，對“單片機工業控制技術”課程制定項目式教學大綱如表1所示。[2]

表1　“單片機工業控制技術”課程項目式教學大綱內容

三、項目化教學具體實施

項目教學具體實施是以崗位任務為導向的基于工作過程的一體化教學過程，包括任務要求、任務相關知識、任務準備、任務實施及項目驗收這幾部分。這些必須突出體現職業教育的本質特征，即完成一個項目包括計劃、組織、實施和評價的全部職業能力體現。[3]

(一)任務要求

職業教育項目化課程教學設計要突出其具有明顯的專業性、前沿性、探究性及技能性的課程特點，所以，在設計任務時，要求結合企業一個工程項目的完整工序和應用背景。這樣，學生既可以明白需要用到的知識和掌握的技能，還知道具體應用場合，避免了傳統的題目只體現理論知識的缺陷。一般項目化教學中，學員接收企業單位提供的設備改造或者設計任務，需要明確任務要求。例如，為了避免某小區高層建筑在夜間被飛行器等障礙物碰撞，設計了基于單片機控制技術的燈塔之光，并且可以設置閃爍頻率，切換色彩。顯然，學生在讀完任務要求后，就知道做的東西有什么用，從而對此產生濃厚的學習興趣。

按照任務要求，通過查閱有關項目資料來指導實踐，完成整個項目實施過程。項目化教學中涉及的知識不但有理論知識，也有技能知識，還有學生需要查閱的其它知識。例如，分析上述任務要求中的“燈塔之光”的例子，就可以知道需要用到單片機的I/O、定時和中斷知識，LED驅動電路設計知識等。

(三)任務準備

根據任務要求和所用知識進行任務準備，其中，包括工具、器材及儀表的準備。在這期間，指導教師必須指導學生如何選擇工具、器材及儀表的型號。[4]通過工程任務及專業經驗做好任務準備，自然必須驅動學生明白，工具儀表的使用方法是一項基本技能。填寫好清單以后，需要到實訓室管理人員處領用所需設備，并做好相應的記錄，詳見表2。

表2　設備器材借出入單

(四)任務實施

任務實施是整個任務工程化的過程，也是將職業技能、專業技術和工程經驗相融合的過程。

根據任務現場調研，了解上述項目的工藝規范，制定任務實施計劃書后開始實施項目。在線路安裝過程中，按照職業技能標準規范操作，使用工具安裝LED、導線等物件。在單片機調試過程中結合工程經驗，將專業技術融入其中，完成項目化教學。

(五)項目驗收

項目實施完成后，必須按照相關單位規范及標準清理現場，由建設單位聯系人和項目負責人根據操作說明手冊完成設備運行功能，并填寫表3所示驗收報告；最后，歸還器材工具，完成項目驗收。

表3　任務驗收報告

續表3

四、項目化教學評價體系

項目化教學的評價體系，應以多元評價為基礎，以促進學生的綜合素養提升為關鍵。這一評價體系包括對知識技能掌握程度的評價、與他人合作與溝通的能力評價、解決問題的能力評價和自主學習的能力評價等多個方面，每個方面又包含若干主要內容。通過多元評價，讓學生的多元智力充分發展，使每個學生都能得到最大程度的提高。表4所示為“單片機工業控制技術”課程知識與技能評價內容。[5]

表4　“單片機工業控制技術”課程教學知識與技能評價

綜上所述，“單片機工業控制技術”是理論知識與實踐技能相融合的一體化課程，具有知識性、技能性、創新性、應用性的特點，而其教學過程中應用的企業實際工程項目，有利于實現知識與技能的統一。通過項目化教學，使學生能夠了解到知識的具體應用領域，從而鼓勵學生進行動手操作，實現了教學與生產實際的銜接。

參考文獻：

[1]徐國慶.職業教育課程論[M].上海：華東師范大學出版社，2008：34-101.

[2]姜大源.職業教育學[M].北京：教育科學出版社，2006：22-89.

[3]趙志群.職業教育工學結合一體化課程開發指南[M].北京：清華大學出版社，2009：10-39.

[4]郝飛，程艷.自動控制課程一體化教學模式的構建與實踐[J].中國職業技術教育，2014(14)：60-62.

[5]王姬.中德職校機電專業課程設置的對比與啟示[J].中國職業技術教育，2005(6)：15-17.

[責任編輯盛艷]