中高職專業課程銜接“理實一體化”教學實踐*
——以電氣自動化專業單片機課程為例

劉雪雪

中高職專業課程銜接“理實一體化”教學實踐*
——以電氣自動化專業單片機課程為例

劉雪雪

明晰人才培養目標、合理設置課程內容是中高職銜接專業課程教學取得實效的關鍵。在電氣自動化專業單片機課程中高職銜接的教學實踐中，基于相關企業對員工需求和崗位職責的調查分析，梳理中高職單片機知識技能的要求差別，提出中高職銜接課程內容設置要求和具體的教學實踐。

智能制造；中高職銜接；課程設置；單片機教學

人才培養目標是中高職銜接的前提，課程設置和教學實踐應以專業培養目標為依據，確立培養目標和課程標準，實現中高職兩級課程銜接。單片機課程銜接，須秉承以學生為中心的理念，依靠數字技術、借助互動形式實施教學內容的理論與實訓同步推進。

一、從專業崗位要求來設置課程

中國的傳統制造業正在由勞動密集型向技術密集型轉變，智能制造飛速發展給企業帶來最大的挑戰還是人，是員工的轉型，如何從一個普通的員工轉型升級為“機器人”的主人，使其精通自動化操控等技能是現代職業教育需要思考的問題。

以電氣自動化專業為例，崗位要求正在從電氣自動化設備操作人員轉變為電氣智能化設備操作人員和智能制造轉型過程中的復合型技術人員，而智能制造離不開單片機技術。傳統企業被改造，意味著越來越多的企業在使用單片機應用技術，這勢必需要擁有掌握單片機技術的員工：一種是操作單片機控制設備的操作人員，一種是現場設備維護維修人員，還有一種是設備改造或新產品設計人員。“5+2”“3+4”電氣自動化專業學生的培養目標是設備改造或新產品設計人員。目標不同，課程設置也不同。單片機應用技術課程可分成三個階段：中職、高職、本科。這三個階段，采用螺旋式遞進方式進行教學，以順應普通自動化設備向智能化設備的轉變。根據與高校的協議，單片機課程可設置成中職“單片機基礎”（專業基礎核心課程）、高職“單片機接口與應用技術”、本科“單片機技術及應用綜合訓練”。

二、從智能化要求來設置課程的知識與技能點

傳統自動化設備大多數是單機控制，智能化設備則要求局域網控制，智能制造要求對產品、生產過程的信息數據進行跟蹤并上網，所以人才培養目標相對較高。

“單片機基礎”課程的知識點要求是：了解單片機的概念、發展概況、特點、應用領域。了解單片機芯片的組成、封裝形式、引腳功能，認識單片機最小系統電路；了解存儲器空間，能讀懂單片機I/O口檢測和控制簡單外設，比如獨立鍵盤、燈、蜂鳴器響、數碼管、直流電機程序；能利用定時器、中斷控制時間，控制數碼管顯示、電機的運轉。

“單片機接口與應用技術”課程的知識點要求是：掌握某種單片機最小系統電路工作原理及檢測維修方法。掌握單片機存儲器存儲變量的位置與使用方法，能以項目形式，從簡到繁，從用單片機I/O口控制一個燈到控制數碼管；從檢測4×4鍵盤的原理和編程方法，到利用4×4鍵盤控制步進電機；從檢測液晶顯示器的使用，到利用液晶顯示器顯示步進電機運行中的動態數據；從檢測串口，到把控制運行數據上傳至電腦中，從開環控制，到加入AD/DA轉換的閉環控制。高職的知識點要求部分與中職雖是重復的，但要求掌握的水平比中職高，有些內容還是在中職階段沒有的，這是一種螺旋式遞進，便于中高職兩級的銜接。

“單片機技術及應用綜合訓練”的知識點要求是：從原來的并行器件控制到I2C、SPI等串行器件控制；從串口控制到利用軟件網絡控制，掌握單片機應用系統設計方法，特別是智能系統的設計方法，如改用STM8芯片、加入安卓系統等。只有這樣，職業教育才能跟上智能制造的步伐——這是目前人才培養的目標。

關于單片機課程中的技能點，中高職兩級的差別在于：

“單片機基礎”課程的技能點要求是：能讀懂單片機控制原理圖，根據原理圖熟練操作控制。讀懂項目形式的模塊化程序，能編寫簡單的程序。

“單片機接口與應用技術”課程的技能點要求是：掌握某種單片機應用系統的電路圖，并能檢測及維修。能以項目形式編寫模塊化程序，從簡單程序到形成較為復雜的控制程序。高職的技能要求是具有初入職技術人員的能力——讀懂程序、會寫項目說明書。

“單片機技術及應用綜合訓練”的技能點要求是：對系統出現的故障有檢測、判斷及維修能力，特別是具有串行器件檢測能力以及網絡故障判斷能力；熟練掌握單片機應用系統設計方法，并能現場調試系統。只有這樣，才能勝任智能制造轉型過程中的復合型技術崗位職責。

三、中高職銜接教材的選擇

現有的中職、高職、本科教材，可以作為參考教材，借助各種教材提供的內容，編寫適合當地經濟發展的校本教材。本校選擇了電子工業出版社出版的“十二五”規劃教材《單片機技術與設備檢修技能》。該教材的情境1、情境2、情境3可作為中職教材重點講解，針對情境4和情境5，挑選部分內容授課。比如“數碼管”可以講到動態顯示，“鍵盤”只講獨立鍵盤，并把這些內容用一個小項目串起來，以提高學生的學習興趣。教材中沒有而現實中已有應用的，以及原有內容有的而現在已有改進的，可以編寫成校本教材或講義。教材的情境1、情境2、情境3，在高職階段可以略講，而把情境4、情境5、情境6、情境7作為講解重點。比如“液晶顯示器”可以作為項目系統的顯示器，“4×4鍵盤”作為項目的鍵盤，“步進電機”作為控制對象，“串口”作為網絡傳送接口等，以形成一個項目。項目中涉及的知識和技能以教科書形式來提供，項目結構、程序編寫過程、運行、調試等相關技術處理的內容，可以編寫講義，幫助學生對項目設計形成完整認識。情境8、情境9作為提升學生的自學內容，通過對教材的項目處理，使該內容達到專科學業的水平，與本科學業水平進行有效銜接。

四、教學過程中中高職銜接的實例

普通中職、高職教學是為了培養中級工、高級工，著重于操作或維修。而“5+2”“3+4”等學制的專業教學是培養經濟轉型過程中能擔當智能制造、適應信息化技術的復合型技術人員。因此，專業核心課程的理實一體化教學，不能限于操作及維修，還必須教會學生做設計工作。可以依下列原則和規律，進行教與學相結合的“理實一體化”教學。

（一）知識技能螺旋式上升

普通中高職教學的特點是，中職講過的內容，高職是不講的。而“5+2”“3+4”學制的專業教學，對同類的知識和技能要在反復中實現螺旋式上升，通過教與學逐漸加深和擴展專業能力。

以單片機控制數碼管的教學為例，中職階段的教學要求是檢測數碼管及數碼管控制電路，用數碼管控制電路實現靜態顯示數字0～9、字母A～F和數碼管動態顯示1234；用數碼管顯示獨立鍵盤鍵值，最后講按下其中的一個鍵，數碼管數字加1或減1顯示。這一連串教學步驟，教會學生使用和控制設備，實現需要的操作。高職階段，先學習動態顯示初值-00-；然后學習數碼管顯示小數點，如顯示0.58；接著控制一位數碼管數字閃爍，就能掌握四位數碼管數字閃爍、小數點與數字一起閃爍；學習數碼管顯示4×4鍵盤鍵值時，可借用中職學過的數碼管顯示獨立鍵盤鍵值的方法，然后用4×4鍵盤中的0～9鍵設置電機控制的運行時間，最后就可以學會動態顯示電機運行或定時控制過程中的動態數據。這就是一種知識技能螺旋式上升的教學模式。

（二）教學內容項目化

以項目為總的目標，把項目中的功能劃分成學習情境，把情境中的變化分解成教學任務。當所有任務、情境完成了，就是完成了一個具體項目，學會了項目所包括的任務和情境中的知識和技能，因為每個情境中有器件、模塊電路的硬件檢測、軟件檢測、硬軟件檢測，有單個外部設備控制、設備與顯示器一起控制，有單個狀態控制、多個狀態控制。講一個知識點或技能點，練習一次，然后完成自己項目中對應的任務，從簡到繁，跟著項目化教學漸進，學生逐步完成自己的項目。在這個過程中，學生需要在學習項目內容后，根據“自設項目”加深理解，帶著創新精神去完成自己預設的任務或項目，使學習與設計工作更加靠近。

（三）課程的考核方法不同

中級單片機“理實一體化”教學后帶來一個問題，就是要參加高校的專業核心課程統考。而普通的中職“理實一體化”課教學是操作考核（50%）+平時考核（50%）。為了解決這個問題，可以通過講完項目中的一個情境，就讓學生利用學校慕課網完成對應的理論作業，所有情境結束，也就是項目講完，進行一次網上考試，最后由高校進行統考。高級單片機“理實一體化”課的考核，采用平時成績（20%）+考核成績（80%）的形式。平時成績由項目中的每個任務成績、網上作業成績、平時表現、7S管理等情況組成；考核成績由網上理論考核（30%）和項目內容（70%）組成。這就加強了實訓中的理論內容，可以更好地與高校理論教學進行銜接。

G712

A

1005-6009（2017）68-0062-03

劉雪雪，江蘇無錫機電高等職業技術學校（江蘇無錫，214028）教師，副教授，主要研究方向為自動化專業高等職業技術教學。

*本文系第三期江蘇省職業教育教學改革研究課題“區域產業視域下電氣自動化專業中高職銜接課程體系研究”（課題編號：ZYB112）的階段性研究成果。