基于工作過程教學的單片機課程改革分析

摘 要：單片機在現代電子產品與設備中的應用非常普遍，因此相關行業的從業人員應該了解單片機應用系統的技術特征。對于相關院校來說，畢業生將面臨生產線工作，如何培養高素質的技能型人才也成為了課程建設的重點，基于工作過程教學的單片機課程改革工作也成為了課程建設的主要目標。

關鍵詞：工作過程 單片機 課程改革

對于現代高職院校來說，基于工作過程的教學模式與人才培養方式的目的在于提升學生的實踐能力與技術水平。單片機技術的快速發展背后，教學并未根據社會人才需求進行相應的調整，改革問題形勢嚴峻。為了提升教學效率，滿足社會技術要求，就需要進行針對性的教學實踐改革方案。

一、單片機課程教學的現狀與缺陷

在傳統的教學模式之下，多以課堂教授知識為主，輔以一定的硬件實驗過程。但由于理論知識所占比例過大，導致學生的學習興趣不高，處于被動接受知識的狀態。特別是一些基礎較差的學生，在非實驗環節，要理解課堂教學理論時的難度也相對較高，在實踐能力上也比較缺乏。總體來看，缺陷可以從以下幾個方面展開分析。

（一）基礎設備問題

高校所配備的實驗設備可以滿足不同實驗內容的需求，學生通過實驗過程的觀察也能強化對于理論知識的理解和掌握。但由于電路固定在實驗板之上，學生無法親自體驗實驗過程，只能夠通過固定的模式展開實驗，具有一定的局限性，成為了阻礙教學質量的主要因素。

（二）教學計劃問題

從教學計劃來看，理論知識所占比例過大，對于硬件結構與代碼結構的需求程度較高，但卻無法實現在不同種類的單片機之間進行移植。信息技術的快速發展下，單片機技術本身就存在一定的局限性，被高級語言程序取代的可能性相對較高，教學計劃問題成為了勢在必行的問題。

（三）項目實施問題

項目實施問題的關鍵在于按照教學要求完成相應的任務。例如秒表設計制作的過程中，學生能夠掌握技術要領，但對于單片機如何控制實現秒表功能還存在一定的生疏。除去硬件數碼管顯示之外，定時/計數、中斷等軟件編程需要進行重點講解才能掌握，通過理論知識的講授達到設計目標。如果教師無法進行有效引導，在實施教學的過程中學生的實踐能力無法得到提升，從而在實踐中遇到的問題也不能自行解決。

二、基于工作過程教學的單片機課程改革設計

基于工作過程的職業教育理念成為了目前職業教育課程開發的突破口，要實現這一目的，要解決的內容在于如何將課程內容有序化，從而更好地對課程內容展開規劃，強調的是專業學科為基礎的結構邏輯學科體系，從陳述知識，再到解決問題，以一個相對完整的模式來培養技能型人才，課程改革的設計也需要從多個角度展開規劃。

（一）基于工作過程的項目學習

傳統的教學中融入了過多的理論教學內容，這顯然影響了教學的有效性。基于工作過程的模式之下，是按照工作過程來優化知識結構，以其為參考系，將知識與實踐進行整合。此時，知識總量并未發生轉變，但是在課程排序方面出現了差異，課程變得更加動態化，以顯性理論知識為基礎，強調隱性知識的學習與掌握。具體來看，單片機項目教學會圍繞不同的項目展開，重視項目開發的步驟，將知識點融入不同項目的規劃學習當中，分層次地進行難度設計，每一節課的教學任務就是一次項目作品的完成，從而涵蓋不同類型的理論知識。當所有的項目學習完畢之后，學生的技能水平也能達到一個新的高度。例如前文所提到的秒表設計，就可以劃分為硬件設計、軟件編程兩個部分，硬件設計包括單片機最小系統、按鍵控制電路和顯示電路等，軟件部分則主要包括主函數的相關內容與中斷函數的使用方式，讓學生在復習和鞏固C語言知識的前提下介紹C51的注意事項，具備大規模程序編寫的思維模式。

（二）C語言的重視性

單片機課程教學作為匯編語言學習，存在一定的技術局限性，現代技術的發展也讓C語言的作用與地位進一步提升，C語言作為編譯型程序設計語言，運算速度快，編譯效率有所保障，和匯編語言相比，在可讀性上更加優秀，符合人們的思考習慣，在程序開發的環節也可以減少與硬件的不必要接觸，更加專心地考慮程序的功能與算法，減少開發和調試時間。由于這些C語言的特點，在單片機中可以在合理掌握單片機指令系統的基礎上，通過編譯器來實現對于寄存器的分配與尋址方式的規劃，對于硬件結構的需求程度較小，只需要修改一些程序中與引腳相關部分，便于單片機重新選型。

此外，目前單片機相關行業也多采用C語言開發環境，所以在教學內容方面也需要進行技術革新。而學生的先修課程中也包含了C語言的內容，在課程學習中也可以掌握C語言的技術特點，并逐漸讓學生熟悉C語言程序的思維模式。由于在教學改革中進行了項目的調整，在課程考核方面也應該同時進行調整，考核方式可以采用過程性考核，每個項目形成一個考核單元，包括硬件、軟件設計等，以做出來51開發板的實際效果進行考核。

結語

基于工作過程教學的單片機課程改革重視就業導向下的職業教育，重視課程內容的虛化，以解決過程性知識與陳述性知識間的關系，以實際應用的經驗和策略的習得為主、以適度夠用的概念和原理的理解為輔。從教學改革的分析來看，學生的實踐能力應該成為教學改革的重點，以合理的學科體系作為框架，按照過程順序來開發課程，進行優化與改革，凸顯職業教育特色，為行業輸送更多優質的技能型人才。

參考文獻

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作者簡介

唐曉慶（1984.9—），女，漢族，籍貫：重慶萬州，大學本科，助教，電子信息、物聯網。