《計算機控制模塊》課程教學模式改革

摘 要：《計算機控制模塊》屬于“機電一體化校級特色專業建設”核心課程，課程融合了單片機、傳感器、C語言編程等相關課程內容；隨著物聯網的迅速發展，單片機結合數字傳感器應用應用越來越廣泛。根據《計算機控制模塊》課程教學經驗，重新整合教學資源，調整教學重點，改革教學方法，使之更貼近工作崗位需求，改善人才培養質量。

關鍵詞：物聯網；計算機控制模塊；教學改革

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.16.163

1 《計算機控制模塊》課程教學模式改革的必要性

物聯網的全面應用為單片機和傳感器的發展指明了新的發展方向，新型傳感器更加數字化、智能化，線性度、靈敏度更高，并自帶補償功能，而傳統的《傳感器》課程更加注重原理的闡述，忽視其實際應用；《單片機應用技術》課程在介紹單片機最小系統的基礎上，重點放在I/O口應用，而智能制造和物聯網則需要單片機對數據進行采集，而后組網通信，新技術的發展需要對《傳感器》、《單片機應用技術》兩門課程的知識點，重新篩選，去除冗余、補充新內容，同時改革教法以提高學生學習興趣。

2 原有課程體系教學中存在的問題

2.1 知識點分布不夠合理

以《傳感器》這門課程為例，下表列出傳統課程提綱及重點。

從上表看出，傳統教材，原理性內容較多，內容繁瑣，學生學習掌握起來無從下手；《單片機應用技術》雖然采用項目化教學，但其知識點過于偏重單片機最小系統，而忽視了與傳感器、通信協議的結合，降低其實用性，根據就業反饋的情況來看，學生遇到諸如RS485通信，溫度、流量數據采集等問題不知如何下手，這都是由于知識點分布不合理造成的。

2.2 與實踐體系結合不夠緊密

《傳感器》課程雖然有部分實驗裝置，但多以驗證性實驗為主，學生完成實驗后，只“知其然”而不知“其所以然”，對技能的掌握只停留在淺層次，不利于知識的遷移；《單片機應用技術》采用C51語言編程，整合了部分C語言知識，但采用的是Keil+Proteus的仿真路線，學生雖然掌握一定的編程技術，但諸如精確定時1ms，示波器的使用等基本實戰技能卻掌握不夠熟練，為后續的發展埋下“隱患”。

2.3 考核方法不夠科學

《單片機應用技術》、《傳感器》兩門課程采用的是傳統考核方法：期末考試+平時成績，這種“一張卷子”[1]的考核方式，很容易使學生重回“應試模式”的老路，極大的降低學生的學習興趣，也不利于“工匠精神”的培養。

3 課程教學模式改革的具體措施

3.1 改革課程的組織方式

以前的教學，《傳感器》、《單片機應用技術》是兩門獨立的課程，學生學完后往往只知道有傳感器和單片機，兩種東西的存在，或者只會做一些仿真、驗證性實驗，而不知道兩者的結合。而實際應用中兩者往往是分不開的，如下是整合后的部分知識點：（1）模塊名稱：智能小車門禁、智能溫濕度采集、智能紅綠燈路口、智能車庫通風；（2）項目內容：智能小車循跡、入庫、溫濕度采集與傳輸、智能小車過十字路口、小車控制車庫通風系統；（3）核心知識點：PWM波形、步進電機控制、溫濕度傳感器、2.4GHz無線通信、顏色傳感器、風扇電機控制。

3.2 改革教學方法和教學手段

根據單片機和傳感器調整后的知識點，靈活采用各種教學方法諸如項目驅動法、小組討論、現場教學等，注重課堂中“教師”角色的轉變，由一個知識傳授者轉變為一個技能傳授者，按照師傅帶徒弟的行為和思維習慣教學。在改革教學方法上采用以下三種：

（1）確立“師徒”關系，引導學生入門。職業院校的老師，不僅僅“傳道”，更主要的是“授業”。選擇讀職校的學生，“理論弱、實踐強”是共通的特點，改變他們的思維習慣，是首要任務，焊接一塊電路板、完成一個小實驗，會讓學生有成就感，電子技能知識點繁多，學生不容全盤掌握，只有通過長年累月的提問、實踐，“螺旋式”上升法，才能讓學生慢慢積累起掌握技能的方法，這就是“師徒”關系的確立。

（2）由淺入深，合理設置項目。項目的設置需要緊跟學生的實際情況，前期項目的以數碼管、按鍵、LED燈等為主，逐漸過渡到LCD、A/D轉換、串口通信等內容，期間穿插C語言基礎訓練，這一點是必須的；前期項目的代碼不宜過長，比如音樂播放器，會讓學生對課程的學習產生錯誤的方法。經過前期單片機基本編程方法的訓練，后期再加上傳感器的綜合訓練，能讓學生真正掌握單片機和傳感器的用法。

（3）多種教學平臺靈活應用。結合本學院教學資源，以及單片機應用型人才的培養特點，將訓練過程劃分成Proteus仿真[2]、開發板驗證、高職省賽實驗平臺拔高三個階段，階段與項目充分融合，不僅培養學生技能，也能讓學生體驗真實的開發環境，有助于進入崗位角色。

3.3 構建多元化的考核評價體系

采用項目式教學評分法，對每個項目逐個打分，評分標準從焊接工藝、程序思路、綜合調試三方面入手，全面考核學生實踐能力，并反饋到教師端，發現問題、及時解決形成良好“互動”。

經過本校15級機電一體化專業160名學生的“測試”，《計算機控制模塊》課程改革，課堂效果良好，學生對單片機技術的興趣度普遍提高，改革成功經驗將在后續的年級中推廣，并融合新的高職省賽試題及時更新；21世紀是物聯網的世紀，新型傳感器層出不窮，必將推動《計算機控制模塊》融入新知識、技能點，為機電一體化人才的深化培養作出新的貢獻。

參考文獻：

[1]于莉.高職單片機教學改革的研究于實踐[J].高教論壇，2010，11（11）.

[2]李昌，許裕華.基于虛擬實驗軟件的高職單片機教學改革[J].中國教育信息化，2013，12（12）.

作者簡介：廖廣益（1980-），男，講師，研究方向：計算機嵌入式技術、機電一體化。