基于全人發(fā)展教育理念的課程改革探索
——以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》為例

程闊華

（杭州萬(wàn)向職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310023）

前言

全人發(fā)展指全面、和諧發(fā)展。我們學(xué)院以全課程育人、全方位育人為特色，倡導(dǎo)“學(xué)為中心”的課堂革新，培養(yǎng)能自律自主，有國(guó)際視野、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、中英雙語(yǔ)和終生學(xué)習(xí)能力的學(xué)生。目前，人工智能、機(jī)器人在各行業(yè)的發(fā)展如火如荼日新月異。綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)說(shuō)到底是人才競(jìng)爭(zhēng)，汽車專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課是非常有必要的，這門課的教學(xué)同樣也承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生的重任。

1 教學(xué)理念

《單片機(jī)原理及應(yīng)用》是高等職業(yè)院校新能源汽車技術(shù)專業(yè)等以設(shè)計(jì)、制作為關(guān)鍵技能的相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。課程理念和設(shè)計(jì)思路要體現(xiàn)“三化三元素”的要求，建立在對(duì)職業(yè)活動(dòng)的調(diào)研和分析基礎(chǔ)上，體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合職業(yè)能力培養(yǎng)特點(diǎn)和全人發(fā)展培養(yǎng)理念，構(gòu)建行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)模式，摒棄基于學(xué)科體系的傳統(tǒng)教學(xué)模式，擺脫以知識(shí)內(nèi)容灌輸為主的教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)以實(shí)際工作過(guò)程和工作任務(wù)為載體，采用模塊教學(xué)，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境并以任務(wù)形式加以實(shí)施。

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能初步掌握單片機(jī)的原理及其在日常生活中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)單片機(jī)基本設(shè)計(jì)、制作、編程等，養(yǎng)成良好的職業(yè)道德與規(guī)范等綜合素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力、創(chuàng)新能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力, 為將來(lái)從事新能源汽車電子電器新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)等工作打下基礎(chǔ)。

2 教學(xué)條件

單片機(jī)理實(shí)一體化教室每臺(tái)電腦上安裝有Keil 軟件、Proteus 仿真軟件、stc-isp 燒結(jié)軟件，C51 實(shí)驗(yàn)板。用Keil 軟件完成C51 程序的編制（c 語(yǔ)言）與功能調(diào)試。還可以在Proteus 界面上用仿真電路測(cè)試，但更多地是直接用C51 實(shí)驗(yàn)板驗(yàn)證結(jié)果。

3 教學(xué)實(shí)施

3.1 模仿編程

在理實(shí)一體化教室上課，按照老師的指導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊做，動(dòng)手又動(dòng)腦。這個(gè)階段可以培養(yǎng)學(xué)生的模仿能力，這也是很重要的，它能讓學(xué)生積聚能量，培養(yǎng)自信心，掌握基本的知識(shí)。Keil 軟件的界面是英文的，我們不要漢化它，這樣可以把菜單上一些英文單詞熟悉，經(jīng)常點(diǎn)擊你就會(huì)記住了。

完成教學(xué)任務(wù)：點(diǎn)亮一個(gè)LED，自己好像有成就感了。如果讓你去做個(gè)流水彩燈，開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，只要加上驅(qū)動(dòng)電路，就可以做出漂亮的流動(dòng)彩燈了！

只要你想得到，led 燈想怎么流就怎么流！在這時(shí)可以“大展宏圖”，放飛自己的思想。

3.2 修改、調(diào)試

（1）計(jì)算機(jī)編程工作是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的，特別是腦力。如果你沒(méi)有耐心恒心是難于完成工作的。當(dāng)你的知識(shí)積累到一定的程度，你就能看得懂程序了。自己會(huì)寫程序，也為看懂打下了基礎(chǔ)。

（2）如果出現(xiàn)了錯(cuò)誤，一般軟件會(huì)給出提示，根據(jù)它去修改。所以要有一定的英語(yǔ)水平。當(dāng)然你在寫的時(shí)候要小心點(diǎn)，盡量不要出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤，比如單詞的拼寫錯(cuò)誤。

在Proteus 界面上仿真能成功，但是在實(shí)驗(yàn)板上“沒(méi)有反映”。是什么原因呢？此處培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，要勇于探索找到問(wèn)題的癥結(jié)，不怕困難。

在老師的指導(dǎo)下，原來(lái)是接口不同。實(shí)驗(yàn)板的led 發(fā)光二極管接在P1 口上，數(shù)碼管接在P0 口上，并且由P2^6、P2^7控制。把程序稍作修改就成功了，這樣學(xué)生就嘗到了成功的喜悅，得到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。舉一反三，依此類推，觸類旁通。“心有靈犀一點(diǎn)通”，學(xué)生打好了基礎(chǔ)，掌握了一些基本的技能，加上老師的 “點(diǎn)拔”，自然就會(huì)開(kāi)竅了。

科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模瑏?lái)不得半點(diǎn)的馬虎，更不能敷衍搪塞，有一個(gè)地方出了問(wèn)題哪怕是標(biāo)點(diǎn)符號(hào)出錯(cuò)程序也不能通過(guò)。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)中文的分號(hào)“；”不行，要用英文的分號(hào)“;”。但是我們可以摸著石頭過(guò)河，有錯(cuò)改錯(cuò)，改了就行。要大膽地試，反復(fù)地試。相信總會(huì)成功。

3.3 創(chuàng)新、提升

要善于提出問(wèn)題，靈活運(yùn)用知識(shí)。我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了led燈點(diǎn)亮、數(shù)碼管的顯示、LCD 液晶顯示。數(shù)碼管能顯示led燈的盞數(shù)，那么能否用1602 液晶顯示led 燈盞數(shù)呢？

借鑒別人的程序，也算參考吧，但不能照抄照搬，要吸收別人的經(jīng)驗(yàn)取長(zhǎng)補(bǔ)短。注意要有所創(chuàng)新，“一個(gè)國(guó)家，一個(gè)民族如果沒(méi)有創(chuàng)新，也就輸?shù)袅宋磥?lái)”。高新技術(shù)、核心技術(shù)是買不來(lái)的，要不來(lái)的。所以在本課程的學(xué)習(xí)中要貫穿創(chuàng)新的理念，教書育人。

3.4 克服存在的困難

課堂上的時(shí)間不夠用，課外要花一點(diǎn)時(shí)間，剛開(kāi)始的一個(gè)星期可能要花的時(shí)間多些，頭痛的時(shí)間也會(huì)多些，這是“黎明前的黑暗”，要沖過(guò)去。

3.5 課程內(nèi)容結(jié)合汽車專業(yè)的實(shí)例

學(xué)以致用，我們的學(xué)習(xí)是要有成果應(yīng)用的，往大的方面說(shuō)，回報(bào)社會(huì)造福人類。結(jié)合汽車專業(yè)知識(shí)老師布置一個(gè)大作業(yè)：設(shè)計(jì)出汽車轉(zhuǎn)向燈的控制程序。實(shí)驗(yàn)板顯示如圖1 所示。

允許同學(xué)們?cè)谡n后，以小組的形式共同完成，這樣培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神，使得同學(xué)之間的感情融洽。

圖1 模擬汽車轉(zhuǎn)向燈閃亮

程序完整代碼如下：

#include ＜reg52.h＞

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uint m1,m2,b;

sbit ldeng=P1^0; //led 燈定義

sbit rdeng=P1^7;

sbit S2=P3^4; //獨(dú)立按鍵位定義

sbit S3=P3^5;

sbit S4=P3^6;

sbit S5=P3^7;

uchar a,flag1,flag2,flag3;

void display1(uint a1);

void display2(uint a1);

void delay(uint x1) //延時(shí)函數(shù)

{for(m1=x1;m1＞0;m1--)

{for(m2=120;m2＞0;m2--);

}

}

void init()

{TMOD=0x01; //設(shè)置定時(shí)器0 為工作方式1

TH0=(65536-50000)/256;//給定時(shí)器0 裝初值，12M 晶振定時(shí)時(shí)間為50ms

TL0=(65536-50000)%256;

EA=1; //開(kāi)總中斷

ET0=1; //開(kāi)定時(shí)器0 分開(kāi)關(guān)

TR0=1; //啟動(dòng)定時(shí)器0

}

void timer0() interrupt 1//中斷服務(wù)程序，其中"1"是定時(shí)器0 的入口序號(hào)

{TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

a++;

if(a==20) a=0;

}

void main()//主函數(shù)

{ init();

flag1=0;

flag2=0;

flag3=0;

while(1)

{P1=0xff;

if (flag2==0) {

if(S4==0) //右轉(zhuǎn)向

{delay(50); //延時(shí)

if(S4==0) //即消除前沿抖動(dòng)

{TR0=1;

while(!S4)

{display1(a);

delay(20) ;

flag1=1;

flag2=0;

flag3=0;

}

}

}

}

if (flag1==0) {

if(S2==0) //左轉(zhuǎn)向

{delay(50);

if(S2==0)

{

TR0=1;

while(!S2)

{display2(a);

delay(20) ;

flag2=1;

flag1=0;

flag3=0;

}

}

}

}

if(S5==0) //雙閃

{delay(50);

if(S5==0)

{ b++;

TR0=1;

display1(a);

delay(50) ;

display2(a);

delay(50) ;

flag1=1;

flag2=1;

flag3=1;

if (b%2==0) {

b=0;

flag1=0;

flag2=0;

}

}

}

if (flag1==1 ){ display1(a); delay(20) ;}

if (flag2==1 ){ display2(a); delay(20) ;}

if (flag3==0) {

if(S3==0) //停止

{delay(50);

if(S3==0){

TR0=0;

while(!S3)

{flag1=0;

flag2=0;

}

}

}

}

}

}

void display1(uint a1)

{ P1=0xff;

if (a1%2==1) ldeng=0;

else ldeng=1;

}

void display2(uint a1)

{P1=0xff;

if (a1%2==1) rdeng=0;

else rdeng=1;

}

3.6 檢驗(yàn)結(jié)果

學(xué)生展示自己的成果。通過(guò)這個(gè)大作業(yè)把所學(xué)到的有關(guān)知識(shí)（循環(huán)語(yǔ)句、判斷語(yǔ)句、函數(shù)、中斷、延時(shí)等）融會(huì)貫通，按鈕控制led 燈分別點(diǎn)亮并且閃爍，并且學(xué)會(huì)調(diào)試。如果發(fā)現(xiàn)與實(shí)際不相符合及時(shí)進(jìn)行修改，比如編寫的程序使得：按了左轉(zhuǎn)向按鈕再按右轉(zhuǎn)向按鈕時(shí)會(huì)同時(shí)亮燈，這是不行的。

4 結(jié)論

全人發(fā)展，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)的時(shí)效性。在《單片機(jī)原理及應(yīng)用》的教學(xué)中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合汽車專業(yè)課的知識(shí)應(yīng)用單片機(jī)編程設(shè)計(jì)，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生全方位的能力。如果學(xué)生想進(jìn)一步發(fā)展還可深造，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品這都是有可能的，正所謂 “師傅引進(jìn)門,修行靠個(gè)人”。