中职单片机课程实践分析

1大幅度革新教学内容

经过分析学生的就业情况和对相关企业的调研，我们发现传统单片机课程的教学内容已不符合社会对中职生的要求。传统的中职单片机课程的教学内容基本采用高等院校单片机课程的压缩版，把大部分的教学课时安排在掌握单片机的内部结构和软件编程上。而现实的情况却是：软件编程需要学生具有良好的抽象思维能力，这对现在的中职生来说难度偏大；学生毕业后只有极少数人从事单片机软件编程工作；而对中职生更为实用的以单片机为控制核心的电路系统的安装调试与故障诊断排除，反而安排的教学课时不多。我校单片机课程改革前的情况基本也是这样。在学期初，先安排6个课时让学生在电子线路实训室完成整个实训电路板的焊接和调试，接下来的课时都安排在计算机机房进行一个个具体项目的软件编程学习与训练。在每个项目的硬件电路原理、软件指令分析中，我们会采用proteus虚拟仿真辅助教学，尽量使教学内容形象、直观。但教学效果也不太理想，大部分学生在课程结束都还是不能掌握简单程序的编写。我校就业办统计的数据显示，近4年来，我校每年约300人的电子类毕业生中，从事单片机软件开发的不超过10人。为适应企业对中职人才需求的变化，我们对单片机课程内容进行大幅度的革新。从2011级开始，我们把这门课拆分为一门必修课和一门选修课。必修课中，大幅度削减软件编程的内容，只要求学生掌握对I/O端口的编程控制；重点学习单片机电路的安装调试和故障诊断排除；把课程拓展为大单片机课程，以单片机作为控制核心，融入模电、数电、传感器、显示器等内容。选修课中，全校只开设一个班，主要加强单片机的软件编程，对单片机感兴趣、学习能力较强的学生可以选修，给学生进一步学习提升的机会，也为培养优秀学生参加单片机技能竞赛提供支持。

2构建基于项目制作的理实一体化教学模式

将课程的知识体系打散，把知识点、技能点融入到各个具体的项目中；让学生在“做”这些项目制作的过程中，通过自己的动手体验，从而掌握相应的知识与技能，达到“学”的目的。以此实现理论教学与实践教学的紧密融合，激发学生的学习积极性，让学生在“做中学、学中做”。在必修课中，按照实用、有趣的原则，我们设计了6个项目，如下表1所示。我们把单片机课程的知识点、技能点融入到以上项目中。比如，项目四贪吃蛇游戏机，包括的知识点、技能点如下：知识点：（1）按键、LED点阵、蜂鸣器的结构及工作原理；（2）矩阵键盘电路、LED点阵驱动电路、蜂鸣器驱动电路的工作原理。技能点：（1）按键、LED点阵、蜂鸣器的质量检测；（2）矩阵键盘电路、LED点阵驱动电路、蜂鸣器驱动电路的安装调试和故障诊断排除；（3）STC-ISP软件的使用。我们就是通过这些生动、有趣的制作项目来调动学生的学习积极主动性，让学生在愉悦的精神状态中完成项目任务的安装、调试与故障检修，并从中掌握相应的知识与技能，养成良好的职业安全习惯。

3研制配套的实训装置

为实现以上的项目，我们研制了相应的实训装置。实训装置包括两大部分：单片机实训电路板和小车底盘。实训电路板需学生安装调试，每人一套，归学生所有。这样学生在课室、宿舍都可以进行实训操作，无形中增加了实训时间，扩大了实训空间。出于经济考虑，部分贵重元件和小车底盘则由学校在教学过程中提供给学生使用。为提高实训电路板使用的灵活性，我们设计的实训电路板采用积木式、模块化设计，学生不仅可以用这些模块完成课程设定的项目任务，还可以利用它们制作自己感兴趣的小产品。我们的实训电路模块包括：最小系统模块、4独立按键模块、6矩阵按键模块、两位数码管显示模块、8×8LED点阵模块、LCD1602显示模块、温度测量模块、继电器模块、蜂鸣器模块、小车驱动模块、小车循迹模块、小车测速模块以及小车底盘一个。小车底盘采用带两减速电机底盘，上面介绍的驱动模块、循迹模块、测速模块分别独立安装，然后组装到小车底盘合适的位置中；其他所有的模块都安装在一块电路板上。这电路板上的每个模块都可独立工作，接口用插针引出，模块与模块之间采用杜邦线连接。

4改革传统的考核评价方式

传统单片机课程都采用理论考核方式，在期末时组织笔试考试。这种只重视理论知识、忽视实践技能的考核方式，和我们的实际教学过程以及人才培养目标是相悖的。现在我们课程考核采取过程与结果并重，知识与技能并重的思路，学生课程成绩的计算公式如下：课程成绩=平时考核成绩×60%+期末考核成绩×40%。学生平时考核成绩即课堂制作项目的考核成绩；期末考核则采用理实一体的考核方式，在实训室进行考试，期末试卷包括理论（50%）、实操（50%）两部分。基于成本的考虑，我们的期末实操考核采用学生平时用的实训电路板进行，主要考核学生元件检测，电路联接、测量与调试的能力。

5结语

我校的单片机课程改革，通过大力革新课程的教学内容，适应企业不断变化的人才需求；通过制作一个个具体的项目，让学生掌握相应的知识与技能，养成良好的职业安全习惯；开发了学生每人一套的模块化实训电路板，使每个学生在课后都有充分的时间进行实践操作，激发了学生学习的积极性、主动性，取得了较好的教学效果。

作者：吴永德工作单位：广东省电子职业技术学校