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摘 要 单片机已成为现代电子系统中重要的智能化工具。何以在有限的教学时间内培养出掌握自动化控制的技术技能型人才呢？实践证明，“施工图”设计牵一发而动全身，让实训过程精致，项目头绪精简，学生操作心手合一，有利于技术技能型人才。
关键词 单片机技术；实训教学；施工图设计
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）09-0157-03
1 重识当前中职实训教学
曾经的一次课堂上，学生应用Proteus软件进行电路建构，结果将HEX文件载入后，有的LED不亮，有的很亮，有的很暗，学生束手无措；曾经的一次实习里，学生利用万能板搭建单片机控制电路板，结果将烧好程序的单片机装到板子上后，学生或看到LED花样闪烁后欢呼“成功咯”而没有了下文，或看到没有点亮LED则一脸茫然，悻然离开；曾经的一次实训中，学生快速熟练地链接单片机最小系统、流水灯各接线柱，载入HEX文件，获得预定的结果后开始观望……实训，在部分学生看来是一种索然无味的“走过场”。
反观教学，笔者发现，学生在学习单片机技术应用课程期间，只是被禁锢在Proteus软件应用等类似的虚拟实验室里；学习电子装配工艺课程，制作单片机控制电路板项目期间，仅囿于动手操作，所制作的电路板硬件束之高阁，没有真正地融合电路设计，没有成为单片机开发的实体平台。随着科技的发展，任何一项技术、工序、程序、操作，如果可以严格按照步骤来做，而步骤之间又无太多其他选择，一定可以实现自动化。人被机器替代，低端的技能再熟又有什么益处？
笔者以为，这样的实训，一个致命伤是忽略了学生的设计能力培养，实验只是一个验证预设的过程，实习实训只是一个按部就班的过程，虽然学生获得一些成功的体验，但新鲜感一时，久而久之会产生厌倦，而这也是电子技术应用专业核心课程单片机技术应用难以突破的教学瓶颈。
2 重拾职业教育的教研教改方向
从职业教育的教研教改方向来看，突出技能训练，不能仅仅停留在验证实验、机械模仿、反复操作、只动手不动脑、多动手少动脑的低要求、低标准、低层次上。学习活动要有成效，在一定的外部条件下，学生学习的自主意识起着决定性作用。因此，实训教学中在训练学生独立自主解决问题的过程中，宜引导他们发挥个人特长，展现个人才能，激发创造热情，提高创新能力。
3 重识中职生及单片机课程特点
然而不得不承认，中职生文化基础薄弱，这间接地削弱了学生的主体性，在一定程度上影响了他们的自主能动性，由于理论认知水平限制，思维缺乏连贯性，对知识的迁移、灵活运用存在一定障碍；动手缺乏理性和耐性；动手技能和心智技能没有协调统一地发展，而且学生的知识技能基础、思维能力、学习态度参差不齐。作为电子技术应用专业核心课程，单片机技术应用课程综合性强，既有单片机控制电路开发硬件要求，更有程序设计功底这一软件要求，于中职生而言，确不容易。为顺应职业教育的发展趋势，须结合学生特点，积极改进方法，提高实训质量和效率，让学生在实践中学思行合一，提高理论理解水平，学会学习，动手技能和心智技能协调统一发展。
4 施工图设计，浓缩思维精华
那么，如何辅助学生“整合”课程学习、融合课程知识，动手操作心手合一呢？建构主义认为，学习的过程就是学生在自己头脑中对知识的意义进行建构的过程。实践证明，“施工图”就能独当一面，很受中职生欢迎。施工图，引自脑图（mind map/mapping），又称作思维导图、心智图，源自脑神经生理的学习互动模式，是英国著名心理学家、教育专家东尼·博赞（Tony Busan）于20世纪60年代初期所创，它全方位启用人人生而具有的多感官学习特性和放射性思考能力（Radiant Thinking），能够将放射性思考具体化、可视化，让学生记忆的过程简单、快捷，记录的结果直观、形象。
施工图是用一幅图像或图片表达中心思想，将中心图像与主要分支连接，将主要分支与二级分支连接，依此类推，可手绘，亦可软件绘制。绘制时从工作界面的中心开始，周围留白，让思维拓开，自由发散。绘制过程中使用颜色给施工图增添跳跃感和生命力，在每一条线上用关键词让施工图更具有力量与灵活性。施工图将项目的工序分成一个个顺序过程或转移过程，这些过程由分支线或箭头相互连接，可以指导编写程序及其他动手操作流程，同时可直接切入检查工序的正确性，这恰迎合了中职生的语言表达习惯和知识水平特点。
5 施工图设计教学实践
近些年来，笔者结合教学实际，整合教材中项目内容，开发若干项目，如“广告灯控制电路的设计与制作”，选自《新编单片机技术应用项目教程》（金杰主编，电子工业出版社）项目二“制作单片机输出控制电路”。在教学实践中，笔者引领学生将施工图设计出来，如图1所示，由“以P1口控制广告灯花样点亮”主题拓开，“源程序编制—软件仿真—自制电路板”为二级分支，彼此衔接，“源程序编制”和“自制电路板”副标题以关键词提示延展出三级分支，学生还可根据个人需求，在留白处涂鸦。实训时，学生因施工图在手，动手操作更多的是停下来想一想问题，低下头看一看图纸，坐下来记一记要点，学习放慢了脚步。然而让笔者感到欣慰的是，大部分学生能够根据任务设计出硬件电路，硬件电路板出了故障能够自行调试排除故障；以Proteus仿真软件建构电路时，能够轻松改变电路参数调试仿真效果；在软硬件联调环节，学生自主分工合作，直到顺利完成整个项目的实施。
显然，施工图设计成为这一工作过程的关键环节，施工图的设计恰符合学生认知水平与能力，符合单片机技术项目开发生产实际，既理实用一体，又让学生体验到成就感。
当然，中职生要成为单片机技术的应用型人才，必须掌握单片机的核心知识——程序设计。为了有效开展教学，不论如何重构教材内容和教学模块，始终绕不开程序设计。因此，在施工图绘制的同时，笔者将程序设计流程图的绘制方法嵌入教学，一阶段下来，学生顺理成章地接受了绘制流程图进行程序设计的方法。本项目实训中，学生能够轻松将编程思路以图2所示流程图反映出来，而后续项目环节亦水到渠成。 6 教学反思
实践表明，施工图设计集项目教学法中的信息获取、计划、决策为一体，是浓缩了的思维工作过程。这样，学生不仅能从整体上把握项目体系的各步骤，而且有助于理解项目各工序步骤，训练学生解决实际问题的思路和方法，相对于用语言文字表述项目操作工序，施工图的直观性、逻辑性优势得到充分体现，它所呈现的是整个活动中各个要素之间的关系，整体了然，细节尽然；所嵌套的程序流程图也较好地反映出学生学习过程中程序设计的逻辑性和层次性。具体来说，有如下优点。
1）直观性。图像化的项目，使学生能够更直观地看到整个工序过程、每个工序的细节以及自己的创意痕迹，有助于学生进行有意义的动手操作。
2）清晰性。施工图把整个项目的各个工序过程清晰地呈现在学生面前，而且由学生亲手绘制，让学生操作因思维脉络清晰而主动有序、有的放矢。
3）整体性。施工图会让学生抛开细节，直奔主题把握项目概貌，使学生不为琐碎信息干扰而从整体上掌控整个项目过程。
4）科研性。通过图上所展示的内容可以看出学生设计的施工方案是否合理，动手操作会否成功。所以，施工图可为教学研究提供材料，更可作为便捷的评价教学效果的依据。
教师在教学中指导学生绘制施工图宜做好以下几点。
1）计划的预见性。计划是实践活动指南，教师宜指导学生以图的形式将活动内容、进程、结构排列出来，需有预见性，让施工图发散性展现项目的动态过程，并体现全部进程的顺序、层次、关键点。
2）构图的严谨性。施工图所表示的是项目设计方案的内容，教师宜引导学生将项目分解为一个个模块，并建立彼此的内在联系，可指导学生先行搭建好施工图框架，再将项目工序的每一环节都展现在施工图上。这样，让图中每一环节体现必要的逻辑联系，准确反映项目的内容、方法、实体使用等。
3）程序流程图设计的规范性。程序流程图是编程思路的体现，教师宜就不同的项目对学生进行画施工图中所嵌入的程序设计流程图的训练。在程序设计前先画出正确的流程图、以流程图的思想表达实际问题的习惯养成对学生后续专业发展不无裨益。
总之，加强实训中的设计环节教学，通过项目施工图设计进行关联知识体系的架构，学生学会综合运用所学知识进行单片机应用系统开发的方法，既充分锻炼了学生的实践能力，又培养了工程素质和创新意识，体验到创新的艰辛与乐趣，于教师而言，又何尝不感到快慰呢？！
参考文献
[1]李峥，陈得宝.单片机课程教学改革探讨[J].淮北师范大学学报，2010（2）.
[2]钱发飞.中职单片机课程教学改革探讨[J].广东教育：职教版，2011（10）.
[3]朱亮德.中职单片机教学方法的探讨[J].职业技术教育，2012（8）.
关键词 单片机技术；实训教学；施工图设计
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2015）09-0157-03
1 重识当前中职实训教学
曾经的一次课堂上，学生应用Proteus软件进行电路建构，结果将HEX文件载入后，有的LED不亮，有的很亮，有的很暗，学生束手无措；曾经的一次实习里，学生利用万能板搭建单片机控制电路板，结果将烧好程序的单片机装到板子上后，学生或看到LED花样闪烁后欢呼“成功咯”而没有了下文，或看到没有点亮LED则一脸茫然，悻然离开；曾经的一次实训中，学生快速熟练地链接单片机最小系统、流水灯各接线柱，载入HEX文件，获得预定的结果后开始观望……实训，在部分学生看来是一种索然无味的“走过场”。
反观教学，笔者发现，学生在学习单片机技术应用课程期间，只是被禁锢在Proteus软件应用等类似的虚拟实验室里；学习电子装配工艺课程，制作单片机控制电路板项目期间，仅囿于动手操作，所制作的电路板硬件束之高阁，没有真正地融合电路设计，没有成为单片机开发的实体平台。随着科技的发展，任何一项技术、工序、程序、操作，如果可以严格按照步骤来做，而步骤之间又无太多其他选择，一定可以实现自动化。人被机器替代，低端的技能再熟又有什么益处？
笔者以为，这样的实训，一个致命伤是忽略了学生的设计能力培养，实验只是一个验证预设的过程，实习实训只是一个按部就班的过程，虽然学生获得一些成功的体验，但新鲜感一时，久而久之会产生厌倦，而这也是电子技术应用专业核心课程单片机技术应用难以突破的教学瓶颈。
2 重拾职业教育的教研教改方向
从职业教育的教研教改方向来看，突出技能训练，不能仅仅停留在验证实验、机械模仿、反复操作、只动手不动脑、多动手少动脑的低要求、低标准、低层次上。学习活动要有成效，在一定的外部条件下，学生学习的自主意识起着决定性作用。因此，实训教学中在训练学生独立自主解决问题的过程中，宜引导他们发挥个人特长，展现个人才能，激发创造热情，提高创新能力。
3 重识中职生及单片机课程特点
然而不得不承认，中职生文化基础薄弱，这间接地削弱了学生的主体性，在一定程度上影响了他们的自主能动性，由于理论认知水平限制，思维缺乏连贯性，对知识的迁移、灵活运用存在一定障碍；动手缺乏理性和耐性；动手技能和心智技能没有协调统一地发展，而且学生的知识技能基础、思维能力、学习态度参差不齐。作为电子技术应用专业核心课程，单片机技术应用课程综合性强，既有单片机控制电路开发硬件要求，更有程序设计功底这一软件要求，于中职生而言，确不容易。为顺应职业教育的发展趋势，须结合学生特点，积极改进方法，提高实训质量和效率，让学生在实践中学思行合一，提高理论理解水平，学会学习，动手技能和心智技能协调统一发展。
4 施工图设计，浓缩思维精华
那么，如何辅助学生“整合”课程学习、融合课程知识，动手操作心手合一呢？建构主义认为，学习的过程就是学生在自己头脑中对知识的意义进行建构的过程。实践证明，“施工图”就能独当一面，很受中职生欢迎。施工图，引自脑图（mind map/mapping），又称作思维导图、心智图，源自脑神经生理的学习互动模式，是英国著名心理学家、教育专家东尼·博赞（Tony Busan）于20世纪60年代初期所创，它全方位启用人人生而具有的多感官学习特性和放射性思考能力（Radiant Thinking），能够将放射性思考具体化、可视化，让学生记忆的过程简单、快捷，记录的结果直观、形象。
施工图是用一幅图像或图片表达中心思想，将中心图像与主要分支连接，将主要分支与二级分支连接，依此类推，可手绘，亦可软件绘制。绘制时从工作界面的中心开始，周围留白，让思维拓开，自由发散。绘制过程中使用颜色给施工图增添跳跃感和生命力，在每一条线上用关键词让施工图更具有力量与灵活性。施工图将项目的工序分成一个个顺序过程或转移过程，这些过程由分支线或箭头相互连接，可以指导编写程序及其他动手操作流程，同时可直接切入检查工序的正确性，这恰迎合了中职生的语言表达习惯和知识水平特点。
5 施工图设计教学实践
近些年来，笔者结合教学实际，整合教材中项目内容，开发若干项目，如“广告灯控制电路的设计与制作”，选自《新编单片机技术应用项目教程》（金杰主编，电子工业出版社）项目二“制作单片机输出控制电路”。在教学实践中，笔者引领学生将施工图设计出来，如图1所示，由“以P1口控制广告灯花样点亮”主题拓开，“源程序编制—软件仿真—自制电路板”为二级分支，彼此衔接，“源程序编制”和“自制电路板”副标题以关键词提示延展出三级分支，学生还可根据个人需求，在留白处涂鸦。实训时，学生因施工图在手，动手操作更多的是停下来想一想问题，低下头看一看图纸，坐下来记一记要点，学习放慢了脚步。然而让笔者感到欣慰的是，大部分学生能够根据任务设计出硬件电路，硬件电路板出了故障能够自行调试排除故障；以Proteus仿真软件建构电路时，能够轻松改变电路参数调试仿真效果；在软硬件联调环节，学生自主分工合作，直到顺利完成整个项目的实施。
显然，施工图设计成为这一工作过程的关键环节，施工图的设计恰符合学生认知水平与能力，符合单片机技术项目开发生产实际，既理实用一体，又让学生体验到成就感。
当然，中职生要成为单片机技术的应用型人才，必须掌握单片机的核心知识——程序设计。为了有效开展教学，不论如何重构教材内容和教学模块，始终绕不开程序设计。因此，在施工图绘制的同时，笔者将程序设计流程图的绘制方法嵌入教学，一阶段下来，学生顺理成章地接受了绘制流程图进行程序设计的方法。本项目实训中，学生能够轻松将编程思路以图2所示流程图反映出来，而后续项目环节亦水到渠成。 6 教学反思
实践表明，施工图设计集项目教学法中的信息获取、计划、决策为一体，是浓缩了的思维工作过程。这样，学生不仅能从整体上把握项目体系的各步骤，而且有助于理解项目各工序步骤，训练学生解决实际问题的思路和方法，相对于用语言文字表述项目操作工序，施工图的直观性、逻辑性优势得到充分体现，它所呈现的是整个活动中各个要素之间的关系，整体了然，细节尽然；所嵌套的程序流程图也较好地反映出学生学习过程中程序设计的逻辑性和层次性。具体来说，有如下优点。
1）直观性。图像化的项目，使学生能够更直观地看到整个工序过程、每个工序的细节以及自己的创意痕迹，有助于学生进行有意义的动手操作。
2）清晰性。施工图把整个项目的各个工序过程清晰地呈现在学生面前，而且由学生亲手绘制，让学生操作因思维脉络清晰而主动有序、有的放矢。
3）整体性。施工图会让学生抛开细节，直奔主题把握项目概貌，使学生不为琐碎信息干扰而从整体上掌控整个项目过程。
4）科研性。通过图上所展示的内容可以看出学生设计的施工方案是否合理，动手操作会否成功。所以，施工图可为教学研究提供材料，更可作为便捷的评价教学效果的依据。
教师在教学中指导学生绘制施工图宜做好以下几点。
1）计划的预见性。计划是实践活动指南，教师宜指导学生以图的形式将活动内容、进程、结构排列出来，需有预见性，让施工图发散性展现项目的动态过程，并体现全部进程的顺序、层次、关键点。
2）构图的严谨性。施工图所表示的是项目设计方案的内容，教师宜引导学生将项目分解为一个个模块，并建立彼此的内在联系，可指导学生先行搭建好施工图框架，再将项目工序的每一环节都展现在施工图上。这样，让图中每一环节体现必要的逻辑联系，准确反映项目的内容、方法、实体使用等。
3）程序流程图设计的规范性。程序流程图是编程思路的体现，教师宜就不同的项目对学生进行画施工图中所嵌入的程序设计流程图的训练。在程序设计前先画出正确的流程图、以流程图的思想表达实际问题的习惯养成对学生后续专业发展不无裨益。
总之，加强实训中的设计环节教学，通过项目施工图设计进行关联知识体系的架构，学生学会综合运用所学知识进行单片机应用系统开发的方法，既充分锻炼了学生的实践能力，又培养了工程素质和创新意识，体验到创新的艰辛与乐趣，于教师而言，又何尝不感到快慰呢？！
参考文献
[1]李峥，陈得宝.单片机课程教学改革探讨[J].淮北师范大学学报，2010（2）.
[2]钱发飞.中职单片机课程教学改革探讨[J].广东教育：职教版，2011（10）.
[3]朱亮德.中职单片机教学方法的探讨[J].职业技术教育，2012（8）.