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摘要:针对基于工作过程的课程教学对高职学生的必要性,文章以“单片微机技术”为例探讨了基于工作过程课程开发的方案、具体实施过程等,指出了影响方案实施效果的因素。
关键词:工作过程;单片微机技术;学习情境
作者简介:崔均亮(1974-),男,河南鹤壁人,郑州电力高等专科学校电力工程系,助教;罗丹羽(1981-),女,河南驻马店人,郑州电力高等专科学校电力工程系,助教。(河南 郑州 450004)
基金项目:本文系河南省教育厅2010年度自然科学研究计划项目“环境测控仪的研制”(项目编号:2010C120002)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)02-0048-02
所谓工作过程,就是在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序。基于工作过程的课程开发其本质是以企业的工作过程及工作过程中的任务、环境为基础,设计教学化的工作过程及工作任务和教学化的工作环境。基于工作过程的课程学习中,学习不再是外部控制,而是一个自我控制的过程,其学习目标是获得职业中的工作能力和行动能力,包括职业活动中最为重要的动手能力。
高职学校学生的智力特点更侧重于形象思维,具有这种思维模式的人能较快获取经验策略性知识。所以高职学校的课程教学应置于由实践环境构成的、以过程逻辑为中心的框架中,强调情境性原则,以利于获取自我构建的、过程性知识经验为主要目标。因此采取基于工作过程教学法更符合学生的特点,更能促进学生思维、想象和创造能力的发展。作为高职学校的教师,笔者根据自己的教学经验,给出了“单片微机技术”这门课程基于工作过程教学的方案设计。
一、“单片微机技术”课程采用基于工作过程教学的意义
单片机是集成在一块芯片上的完整计算机系统,是微型计算机应用技术的一个重要分支,是自动化领域的一个重要技术。近年来,在工业智能仪器仪表、光机电设备、自动检测、信息处理、智能家电、生产测控等领域得到广泛应用和迅速发展。“单片微机技术”是电类专业由理论向实践转变的一个重要工程应用课程,其综合性、实践性很强,它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。传统“单片微机技术”课程采取“理论+实验”的教学模式:按照教材顺序进行理论讲解,加上几个验证性的实验。这种传统教学模式常常出现高分低能现象,使学生不知道单片机在实践中的真正作用,容易丧失学习兴趣,导致学生没有一个整体的控制系统概念,缺乏开发单片机产品的经历和能力,更不会用理论知识解决工程设计的实际问题。鉴于此,笔者对传统的教学模式进行改革,通过对多种产品中单片机应用技术的职业岗位进行分析,研究、整合出单片机应用技术的典型工作任务,以此为依据,得出单片机技术人员应具备的知识、能力和素质,开发出了基于工作过程的教学方案。
二、“单片微机技术”课程采用基于工作过程教学的实施方案
1.课程的教学内容和要求
本课程的主要内容包括:单片机概述、单片机的硬件结构、单片机指令系统、单片机汇编语言程序设计、中断与定时系统、单片机系统扩展、单片机应用系统设计等。
由以上内容可知,学习该课程既要掌握单片机的硬件知识,又要掌握软件知识,而软件知识与硬件知识又密切联系,既难教又难学。高等职业教育的特点在于培养学生的实际操作和应用能力,其学生有别于以理论为主的本科院校的学生,在教学过程中既要重视理论教学,又要重视实践教学,必须坚持两条腿同时走路。因此笔者认为本课程的教学目标为:在掌握单片机的基本工作原理、汇编语言程序设计的基本方法、单片机程序设计和微机接口应用的基本方法的基础上,重点掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,能综合运用单片机的软、硬件技术分析实际问题,并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。
2.课程实施过程的安排
鉴于本课程的教学目标,在课程实施过程的安排上以基于工作过程的方法来进行。
由以上课程教学内容可知,单片机应用技术包括存储、接口、定时、记数、中断等资源的运用,编程语言的运用,开发平台的运用以及外围资源的运用。因此,我们要以典型工作任务为依据,选取一个合适的单片机应用产品为载体,通过这一载体将单片机应用技术中的各种能力贯穿始终。为此,笔者经过对相关企业调研,对多种产品中单片机应用技术的职业岗位进行分析,研究、整合出单片机应用技术的典型工作任务,以此为依据,得出单片机技术人员应具备的知识、能力和素质。并且选取《环境测控仪》这样一个典型的单片机应用系统为载体来进行教学内容和过程的安排。
本《环境测控仪》以单片机为控制核心,包括显示、按键、检测、控制、A/D、D/A、串行通信等多个功能模块,涵盖了所有教学内容。同时由于它的检测量(环境温度和湿度)为大家所熟悉的物理量,因此能够增加学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性。
依据《环境测控仪》的特点和教学内容的需要,按照不同的功能模块,这里设计了四个学习情景:环境测控仪显示系统、环境测控仪检测系统、环境测控仪控制系统、环境测控仪。在每个学习情景中,又设计了若干个子情景,如表1所示。
在学习情境的安排上,每个子情境都有相应的理论目标和工作任务。在教学过程中,理论知识的教学是为了运用到完成工作任务的过程中,学生在此过程中,形成属于自己的工作过程知识,完成工作任务的技能的训练,形成相应职业能力。每个情境里面子情境的安排遵循由简单到复杂的学习习惯,整个学习情境的安排遵循由单一到综合的思路,这样学生可以在循序渐进中完成知识的学习和工作技能的训练。例如情境1中的子情境1的具体安排如表2所示。
表2 学习情境内容举例
序号 学习情景 学习子情景 主要内容 教学要求 课时
1 环境测控仪显示系统 子情景1:发光管显示 理论内容:
1.引脚的定义。
2.时钟电路、复位电路及电源。
3.I/O端口的使用方法。
4.数据传送类简单指令。 掌握单片机开发环境的使用,了解单片机的开发流程;了解一个完整单片机最小系统的组成;
掌握单片机软硬件设计、调试基本方法。 8
实训项目:发光二极管闪烁
1.认识单片机AT89C51的引脚及基本功能;
2.制作AT89C51的最小系统;
3.使用Keil软件编写、调试程序使发光二极管亮灭闪烁。
3.教学评价方案的设计
教学评价采用形成性考核和综合性考核相结合、理论与实践相结合的方式。
考核时注重学习过程,提高形成性考核的比重。形成性考核是以每一个学习情景中实训的完成情况和课堂提问、实训报告的情况为依据实施考核的。综合性考核改书面考试为实操考核,坚持理论和实践相结合的原则。考核时注意兼顾学生的学习态度,对学习态度、平时表现情况单列分值。为了充分调动学生的学习积极性,对参加各种与单片机有关大赛并获奖的学生给予相应加分。具体考核项目及分值见表3。
三、结束语
基于工作过程的课程教学是以完成工作任务为目标进行教学。其学习情境的确定源于职业分析,通过对完成工作任务的职业能力分析,提炼工作经验与生活经历,与完成工作任务相应的文化与专业理论知识集成(一体化)而确定。实施基于工作过程的“教、学、练”一体化教学方法,按教学化的工作过程,由简单到复杂的进行知识传授。避免了传统教学中存在的理论脱离实际的问题,增强了学生综合运用所学知识和技能的能力,提高了学生对就业上岗和职业变化的适应能力。综合训练对比表明,一体化教学调动了学生的学习的积极性,学生技能水平明显提高。当然,一方面由于部分学生受被动学习习惯的影响而缺乏足够的学习主动性及预习不充分,另一方面教师配备不足,辅导不能完全到位,影响了实际效果。今后教学中还需要进一步细化、完善,力争取得更好的教学效果。
参考文献:
[1]陈季云.“传感与检测技术”项目化教学的探索[J].中国电力教育,2011,(16).
[2]孙晓红,崔均亮.基于工作过程的“电能计量”课程方案的开发与实践[J].中国电力教育,2011,(21).
(责任编辑:孙晴)
关键词:工作过程;单片微机技术;学习情境
作者简介:崔均亮(1974-),男,河南鹤壁人,郑州电力高等专科学校电力工程系,助教;罗丹羽(1981-),女,河南驻马店人,郑州电力高等专科学校电力工程系,助教。(河南 郑州 450004)
基金项目:本文系河南省教育厅2010年度自然科学研究计划项目“环境测控仪的研制”(项目编号:2010C120002)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)02-0048-02
所谓工作过程,就是在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序。基于工作过程的课程开发其本质是以企业的工作过程及工作过程中的任务、环境为基础,设计教学化的工作过程及工作任务和教学化的工作环境。基于工作过程的课程学习中,学习不再是外部控制,而是一个自我控制的过程,其学习目标是获得职业中的工作能力和行动能力,包括职业活动中最为重要的动手能力。
高职学校学生的智力特点更侧重于形象思维,具有这种思维模式的人能较快获取经验策略性知识。所以高职学校的课程教学应置于由实践环境构成的、以过程逻辑为中心的框架中,强调情境性原则,以利于获取自我构建的、过程性知识经验为主要目标。因此采取基于工作过程教学法更符合学生的特点,更能促进学生思维、想象和创造能力的发展。作为高职学校的教师,笔者根据自己的教学经验,给出了“单片微机技术”这门课程基于工作过程教学的方案设计。
一、“单片微机技术”课程采用基于工作过程教学的意义
单片机是集成在一块芯片上的完整计算机系统,是微型计算机应用技术的一个重要分支,是自动化领域的一个重要技术。近年来,在工业智能仪器仪表、光机电设备、自动检测、信息处理、智能家电、生产测控等领域得到广泛应用和迅速发展。“单片微机技术”是电类专业由理论向实践转变的一个重要工程应用课程,其综合性、实践性很强,它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。传统“单片微机技术”课程采取“理论+实验”的教学模式:按照教材顺序进行理论讲解,加上几个验证性的实验。这种传统教学模式常常出现高分低能现象,使学生不知道单片机在实践中的真正作用,容易丧失学习兴趣,导致学生没有一个整体的控制系统概念,缺乏开发单片机产品的经历和能力,更不会用理论知识解决工程设计的实际问题。鉴于此,笔者对传统的教学模式进行改革,通过对多种产品中单片机应用技术的职业岗位进行分析,研究、整合出单片机应用技术的典型工作任务,以此为依据,得出单片机技术人员应具备的知识、能力和素质,开发出了基于工作过程的教学方案。
二、“单片微机技术”课程采用基于工作过程教学的实施方案
1.课程的教学内容和要求
本课程的主要内容包括:单片机概述、单片机的硬件结构、单片机指令系统、单片机汇编语言程序设计、中断与定时系统、单片机系统扩展、单片机应用系统设计等。
由以上内容可知,学习该课程既要掌握单片机的硬件知识,又要掌握软件知识,而软件知识与硬件知识又密切联系,既难教又难学。高等职业教育的特点在于培养学生的实际操作和应用能力,其学生有别于以理论为主的本科院校的学生,在教学过程中既要重视理论教学,又要重视实践教学,必须坚持两条腿同时走路。因此笔者认为本课程的教学目标为:在掌握单片机的基本工作原理、汇编语言程序设计的基本方法、单片机程序设计和微机接口应用的基本方法的基础上,重点掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,能综合运用单片机的软、硬件技术分析实际问题,并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。
2.课程实施过程的安排
鉴于本课程的教学目标,在课程实施过程的安排上以基于工作过程的方法来进行。
由以上课程教学内容可知,单片机应用技术包括存储、接口、定时、记数、中断等资源的运用,编程语言的运用,开发平台的运用以及外围资源的运用。因此,我们要以典型工作任务为依据,选取一个合适的单片机应用产品为载体,通过这一载体将单片机应用技术中的各种能力贯穿始终。为此,笔者经过对相关企业调研,对多种产品中单片机应用技术的职业岗位进行分析,研究、整合出单片机应用技术的典型工作任务,以此为依据,得出单片机技术人员应具备的知识、能力和素质。并且选取《环境测控仪》这样一个典型的单片机应用系统为载体来进行教学内容和过程的安排。
本《环境测控仪》以单片机为控制核心,包括显示、按键、检测、控制、A/D、D/A、串行通信等多个功能模块,涵盖了所有教学内容。同时由于它的检测量(环境温度和湿度)为大家所熟悉的物理量,因此能够增加学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性。
依据《环境测控仪》的特点和教学内容的需要,按照不同的功能模块,这里设计了四个学习情景:环境测控仪显示系统、环境测控仪检测系统、环境测控仪控制系统、环境测控仪。在每个学习情景中,又设计了若干个子情景,如表1所示。
在学习情境的安排上,每个子情境都有相应的理论目标和工作任务。在教学过程中,理论知识的教学是为了运用到完成工作任务的过程中,学生在此过程中,形成属于自己的工作过程知识,完成工作任务的技能的训练,形成相应职业能力。每个情境里面子情境的安排遵循由简单到复杂的学习习惯,整个学习情境的安排遵循由单一到综合的思路,这样学生可以在循序渐进中完成知识的学习和工作技能的训练。例如情境1中的子情境1的具体安排如表2所示。
表2 学习情境内容举例
序号 学习情景 学习子情景 主要内容 教学要求 课时
1 环境测控仪显示系统 子情景1:发光管显示 理论内容:
1.引脚的定义。
2.时钟电路、复位电路及电源。
3.I/O端口的使用方法。
4.数据传送类简单指令。 掌握单片机开发环境的使用,了解单片机的开发流程;了解一个完整单片机最小系统的组成;
掌握单片机软硬件设计、调试基本方法。 8
实训项目:发光二极管闪烁
1.认识单片机AT89C51的引脚及基本功能;
2.制作AT89C51的最小系统;
3.使用Keil软件编写、调试程序使发光二极管亮灭闪烁。
3.教学评价方案的设计
教学评价采用形成性考核和综合性考核相结合、理论与实践相结合的方式。
考核时注重学习过程,提高形成性考核的比重。形成性考核是以每一个学习情景中实训的完成情况和课堂提问、实训报告的情况为依据实施考核的。综合性考核改书面考试为实操考核,坚持理论和实践相结合的原则。考核时注意兼顾学生的学习态度,对学习态度、平时表现情况单列分值。为了充分调动学生的学习积极性,对参加各种与单片机有关大赛并获奖的学生给予相应加分。具体考核项目及分值见表3。
三、结束语
基于工作过程的课程教学是以完成工作任务为目标进行教学。其学习情境的确定源于职业分析,通过对完成工作任务的职业能力分析,提炼工作经验与生活经历,与完成工作任务相应的文化与专业理论知识集成(一体化)而确定。实施基于工作过程的“教、学、练”一体化教学方法,按教学化的工作过程,由简单到复杂的进行知识传授。避免了传统教学中存在的理论脱离实际的问题,增强了学生综合运用所学知识和技能的能力,提高了学生对就业上岗和职业变化的适应能力。综合训练对比表明,一体化教学调动了学生的学习的积极性,学生技能水平明显提高。当然,一方面由于部分学生受被动学习习惯的影响而缺乏足够的学习主动性及预习不充分,另一方面教师配备不足,辅导不能完全到位,影响了实际效果。今后教学中还需要进一步细化、完善,力争取得更好的教学效果。
参考文献:
[1]陈季云.“传感与检测技术”项目化教学的探索[J].中国电力教育,2011,(16).
[2]孙晓红,崔均亮.基于工作过程的“电能计量”课程方案的开发与实践[J].中国电力教育,2011,(21).
(责任编辑:孙晴)