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摘要 《单片机应用技术》作为电气自动化技术技术专业的一门职业核心课程,在整个课程体系中起到了承前启后的关键作用。是为培养电气自动化技术专业高技能型职业人才提供专业支撑,课程体系的改革为了使学生更具备智能控制系统的安装调试、维护维修、研发改造的专业能力,更具备自主学习和发现问题解决问题的方法能力,具备团队合作、沟通交际的社会能力,以满足职业教育培养应用技能型人才的特点。
关键词 单片机应用技术 职业教育 课程改革
一、高等职业技术教育的培养目标
高等职业技术教育的培养目标应确定为:培养于我国社会主义现代化建设要求相适应的,掌握本专业必备的基础理论和专门知识,具有从事本专业工作的全面素质和综合职业能力,在生产、建设、管理、服务等第一线工作的高技能人才。体现为:人才层次的高级性、知识能力的职业性、人才类型的技术性。
二、教学改革的主要内容
课程在对职业教育中学生应具有很熟练的应用技能,又要具备相应的基础知识的特点,改变传统的老师一言堂的教学模式,采用项目式教学法。坚持"以学生为主体,以教师为主导,以能力培养为中心"的高职教育理念。明确了课程项目以培养学生的单片机综合应用能力为目标,以项目为主体构成理实一体教学主线的思想。
课程改革主要针对一下两点:
1、教学内容
顺应新技术的发展,紧跟科技发展前沿,教学内容保证先进性和实用性。以MCS-51系列单片机作为主控单元,汇编语言为编程实现的单片机应用系统正逐步淡出市场,以AVR单片机为主控单元,以C语言为工具开发单片机应用系统已经成为单片机应用中的趋势。鉴于此,《单片机应用技术》这门课程需要与时俱进,适应时代发展,改过去教学内容以51系列单片机和汇编语言为主为以更先进的AVR系列单片机和C语言为主。
2、实训平台
硬件实训平台才用全新的以ATmega16单片机为核心的单片机实训系统。比此前才用的MCS-51为核心的实训平台相比,可完成的实训项目更丰富,实训平台的可操作性更人性化,实训平台的稳定性也更好。对应的开发软件也由LCA51改为GCCAVR+AVRstdio。
在使用硬件实训平台的同时,采用Proteus软件虚拟的实训平台作为辅助。应用软件虚拟实训平台可以更好的进行课堂演示。我们的实训系统毕竟是成型产品,学生在上面的操作将受到限制,应用软件虚拟实训平台可一定程度上解决这个问题。在项目的设计开发阶段使用软件虚拟,可以节省开发时间和成本,在项目方案确定后再用硬件实现。
三、教学改革的教学实施
1、教学内容设计
课程所有的项目都是由具体的工作任务而来,按照任务的由简单到复杂项目也是由浅入深,逐步进行。建设完成了单片机知识超市,在132学时内供同学们自由选择。
"知识超市"由6个大项目(15个子项目,3个拓展项目)组成,这些项目由浅入深、循序渐进。
项目一:ATmega16单片机输入输出接口设计(1.1LED闪烁灯;1.2广告灯的左右移动;1.3多路按键状态显示);
项目二:ATmega16IO口驱动数码管设计(2.1单个数码管静态显示;2.2LED数码管动态显示;2.3LED数码管拉幕式显示数据);
项目三:ATmega16IO口按键识别设计(3.1按键开关;3.2多功能按键;3.3矩阵式键盘);
项目四:ATmega16中断与复位应用;
项目五:ATmega16定时计数器应用(5.1电子跑表;5.2PWM波形发生器;5.3方波高精度测量);
项目六:ATmega16模数转换器ADC应用(6.1电位器电压的AD检测;6.2模拟比较器测试);
拓展1:8*8字屏显示实训;
拓展2:四字屏显示实训;
拓展3:BC7281键盘显示的应用。
2、教学内容的组织与安排
采用项目教学法,教师的任务:设计项目、准备材料、引入课题、布置任务、引导帮助、总结评价;学生的任务:收集材料、制定计划、决定方案、实施计划、综合调试、项目答辩。在课堂上模拟了企业实际的工程项目开发、调试、维修情景。
教师提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料;学生4~5个人为一学习小组,从“单片机知识超市”中选择一个项目,由组长组织大家根据功能给出设计方案;经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工,组织实施共同完成项目,在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题;最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩,进行测评,完成知识技能的再归纳。
成绩考核:本课程为考试课。采用试卷和项目测答并用。对学生进行教学考核办法为:试卷考试主要考核学生本门课程基本知识、概念的掌握,单片机系统的设计能力,占总分值得50%;学生提交《项目报告》及实际演示功能评估,性能测试,知识技能答辩的考评,占50%。
五、教学效果与心得
在项目式课堂上,坚持以学生为主体,老师为主导的理念,通过引入实际案例,调动同学们的积极性,培养其对学习的兴趣,让同学们在课堂上快乐的学习。课程项目按工作过程由简单到复杂呈递进关系,在理实一体的教学过程中实现教师演示做→教师领着学生做→教师指导学生做→学生自己做。学生通过单片机应用技术课程的学习,在历年的电子设计大赛、高职高专技能竞赛等赛项中都取得了优异的成绩,毕业后在用人单位也赢得了高度的好评。
(作者单位:长春汽车工业高等专科学校)
参考文献:
[1]张伏龙.教学方式的转变对当前教学改革的启示[J].教学与管理,2010(5).
[2]陈超.改革高职教育中的实训教学[J].机械职业教育,2001(3).
关键词 单片机应用技术 职业教育 课程改革
一、高等职业技术教育的培养目标
高等职业技术教育的培养目标应确定为:培养于我国社会主义现代化建设要求相适应的,掌握本专业必备的基础理论和专门知识,具有从事本专业工作的全面素质和综合职业能力,在生产、建设、管理、服务等第一线工作的高技能人才。体现为:人才层次的高级性、知识能力的职业性、人才类型的技术性。
二、教学改革的主要内容
课程在对职业教育中学生应具有很熟练的应用技能,又要具备相应的基础知识的特点,改变传统的老师一言堂的教学模式,采用项目式教学法。坚持"以学生为主体,以教师为主导,以能力培养为中心"的高职教育理念。明确了课程项目以培养学生的单片机综合应用能力为目标,以项目为主体构成理实一体教学主线的思想。
课程改革主要针对一下两点:
1、教学内容
顺应新技术的发展,紧跟科技发展前沿,教学内容保证先进性和实用性。以MCS-51系列单片机作为主控单元,汇编语言为编程实现的单片机应用系统正逐步淡出市场,以AVR单片机为主控单元,以C语言为工具开发单片机应用系统已经成为单片机应用中的趋势。鉴于此,《单片机应用技术》这门课程需要与时俱进,适应时代发展,改过去教学内容以51系列单片机和汇编语言为主为以更先进的AVR系列单片机和C语言为主。
2、实训平台
硬件实训平台才用全新的以ATmega16单片机为核心的单片机实训系统。比此前才用的MCS-51为核心的实训平台相比,可完成的实训项目更丰富,实训平台的可操作性更人性化,实训平台的稳定性也更好。对应的开发软件也由LCA51改为GCCAVR+AVRstdio。
在使用硬件实训平台的同时,采用Proteus软件虚拟的实训平台作为辅助。应用软件虚拟实训平台可以更好的进行课堂演示。我们的实训系统毕竟是成型产品,学生在上面的操作将受到限制,应用软件虚拟实训平台可一定程度上解决这个问题。在项目的设计开发阶段使用软件虚拟,可以节省开发时间和成本,在项目方案确定后再用硬件实现。
三、教学改革的教学实施
1、教学内容设计
课程所有的项目都是由具体的工作任务而来,按照任务的由简单到复杂项目也是由浅入深,逐步进行。建设完成了单片机知识超市,在132学时内供同学们自由选择。
"知识超市"由6个大项目(15个子项目,3个拓展项目)组成,这些项目由浅入深、循序渐进。
项目一:ATmega16单片机输入输出接口设计(1.1LED闪烁灯;1.2广告灯的左右移动;1.3多路按键状态显示);
项目二:ATmega16IO口驱动数码管设计(2.1单个数码管静态显示;2.2LED数码管动态显示;2.3LED数码管拉幕式显示数据);
项目三:ATmega16IO口按键识别设计(3.1按键开关;3.2多功能按键;3.3矩阵式键盘);
项目四:ATmega16中断与复位应用;
项目五:ATmega16定时计数器应用(5.1电子跑表;5.2PWM波形发生器;5.3方波高精度测量);
项目六:ATmega16模数转换器ADC应用(6.1电位器电压的AD检测;6.2模拟比较器测试);
拓展1:8*8字屏显示实训;
拓展2:四字屏显示实训;
拓展3:BC7281键盘显示的应用。
2、教学内容的组织与安排
采用项目教学法,教师的任务:设计项目、准备材料、引入课题、布置任务、引导帮助、总结评价;学生的任务:收集材料、制定计划、决定方案、实施计划、综合调试、项目答辩。在课堂上模拟了企业实际的工程项目开发、调试、维修情景。
教师提出完成项目的基本知识、技能要求和要提交的项目资料;学生4~5个人为一学习小组,从“单片机知识超市”中选择一个项目,由组长组织大家根据功能给出设计方案;经老师确认后制定出项目实施计划、对组员进行项目分工,组织实施共同完成项目,在此期间老师及时帮助解决各小组在项目制作过程中出现的各类问题;最后由老师组织学生对各组项目进行功能演示、答辩,进行测评,完成知识技能的再归纳。
成绩考核:本课程为考试课。采用试卷和项目测答并用。对学生进行教学考核办法为:试卷考试主要考核学生本门课程基本知识、概念的掌握,单片机系统的设计能力,占总分值得50%;学生提交《项目报告》及实际演示功能评估,性能测试,知识技能答辩的考评,占50%。
五、教学效果与心得
在项目式课堂上,坚持以学生为主体,老师为主导的理念,通过引入实际案例,调动同学们的积极性,培养其对学习的兴趣,让同学们在课堂上快乐的学习。课程项目按工作过程由简单到复杂呈递进关系,在理实一体的教学过程中实现教师演示做→教师领着学生做→教师指导学生做→学生自己做。学生通过单片机应用技术课程的学习,在历年的电子设计大赛、高职高专技能竞赛等赛项中都取得了优异的成绩,毕业后在用人单位也赢得了高度的好评。
(作者单位:长春汽车工业高等专科学校)
参考文献:
[1]张伏龙.教学方式的转变对当前教学改革的启示[J].教学与管理,2010(5).
[2]陈超.改革高职教育中的实训教学[J].机械职业教育,2001(3).