高等职业教育中单片机教学探索

宋秋实　冯博楷

摘 要 高等职业教育作为我国高等教育的重要组成部分，目的在于培养具有高级专业技术能力的应用型人才。单片机课程作为一门应用性极强的专业基础课程，在高职教育的很多专业方向中扮演着重要的角色。结合当今单片机教学发展的现状和弊端，从兴趣的激发和引导、教学对象的转变、课程结构的优化，考核方式的改革等方面对高等职业教育中单片机教学方法进行了阐述和探讨。

关键词 高等职业教育 单片机 教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.10.046

The Exploration of SCM Teaching in Higher Vocational Education

SONG Qiushi， FENG Bokai

（College of Mechanical and Electronic Engineering of Jang Zhen Heze University， Heze， Shandong 274000）

Abstract Higher vocational education as an important part of higher education in China， aimed at cultivating application talents with senior professional and technical ability. SCM curriculum as a basis for the application of highly specialized courses in many professional direction of higher vocational education plays an important role. Combined with the current development situation and defects of SCM teaching， SCM Teaching methods are described and discussed in terms of stimulating and guiding interest， changes in teaching object， optimize curriculum structure， reform of assessment methods.

Key words higher vocational education; SCM; teaching method

高等职业教育旨在培养具有某一特定职业或职业群所需的技能和知识的人才。高等职业教育作为我国高等教育的重要组成部分，在近些年来得到了突飞猛进的发展。发展有特色的高等职业教育必须紧紧把握“以市场为需求，以就业为导向，培养输送高素质、高技能应用型人才”的基本思路。

单片机课程作为一门实用性非常强的专业课程，是工业自动化发展的重要理论基础，也在高职教育的很多专业方向中扮演着非常重要的角色。随着计算机技术的不断发展和企业自动化程度的不断提高，单片机技术已经广泛应用于仪器仪表、家用电器、航空航天、智能设备及过程控制等领域，同时也为相关人才提供了广泛的就业前景。①高等职业教育中单片机课程的教学可以为那些从事电子产品、机电一体化产品的开发与生产的相关企业，培养具有单片机应用产品设计、分析、调试和制作能力的实践型人才，同时也对相关专业学生职业岗位能力培养和职业素质养成起主要支撑作用。

传统的单片机教学主要以教师为中心，实践教学形式单一，与实际应用联系不紧密。教师主要以讲授为教学手段，对单片机的硬件结构及工作原理进行讲解。学生需要充分掌握单片机的指令系统和汇编语言程序设计，虽然汇编语言更有利于学生透彻的掌握单片机原理，但是汇编语言难学难记，且对于硬件结构掌握程度要求很高;对于系统扩展和外围设备的讲解，大多以理论方法为主，却很少有可行性的分析和实现。实践教学方面，大多以单片机实验箱为实验平台，而开设的也多为验证性实验。②这种实验教学往往导致学生只重实验结果，而轻视硬件设计、软件调试等过程，不能充分培养学生的应用能力、开发技巧、产品创新能力。

由于教学对象的改变，传统单片机教学方法已经不再适用于高等职业教育模式。高等职业教育旨在培养具有高级技师才能的人才，更注重的是技能的掌握和实践动手的能力。传统的单片机教学更注重理论的探讨，而辅助以实践教学，无法使学生得到充分锻炼，也势必使高等职业教育的初衷大打折扣。本文针对以上问题，对高等职业教育中单片机课程的教学方法和手段做了以下探讨。

1激发学习兴趣，注重引导教学

单片机课程本身是一门应用性和实践性很强的课程，同时单片机技术又与实际产品开发密切联系不可分割。③利用一些生动的创新作品来演示给学生，提出问题，驱动学生思考，从而引导学生探索实现的方法，引入学习的内容。

在上课初期，通过实例的形式给学生展示整个单片机产品的开发过程。从产品可行性分析与调研，明确产品各项功能，确定产品性能指标， 到查阅技术资料，设计方案的论证和优化，再到选择元器件，软硬件的设计与调试到最终产品定型与测试，技术文件编制。每一个环节以讲述和多媒体相结合的方式，把单片机产品开发的流程展现给学生，让学生知道单片机可以做什么？如何转化成产品？学习单片机是为什么？结合职业化教育手段，让学生充分认识到，学习单片将来可以从事哪些方面工作？从而以职业为目标，以兴趣为导向，激发学生学习的兴趣和意向。

2关注教学对象，优化课程体系

高等职业教育有别于学历教学，教学重点在于培养有一种或多种专业技能的高级人才。高等职业教育中，大部分学生对逻辑性较强的理论知识不太适应，而学习的目的更多为求得一份工作。对于理论环节的学习过程积极性不高，而更善于形象思维，动手能力较强，适合在做中学。endprint

这些特点就要求单片机教学的过程中，做到有的放矢。以项目的形式为学生提供若干个产品设计题目，让学生在了解单片机开发过程的基础上选择一个自己感兴趣的设计题目。在教学过程中，要不断引导学生亲自尝试的兴趣和勇气，培养学生动手的能力和技巧;同时不断跟进理论知识的讲授，对原有的教学环节进行重新划分。要把实践环节和理论课程密切结合起来，把实验实践和设计实践相结合，把计算机模拟设计和实际应用设计相结合。从而实现兴趣驱动，理论引导，实践为主，理论为辅，让学生能够知道单片机可以做什么，怎么做，怎么做得更好，又能够知道必要的为什么，是什么。

3 合理选择教材，把握课程精髓

由于单片机自身的特点，单片机课程教学的内容除了它本身的硬件结构和软件系统之外，往往还会与数电和模电技术、测试技术、控制理论、C语言基础等一些基础知识有所交叉。对于高职的学生来说，普遍电子电路知识欠缺，编程语言基础薄弱，对单片机的学习，需要有大量的知识储备，采用传统的汇编语言的单片机教材，理论知识要求过高，不宜于高职学生的学习，效果不理想。而对于教师的讲授也会导致了一定的困难，从而出现了学生难学，老师难教的局面。为使高职学生能尽快掌握单片机的应用知识和技能，降低学习门槛，从众多的教科书中挑选一本适合高职学生学习的内容丰富全面，又能够通俗易懂，理论知识完整又能够注重实践应用的单片机教材，就显得十分必要。

而对于任课教师而言，要实现由“教教材”到“用教材”，要把教材中的内容吸收和精炼，同时又能从精髓中触类旁通，扩展思路，最终把教材中的内容通俗易懂地传授给学生。而不能照本宣科地教给学生，内容固化死板，也就失去了教师在传授知识中的意义。正如我国著名教育家叶圣陶先生所说：“教材只能作为教课的依据，要教得好，使学生受益，还要靠教师的善于运用”。合理选择教材和自如运用教材缺一不可。对于单片机课程来说，属于应用型课程，对于单片机教学来说，更注重的是实践教学，那么单片机教材精髓的挖掘和知识扩展就更为重要。教师在教学中不能完全照搬照套教材内容，束缚在教材所提供的学习材料中，而要在深入研究教材的基础上，对教材进行多角度分析，深入挖掘教材内容的多重价值;同时还要拓展相关学科的知识，比如电子技术，比如传感器技术，等与单片机教学密切相关的知识，在教学过程中给学生以启发，以加深学生对先前学科的印象，实现单片机教学过程中的系统性和完整性。

4 紧抓学科前沿，明确教学目的

职业教育肩负着使学生快速掌握一项和多项技能，并能够尽快实现社会职业价值的重任，其要掌握的知识和技能必然是社会当前所最需求的。譬如数控机床的广泛应用，使老式机床的操作技能就远不及数控技术和技能更有学习价值。对于单片机日新月异的发展，在单片机教学过程中，普遍还是以51单片机为学习对象，进行入门学习。所以教师在教学过程中必须做到紧抓学科发展，教授学生最有用的，最需求的技能和知识。比如目前的51单片机很少扩展外部rom和ram，对于外部存储器的扩展以及引脚信号的使用就可以以了解的形式讲授;而对于新加入的一些结构，比如I2C接口，目前应用非常广泛，而在入门级51里面并没有涵盖，可以进行详细讲解。鼓励学生多关注有关单片机发展的前沿信息和技术，在课题设计过程中，提倡创新思维和新技术的应用，做到以市场需求为导向，以实践教学为核心，以就业任职为目的的教学理念。

5 重视学习过程，改革考核模式

在单片机的学习中，更重视的是产品设计的方法步骤和每一个环节的实现，而传统的卷面考试很难充分反映一个学生真实的动手能力。对于单片机的教学，不能以一概全，学而知天下的时代已经不再。各式各样的单片机，结构各异的控制器，不可能每一种都专门学习。在单片机教学中更多地要重视能力的培养，使学生具备独立完成一个简单设计的能力。④对单片机就其职业特点而言，在学生以后从事的相关工作中，会遇到各式各样的单片机，很多时候需要他们去查阅资料，去动手设计和实现而很少需要死记硬背一些东西。那么，单片机课程对于学生的考核也要放眼未来，由重视考核结果转变为重视考核过程，以技能考核为主，知识考核为辅。对学生加强技能考核，有利于提高学生在整个课程学习过程中的主动性，也有利于学生以后的职业发展。

6校企相互合作，构建开放实验

坚持以学为本，学以致用的原则，举办形式多样，内容丰富的第二课堂活动，鼓励学生积极参与各种产品设计大赛，以激发学生的竞争意识，在比赛中既能锻炼了技能又能锻炼了心理素养，实现德才兼备的教学目标。构建开放型实验室平台，为学生的第二课堂活动提供必要的设备和技术支持，让学生在学习之余能够得到技能的锻炼和扩展，给那些有想法的同学一个付诸行动的机会。

积极通过各种途径与校外企业的合作，将实践课题和企业的发展方向和生产工艺结合起来。可以聘请企业技术人员直接到学校进行讲座，拓展学生的视野;与企业相结合，在企业建立实验平台，利用企业已有的生产设备，让学生能够在掌握一定技能的基础上，在企业得到实践操作技能培训。校企合作有助于提高等职业教育中的职业化程度，提高了学生学习的目的性，激发学生的学习动机，有利于学生在培训结束后随即投入工作。

注释

① 居玮.单片机教学改革探析[J].中国校外教育，2010.

② 宋莉.单片机教学改革尝试[J].企业导报，2012.

③ 王东升，刘明黎，张荧.单片机课程教学改革探索[J].职业技术教育，2009.

④ 张丽霞.单片机课程教学改革与实践探索[J].电子世界，2014.endprint