基于全人发展教育理念的课程改革探索——以《单片机原理及应用》为例

程阔华

（杭州万向职业技术学院，浙江 杭州 310023）

前言

全人发展指全面、和谐发展。我们学院以全课程育人、全方位育人为特色，倡导“学为中心”的课堂革新，培养能自律自主，有国际视野、创新创业、中英双语和终生学习能力的学生。目前，人工智能、机器人在各行业的发展如火如荼日新月异。综合国力竞争说到底是人才竞争，汽车专业的学生学习《单片机原理及应用》这门课是非常有必要的，这门课的教学同样也承担着培养学生的重任。

1 教学理念

《单片机原理及应用》是高等职业院校新能源汽车技术专业等以设计、制作为关键技能的相关专业的一门专业基础课。课程理念和设计思路要体现“三化三元素”的要求，建立在对职业活动的调研和分析基础上，体现工学结合职业能力培养特点和全人发展培养理念，构建行动导向的教学模式，摒弃基于学科体系的传统教学模式，摆脱以知识内容灌输为主的教学方法，教学内容设计以实际工作过程和工作任务为载体，采用模块教学，设计学习情境并以任务形式加以实施。

通过本课程的学习，学生能初步掌握单片机的原理及其在日常生活中的应用，学会单片机基本设计、制作、编程等，养成良好的职业道德与规范等综合素养，培养学生动手动脑能力、创新能力和分析问题解决问题的能力, 为将来从事新能源汽车电子电器新产品设计开发等工作打下基础。

2 教学条件

单片机理实一体化教室每台电脑上安装有Keil 软件、Proteus 仿真软件、stc-isp 烧结软件，C51 实验板。用Keil 软件完成C51 程序的编制（c 语言）与功能调试。还可以在Proteus 界面上用仿真电路测试，但更多地是直接用C51 实验板验证结果。

3 教学实施

3.1 模仿编程

在理实一体化教室上课，按照老师的指导学生边学边做，动手又动脑。这个阶段可以培养学生的模仿能力，这也是很重要的，它能让学生积聚能量，培养自信心，掌握基本的知识。Keil 软件的界面是英文的，我们不要汉化它，这样可以把菜单上一些英文单词熟悉，经常点击你就会记住了。

完成教学任务：点亮一个LED，自己好像有成就感了。如果让你去做个流水彩灯，开发一个简单的产品，只要加上驱动电路，就可以做出漂亮的流动彩灯了！

只要你想得到，led 灯想怎么流就怎么流！在这时可以“大展宏图”，放飞自己的思想。

3.2 修改、调试

（1）计算机编程工作是费时费力的，特别是脑力。如果你没有耐心恒心是难于完成工作的。当你的知识积累到一定的程度，你就能看得懂程序了。自己会写程序，也为看懂打下了基础。

（2）如果出现了错误，一般软件会给出提示，根据它去修改。所以要有一定的英语水平。当然你在写的时候要小心点，尽量不要出现低级错误，比如单词的拼写错误。

在Proteus 界面上仿真能成功，但是在实验板上“没有反映”。是什么原因呢？此处培养了学生分析问题解决问题的能力，要勇于探索找到问题的症结，不怕困难。

在老师的指导下，原来是接口不同。实验板的led 发光二极管接在P1 口上，数码管接在P0 口上，并且由P2^6、P2^7控制。把程序稍作修改就成功了，这样学生就尝到了成功的喜悦，得到了学习的乐趣。举一反三，依此类推，触类旁通。“心有灵犀一点通”，学生打好了基础，掌握了一些基本的技能，加上老师的 “点拔”，自然就会开窍了。

科学是严谨的，来不得半点的马虎，更不能敷衍搪塞，有一个地方出了问题哪怕是标点符号出错程序也不能通过。经常会出现中文的分号“；”不行，要用英文的分号“;”。但是我们可以摸着石头过河，有错改错，改了就行。要大胆地试，反复地试。相信总会成功。

3.3 创新、提升

要善于提出问题，灵活运用知识。我们已经学习了led灯点亮、数码管的显示、LCD 液晶显示。数码管能显示led灯的盏数，那么能否用1602 液晶显示led 灯盏数呢？

借鉴别人的程序，也算参考吧，但不能照抄照搬，要吸收别人的经验取长补短。注意要有所创新，“一个国家，一个民族如果没有创新，也就输掉了未来”。高新技术、核心技术是买不来的，要不来的。所以在本课程的学习中要贯穿创新的理念，教书育人。

3.4 克服存在的困难

课堂上的时间不够用，课外要花一点时间，刚开始的一个星期可能要花的时间多些，头痛的时间也会多些，这是“黎明前的黑暗”，要冲过去。

3.5 课程内容结合汽车专业的实例

学以致用，我们的学习是要有成果应用的，往大的方面说，回报社会造福人类。结合汽车专业知识老师布置一个大作业：设计出汽车转向灯的控制程序。实验板显示如图1 所示。

允许同学们在课后，以小组的形式共同完成，这样培养了学生的协作精神，使得同学之间的感情融洽。

图1 模拟汽车转向灯闪亮

程序完整代码如下：

#include ＜reg52.h＞

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uint m1,m2,b;

sbit ldeng=P1^0; //led 灯定义

sbit rdeng=P1^7;

sbit S2=P3^4; //独立按键位定义

sbit S3=P3^5;

sbit S4=P3^6;

sbit S5=P3^7;

uchar a,flag1,flag2,flag3;

void display1(uint a1);

void display2(uint a1);

void delay(uint x1) //延时函数

{for(m1=x1;m1＞0;m1--)

{for(m2=120;m2＞0;m2--);

}

}

void init()

{TMOD=0x01; //设置定时器0 为工作方式1

TH0=(65536-50000)/256;//给定时器0 装初值，12M 晶振定时时间为50ms

TL0=(65536-50000)%256;

EA=1; //开总中断

ET0=1; //开定时器0 分开关

TR0=1; //启动定时器0

}

void timer0() interrupt 1//中断服务程序，其中"1"是定时器0 的入口序号

{TH0=(65536-50000)/256;

TL0=(65536-50000)%256;

a++;

if(a==20) a=0;

}

void main()//主函数

{ init();

flag1=0;

flag2=0;

flag3=0;

while(1)

{P1=0xff;

if (flag2==0) {

if(S4==0) //右转向

{delay(50); //延时

if(S4==0) //即消除前沿抖动

{TR0=1;

while(!S4)

{display1(a);

delay(20) ;

flag1=1;

flag2=0;

flag3=0;

}

}

}

}

if (flag1==0) {

if(S2==0) //左转向

{delay(50);

if(S2==0)

{

TR0=1;

while(!S2)

{display2(a);

delay(20) ;

flag2=1;

flag1=0;

flag3=0;

}

}

}

}

if(S5==0) //双闪

{delay(50);

if(S5==0)

{ b++;

TR0=1;

display1(a);

delay(50) ;

display2(a);

delay(50) ;

flag1=1;

flag2=1;

flag3=1;

if (b%2==0) {

b=0;

flag1=0;

flag2=0;

}

}

}

if (flag1==1 ){ display1(a); delay(20) ;}

if (flag2==1 ){ display2(a); delay(20) ;}

if (flag3==0) {

if(S3==0) //停止

{delay(50);

if(S3==0){

TR0=0;

while(!S3)

{flag1=0;

flag2=0;

}

}

}

}

}

}

void display1(uint a1)

{ P1=0xff;

if (a1%2==1) ldeng=0;

else ldeng=1;

}

void display2(uint a1)

{P1=0xff;

if (a1%2==1) rdeng=0;

else rdeng=1;

}

3.6 检验结果

学生展示自己的成果。通过这个大作业把所学到的有关知识（循环语句、判断语句、函数、中断、延时等）融会贯通，按钮控制led 灯分别点亮并且闪烁，并且学会调试。如果发现与实际不相符合及时进行修改，比如编写的程序使得：按了左转向按钮再按右转向按钮时会同时亮灯，这是不行的。

4 结论

全人发展，有利于提高教学质量，提升教学的时效性。在《单片机原理及应用》的教学中，充分调动学生的学习兴趣，结合汽车专业课的知识应用单片机编程设计，同时培养了学生全方位的能力。如果学生想进一步发展还可深造，创新开发新的产品这都是有可能的，正所谓 “师傅引进门,修行靠个人”。