以職業技能競賽為導向的高職單片機實踐教學改革研究

歐亞軍

【摘 要】以 “電子產品設計及制作” 技能競賽為導向，對當前高職院校單片機實踐教學中存在的問題進行分析，并對單片機實訓項目的設計、 實踐考核與評價方法以及綜合能力培養訓練等方面進行改革，以期能改善單片機課程實踐教學方式和教學效果。

【關鍵詞】技能競賽；單片機實驗；教學改革

單片機課程是一門專業性、技術性、實踐性較強的課程，是高職院校電子信息類學生的重點應用課程之一，它是“電子”高素質復合技能型人才所需自動控制類知識結構的載體，課程學習的效果直接影響到學生的電子設計開發應用能力；因此探討單片機實踐教學中存在的問題及解決的方法，對提高高職院校人才培養質量，增進學生就業競爭力，具有十分重要的意義。本文根據近幾年來培訓和指導學生參加“電子產品設計及制作”競賽的經驗，對單片機實踐教學改革進行探討，其終極目標是提高學生單片機課程學習的興趣，讓學生掌握其技術并在工作崗位能夠熟練應用，使教學更符合職業內涵。

1 單片機實踐教學存在的問題

目前，高職院校單片機實踐教學主要存在以下幾個問題：

1.1 實踐教學項目缺乏工程訓練項目

單片機是一門實踐性、綜合性、工程性很強的專業課，它涉及的知識面很廣，涵蓋了模數電路、微機接口技術、智能傳感技術、通信電路及語言編程等，如果在實踐教學過程中僅采用單一的單片機程序設計訓練，則這樣的人才培養目標遠遠不能滿足專業的發展和就業崗位的需要。所以在實踐教學過程中應增加結合硬件電路知識，智能傳感技術、通信技術等新技術、新知識的工程項目。顯然，目前高職院校單片機實踐教學在實訓項目的設計上大多是單片機單一的編程訓練，缺乏工程項目訓練，最終導致學生就業競爭力得不到明顯提升。

1.2 實踐教學方式缺乏啟發性和創新性

目前在高職院校單片機實踐教學中，大多數院校采用的是實驗電路已搭建好的實驗箱或實訓臺，學生在實訓過程中主要參照設備廠家提供的實驗指導書，按部就班地將實驗程序編輯、編譯，然后下載到已搭建好的硬件電路中進行驗證，整個實驗過程中學生根本沒有開動自己的思維去理解實驗程序和實驗電路，更沒有建立整個應用系統的概念，學習的形式還停留在驗證階，實驗完成了，學生對單片機的應用知之甚少，更談不上通過實驗獲得什么啟發，實驗過后會有什么創新性的想法。

1.3 實踐教學過程欠缺訓練學生的團隊合作意識

目前大多數高職院校在單片機實踐教學過程中，由于實驗設備數量上的不足，基本上采用分組的方式進行，而同一組成員在整個實訓過程中存在分工不明確，不合理等情況，通常是成績好的同學完成了整個實訓，而學習興趣不高的學生在實訓過程中根本能沒有參與進來。

2 單片機實踐教學方法改革

“電子產品設計及制作”技能競賽模擬了真實的工作場景，是一個典型的工程項目開發過程，要求競賽選手在規定的10個小時內高效率、高質量地完成競賽任務。如果要在競賽中取得好成績，競賽選手不但需要掌握扎實的專業知識、熟練的操作技能，而且需要具有靈活的應變能力和很強的團隊合作精神。將該技能競賽思想引入到單片機實踐教學中，讓更多的學生得到系統化、高質量、高效率的訓練，對提高人才培養質量具有很強的推動作用。

2.1 真正實現 “教、 學、 做” 理實一體化教學

單片機是一門實踐性很強的課程，但實踐又基于一定的理論知識，因此可以將單片機課程定位為理實一體化課程，整個課程教學都安排在單片機實訓室。實訓室基本硬件配置：電腦、單片機開發實驗箱、焊接臺、示波器、信號發生器、萬用表等工具等。軟件配置：Protues單片機仿真軟件、keilC51編程軟件等。教學方法上，主要以技能競賽為向導，采用“教、學、做”一體教學方法，教學過程可以分為四個階段。第一階段：提出問題，布置項目的工作任務及基本要求。第二階段：分析問題、解決問題。第三階段：驗證問題。第四階段：能力應用、提升階段。以上四個階段的教學均在理實一體化課堂上完成，融“教、學、做”為一體，這樣可以很好地解決理論與實踐相互脫節的問題，教學過程由問題引出項目任務，可以大大增強學生學習的興趣，提高學生學習的積極性和主動性。

2.2 根據職業技能競賽設計實訓項目

通過對往年職業技能競賽題目進行分析，競賽重點在于考察學生對專業基礎知識的理解、掌握及綜合應用能力水平，題目實質上是一個典型的工程項目，所以以職業技能競賽為導向設計單片機實訓項目應由易到難、循序漸進，同時需要兼顧到實訓項目的實用性及趣味性。根據單片機這門課的特點，結合“電子產品設計及制作”技能競賽的要求，筆者設計了一些實訓項目，基本實訓項目：Keil/Protues軟件的使用；I/O接口；定時器/計數器；中斷源；串行通信。綜合實訓項目：可調節型多功能流水燈；電子萬年歷；尋跡小車驅動；簡易數控直流穩壓電源；簡易數字電壓表；通信系統等；這些項目包含了對單片機內部基本資源的應用，也包含了一些綜合應用性項目，經過上述項目的實施，學生對單片機的硬件、軟件及應用都會有很好的實踐，可以提高學生的綜合應用能力，為學生以后開發應用系統打下堅實的基礎。

2.3 考核方式的改進

單片機教學的目的在于應用，通過課程的學習學生應該能使用單片機設計一個綜合的、完整的單片機應用系統項目。因此，在教學考核中，需要改進考核方式以調動學生將學習的所有知識綜合起來，讓學生在單片機控制系統的實際應用能力得到進一步提高。具體措施如下：

2.3.1 選擇合適的課題

老師可以借鑒往年競賽題目制定單片機應用系統課題庫，學生根據自己的愛好及專業技術能力選擇其中一個課題。也可以學生自己擬定課題，但需經老師審核才能通過。如果設計的課題難度較大，可以由多名學生組成項目組，共同完成課題，這樣即可以鍛煉學生的動手能力，也可以培養學生生的團隊協作能力。

2.3.2 作品驗收及評價

老師對學生的作品進行功能測試，學生制作設計報告及演示PPT，并進行作品答辯。老師對作品進行點評，并根據學生在在項目分組的任務完成情況給出學生的成績等級。

2.4 加強能力培養和訓練

技能競賽可以提高學生的專業技能水平，增加學生的就業競爭能力。因此在單片機實踐教學過程中融入更多的技能競賽元素，包括專業知識技能、再學習能力、職業素養、臨場應變能力等。在平常的訓練過程中，不完全老師去解決問題，多讓學生思考，獨立實踐，讓學生自己去查找、分析，解決問題。另外，在能力提升方面，可以在訓練項目中增加一些難點，或者設置一些故障點。通過這樣的訓練，不但可以擴大學生的知識面，讓學生獲得更多的相關知識，還可以提高學生自已分析、解決問題的能力。以“電子產品設計及制作”技能競賽為導向的單片機實踐教學改革證明，引入更多的技能競賽元素，采用“教、學、做”一體化教學方式，設計工程實訓項目，務實地進行課程考核，加強學生應用能力培養等方面的實踐教學改革，可以取得良好的教學效果，學生參加技能競賽的積極性的積極性提高了，單片機的專業知識，創新能力，綜合職業素養也得到了很大的提升，為實現學生畢業后在單片機技術應用領域就業的教學目標向前又邁進了一步。

【參考文獻】

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