关于工作过程导向的高职《单片机技术》课程改革与实践_职业教育_免费论文大全网
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关于工作过程导向的高职《单片机技术》课程改革与实践
　　摘要：分析了目前高职单片机课程教学存在的主要问题，提出了基于工作过程导向的“项目引领、任务驱动”教学模式改革措施，重点阐述了在任务实施过程中的做什么、怎么做、跟我做（我来做）、跟我学、比比看、归归类等具体步骤。表明，教学模式改革后学生的学习效果明显提高，岗位应用能力明显增强。
　　论文关键词：单片机，工作过程导向，项目引领、任务驱动
　　一、引言
　　 《单片机技术》是一门工科机电、电气类专业重要的专业基础课，也是电子信息类专业的核心课。作为一名多年从事该课程教学的专任教师在与同行们的交流过程中深知目前国内高职院校的单片机课程教学还存在不少问题，学生学习效果还不够理想。其原因主要有以下几个方面：
　　 （一）理论与实际应用脱节。教师以课堂理论讲授为主，软硬件介绍分割，涉及到对理论的验证时要等到实验课上才能进行，动脑与动手脱节。有限次数的实验也只是局限于实验箱上提供的几个固定题目，实验箱上元件纷繁复杂，学生根本无法弄清各实验内容的具体电路，只能按给定的硬件接几根线和按参考书事先编好的程序打字输入，经软件编译，通电、下载似乎也就完成了实验。显然，这种肤浅的验证性实验导致学生根本无法了解单片机开发应用的工程问题，使得学生在构建实际的单片机应用系统时缺乏系统化、整体性的设计思路，简言之，就是单片机学完了并不会应用。
　　（二）理论讲授过多，缺乏综合性、开发性的实践项目训练。高职学生本身逻辑思维要弱于形象思维，理论讲解时学生始终处于被动学习状态。动手机会少，不能真正参与到学习活动中，使学生感觉理论枯燥乏味，导致了他们的创造性、主动性不能充分发挥，使课程教学容易陷入教师难教、学生难学的尴尬境地。
　　（三）软件开发采用抽象难懂的汇编语言。汇编语言对硬件结构依赖大，通用性和可移植性差，要自己控制程序的跳转和流程，复杂程序难以调试，并且在初学时就要掌握很多如寄存器分布、寻址方式等难于理解的概念。汇编语言的入门困难和可学性差，致使学生学得吃力，老师教得幸苦，效果还不理想。而在实际单片机应用系统中广泛使用的是C语言，汇编语言已很少应用。
　　（四）考核方式不够合理。对于单片机课程的考核一般采用闭卷考试或闭卷考试与实验成绩相结合的方式。闭卷考试的试题一般客观性较强，而课程本身概念抽象，要求有硬件理论基础，软件又不能脱离开发环境。传统的考试形式在一定程度上只能考查学生对某些知识点的记忆能力，例如背若干指令、说明几个元件的作用、编一段简单的程序，无法灵活地考查学生实际分析问题与解决问题的能力，很可能导致高分低能。
　　（五）课程本身难度较大。课程涉及技术和电子技术等多方面内容，应用系统电路复杂，接口芯片多，元器件多，需要软件与硬件的有机结合，也导致了本身偏软或偏硬方向的同学不能取得良好的学习效果。
　　经过近两年国家示范性高职院校的课程改革、探索与实践，基于工作过程导向的项目引领、任务驱动课程教学模式成功应用于单片机技术课程教学，取得了良好效果。主要做法是：按企业相关职业岗位工作能力需求将课程内容重构为若干个典型项目，各项目又根据功能和要求分解为若干任务。“项目引领”使学生明确学习目标，知道自己要做什么，“任务驱动”使学生知道怎么做。教师围绕具体的实际项目组织和开展教学活动，学生带着任务边学边做，直接参与项目实施的全过程。通过教师引导、自己探究、小组合作、讲解讨论、总结提高等多种形式完成从理论知识到职业能力的转化。
　　二、基于工作过程导向的高职单片机技术课程改革依据
　　高职教育是以就业为导向的职业教育，总体培养目标是第一线的“高素质技能型人才”。课程改革的目标与培养目标定位应当是吻合的，改革的方向是要体现职业能力、就业能力和创业能力培养，尽量缩短学校与就业需求之间的距离，为学生后直接上岗做好准备。
　　（一）基于工作过程导向的课程改革是近年来职业教育课程发展的重要方向。以工作任务为中心来组织教学内容和教学过程，使学生在完成具体工作任务的实践活动中获取知识和技能，“教学做”一体化，同时能有效地建立课堂和社会生产的联系，能有效地提高学生的多种能力，为学生今后的职业生涯奠定坚实基础。
　　（二）项目教学是工作过程导向课程的典型表现形式。基于工作过程的“项目引领、任务驱动”教学模式，体现了以就业为导向，以上岗为目标，以学生为主体，以教师为主导，以作品为载体，以行动过程为途径，以学生的能力培养为目标的全新职业教育理念，让素质、职业能力、岗位技术三者紧密结合，学生与企业“无缝”对接。
　　（三）任务驱动教学符合建构主义学习理论。建构主义学习理论认为，学生的学习活动应该与任务或问题相结合，以探索问题来引导和维持学习者学习的兴趣和动机。任务驱动教学能使教师的教学和学生的学习围绕一个目标，能有效培养学生的自学能力和独立分析问题和解决问题的能力。通过“任务”实现过程能充分展现单片机技术的实用性和趣味性，激发学生的学习热情，让学习的过程是一个不断体验成就感的过程，使学生从“要我学”转变为“我要学”。
　　三、基于工作过程导向的高职单片机技术课程的实施过程
　　基于工作过程导向的单片机技术课程实施的前题是做好项目准备。课程组要与企业专家共同分析单片机技术相关岗位的工作过程与工作任务，明确单片机技术课程对应的职业岗位能力，以工作岗位提取的典型真实产品作为载体，将传统课程体系中的知识、技能、素质内容由易到难序化为若干个教学项目，再将项目实施步骤分解成若干子任务。我们将课程内容序化为LED彩灯控制与制作、抽奖器设计、数码管电子钟设计、LED点阵屏设计、交通灯远程控制、智能小车控制、数字电压表设计、LCD多功能电子万年历制作等8个项目，又将每一项目分解成2～5个工作任务。各项目的任务内容在授课顺序上符合前后知识的连贯性，前面的内容应为后面的做准备，后面的内容在不断注入新知识的同时，也应该对前面学过的知识与技能进行适当的重复和巩固。教学实施前教师还应做好另外两种准备：一是角色转换准备。教师要重新定位自我，由传统的“主导”地位变为促进学生学习、引导学生成功的“辅助”地位；二是硬件条件及教学资源准备。应准备好一体化的教学环境，不再明确区分理论与实践教学内容。下面以“交通灯远程控制”项目中的“模拟交通灯控制”任务为例说明任务驱动教学的具体组织与实施步骤：
　　（一）做什么—提出任务（教师布置任务），让学生明确任务内容及要求。要求系统上电后，东西南北十字路口的交通灯按正常规律变化，若按K1键（特殊情况）南北方向绿灯放行15S，若按K2键（紧急情况），两个方向均为红灯禁行20S，紧急情况优先于特殊情况，时间到时自动返回正常状态。本任务具有一定的综合性和实践性，让学生既能学到新知识（中断）又能复习旧知识（按键、定时）；同时也具有一定的趣味性和创新性，有利于学生发挥潜能。要围绕项目的工作过程进行任务设计，并且符合学生认知规律，不应过易或过难，当实在不便于分解时也可以设置相关任务加以过渡。换言之，任务不一定要求绝对是真实的，只要能达到知识和技能提高的目的，模拟任务也可以。
　　（二）怎么做—分析任务（学生分析/教师指导）。在明确任务之后，让学生对任务进一步加以分析，进行任务所需的资料、材料等的准备，由组长组织讨论实施步骤并对人员进行分工。要求学生画出系统框图（设计系统电路）以及试着绘制程序流程图，让学生动笔和独立思考，并要求学生写出几条主要语句（函数）。学生根据自己的知识积累设计硬件电路或参考并读懂教材中已有电路原理，自己确定哪些地方不够熟悉以及该部分涉及的是新知识还是旧内容，对于新知识则要主动学习，若是旧内容则应复习巩固。教师要进行必要的提示并对学生出现的错误及时加以修正。当然，对于新知识或一些有难度的“任务”，教师也可以事先演示（示范）出最终的效果，让学生有直观的体验，并讲解或提示任务实现过程的要点、难点与步骤，降低任务难度，增加他们完成任务的信心。
　　（三）跟我做（我来做）—任务实施（共同完成任务）。前几个任务需要教师带领学生完成（跟我做），后面的任务尽量由学生独立完成（我来做）。自然班学生自由组合，每两人为一组，软硬件训练互补，即一个侧重于完成硬件设计制作，另一个侧重于完成软件调试与联调，下次任务两人交换角色。考虑到教学进度、学生学习的循序渐进性和现有的知识结构，教师在资料中对于多数任务应给出部分或全部参考电路与程序，然后指导学生在模拟仿真软件keil上编辑、编译程序，用Proteus绘制电路原理图，先在Proteus中仿真通过，再将目标文件下载到实际制作的单片机系统中。接上电源，观察按下K1键交通灯是否实现南北方向放行，再按下K2键是否全为红灯。
　　（四）跟我学—任务总结（新知识总结与讲授）。要求学生根据前面观察到的现象、找出的变化规律进行深层次的分析、思考、讨论及交流，总结新的知识点。例如，设想一下同时按K1与K2会发生什么现象，将中断触发方式设置为低电平有效又会怎样，这些都可以实践一下。观察现象并找出变化规律是培养学生发现问题、解决问题的重要环节。由于课程本身的难度特点，教师的讲授环节必不可少。教师在学生基本明白了任务当中的现象与对应的知识内容后，要结合硬件实物电路或虚拟软件深入分析讲解新知识内容，让学生的知识与技能不断地提高。
　　（五）比比看—任务考核（任务评价）。任务驱动教学法归属为行动导向式教学，学生学习效果的考核评价应重点关注任务的完成过程和完成效果，让学生明确工作过程的每一个环节应该做什么。教师要将过程考核作为激发学生学习积极性和主动性的一项有力措施。每个任务结束前，现场检查各小组的任务作品，任务考核时各小组成员也要参与其中，自评、互评与师评各占一定比例。教师要及时表扬出色完成任务和有创新的小组，在平时成绩中给他们加分鼓励。要设计好过程评价表，对工作态度、质量、速度、协作、文明规范（5S）、安全、记录等方面均应有所体现，重在促进学生工作技能、个人素质的全面提高。对一次课不能完成的任务，应限定日期完成。建议课程以过程考核为主（占60%），期末理论考试与技能项目抽签操作考核为辅（各占20%）的方式考核。
　　（六）归归类—任务文档整理（技术报告）。一个完整的项目不仅仅包括电路硬件、程序软件，还有很多其他技术文件，如可行性论证报告、项目说明书等，学生的文字组织与文档整理能力非常有必要训练。每个任务完成后，都要求学生写出完整的任务训练，主要包括任务要求、任务分析、任务电路、任务程序、任务总结等。要求规范绘制电路图，写出符合编程规范的C51代码并加上必要的注释。 范文无忧网-精品范文
　　任务驱动教学要求教师不断地在方法上进行引导，使学生把时间和精力主要花在动手探索和分析讨论上。由于基础不一，理解能力有高有低，有些学生可能跟不上教学进度，对此，要及时进行课堂小结和知识点的回顾，并且要在实验室开放时或业余时间加以单独辅导，使学习能力和动手能力差的学生跟上教学进度。
　　四、结论
　　实践表明，采用基于工作过程的“项目引领、任务驱动”教学模式，以C51语言作为软件平台，以过程考核为主的考核方式，使单片机技术课程的学习气氛发生了很大变化，学生的主体意识、协作精神明显增强，职业能力和创造性得到了很好的发展，教学质量明显提高。
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作者：张晓峰
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　　题名应简明、具体、确切，能概括论文的特定内容，有助于选定关键词，符合编制题录、索引和检索的有关原则。
　　2．命题方式
　　3．撰写
英文题名的注意事项
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　　②一般不要用陈述句，因为题名主要起标示作用，而陈述句容易使题名具有判断式的语义，且不够精炼和醒目。少数情况（评述性、综述性和驳斥性）下可以用疑问句做题名，因为疑问句有探讨性语气，易引起读者兴趣。
　　③同一篇论文的英文题名与中文题名内容上应一致，但不等于说词语要一一对应。在许多情况下，个别非实质性的词可以省略或变动。
　　④国外科技期刊一般对题名字数有所限制，有的规定题名不超过2行，每行不超过42个印刷符号和空格；有的要求题名不超过14个词。这些规定可供我们参考 。
　　⑤在论文的英文题名中。凡可用可不用的冠词均不用久贝映胀团制甲白xpiejOLZXRqabpo
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Get your image out there on the internet!摘 要：单片机原理与应用作为、机电、自动化等专业的重要课程，具有较强的综合性、实践性等特点。相对于传统的教学模式，针对单片机的教与学的特点，在教学内容、教学方法、培养学生科研能力和课程考核方式等方面作出了教学改革探索，以提高学生的学习兴趣，改善教学效果。 　　关键词：单片机；教学改革；工学结合 　　 　　１ 引言 　　 　　教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若千意见》提出，“要大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式，要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革。”产学合作、工学结合“人才培养模式，就是遵循高等职业教育培养目标而孜孜以求、努力探索的人才培养模式，从构建质量标准、重组课程体系、改革教学模式、创新评价方法、建设实训基地等方面搭建了理论框架并在实践中不断地尝试。传统的单片机课程体系已经不能适用于创新型人才培养模式。 　　 　　2 课程建设 　　 　　单片机技术是当前社会较为流行和热门的技术之一，社会对硬件设计工程师的需求增长相当迅速，该课程的重要性也越来越明显。作为一门硬件设计的专业课程，就必须 突出“三重”原则：重基础、重能力、重应用。以培养单片机技术综合应用能力为目标，选择能代表专业特色的单片机综合应用训练项目，将需要具备的综合能力分解成各项基本能力，围绕基本能力训练项目，依照认知规律构建训练模块。确立以能力培养需求为依据决定教什么、学什么、训什么的设计思想。教师依据实训项目中的能力训练需求，确定哪些是学生应必备的基础知识,依此选择理论教学内容，既内容的取舍完全取决能力训练的需要。学生依据项目训练过程中掌握基本应用技能的需要，明白应学习哪些基本认知内容，进行有目的有选择地学习。教师依据专业能力需要，首先选择具有代表性的单片机综合应用项目，该项目基本涵盖单片机应用的能力要素。再将这一综合性较强的单片机应用系统设计与制作项目分解成不同阶段、不同层次和不同能力训练要求的单元能力实训模块，每个模块中对能力训练都有所侧重。选择实训项目构建能力训练模块时，考虑了相邻模块间的进阶关系，通过逐一模块的能力训练，学生可逐步提高单片机最小应用系统的设计与调试能力。再经过综合项目的设计、分析与调试，让学生全面了解各项基本技能综合运用的方法，进一步提高单片机应用系统的综合应用能力。 　　 　　3 教学内容和方法上的改革 　　 　　3．1 教材的改革 　　传统的单片机课程教材一般是以单片机的结构和各模块的使用为核心进行编写的。这样的教材详细的解析了单片机的结构和各种功能，有利于学生全面掌握单片机的理论知识。但是对于高职的学生来讲这样的教材是不合适的。结合项目化课程改革，单片机课程的教材必须进行改进，以工作任务为主线，有机的组织理论和实践知识的学习。新教材应该摈弃原来的章节概念，代之以一个个项目和模块，将整个理论体系进行有机的、覆盖性的分解后融入项目和模块的实现过程中。在每一个项目或模块的编写中，应勾勒出本项目所涉及的理论基础，以方便教师生进行必要的理论准备。同时要给学生提出基本要求和提高要求，使得学生在完成基本的教学任务的同时拥有自主学习、自主创新的空间，方便学有余力的学生进一步提高自己。所有的项目应该秉承由简入深的原则，通过渐进的学习逐步的提高和完善学生的知识面。 　　3．2 教学方法的改革 　　在传统的教学模式中，都是按照单片机的结构体系来授课的，存在很多问题。如单片机系统结构抽象，指令功能多，程序编写困难等，使学生入门学习望而生畏，严重挫伤了学习兴趣和热情。为了解决这些问题，必须进行教学模式改革，引入了项目教学法、案例教学法等教学方法。 　　兴趣驱动：兴趣是最好的老师。在第一次课的绪论中，除了简要列举大量图文并茂的应用案例外，还把“新颖60秒LED旋转电子钟”、“高精度程控函数信号发生器”等作品的实物，带进教室，并简要介绍它们的工作原理及应用，创建一个“学习《单片机原理及应用》不但有用而且有趣”的情景，从而激发同学们的学习兴趣。 　　任务驱动：压力是最大的动力。此处的压力有多层含义：一是责任感的压力，学好《单片机原理及应用》是技术改造和经济建设的需要，是我们青年人的责任；二是就业的压力，学好该课程是就业的需要，掌握单片机技术，可以大大拓展就业机会；三是考核的压力，即学期末每个同学除了常规的笔试、实验和平时作业外，还有一个5000字以上独立完成的“单片机应用系统设计”，短学期要完成“新颖60秒LED旋转电子钟”或“高精度程控函数信号发生器”等课程设计。 　　项目驱动: 以项目任务为教学单元，打破原有界限，不管硬件结构、指令、编程的先后顺序，将各部份知识分解成一个个知识点，为了完成一个项目任务抽取1&&
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