摘要:提出了單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程開(kāi)發(fā)與建設(shè)的新思路,分析了單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程在相關(guān)專業(yè)課程體系中的作用,并提出了單片機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng)的課程開(kāi)發(fā)與建設(shè)思路:以三個(gè)具體電子產(chǎn)品作為“入門”、“基礎(chǔ)”、“拓展”階段教學(xué)組織實(shí)施的載體,設(shè)計(jì)系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)情景。
關(guān)鍵詞:工學(xué)結(jié)合;單片機(jī)課程;開(kāi)發(fā)與建設(shè)
一、單片機(jī)課程的性質(zhì)與作用
單片機(jī)是工科應(yīng)用電子技術(shù)、電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)的一門專業(yè)課,它是為從事電子產(chǎn)品、機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)與研發(fā)企業(yè)培養(yǎng)具有單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、調(diào)試和制作能力的實(shí)踐型人才而開(kāi)設(shè)的課程。圖1是以應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)為例,從職業(yè)崗位能力、典型工作任務(wù)等方面闡述單片機(jī)在專業(yè)課程體系的地位?!秵纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)》是應(yīng)用電子專業(yè)的核心課程,并且是綜合性很強(qiáng)的實(shí)踐課程,需要綜合《電子應(yīng)用技術(shù)》等其它專業(yè)核心課程的知識(shí)和技能,結(jié)合單片機(jī)的應(yīng)用技能,解決電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題。單片機(jī)課程學(xué)習(xí)的最終目的是用來(lái)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品或機(jī)電產(chǎn)品,它培養(yǎng)的目標(biāo)是本專業(yè)較高層次職業(yè)崗位的需要:電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。
二、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程開(kāi)發(fā)與建設(shè)的基本做法
1.立足電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)崗位,以產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程為抓手開(kāi)展課程建設(shè)。單片機(jī)課程在行動(dòng)領(lǐng)域的職業(yè)能力(崗位)主要體現(xiàn)在:?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)能力、軟件編程能力和檢測(cè)調(diào)試能力。這三者之間內(nèi)在聯(lián)系緊密,電子產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)對(duì)硬件、軟件的綜合調(diào)試才能實(shí)現(xiàn),三者有機(jī)地融匯于產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中。通過(guò)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制作過(guò)程可以使三者得到系統(tǒng)的培訓(xùn)。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的工作課程實(shí)質(zhì)上就是用單片機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過(guò)程。[1]
2.校企合作,共建課程。我們深入淮安市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)大型電子企業(yè)(引進(jìn)的外資企業(yè):富士康電子科技有限公司、達(dá)方電子有限公司等)以及本地有實(shí)力的電子企業(yè)(洪澤瑞特電子設(shè)備有限公司、金湖紅光儀表集團(tuán)有限公司等),與這些企業(yè)生產(chǎn)一線專門從事單片機(jī)產(chǎn)品研發(fā)的工程技術(shù)人員共同探討怎樣培養(yǎng)職業(yè)崗位能力,使它更能貼近職業(yè)崗位的需要,研究制定課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃以及課程建設(shè)的項(xiàng)目,并聘請(qǐng)他們擔(dān)任實(shí)踐教學(xué)的老師,指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì),和校內(nèi)教師共同組建課程建設(shè)小組。同時(shí)調(diào)查了解本專業(yè)學(xué)生在企業(yè)的工作情況,與畢業(yè)生座談交流,通過(guò)他們的切身體會(huì),對(duì)我們以往的課程建設(shè)提出建設(shè)性的寶貴意見(jiàn)。
3.構(gòu)建職業(yè)能力、職業(yè)素質(zhì)和工程意識(shí)三者合一的能力培養(yǎng)模式。電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)不僅僅是一個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程,對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)還是一個(gè)企業(yè)行為,是一個(gè)系統(tǒng)工程,與實(shí)驗(yàn)室里開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有本質(zhì)的不同,不僅需要學(xué)生具備相應(yīng)的職業(yè)能力,還需具備必要的職業(yè)素質(zhì)和工程意識(shí)。根據(jù)單片機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程推演出的職業(yè)能力有:產(chǎn)品的功能分析與分解、資料的檢索與使用能力、單片機(jī)資源的調(diào)配能力、硬件電路的設(shè)計(jì)能力、編程軟件的使用能力、程序設(shè)計(jì)與調(diào)試能力、產(chǎn)品的制作調(diào)試能力以及技術(shù)文件的編制能力等。職業(yè)素質(zhì)是基于企業(yè)文化推演出的嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范、團(tuán)結(jié)協(xié)作、拓展創(chuàng)新等職業(yè)素養(yǎng),基于工程推演出了成本、安全性、可靠性、節(jié)能環(huán)保等工程意識(shí),并將這些職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和工程意識(shí)融入我們的教學(xué)當(dāng)中,構(gòu)建三者合一的能力培養(yǎng)模式。圖2為職業(yè)能力、職業(yè)素質(zhì)和工程意識(shí)三者合一能力培養(yǎng)模式結(jié)構(gòu)圖。
三、系統(tǒng)化學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)與實(shí)施
1.系統(tǒng)化學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)。從企業(yè)單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程提煉出的任務(wù)環(huán)節(jié)依次為:產(chǎn)品的功能分析與方案設(shè)計(jì)、器件及資料準(zhǔn)備、功能電路設(shè)計(jì)、功能程序設(shè)計(jì)、產(chǎn)品功能硬件軟件聯(lián)合調(diào)試、產(chǎn)品制作、產(chǎn)品測(cè)試,這是一個(gè)完整的系統(tǒng)工程。工作過(guò)程行動(dòng)導(dǎo)向課程體系也要求學(xué)習(xí)情境是一個(gè)完整的項(xiàng)目制作[2],兩者在內(nèi)涵上是一致的。我們選取三個(gè)電子產(chǎn)品,以它們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的過(guò)程為載體,結(jié)合單片機(jī)的知識(shí)點(diǎn)和應(yīng)用技能組織教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)情境。三個(gè)產(chǎn)品是:循環(huán)流水燈(以霓虹燈位原型)、電子鐘(以電子表為原型)、溫度測(cè)量控制系統(tǒng)(測(cè)量控制是單片機(jī)最廣泛的應(yīng)用)。由簡(jiǎn)單到綜合,分別對(duì)應(yīng)于單片機(jī)學(xué)習(xí)過(guò)程中的三個(gè)階段:“入門”、“基礎(chǔ)”、“拓展”。三個(gè)學(xué)習(xí)情境的實(shí)施過(guò)程在步驟上是重復(fù)的,在內(nèi)容上是包含遞進(jìn)的,是一個(gè)螺旋上升的學(xué)習(xí)過(guò)程,符合人的認(rèn)知規(guī)律。圖3為以產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作過(guò)程為載體設(shè)計(jì)的單片機(jī)課程系統(tǒng)化學(xué)習(xí)情境,學(xué)生通過(guò)三個(gè)階段的學(xué)、做、練一體的訓(xùn)練,可以達(dá)到單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用崗位職業(yè)能力的要求。
2.學(xué)習(xí)情境的組織實(shí)施。為便于課堂教學(xué)的組織實(shí)施,依照單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的環(huán)節(jié),結(jié)合單片機(jī)知識(shí)點(diǎn)和應(yīng)用技能將每一個(gè)學(xué)習(xí)情境分解為幾個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù),如表1所示。在每個(gè)任務(wù)里學(xué)習(xí)相關(guān)的單片機(jī)知識(shí)點(diǎn),進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐制作活動(dòng),完成相應(yīng)的職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和工程意識(shí)的訓(xùn)練,每個(gè)學(xué)習(xí)情境最后的學(xué)習(xí)任務(wù)都是對(duì)前面任務(wù)的綜合。每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)都按照“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)估”工作過(guò)程步驟實(shí)施教學(xué),在“做”中“學(xué)”,在“學(xué)”中“練”[3],以練促學(xué),全面提高學(xué)生單片機(jī)的應(yīng)用能力。
3.考核評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)考核分為兩部分:過(guò)程考核和綜合考核。過(guò)程考核是在每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考核,對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)編制詳細(xì)的過(guò)程考核表,內(nèi)容包括:知識(shí)點(diǎn)、應(yīng)用技能、學(xué)習(xí)態(tài)度和效果,考核方式采取學(xué)生互評(píng)和老師檢查評(píng)價(jià),最后由老師綜合考核情況給出過(guò)程考核的成績(jī),過(guò)程考核成績(jī)占總成績(jī)的70%。綜合考核是在所有學(xué)習(xí)任務(wù)完成后,通過(guò)以其它電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)為課題,給出產(chǎn)品的功能要求和技術(shù)指標(biāo),由學(xué)生按照單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品的實(shí)施環(huán)節(jié)寫出的完整實(shí)施過(guò)程報(bào)告,以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)單片機(jī)知識(shí)的掌握,綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新思維,綜合考核成績(jī)占總成績(jī)的30%,由老師評(píng)定。
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