朱才榮

（淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 淮安 223003）

隨著高職教育的進(jìn)一步發(fā)展，越來越要求各專業(yè)的課程能夠更好、更緊密地與專業(yè)所要培養(yǎng)的崗位能力相結(jié)合。在這種大環(huán)境的要求下，我院課程組對電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的《工業(yè)信號檢測與控制》課程進(jìn)行了多方面的改革嘗試，取得了顯著的效果，對同類課程的教學(xué)改革具有很好的借鑒作用。

課程內(nèi)容的選取與整合

為了改變傳統(tǒng)的完全按照知識體系進(jìn)行教學(xué)的模式，使課程教學(xué)的內(nèi)容和過程與實(shí)際崗位相結(jié)合，我院課程組根據(jù)人才培養(yǎng)方案的要求，將電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)原先開設(shè)的相對獨(dú)立的《傳感器技術(shù)》課程與《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程整合成一門專業(yè)核心課程。課程是以工業(yè)信號的檢測、轉(zhuǎn)換、處理和控制為主要內(nèi)容，旨在為從事工業(yè)信號控制、機(jī)電產(chǎn)品和電子產(chǎn)品的生產(chǎn)及開發(fā)的企業(yè)培養(yǎng)具有檢測技術(shù)和單片機(jī)綜合應(yīng)用能力的人才。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案所確定的培養(yǎng)目標(biāo)，課程組認(rèn)真組織研討，遵循校企共建原則，基于測控應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的典型工作過程的理念設(shè)計(jì)課程，對理論知識框架下的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組，突出了課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。

課程要求對工業(yè)信號的檢測與控制的教學(xué)主要包括單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)和各種傳感器對信號的采集與處理。其中，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)包括存儲(chǔ)、外部端口、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷等資源的運(yùn)用，編程語言的運(yùn)用，程序開發(fā)平臺(tái)的運(yùn)用及外圍資源的運(yùn)用。傳感器對信號的檢測主要涉及各種傳感器檢測模塊和轉(zhuǎn)換模塊的運(yùn)用。因此，可選取一個(gè)典型的單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品作為載體，通過這一載體將信號檢測與控制技術(shù)的各種能力貫穿始終。課程組最終選取智能的、綜合的溫控系統(tǒng)作為教學(xué)內(nèi)容的載體，該產(chǎn)品以單片機(jī)作為控制核心，包括執(zhí)行模塊（電機(jī)）、顯示模塊、時(shí)間模塊、語音模塊及各種傳感器與轉(zhuǎn)換模塊。智能的、綜合的溫控系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，功能越多，所需的技術(shù)與器件種類就越多；性能指標(biāo)要求越高，對應(yīng)的技術(shù)含量也就越高；控制方式越多，控制電路就越復(fù)雜；控制對象越多，需要采集的信號種類就越多，使用的傳感器種類和復(fù)雜程度就要求越高。例如，顯示模塊既可以選用數(shù)碼管顯示，也可以選擇字符液晶或圖形液晶顯示；控制方式既可以采用聲控，也可以采用遙控；控制的對象既可以只是溫度，也可以是溫度、濕度、亮度、位置等。

為了便于課程的教學(xué)，課程一共設(shè)計(jì)了10個(gè)項(xiàng)目，由一個(gè)綜合項(xiàng)目——綜合溫控系統(tǒng)分解成多個(gè)初級測控項(xiàng)目，采用逐級遞進(jìn)的方式進(jìn)行項(xiàng)目編排，按照學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，將課程內(nèi)容分為“單片機(jī)基本知識模塊”、“檢測與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊”及“檢測與控制綜合應(yīng)用模塊”三個(gè)學(xué)習(xí)階段。按照人的認(rèn)知規(guī)律，從技能，到技術(shù)知識的架構(gòu)，從簡單，到綜合，逐步遞進(jìn)，螺旋上升，構(gòu)建了“項(xiàng)目加任務(wù)”的《工業(yè)信號檢測與控制》課程的知識體系。

本課程學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是具有完整性、系統(tǒng)性、擴(kuò)展性和適應(yīng)性。（1）完整性：每一個(gè)項(xiàng)目都是完整的工作過程；（2）擴(kuò)展性：前一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目是后一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目的基礎(chǔ)，后面學(xué)習(xí)的項(xiàng)目是前面學(xué)習(xí)項(xiàng)目的擴(kuò)展與綜合；（3）系統(tǒng)性：學(xué)習(xí)項(xiàng)目都是以典型的實(shí)際應(yīng)用為載體分解而成的，所有學(xué)習(xí)項(xiàng)目綜合成一個(gè)典型的測控系統(tǒng)；（4）適應(yīng)性：通過選取不同的學(xué)習(xí)項(xiàng)目可以重組不同產(chǎn)品的功能。

課程的組織形式

課程項(xiàng)目的實(shí)施 每一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目都是以一個(gè)完整的測控應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)過程實(shí)施教學(xué)，在該項(xiàng)目實(shí)施的過程中，既可訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)能力，同時(shí)，也可培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。每個(gè)項(xiàng)目都是從設(shè)計(jì)要求開始，包括明確做什么？→怎么做？→跟我想→跟我學(xué)→跟我做→功能擴(kuò)展等幾個(gè)工作環(huán)節(jié)，進(jìn)行基于單片機(jī)的測控系統(tǒng)開發(fā)能力訓(xùn)練。

具體教學(xué)內(nèi)容及對應(yīng)學(xué)時(shí) 《工業(yè)信號檢測與控制》課程學(xué)習(xí)是依據(jù)從事信號檢測和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與檢修的企業(yè)的真實(shí)工作過程，以信號檢測和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試為載體，訓(xùn)練學(xué)生掌握信號檢測和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。根據(jù)理論知識由淺入深并考慮到能力培養(yǎng)的遞進(jìn)性，將課程分為3大模塊，共設(shè)計(jì)了10個(gè)項(xiàng)目，各個(gè)學(xué)習(xí)模塊的學(xué)時(shí)分配如表1所示。

教學(xué)方式的改革

理實(shí)一體化教學(xué) 課程以典型的項(xiàng)目將單片機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù)相融合，在項(xiàng)目實(shí)施過程中講解相關(guān)知識點(diǎn)，采取融“教學(xué)做”于一體的教學(xué)改革模式，適合目前流行的教學(xué)方法——行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法。教材采用真實(shí)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，體現(xiàn)了完整的教學(xué)環(huán)節(jié)，便于理論實(shí)踐一體化教學(xué)并設(shè)計(jì)了階梯式實(shí)踐環(huán)節(jié)。

表1 模塊學(xué)時(shí)分配表

豐富的教學(xué)方法的運(yùn)用 經(jīng)過課程組教師的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，逐漸形成了基于測控系統(tǒng)開發(fā)工作過程的教學(xué)方法體系，其核心思想是學(xué)生為主、教師引導(dǎo)，根據(jù)不同的教學(xué)環(huán)境，采用不同的、靈活多樣的教學(xué)方法。（1）趣味案例激勵(lì)法。在“做什么”教學(xué)環(huán)節(jié)中，采用趣味案例激勵(lì)法激發(fā)學(xué)生對項(xiàng)目制作的興趣，以達(dá)到讓學(xué)生主動(dòng)參與項(xiàng)目制作的目的。（2）項(xiàng)目分析引導(dǎo)法。在“跟我想”教學(xué)環(huán)節(jié)中，采用項(xiàng)目分析引導(dǎo)法引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散思維，訓(xùn)練學(xué)生的思維方法，這對提高學(xué)生分析和解決問題的決策能力、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力是很有益的。（3）資料檢索對比法。在“跟我做”硬件電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，教師預(yù)先布置課外作業(yè)，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)等途徑獨(dú)立檢索相關(guān)技術(shù)、器件的應(yīng)用資料，然后教師與學(xué)生共同進(jìn)行分析與對比，可逐步提高學(xué)生的信息檢索能力和對新技術(shù)、新器件應(yīng)用的吸收與轉(zhuǎn)化能力。（4）互助協(xié)作答辯法。在編程和調(diào)試過程中，學(xué)生可以與其他同學(xué)進(jìn)行互助，同組成員相互協(xié)助完成項(xiàng)目制作后，教師通過現(xiàn)場答辯的形式對學(xué)生掌握情況進(jìn)行核實(shí)，必要時(shí)可進(jìn)行補(bǔ)充輔導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作求實(shí)的基本素質(zhì)。（5）調(diào)試分析討論法。針對調(diào)試環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的故障問題，教師及時(shí)組織學(xué)生一起進(jìn)行分析討論，營造以學(xué)生為主體的討論氛圍，提高學(xué)生的參與意識和主導(dǎo)意識。（6）項(xiàng)目制作評價(jià)法。在完成項(xiàng)目制作環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)教師對學(xué)生完成的項(xiàng)目進(jìn)行評價(jià)，以此強(qiáng)化學(xué)生的質(zhì)量意識和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)、精益求精的做事態(tài)度。（7）預(yù)備知識提問法。在項(xiàng)目制作過程中根據(jù)能力訓(xùn)練需要，以小知識、小提示、小問答等靈活多變的方式對學(xué)生進(jìn)行提問，讓學(xué)生將理論與實(shí)踐聯(lián)系起來，強(qiáng)調(diào)學(xué)有所用。（8）技能競賽獎(jiǎng)勵(lì)法。逐步形成每年組織一次測控系統(tǒng)制作知識和技能競賽，將競賽成績納入學(xué)生的課程學(xué)習(xí)測評成績，以此激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。

現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用 課程實(shí)訓(xùn)室配有多媒體投影儀和現(xiàn)代教學(xué)互動(dòng)軟件——國之源電子教室，保障了在教學(xué)過程中可以很好地進(jìn)行師生交流。課程教學(xué)網(wǎng)站提供了與本課程相關(guān)的教學(xué)信息和在線提問功能，同時(shí)，還提供了很多行業(yè)信息資源，通過QQ群、電子郵件等現(xiàn)代交流技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)師生之間、學(xué)生之間的多樣化交流，實(shí)時(shí)或異步進(jìn)行布置作業(yè)、答疑、討論等教學(xué)活動(dòng)。實(shí)訓(xùn)室中不僅配備了單片機(jī)產(chǎn)品開發(fā)的硬軟件環(huán)境，還配置了單片機(jī)仿真工具PROTEUS軟件，并與教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)項(xiàng)目相配合，開發(fā)了一系列虛擬項(xiàng)目，學(xué)生可隨時(shí)隨地通過網(wǎng)絡(luò)完成操作訓(xùn)練，突破了實(shí)訓(xùn)室的局限性，大大優(yōu)化了教學(xué)過程。

課堂形式的改革

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)崗位能力，突破單純課堂形式的局限性，經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐與資源拓展，課程正逐步形成一個(gè)多元化的課堂教學(xué)模式。這種多元化課堂教學(xué)模式的創(chuàng)新點(diǎn)就是打破傳統(tǒng)的在教室中學(xué)習(xí)理論、在實(shí)訓(xùn)室中驗(yàn)證這種單一的教學(xué)模式，建立起由教室到實(shí)訓(xùn)室、由虛擬到真實(shí)、由課內(nèi)到課外、由學(xué)校到企業(yè)、由基礎(chǔ)到進(jìn)階、由進(jìn)階到創(chuàng)新、由書本到網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)模式，可以拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生的學(xué)習(xí)與實(shí)際工作氛圍更加貼近，實(shí)現(xiàn)無縫對接。

我院課程組在課程改革的探索過程中，以學(xué)生為主體，不斷改進(jìn)和調(diào)整一些不合理的部分，取得了顯著的效果：相對于原先學(xué)生普遍覺得難學(xué)的單片機(jī)課程，絕大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣都有所提高，尤其是在做出各種有趣的作品以后，學(xué)生之間可以互相比較，共同努力，取得進(jìn)步。學(xué)生基本都能掌握一個(gè)測控產(chǎn)品開發(fā)的基本過程，對系統(tǒng)要求的分析、參數(shù)的選擇、傳感器的選型等過程等都有了明確的概念，可以輕松地對一個(gè)小的測控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)制作。學(xué)生參加創(chuàng)新作品制作及電子設(shè)計(jì)競賽的興趣也非常濃厚，有助于對課程所需要培養(yǎng)的崗位能力進(jìn)行很好的課堂形式的拓展。

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