陳思 楊偉

摘 ?要 總結(jié)“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”教學(xué)過程中遇到的問題，提出改革思路，以智能機(jī)器人為載體來設(shè)計(jì)項(xiàng)目，項(xiàng)目內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)緊緊相連，由易入難;在教學(xué)過程中堅(jiān)持“學(xué)中做”“做中學(xué)”，讓學(xué)生帶著求知探索的欲望去學(xué)習(xí)。本教學(xué)方法可操作性強(qiáng)。

關(guān)鍵詞 單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用;智能機(jī)器人;項(xiàng)目式教學(xué);實(shí)訓(xùn)設(shè)備;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G712 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2019）18-0086-03

Course Reform of Single Chip Microcomputer Technology and

Application based on Intelligent Robot Design in Higher Voca-tional Education//CHEN Si， YANG Wei

Abstract This paper summarizes the problems encountered in the teaching process of Single Chip Microcomputer Technology and Application and puts forward the reform ideas. Intelligent robots are

used as carriers to design projects. The contents and knowledge points

of the projects are closely linked， from easy to difficult. In the pro-

cess of teaching， we should insist on “l(fā)earning by doing” and “l(fā)ear-

ning by doing”， and let students study with the desire to seek know-ledge and explore. This teaching method is operable.

Key words SCM technology and application; intelligent robot; pro-ject-based teaching; training equipment; teaching reform

1 前言

“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”是高職電氣電子類專業(yè)的重要專業(yè)課程，以“C語言程序設(shè)計(jì)”“電子技術(shù)”“傳感器技術(shù)”為前續(xù)課程，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性[1]。目前，大部分高職院校開設(shè)了理論與實(shí)踐一體化的“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”課程，很多教師選用項(xiàng)目式教材。但是，很多項(xiàng)目式教材里的項(xiàng)目內(nèi)容是獨(dú)立的，前后的項(xiàng)目內(nèi)容關(guān)聯(lián)性不夠，導(dǎo)致很多學(xué)生仍認(rèn)為知識(shí)點(diǎn)零散，對內(nèi)容難有深刻記憶。本文總結(jié)現(xiàn)在教學(xué)過程中遇到的一些問題，提出改革思路。

2 教學(xué)中存在的問題

缺乏優(yōu)質(zhì)教材 ?目前，市場上有很多項(xiàng)目式的相關(guān)教材，里面的內(nèi)容也比較豐富齊全，但是教材很雷同，項(xiàng)目幾乎都是“流水跑馬燈的設(shè)計(jì)”“心形燈的設(shè)計(jì)”“音樂盒的設(shè)計(jì)”“電子秒表的設(shè)計(jì)”“在點(diǎn)陣上顯示字”“在液晶屏上顯示字符”“遠(yuǎn)程燈的控制”。這種類同的教材難以給學(xué)生帶來更多的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，難以拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，這些項(xiàng)目的知識(shí)點(diǎn)確實(shí)是緊密相連的，但是在學(xué)生看來，這些內(nèi)容都是獨(dú)立的，導(dǎo)致學(xué)生很難將前后的內(nèi)容聯(lián)系起來。

教學(xué)中的實(shí)踐教學(xué)和實(shí)現(xiàn)教學(xué)不夠 ?在傳統(tǒng)的“單片機(jī)原理與應(yīng)用”教學(xué)過程中，教師根據(jù)教材的章節(jié)順序，先花大量的時(shí)間來介紹大量理論知識(shí)，不僅讓學(xué)生感覺枯燥乏味，也無法理解這些理論知識(shí)該如何應(yīng)用[2]。此外，教材上的一些項(xiàng)目與現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備是不對應(yīng)的，在設(shè)備上實(shí)現(xiàn)不了，只能用Proteus等仿真軟件進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)?！皢纹瑱C(jī)技術(shù)與應(yīng)用”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程，需要大量的實(shí)踐和實(shí)現(xiàn)活動(dòng)，需要脫離實(shí)訓(xùn)設(shè)備來制作出來。

過度依賴現(xiàn)成的實(shí)訓(xùn)設(shè)備 ?很多高職院校都會(huì)購買相關(guān)的單片機(jī)開發(fā)板等實(shí)訓(xùn)設(shè)備，打造現(xiàn)代實(shí)訓(xùn)室，這確實(shí)有助于提高教學(xué)質(zhì)量。但是，過度依賴實(shí)訓(xùn)設(shè)備也是不可取的，因?yàn)榻?jīng)過反反復(fù)復(fù)地拆裝線和下載程序，程序下載器、單片機(jī)的I/O口都容易受到損壞，從而影響教學(xué)的進(jìn)度和質(zhì)量。而且，只在開發(fā)板上拆裝線，是很難了解整個(gè)電路原理的，以至于學(xué)完一門課，很多學(xué)生都不知道怎么將單片機(jī)技術(shù)用到實(shí)際應(yīng)用電路中。

缺乏理性的課程考核方式 ?課程的評價(jià)過于依賴期末考試成績和課后作業(yè)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中未能積極參與，課后也不能去鞏固知識(shí)和拓展學(xué)習(xí)，卻把重點(diǎn)放在考前的臨時(shí)復(fù)習(xí)、應(yīng)付式考試?！耙豢级ńK身”的考核方式不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)習(xí)效果不盡如人意。理性的課程考核方式是現(xiàn)代教學(xué)改革所需。

3 教學(xué)改革的目的與內(nèi)容

以智能機(jī)器人為載體來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容 ?傳統(tǒng)項(xiàng)目式教學(xué)，項(xiàng)目之間的內(nèi)容關(guān)聯(lián)性不夠強(qiáng)。圍繞智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了認(rèn)識(shí)單片機(jī)、單片機(jī)最小系統(tǒng)的制作、程序下載器的制作、控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)、指示燈的設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向燈、緊急燈）、機(jī)器人測距的設(shè)計(jì)、機(jī)器人檢測障礙物、機(jī)器人唱歌、機(jī)器人跳舞、機(jī)器人滅火等10個(gè)項(xiàng)目。

將時(shí)鐘電路、重啟電路知識(shí)融入單片機(jī)最小系統(tǒng)的制作項(xiàng)目中，通過制作實(shí)物來深刻掌握最小系統(tǒng)的知識(shí);將循環(huán)語句和條件語句的知識(shí)融入控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，通過控制機(jī)器人的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、運(yùn)動(dòng)時(shí)間，掌握C語言的應(yīng)用;將定時(shí)器的知識(shí)融入機(jī)器人測距的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，將超聲波傳感器與單片機(jī)小系統(tǒng)聯(lián)合使用，掌握定時(shí)器的基本知識(shí)及超聲波傳感器的應(yīng)用;將中斷系統(tǒng)的知識(shí)融入機(jī)器人唱歌項(xiàng)目，學(xué)生通過完成單片機(jī)控制蜂鳴器的發(fā)音來掌握中斷系統(tǒng)的設(shè)置與應(yīng)用;設(shè)計(jì)機(jī)器人跳舞項(xiàng)目，提高學(xué)生綜合應(yīng)用單片機(jī)基本知識(shí)的能力;設(shè)計(jì)機(jī)器人滅火項(xiàng)目，提高學(xué)生應(yīng)用傳感器進(jìn)行單片機(jī)小系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。項(xiàng)目安排如表1所示，有效地將課程中分散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，幫助學(xué)生建立項(xiàng)目之間的聯(lián)系。項(xiàng)目之間的內(nèi)容及知識(shí)點(diǎn)由易到難、緊密相連，組成一個(gè)有效的知識(shí)體系。

提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性 ?很多學(xué)生認(rèn)為在學(xué)習(xí)“單片機(jī)技術(shù)與原理”課程的時(shí)候?qū)W到了一些理論知識(shí)，也在開發(fā)板上完成了相關(guān)的實(shí)踐任務(wù)，但是不知道怎么應(yīng)用到實(shí)踐中[3]。究其原因，就是過于依賴開發(fā)板等設(shè)備來學(xué)習(xí)。本次改革以有趣的智能機(jī)器人設(shè)計(jì)為載體，將單片機(jī)的基本知識(shí)，結(jié)合紅外傳感器、超聲波傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯入娮釉糜谥悄軝C(jī)器人的設(shè)計(jì)與制作，不斷地豐富機(jī)器人的功能，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生“我能學(xué)”“我會(huì)做”的信心，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性[3]。

重視實(shí)踐教學(xué)和實(shí)現(xiàn)教學(xué) ?本次改革，設(shè)計(jì)的項(xiàng)目富有實(shí)踐性和實(shí)現(xiàn)性，除了機(jī)器人滅火項(xiàng)目外，其他項(xiàng)目都可以在課堂完成，通過項(xiàng)目實(shí)踐和實(shí)現(xiàn)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)教學(xué)依賴單片機(jī)開發(fā)板，容易受到開發(fā)板陳舊壞損的影響。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，本次改革的教學(xué)內(nèi)容脫離開發(fā)板設(shè)備，將最小系統(tǒng)基礎(chǔ)模塊和程序下載器作為一個(gè)制作項(xiàng)目，讓學(xué)生將單片機(jī)最小系統(tǒng)和程序下載器制作出來，一來增加了實(shí)踐認(rèn)識(shí)，二來加深了對硬件電路的認(rèn)識(shí)。

注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 ?應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)是本課程最重要的目標(biāo)。在課堂上，安排相關(guān)的拓展訓(xùn)練開拓學(xué)生的思維。在課后，組織年級(jí)的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)，鍛煉學(xué)生的協(xié)作能力、組織能力，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。在作品展示中，互相借鑒，互相鑒賞，增加對單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的了解。要求學(xué)生自主組成團(tuán)隊(duì)，每個(gè)學(xué)生都要參與比賽，鼓勵(lì)學(xué)生勇敢地將自己的方案和想法表達(dá)出來，將自己的設(shè)計(jì)制作出來。

引入理性的課程考核方式 ?課程的考核方式對于學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性具有重要的導(dǎo)向作用，而考核的結(jié)果是評價(jià)學(xué)生對知識(shí)技能掌握程度的重要指標(biāo)[3]。但是，傳統(tǒng)的“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”課程評價(jià)主要由期末的理論考試決定，導(dǎo)致學(xué)生在課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)參與度不高[4]。運(yùn)用理性的考核方式是現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢。運(yùn)用理性的課程考核方式，期末考核與平時(shí)考核相結(jié)合，不僅要考核學(xué)生對單片機(jī)技術(shù)基本知識(shí)的掌握程度，還要重點(diǎn)考核學(xué)生學(xué)以致用的能力以及學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。

期末考核分為理論考核和實(shí)踐考核兩部分。平時(shí)考核分為出勤率、職業(yè)素養(yǎng)、作業(yè)和課堂操作實(shí)驗(yàn)考核四部分，每次評價(jià)根據(jù)學(xué)生的態(tài)度、紀(jì)律、主觀能動(dòng)性、安全規(guī)范生產(chǎn)、執(zhí)行力、團(tuán)隊(duì)合作及貢獻(xiàn)度進(jìn)行量化評分，分為優(yōu)秀（9分及以上）、良好（8～8.9分）、中等（7～7.9分）、及格（6～6.9分）、不及格（6分以下）。考核方式如表2所示。

4 結(jié)語

經(jīng)過本次教學(xué)改革，學(xué)生與教師溝通交流的主動(dòng)性提高了，學(xué)生對“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”的學(xué)習(xí)興趣提高了，對知識(shí)的應(yīng)用能力也增強(qiáng)了，能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到單片機(jī)小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。課程改革是一項(xiàng)任重道遠(yuǎn)的任務(wù)，教師需要繼續(xù)不斷努力。

參考文獻(xiàn)

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