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【摘 要】针对当前职业院校技能竞赛反映出高职院校单片机课程教学的不足，提出了单片机教学改革的思路，即建立泛课程体系，强调学生动手能力，开展微课教学，鼓励学生积极参与竞赛，以更好地培养学生的综合设计能力，适应电子技术的发展和社会的需求。
【关键词】技能竞赛 单片机 教学改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2015）07C-0033-02
全国职业院校技能竞赛作为教育部主办，主要面向全国职业院校学生的国家级竞赛，因赛项设置合理，密切联系实际，面向社会和企业的实际需求，对学生综合素养的培养有很大的帮助，深受学生、职业院校及企业的欢迎，参赛人数和学校逐年增长。“以赛促学、以赛促改”的理念深刻影响着我国职业教育的发展，从近几年的竞赛看，赛项的设置紧贴行业技术前沿，先进技术的引入已倒逼学校进行专业教学改革。
以单片机课程为例，每年职业院校技能竞赛涉及到单片机的赛项较多，比如机器人技术应用、电子产品设计与制作、物联网技术应用等，这些赛项都不同程度地使用了不同单片机，这既反映了单片机在电类专业中的重要地位和普及程度，同时通过参赛也暴露出当前单片机课程教学的不足和需要改进的地方。
一、单片机课程教学的现状与不足
（一）“唯一性”太强。目前，大多数高职高专院校电类专业基本上都开设单片机课程，各校基本延续课堂讲授和课程实验相结合的传统教学模式，选择某一款单片机（比如AT89C51）为对象开展教学，从单片机性能指标、引脚、寄存器、编程等按顺序推进，这样做的好处是课程组织比较容易，实施过程简单，但容易给学生造成误解，比如：单片机就是AT89C51、单片机就是DIP40封装等一些错误的倾向，认识面较窄，对当前单片机新技术、新功能缺乏了解。
（二）过度依赖仿真软件。仿真软件是计算机技术发展的产物，仿真软件可以帮助设计人员在没有硬件电路的情况下对电路功能或程序功能进行模拟测试。不可否认的是仿真软件可以给设计人员带来较大的便利和降低了学习成本，是一种较为快捷经济的学习手段，但需要强调的是仿真软件是在理想环境下工作的，比如部分仿真软件默认电路接通电源、默认单片机晶振电路正常工作，在仿真时即使不加电源、不加晶振电路，单片机也能正常工作，这显然在实际的单片机电路是绝对不允许的。但学生毕竟是初学者，他认为仿真软件仿真没有问题，只要实际电路按照仿真电路设计肯定也没有问题，所以有部分同学在竞赛训练之初设计出的单片机电路根本没有办法工作。
（三）缺乏与其他课程的关联。传统的课程设置，一门课程一个老师负责，课程独立，课程与课程之间关联性不强，前后脱节，学生无法将学过的知识融为一体。学习了单片机、传感器、电子技术等课程后，学生就应该知道这些课程在一个自动控制系统中的各自地位，要检测物理信息用什么样的传感器，输出是数字量还是模拟量，信息在传递过程中是否需要调理，以什么样的方式送给单片机，单片机处理完信息如何回馈给外界，这都需要课程间的交融。
二、单片机课程教学改革的思路
（一）强调“之一”而非“唯一”。随着半导体技术的发展，市场上单片机的种类越来越多，各种规格、各种型号的单片机随处可见，类别、型号成千上万，即使同一个厂家生产的单片机、不同型号性能也千差万别。面对市场上如此多的单片机，我们不可能在有限的时间内讲完所有的单片机。单片机教学过程中，可以有针对性地选择一款单片机作为主讲对象，围绕该单片机开展教学，但应同时注意强调该款单片机仅是单片机世界中的冰山一角，不能代表整个单片机世界。在授课的过程中可以选择几款性能指标不同的单片机或架构类别不同的单片机为例，说明单片机在不同场合中的应用，要让学生明白一个项目中选择哪一款单片机，一定要结合项目的需求去选择，坚持“够用、性价比高”为原则，而不是一成不变固定选择某一款单片机，也不是说一定要选择性能最好的单片机。
（二）构建“泛”课程体系。尝试大课程体系，将电子技术、计算机编程、传感器等基础性课程与单片机融为一体，弱化课程概念，可以由几位老师共同负责，但各有侧重，以项目为教学单元，由简到繁，循序渐进，从项目的任务分析、任务分解到单元电路的设计、信号的处理、单片机编程整个过程让学生参与其中，让学生作为学习的主体，老师起辅助作用，在师生的共同作用下完成任务。即使在短时间内无法实现“泛”课程体系，也可以尝试在实验课中设置综合性实验，将几门课程的实验综合一体来验证。
（三）“教、学、做”一体化。单片机是一门实践性很强的课程，一定要加强学生的动手实践教学，在教的同时让学生做，边做边学，边学边做，从做的过程中发现问题、解决问题，然后理解消化所学的知识。比如：中断是一个很抽象的概念，与其通过老师的讲来让学生理解和掌握，还不如先给学生一些参考代码，给学生讲解代码的含义，然后让学生“照猫画虎”般地将参考代码输入程序编辑器，编译、下载，然后实现相关的功能。一般情况下，在“抄”这个过程中，学生总会或多或少的出现（下转第74页）（上接第33页）问题，比如少了一个标点符号，多输了一个字母，丢了一个括弧等形形色色的问题，但这些问题一般都是粗心造成的，教师不要急于帮学生排查，而让学生自己查找和排错，以此来培养学生严肃、谨慎的学习态度和工作作风。同时，学生在排查的过程中，对于自己粗心大意造成的错误的认识要深刻得多。当学生完成例程代码的程序功能后，老师适当做个点评，同时对程序的功能做个小小的变化，比如增加一项功能，或改变原有功能，让学生在例程的基础上修改实现，给学生自由发挥的空间，以此来提高学习效率。另外，做的过程中，不要过度依赖仿真软件，也不要全部在实验箱上完成，要虚实结合，充分发挥现有设备的功能，达到最佳的教学效果。
（四）建设微课程体系。随着高职高专“2+1”人才培养模式的推进，学生在校时间进一步被压缩，理论课时逐年递减，要想在有限的课时内保质保量地完成教学任务，必须要从教学手段上做出改革和尝试。近年来，随着信息技术的发展和智能手机的普及，越来越多的人学会了借助智能手机从互联网上获取知识，而微课作为一种新型的教学形式已经深入人心，我们可以借助微课这一教学形式，将课程教学分解为若干个小模块，每个模块作为一个微课教学单元，建设微课程体系，学生可以借助互联网随时随地地学，学生学习不受时间、空间的限制，想学就学，特别适合以项目为载体的这种教学模式，好多知识需要学生课后复习和掌握。另外，微课是以视频为载体，可以将一些实验现象或工作过程记录下来，以帮助学生理解和加深记忆。比如讲单片机控制LED实现流水灯的内容，可以事先录制一些形式各异的流水灯的工作效果，在课前以课程背景的形式导入课堂，这种感官式教学可以引起学生的兴趣，将被动学习变为主动学习，来提高教学效果。
（五）注重竞赛，以赛促学、以赛促改。参加竞赛也是一种提高单片机学习的好方法，通过竞赛既可以让学生了解单片机技术在实际产品中的应用，了解单片机技术的最新成果，锻炼学生的动手能力，提高学生的综合素质和就业能力，同时也可以检验课程的教学效果。优点继续保持，缺点想办法改正，最终形成特色鲜明的教学方法和教学手段。近年来，与单片机相关的竞赛很多，比如前面提到的全国职业院校技能大赛，每年有好几个赛项与单片机有关，不同的赛项对单片机的需求不尽相同，但都是单片机在一些高新技术中的应用，比如物联网技术应用、机器人技术应用、智能家居等；除此之外还有一个竞赛就是全国大学生电子设计竞赛，通过这些竞赛，可以提高学生的动手能力、解决实际问题的能力。
【参考文献】
[1]杨奕，徐鹏，彭小峰. 电子设计竞赛与实践教学改革[J]. 实验室研究与探索，2013（04）
【基金项目】柳州铁道职业技术学院校级立项课题
【作者简介】万选明（1982- ），男，柳州铁道职业技术学院教师，研究方向：自动控制技术。
（责编 丁 梦）
【关键词】技能竞赛 单片机 教学改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2015）07C-0033-02
全国职业院校技能竞赛作为教育部主办，主要面向全国职业院校学生的国家级竞赛，因赛项设置合理，密切联系实际，面向社会和企业的实际需求，对学生综合素养的培养有很大的帮助，深受学生、职业院校及企业的欢迎，参赛人数和学校逐年增长。“以赛促学、以赛促改”的理念深刻影响着我国职业教育的发展，从近几年的竞赛看，赛项的设置紧贴行业技术前沿，先进技术的引入已倒逼学校进行专业教学改革。
以单片机课程为例，每年职业院校技能竞赛涉及到单片机的赛项较多，比如机器人技术应用、电子产品设计与制作、物联网技术应用等，这些赛项都不同程度地使用了不同单片机，这既反映了单片机在电类专业中的重要地位和普及程度，同时通过参赛也暴露出当前单片机课程教学的不足和需要改进的地方。
一、单片机课程教学的现状与不足
（一）“唯一性”太强。目前，大多数高职高专院校电类专业基本上都开设单片机课程，各校基本延续课堂讲授和课程实验相结合的传统教学模式，选择某一款单片机（比如AT89C51）为对象开展教学，从单片机性能指标、引脚、寄存器、编程等按顺序推进，这样做的好处是课程组织比较容易，实施过程简单，但容易给学生造成误解，比如：单片机就是AT89C51、单片机就是DIP40封装等一些错误的倾向，认识面较窄，对当前单片机新技术、新功能缺乏了解。
（二）过度依赖仿真软件。仿真软件是计算机技术发展的产物，仿真软件可以帮助设计人员在没有硬件电路的情况下对电路功能或程序功能进行模拟测试。不可否认的是仿真软件可以给设计人员带来较大的便利和降低了学习成本，是一种较为快捷经济的学习手段，但需要强调的是仿真软件是在理想环境下工作的，比如部分仿真软件默认电路接通电源、默认单片机晶振电路正常工作，在仿真时即使不加电源、不加晶振电路，单片机也能正常工作，这显然在实际的单片机电路是绝对不允许的。但学生毕竟是初学者，他认为仿真软件仿真没有问题，只要实际电路按照仿真电路设计肯定也没有问题，所以有部分同学在竞赛训练之初设计出的单片机电路根本没有办法工作。
（三）缺乏与其他课程的关联。传统的课程设置，一门课程一个老师负责，课程独立，课程与课程之间关联性不强，前后脱节，学生无法将学过的知识融为一体。学习了单片机、传感器、电子技术等课程后，学生就应该知道这些课程在一个自动控制系统中的各自地位，要检测物理信息用什么样的传感器，输出是数字量还是模拟量，信息在传递过程中是否需要调理，以什么样的方式送给单片机，单片机处理完信息如何回馈给外界，这都需要课程间的交融。
二、单片机课程教学改革的思路
（一）强调“之一”而非“唯一”。随着半导体技术的发展，市场上单片机的种类越来越多，各种规格、各种型号的单片机随处可见，类别、型号成千上万，即使同一个厂家生产的单片机、不同型号性能也千差万别。面对市场上如此多的单片机，我们不可能在有限的时间内讲完所有的单片机。单片机教学过程中，可以有针对性地选择一款单片机作为主讲对象，围绕该单片机开展教学，但应同时注意强调该款单片机仅是单片机世界中的冰山一角，不能代表整个单片机世界。在授课的过程中可以选择几款性能指标不同的单片机或架构类别不同的单片机为例，说明单片机在不同场合中的应用，要让学生明白一个项目中选择哪一款单片机，一定要结合项目的需求去选择，坚持“够用、性价比高”为原则，而不是一成不变固定选择某一款单片机，也不是说一定要选择性能最好的单片机。
（二）构建“泛”课程体系。尝试大课程体系，将电子技术、计算机编程、传感器等基础性课程与单片机融为一体，弱化课程概念，可以由几位老师共同负责，但各有侧重，以项目为教学单元，由简到繁，循序渐进，从项目的任务分析、任务分解到单元电路的设计、信号的处理、单片机编程整个过程让学生参与其中，让学生作为学习的主体，老师起辅助作用，在师生的共同作用下完成任务。即使在短时间内无法实现“泛”课程体系，也可以尝试在实验课中设置综合性实验，将几门课程的实验综合一体来验证。
（三）“教、学、做”一体化。单片机是一门实践性很强的课程，一定要加强学生的动手实践教学，在教的同时让学生做，边做边学，边学边做，从做的过程中发现问题、解决问题，然后理解消化所学的知识。比如：中断是一个很抽象的概念，与其通过老师的讲来让学生理解和掌握，还不如先给学生一些参考代码，给学生讲解代码的含义，然后让学生“照猫画虎”般地将参考代码输入程序编辑器，编译、下载，然后实现相关的功能。一般情况下，在“抄”这个过程中，学生总会或多或少的出现（下转第74页）（上接第33页）问题，比如少了一个标点符号，多输了一个字母，丢了一个括弧等形形色色的问题，但这些问题一般都是粗心造成的，教师不要急于帮学生排查，而让学生自己查找和排错，以此来培养学生严肃、谨慎的学习态度和工作作风。同时，学生在排查的过程中，对于自己粗心大意造成的错误的认识要深刻得多。当学生完成例程代码的程序功能后，老师适当做个点评，同时对程序的功能做个小小的变化，比如增加一项功能，或改变原有功能，让学生在例程的基础上修改实现，给学生自由发挥的空间，以此来提高学习效率。另外，做的过程中，不要过度依赖仿真软件，也不要全部在实验箱上完成，要虚实结合，充分发挥现有设备的功能，达到最佳的教学效果。
（四）建设微课程体系。随着高职高专“2+1”人才培养模式的推进，学生在校时间进一步被压缩，理论课时逐年递减，要想在有限的课时内保质保量地完成教学任务，必须要从教学手段上做出改革和尝试。近年来，随着信息技术的发展和智能手机的普及，越来越多的人学会了借助智能手机从互联网上获取知识，而微课作为一种新型的教学形式已经深入人心，我们可以借助微课这一教学形式，将课程教学分解为若干个小模块，每个模块作为一个微课教学单元，建设微课程体系，学生可以借助互联网随时随地地学，学生学习不受时间、空间的限制，想学就学，特别适合以项目为载体的这种教学模式，好多知识需要学生课后复习和掌握。另外，微课是以视频为载体，可以将一些实验现象或工作过程记录下来，以帮助学生理解和加深记忆。比如讲单片机控制LED实现流水灯的内容，可以事先录制一些形式各异的流水灯的工作效果，在课前以课程背景的形式导入课堂，这种感官式教学可以引起学生的兴趣，将被动学习变为主动学习，来提高教学效果。
（五）注重竞赛，以赛促学、以赛促改。参加竞赛也是一种提高单片机学习的好方法，通过竞赛既可以让学生了解单片机技术在实际产品中的应用，了解单片机技术的最新成果，锻炼学生的动手能力，提高学生的综合素质和就业能力，同时也可以检验课程的教学效果。优点继续保持，缺点想办法改正，最终形成特色鲜明的教学方法和教学手段。近年来，与单片机相关的竞赛很多，比如前面提到的全国职业院校技能大赛，每年有好几个赛项与单片机有关，不同的赛项对单片机的需求不尽相同，但都是单片机在一些高新技术中的应用，比如物联网技术应用、机器人技术应用、智能家居等；除此之外还有一个竞赛就是全国大学生电子设计竞赛，通过这些竞赛，可以提高学生的动手能力、解决实际问题的能力。
【参考文献】
[1]杨奕，徐鹏，彭小峰. 电子设计竞赛与实践教学改革[J]. 实验室研究与探索，2013（04）
【基金项目】柳州铁道职业技术学院校级立项课题
【作者简介】万选明（1982- ），男，柳州铁道职业技术学院教师，研究方向：自动控制技术。
（责编 丁 梦）