中职单片机专业课程教材的开发与应用.docx

中职单片机专业课程教材的开发与应用 单因素原理和应用是针对高等职业学校关于电子技术应用、电子技术和信息技术的专业课程。我校于2008年在对专业课程改革的过程中, 针对单片机课程传统教材在教学中存在的问题, 从激发学生的学习兴趣, 提升学生的综合职业能力特别是实践应用能力出发, 根据学生的认知特点和认知规律, 结合学校的实验实训设备, 积极进行基于“教学项目+任务驱动”的校本教材开发, 并成功开发了《单片机项目的设计与实训》校本教材。该校本教材经过近2年的使用, 深受一线教师和学生的喜爱, 在区域内被广泛推广使用, 并于2011年8月由高等教育出版社出版。 一、 传统承担初始课程教学体系的问题 单片机课程是一门应用性、实践性很强且软硬件一体化的综合性课程。传统的教材在体系的完整性、模块化的结构等方面得到了较好的落实, 但相对于当前中等职业学校学生的认知特点和认知规律来说, 相对于以培养学生的综合职业能力特别是实践应用能力为主要目标的职业教育教学来说, 传统的单片机教材存在以下一些突出问题: 1. 硬件、原理知识 传统的单片机教材一般按学科知识体系进行编排, 通常取名为《单片机原理与应用》。教材的整个结构一般是:介绍单片机硬件结构及其原理→介绍单片机的指令系统→汇编语言程序初步设计→单片机最小工作系统→单片机中断系统、定时器/计数器原理→单片机的系统扩展与接口技术→单片机应用系统设计。这种知识体系的编排方式, 让学生先学习大量的硬件内部结构、原理、指令系统等理论知识, 这对于当前的中职学生来说, 难度很大。学生学习中普遍认为单片机难学, 深奥难懂。 2. 与教学内容相关的教学内容 传统的单片机教材因为按学科知识体系编排, 其更注重理论知识的介绍。从单片机的内部结构、工作原理、指令系统到程序设计、中断系统、定时器/计数器等, 教材花大量的篇幅介绍其理论知识, 需要学生动手实践操作的内容相对较少, 若有的话, 也是对理论知识的验证性实验。这对于激发学生的学习兴趣, 培养学生的实践动手能力有很大的欠缺。 3. 加强系统学习 单片机是一门应用性、实践性很强的课程。对于中职学生来说, 我们教学的重点应放在: (1) 让学生明白单片机究竟有什么用。 (2) 让学生了解单片机最小工作系统。 (3) 让学生初步学会通过编程单片机在端口操作、显示、高级输入、时间控制等工程方面的典型应用。 (4) 激发学生继续学习单片机的兴趣和欲望。相对于以上单片机课程的教学目标来说, 传统的单片机教材在这方面显得尤其不足。 二、 考虑到职业培训班的理念和原则 1. 开发校本教材,实现校本设计的创新 为打破传统单片机教材重原理轻应用、重理论轻实践的学科知识体系结构, 我们在校本教材开发的过程中, 采用基于“教学项目+任务驱动”的校本教材开发理念。所谓“教学项目”是指由围绕技能培养而设计的符合学生认知规律、适合课堂教学的若干个工作任务组成的项目。即整本教材由若干个典型的、具体可操作的教学项目组成, 每个教学项目又以多个小任务的形式展开。 2. 以理实一体化的原则进行教学项目设计 为更好地培养学生的学习兴趣, 提高学生对于单片机的实践应用能力, 我们在开发“教学项目”时, 遵循“三个一体化”原则, 即理实一体化、软硬件一体化和教学做一体化。 (1) 理实一体化。每个教学项目的设计是以实现某个典型的工作任务作为最终的教学目标, 如延时小灯的设计、10秒倒计时的设计等。为完成某一个工作任务, 不仅要会实践操作, 而且还要有相关的理论知识。因此, 每个教学项目的设计是以完成教学项目所要求的工作任务为主线, 结合相关的理论知识设计而成, 即遵循理实一体化的原则。 (2) 软硬件一体化。单片机课程是一门综合性很强的专业课程。单片机本身是一块具有特殊功能的集成芯片, 它的功能的实现是要靠我们使用者通过编程来完成。可见, 单片机课程的学习既有硬件的学习, 又有软件 (编程) 的学习, 即在硬件的基础上通过软件 (编程) 来完成。软硬件一体化的学习方法是学习单片机最基本也是最有效的方法。因此, 我们在设计教学项目时遵循软硬件一体化原则。 (3) 教学做一体化。为激发学生的学习兴趣, 让单片机的学习不再深奥难懂, 而是变得通俗易懂, 我们积极倡导“做中学、做中教”的职业教育教学模式。教学项目的设计遵循教学做一体化的原则, 即以应用为主线, 以实训项目为载体, 教师的教是以学生的学、做为基础的, 让学生在完成具体的项目和任务的过程中, 在做的过程中, 学习并掌握单片机相关的软硬件知识。 三、 运营中等专业计算机课程的过程 1. 课程教学控制板设计 中职单片机课程校本教材的开发遵循以下流程。一般先选择单片机型号与编程语言, 然后依次是分析并确定课程教学目标, 实验板的设计与开发, 教学单元