阮越廣
熟練應(yīng)用單片機技術(shù)對高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)類學(xué)生來說是提高就業(yè)競爭力和就業(yè)水平所必須具備的專業(yè)技能之一,因此單片機技術(shù)類課程成為相關(guān)專業(yè)學(xué)生最重要的一門專業(yè)技能課。目前,大多數(shù)高職院校都采用51單片機作為教學(xué)對象,并且將匯編語言作為編程語言。但是,由于匯編語言語句抽象、理解困難、可讀性差等因素使得教學(xué)效果大打折扣。
另一方面,作為計算機基礎(chǔ)教育課程的通用“C語言程序設(shè)計”,由于缺乏專業(yè)針對性且沒有后續(xù)課程支撐,使得學(xué)生對課程的掌握程度較差。相比匯編語言,C語言具有豐富的庫函數(shù),可以實現(xiàn)復(fù)雜的控制算法,編譯效率高。它采用的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計,可讀性、可移植性和可維護(hù)性較好,在目前的單片機開發(fā)中已得到較為廣泛的應(yīng)用,并且在許多高校的單片機教學(xué)中也逐步采取了C語言作為編程語言。因此,研究和探索在高職單片機課程中引入C語言的教學(xué)改革成為大勢所趨。
一、教學(xué)設(shè)計基礎(chǔ)
整個教學(xué)設(shè)計是緊緊圍繞實現(xiàn)單片機應(yīng)用開發(fā)能力的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),為提高學(xué)生應(yīng)用C語言進(jìn)行單片機開發(fā)的工程實踐能力。其前導(dǎo)課程為通用的C語言程序設(shè)計和單片機基礎(chǔ)課程。在單片機基礎(chǔ)課程里,應(yīng)掌握單片機的硬件結(jié)構(gòu)、最小應(yīng)用系統(tǒng)、中斷與定時、系統(tǒng)擴展等知識點,讀懂并能理解例程所涉及的簡單匯編指令。
對C51知識點的選取,考慮到其自身特殊性及與通用C語言不同,應(yīng)重點選擇與單片機應(yīng)用緊密相關(guān)的內(nèi)容,以體現(xiàn)適度、夠用的原則。對不常使用的知識點,比如多維數(shù)組、指向指針的指針、鏈表等則不再涉及。確定的主要知識點有:數(shù)據(jù)(類型、定義等)與運算(包括位運算)、數(shù)組、函數(shù)、指針、模塊化程序設(shè)計在51單片機程序設(shè)計中的應(yīng)用等。
二、基于工作過程的教學(xué)模式設(shè)計
所謂工作過程是指在行業(yè)企業(yè)中為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個完整的工作程序。長期以來,高職院校電子類專業(yè)的單片機課程常常采用理論加實踐的教學(xué)模式,盡管學(xué)生獲得了必要的專業(yè)知識和操作技能,但他們在面對實際工程問題時卻不懂得從哪里下手、如何開展工作。實踐證明,有效的職業(yè)學(xué)習(xí)只能通過實際工作來實現(xiàn),即“做中學(xué)”。這就是目前我國職業(yè)教育課程改革中廣泛推行的工學(xué)結(jié)合課程模式。它的主要教學(xué)形式,就是讓學(xué)生親自經(jīng)歷結(jié)構(gòu)完整的工作過程,并完成一些在所學(xué)專業(yè)(職業(yè))中最具典型意義的綜合性的工作任務(wù)。
因此,按照工作過程系統(tǒng)化的思路對單片機C語言課程進(jìn)行設(shè)計,就是以工作過程為主線,以工作任務(wù)為中心,按照工作過程的需要來選擇、整合相關(guān)C51的理論知識與實踐技能,通過教學(xué)模式的改革、教學(xué)方案的設(shè)計與實施,使得學(xué)生職業(yè)技能不斷得到提升。
(一)遞進(jìn)式學(xué)習(xí)情境的設(shè)計
基于工作過程的C51教學(xué)模式的開展是以合理的學(xué)習(xí)情境的設(shè)計為基礎(chǔ)的。
學(xué)習(xí)情境是基于工作任務(wù)和行動過程的背景下,將所要學(xué)習(xí)的知識與技能以及所應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)要求,進(jìn)行教學(xué)論和方法論的轉(zhuǎn)化后所構(gòu)成的小型主題學(xué)習(xí)單元。因此,每個學(xué)習(xí)情境的設(shè)計都應(yīng)選擇具有單片機C語言典型應(yīng)用意義的工作任務(wù)為載體,根據(jù)所需的職業(yè)能力要求不同設(shè)計不同難度等級的學(xué)習(xí)情境,并體現(xiàn)由淺入深、由簡單到復(fù)雜、由局部到系統(tǒng)的遞進(jìn)式提升。
表1是學(xué)習(xí)情境設(shè)計表,表中共設(shè)置了3個學(xué)習(xí)情境、8個工作任務(wù)。每一個任務(wù)都是在前一任務(wù)完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行了難度的疊加和深度、廣度的拓展。
(二)基于行動導(dǎo)向的教學(xué)過程設(shè)計
教學(xué)過程的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)以行動為導(dǎo)向的原則,按照一般工作過程“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價”的六個步驟來設(shè)計教學(xué)過程。 下面以學(xué)習(xí)情境3中的工作任務(wù)“直流電機恒速控制系統(tǒng)實現(xiàn)”為例來設(shè)計這一環(huán)節(jié)的教學(xué)過程,設(shè)計結(jié)果如表2所示。
三、建立科學(xué)的評價體系
科學(xué)、合理的評價對引導(dǎo)學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式、提高學(xué)習(xí)興趣、改善學(xué)習(xí)的主觀能動性具有積極的意義。評價是對學(xué)生的職業(yè)能力以及職業(yè)素養(yǎng)的綜合評價,是依據(jù)對每個學(xué)習(xí)情境完成情況的評價結(jié)果再按一定比例構(gòu)成的。對每個學(xué)習(xí)情境的評價,需要既重視對最終結(jié)果的評價,更應(yīng)注重對實踐能力的檢驗,以及對工作態(tài)度、團(tuán)隊協(xié)作及表達(dá)能力的檢驗。評價采取以教師評價為主的方式。通過目前的教學(xué)嘗試來看,自我評價方式的效果并不理想,這是今后應(yīng)考慮的問題。
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