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关于《单片机原理及应用技术》课程整体设计初探

摘要:对《单片机原理及应用技术》课程整体设计进行了初步探索,介绍了课程设计的理念、思想,对课程的目标设计、内容设计、方法设计、资源设计进行了探讨,初步实现了课程的整体设计。 
  《单片机原理及应用技术》是机电一体化技术专业的一门必修专业技术核心课程。该课程是根据“机电一体化技术”专业职业岗位要求设置的一门实践性和综合性非常强的专业技能课程,是基于职业标准和工作过程开发的理实一体化的学习领域课程,是属于职业学习领域课程之一,它担负着帮助毕业生在未来职业生涯中从担任单片机程序的编制、控制系统的自动化控制等岗位的重任。通过本课程的学习,旨在培养学生学习单片机的结构和原理、单片机的指令系统、程序设计、单片机的硬件结构及其扩展、单片机的应用等,培养学生具有单片机的编程、硬件的结构设计的能力及团队协作、沟通表达等综合素质,这对提高机电一体化专业人才培养质量、提升毕业生就业能力与就业质量具有重要意义。 
一、课程整体设计理念与思路: 
  (一)设计理念 
   打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为基于工作过程的项目课程开发与设计,工作任务为中心、项目课程为主体,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。 
  1、以岗位需求为依据:依据自动化控制系统实践能力要求,设置课程内容,实现课程内容和职业岗位需求紧密结合;2、以工作过程为基础:按照工作过程中活动与知识的关系来设计课程,突出工作过程在课程框架中的主线地位,按照工作过程的需要来选择知识,以工作任务为中心整合理论与实践内容;3、以职业能力为主线:真正以“能力”为主线来设计课程。要按照工作的相关性,而不是知识的相关性来确定课程设置。 
  (二)设计思路 
  本课程从应用的角度出发,依据由简到难的原则,以典型工作任务为主线,设立
单片机教学项目,通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目,实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验,从而形成职业能力。共设置9个学习项目, 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。 
二、课程整体设计 
  (一)课程目标设计 
确定课程目标的依据是根据人才培养方案中岗位具体工作对能力、知识、素质的基本要求。通过教学,本课程总体目标是实现学生能力、知识、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展,培养可持续发展的满足企业需求的高技能人才的目标。
1、能力目标:(1)具备单片机硬件图的表达、阅读、分析能力;(2)具备单片机汇编语言编程的能力;(3)具备单片机硬件扩展的能力;(4)初步具备单片机的应用能力。 
  2、知识目标:理解单片机的结构及其工作原理,了解单片机的特点及其发展过程;掌握单片机的指令格式、寻址方式、数据传送类指令、算术运算类指令等各种指令系统。掌握单片机软件编程的方法;掌握
单片机的硬件结构及其硬件扩展的方法。 
  3、态度目标:具有实事求是的科学态度和吃苦耐劳的实践意识;具有开拓和创新精神,具有良好的职业道德和职业素质。 
  (二)课程内容设计 
  为了保证学生毕业后能够胜任有关岗位的要求,我们依据专业人才培养方案经过反复研讨后,选择了贴近实际的5个典型项目作为教学内容,以保证学生可持续发展能力的培养。并根据学生的认知规律以及职业能力成长规律,将教学项目组织为5个对应的能力训练项目。 
  (三)教学方法设计 
  1、基于教与学的教学方法。一方面以学生为主体,以专业课程和专业技能提高的需求为目的确定综合案例、单项任务和理论知识。通过课堂练习与测验、课后研究报告、课后综合案例及课程实验与学生一起“学中做、做中学”。另一方面,以教师为主导,老师指出课程学习目标和学习方法,进行正确引导(课堂、实验、课后研究报告),了解学生困惑,进行正确指导(课程学习、作业、实验报告、课后研究报告书);2、创造真实氛围的工作环境,实施一体化教学法。注重学生职业素质的养成,创设真实氛围的工作环境,开展一体化教学,将教室与实训室合二为一,形成仿真的工作场所,使教学过程变为生产过程,学习任务变为工作任务,使学生通过学习亲身体验工作。教学组织过程实施“学做一体”。采用行动导向教学模式,教、学、做过程中,实行以学生为主体的教学互动,以活动为导向的自主学习;3、案例教学法。如讲解单片机编程知识时,引入生活、工业控制实例等开展案例教学,如电动玩具的前进后退、走廊灯光的延时熄灭、仓库货物数量统计、交通灯制作等案例,增加学习兴趣和动力,又为学生利用所学知识解决相应的实际问题奠定基础;4、项目教学法。以生产过程为载体开发教学项目,整个教学围绕各个项目的解决而展开,教师提出引导性问题,学生查找资料进行决策分析,制定出计划,并进行实施,引导学生自主思考。 
  另外,还充分利用现代化多媒体教学手段,提高教学效率。充分利用网络教学手段,提供了网络教学平台,提高学生自主学习的能力。 
三、课程资源设计 
  使用高等职业教育时空技术专业“双证课程”培养方案规划教材、高职高专系列教材等作为教学参考教材,实行以多媒体技术为主的网络教学环境;推荐优秀网站,建立包括课程标准、教学内容、课件等内容的教学资源库。鼓励、引导学生利用网络自主学习,利用校内实验实训教学条件,让学生有目的的,主动地去学习。  
文章介绍了《
单片机原理及应用技术》课程设计的理念、思想,对课程的目标设计、内容设计、方法设计、资源设计也进行了探讨,实现了课程的初步整体设计,这对《单片机原理及应用技术》课程的教学具有一定的指导意义。

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