论文单片机技能竞赛促进单片机教学改革的实践郑群，本文是关于单片机教学类开题报告范文和郑群和实践探索郑群和技能竞赛相关毕业论文格式模板范文.
郑群
（广州市电子信息学校,广东广州510091）
［摘 要］随着智能化时代的到来,单片机技术越来越重要,但中等职业教育学校中单片机的教学存在一些问题：教学重知识体系,教学内容与实际生活应用相脱节,教学评价方式单一,学生往往觉得非常难学,或者学了也不知道怎么实际运用,提不起学习兴趣.为更好地提高教学效果,更有效地促进学生的专业成长,结合以赛促教思想、实训经验以及“行动导向”的教学思想,进行了单片机的教学改革.详细探讨了单片机技能竞赛促进教学改革的思路和具体实践.
［关键词］单片机教学；单片机技能竞赛；教学改革
［中图分类号］G712［文献标志码］A［文章编号］2096-0603（2016）29-0048-04
一、单片机教学现状
随着智能化时代的到来,单片机技术的应用越来越广泛,电子技术的应用领域中,几乎可以说“想得到就用得上”.单片机是中职学校电子专业的一门重要的基础学科,但这门课也往往是学生觉得“怕”的一门课程,为什么怕呢？学生回答,一是难,二是没兴趣.究其原因,传统的单片机课程教学,的确存在以下问题.
(一)教学重知识体系,轻实践体系
传统的单片机教学是以单片机的知识结构为主线,把单片机知识系统分成硬件结构、指令系统、软件编程、单片机系统的扩展和各种器件的应用.教学过程就是按照知识体系来进行的,最后才讲一些实例.按照此种教学结构,别说中职学生了,就是高等院校的学生,也会感到难学.
(二)教学内容与实际生活应用相脱节
当前单片机教学中选取的实例,大都只体现了单一的知识点,无法形成一个完整的系统,更说不上实际运用了.而实际生活中、生产中运用的单片机控制系统往往是多个知识点的综合应用,学生往往觉得课程学习和实际应用相距太远,提不起学习的兴趣,也就没有了学习动力.
(三)学习两极分化,无法兼顾
中职学校普通的教学班里,学习能力两极分化现象比较严重,部分学习能力强的学生,对知识和技能的掌握比较快,经常出现“喂不饱”的情况,而学习能力弱的学生会出现跟不上的情况,传统教学中教师很难做到两头兼顾.
二、单片机技能竞赛任务分析
(一)竞赛的任务要求
参赛选手在4个小时内独立完成任务书上的工作任务,大致分为三项：
第一项：控制装置硬件搭建.按照任务书设定的控制装置要求选择相应的硬件模块和元器件,合理确定各模块的摆放位置,并按相关技术规范连接电路.第二项：控制装置电路图绘制.规范地画出所搭建的控制系统的电气模块连接图.第三项：控制装置软件编写与调试.编写该系统的控制程序,调试并实现任务书中所要求的功能.
(二)竞赛所用的设备
单片机技能竞赛所用的设备采用亚龙公司生产的教学设备,包含了十二个功能模块：主机模块、电源模块、显示模块、继电器模块、指令模块、ADC/DAC模块、交直流电机控制模块、步进电机控制模块、传感器配接模块、扩展模块、温度传感器模块、智能物料搬运装置.采用连接线把所需的功能模块和单片机所在的主机模块连接以来,这就是竞赛中的控制装置硬件搭建了.
(三)竞赛任务的特点
单片机竞赛任务有三大特点：（1）贴近生活、生产实际运用.历年的竞赛任务都是模拟生活中常用到的或者生产上的实际运用的智能控制系统.（2）任务量大,涉及面广.竞赛任务书通常都在8页以上,涉及十多个方面的控制,竞赛选手需学习和掌握的知识面非常广.（3）时间紧凑,要求严谨.在短短的4个小时内从各模块间电气连接线的连接、整理,到系统图的绘制,再到每个部分每个功能的实现都有严谨细致的要求.
三、单片机教学改革的思路
我国职业教育的政策明确指出：“要站在突出培养学生综合职业能力的高度上思考,充分发挥技能竞赛的导向性作用,让技能竞赛体现面对全体学生,竞赛的内容、要求和设备进入中职教育的课堂教学,促进教学面向生产实践,形成竞赛与教学互动机制,以赛促教,以赛促学.”
“行动导向”教学思想指出：为培养学生的综合职业能力,必须围绕选定的训练学生能力的任务,设计“能力的实训过程”,整个教学过程要以学生为主体,做好教学过程设计,以实现技能、知识一体化,教、学、做一体化.其中任务教学法的核心是将知识与工作任务整合进行学习,项目教学法的核心是让学生通过一个完整的项目来实现知识、技能之间的联结,发展完整的职业能力.
笔者从事多年的单片机教学工作和单片机技能竞赛的培训辅导工作,为更好地提高教学效果,更有效地促进学生的专业成长,笔者结合以赛促教思想、实训经验以及“行动导向”教学思想,按以下思路进行单片机的教学改革：
1.教学内容与竞赛内容衔接.
2.设定面向生产实践的教学目标.
3.教学载体接近竞赛设备.
4.教学过程采用“行动导向”指导的任务教学法及项目教学法.
5.参考竞赛任务的要求进行考核和评价.
四、单片机教学改革的实践
(一)课程内容设计
根据教学改革的思路,将整个课程内容设计为四大开发项目,如下图：
每个开发项目都是一个完整的单片机应用系统.四个开发项目由易到难,呈阶梯上升,以循序渐进的方式学习单片机的相关知识和技能,培养综合职业能力.如,第一个项目是“花样流水灯设计与调试”,任务比较简单,只是控制若干个发光二极管按照需求点亮和熄灭,并由此变幻出多种花样,但它是一个很实用的单片机控制装置,在生活中随处可见.这是一个入门级的开发项目,旨在让学生对单片机及其编程语句有一个整体上的认识,并学到初步的开发思维.接下来的三个开发项目难度逐渐加大,学习的知识、技能将更深更广,力求在四个开发项目的驱动下,通过设计与调试,使学生具备从事单片机设计与控制的工作能力,为后续的专业课程打下坚实的基础.具体的课程结构和内容见表1：
每个开发项目根据需完成的任务设计相应的知识点和技能点,并且在完成项目任务的基础上,选择与该项目对应的竞赛任务作为优秀学生的拓展练习.下面以开发项目二：可调数码管时钟设计与调试为例,详细介绍项目内的具体设计（如表2）.
(二)教学实施载体
考虑到教学的学时数限制,如果采用学生自己动手设计、焊接各开发项目的电路板作为学习载体,一来耗费太多时间成本,二来自己设计的电路有可能不稳定从而影响后续的程序开发,因此,笔者采用的教学载体以单片机学习板为主,以仿真软件和竞赛设备为辅.
单片机学习板是采用公司的一块实验板,以AT89S52单片机芯片为核心,已经连接好了８只LED彩灯、４个数码管以及４个独立按键的连接电路.该学习板提供了较多的扩展接口,可以外接LED彩灯、数码管、液晶模块、温度传感器、直流电机、接近开关等元器件,可以方便快速地实现上述改革的教学内容,同时外接元器件的过程锻炼了学生的电路连接能力.
在外接电路不太方便的情况下,也可以使用Proteus仿真软件辅助或者竞赛设备辅助.学生在设计、绘制仿真软件的电路图,或者用竞赛设备搭建电路的同时,也会对电路的连接原理和单片机的控制原理有更深刻的理解.
(三)教学改革的实施
每个开发项目分为三个阶段进行,第一个阶段：分解项目涉及的各个知识点和技能点,以学习任务书的形式,引导每个学生独立自主探究,逐个理解掌握,从而奠定开发项目的基础；第二个阶段：项目的综合设计阶段,采用3人小组合作形式,灵活运用第一阶段掌握的技能,共同设计电路的连接方式、程序的编写调试,以及项目的整体介绍和展示,这样学生既能扎实地掌握知识和技能,又能在实际项目开发中获取经验和成长；第三个阶段：拓展任务,节选本项目相关的有代表性的竞赛任务作为优秀学生的拓展练习,该阶段利用课外时间完成,学生可自由选择.
以开发项目二：可调数码管时钟设计与调试为例,具体列出各个阶段的任务内容和学时分配情况,如表3：
下面详细介绍第一阶段和第二阶段的教学实施.
第一个阶段：分解为6个学习任务,采用“任务驱动、自主探究”式学习方法,每个学习任务都设计了相应的学习任务书.学生根据任务书的指引,逐步完成学习任务一和任务二,在完成的过程中融入知识点的理解和运用,然后学生可自主选择完成提高的任务三,同时学会灵活运用,并把学习过程和结论纪录到学习任务书中,从而掌握知识点和技能点.其学习的流程如下图：
第二个阶段：项目的综合设计,面对一个实践性的、真实或接近真实的完整的“开发项目”,学生以小组为单位,根据项目开发任务书中的客户需求,按流程设计、搭建、编写、调试并填写项目开发报告,其学习的流程如下图所示：
(四)考核及评价
根据教学的实施过程,考核和评价也分为两部分,以完成任务的情况和效果分ABCD四个等级评价,第一部分是学习任务的评价,反映了学生对基础知识技能的掌握程度；第二部分是项目综合设计后的展示评价,反映了学生综合设计运用的水平和能力.两部分的评价综合起来,就能全面客观地体现学生的学业水平和实力.两个评价表分别如表4、表5：
自主选择并完成了第三阶段拓展任务的学生,则按完成效果进行相应的加分,以此鼓励更多的学生提升自己.
五、教学改革实践的效果与反思
经过2014、2015两个学年的单片机教学改革,学生学习单片机的积极性大大提高了,上课睡觉、玩手机的现象大为减少,都能主动地按照任务书的指引,一步一步完成任务.学生在任务完成过程中互相启发、互相交流、互相借鉴,学习能力强的学生带动能力稍弱的学生共同探究,完成一项项目开发,学生都为自己小组的成功而欢呼雀跃.2014学年、2015学年课程综合评价与2013年的课程评价相比,取得A、B等级的学生人数比例大增,被评为C、D等级的学生人数比例大为减少,具体数据如表6：
本教学改革突破了三个教学难点：
(一)突破了学生在开发项目过程中的心理障碍
以前一说起开发项目,学生都会觉得是很高深、很难的一件事情,还没开始就有了畏难情绪；现在经过第一阶段、第二阶段的教学实施,学生在学习任务书的指引下掌握了该项目的技术点,再由项目报告书的指引把这些技术点进行综合,学生能够在不知不觉中一步一步地完成项目开发过程,并在项目展示中获得成就感,对下一个项目的开发充满了信心.
（二）突破了传统教学中学生学到的技能与实际开发存在很大差距的教学难点
每个开发项目的设计都是围绕生活或工作中的实际应用系统开展的,从易到难,层层递进,学生每做完一个项目,都会对实际开发工作有了更多的认识和经验,这样整个课程学习完成后,能够具备初步的实际项目开发技能,更好地适应今后职业的需求.
(三)突破了不同学习能力的学生如何各尽其材的教学难题
在教学实施第一阶段,学习能力强的学生可以完成提高任务,能力弱的学生只需要完成基础任务即可,这样可以增强学习的信心；在教学实施第二阶段,学习能力强的学生可以作为组长,带动整组的学习进度,学习能力弱的学生在遇到困难的时候,也能获得组长和其他组员的帮助指引,各自都能获得学习的成就感,锻炼了综合能力；在教学实施的第三阶段,给学习能力强的学生提供更广阔的空间去探究、去成长.
实践证明,对于中职学生来说,单纯学习单片机的编程原理和语句是非常困难的,笔者在单片机的教学中引入技能竞赛的实际项目,既提高了学生学习单片机的兴趣,又能使学生将枯燥的编程学习与实践开发相结合,体会了开发的乐趣,给学生带来了成就感.学生不再惧怕单片机课程,甚至喜欢上单片机课程,这就是教学改革最好的回报.
参考文献：
［1］雷林均.单片机控制装置安装与调试［M］.电子工业出版社,2013-09.
［2］冯毅.单片机技能竞赛指导的探索与思考［J］.池州学院学报,2011（6）.
［3］陈章余,张敏菊.单片机技能大赛与课程教学互动建设探索与实践［J］.江苏科技信息（科技创业）,2014（7）.
言而总之:本文论述了大学硕士与单片机教学本科单片机教学毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写郑群和实践探索郑群和技能竞赛方面论文范文.
参考文献：
1、 兼顾原理突出应用的案例导向式单片机教学改革 孙晓玲,易拥洁,仝迪,李杰,邓魁（西南石油大学电气信息学院,四川成都610500）摘要针对多数高校目前单片机教学现状,在本校实施了初步的教学改革 措施包括实验条件的改善、授课内容、形式的改革…… 在原.
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