周　皓/三峡电力职业学院

基于工作过程的“单片机应用技术”学习领域课程开发

周皓/三峡电力职业学院

工作过程导向的课程教学，已成为近年来职业教育改革的方向。依据基于工作过程的教学理念，本文阐述了《单片机应用技术》课程的改革思路和教学情境设计。

单片机应用技术；工作过程；学习领域；教学情境

一、基于工作过程教学的必要性

单片机应用技术是与人们日常生活、生产密不可分的，同时又是工科专业学生必须具备的岗位基本技能。高职学生由于基础较差，理解能力不强，针对理论性较强的知识普遍出现学不懂、不愿学的现象。通过传统教学我们发现学生比较倾向于动手的训练（即实验），学生更愿意通过在实际工作中完成具体任务来获得相关知识。因此，完全打破传统学科体系，按照企业实际工作任务、工作过程和工作情境来组织课程，形成基于工作过程的学习领域课程开发势在必行。

二、基于工作过程的学习领域课程开发流程

基于工作过程的课程开发是以真实产品为载体，按照真实生产要求进行课程内容分析，从真实生产中提炼工作任务，围绕任务完成的过程来展开，关注的是“如何完成工作任务”。课程开发流程是：

1.课程设计与生产实际相结合。针对初级电子产品开发工程师岗位与企业技术人员共同研讨和分析，按岗位——典型工作任务——工作流程——职业能力——课程目标这样的链路进行课程学习领域设计。

2.选择综合贯穿项目，以产品开发工作过程为依据，根据学生的学习认知规律设计教学情境，按照由浅入深，涉及的能力点和知识点逐步增加，最后完成大型复杂的实用项目的教学规律，选取和序化教学内容。

3.在教学实施过程中，将理论和实际融为一体，使学生在学、做、说、写过程中，不仅掌握技能，而且得到工作过程的体验。

4.将企业管理制度引进考核方案，考核内容包括学习过程考核、应用能力考核、遵守制度和工作规范等方面的考核，加强学生职业能力的培养。

三、基于工作过程的“单片机应用技术”学习领域课程设计

“单片机应用技术”的学习领域课程开发是依据工作过程导向，以典型工作任务为载体，学习情境按照难易程度依次递进的思路设计的。通过该系列学习情境的实现，学生不仅能够掌握单片机硬件设计和软件设计等专业知识和专业技能，真正具备观察分析问题、理论联系实际解决问题的能力，还能够全面培养其职业规范、职业道德和纪律等综合素质。

1.教学载体设计。

本课程选择“数字温度计”项目作为教学的载体。主要原因是“数字温度计”设计涉及了单片机的内部资源使用、汇编语言程序设计、中断、定时、A/D转化、显示、键盘等单片机技术应用的主要内容。该项目知识覆盖面广、又具有一定的实用性和拓展性。

2.教学情境设计。

我们根据“数字温度计”设计进展，结合学生的的学习规律，将综合项目分为七个教学情境，每个教学情境由若干个单项工作任务支撑，通过任务训练达到学生职业能力培养的目的。

学习情境设计如下所示：

情境1：单片机简单系统（任务一：单片机简单系统设计；任务二：单片机简单系统制作）

情境2：汇编语言编程（任务三：信号灯点亮控制；任务四：简易计算器设计；任务五：流水灯控制；任务六：单信号灯控制）

情境3：日历和时钟（任务七：利用按键产生外部中断，控制LED亮灭；任务八：交通信号灯设计和调试）

情境4：键盘（任务九：4×4键盘制作）

情境5：显示器(任务十：位LED显示器的制作)

情境6：温度检测(任务十一：数字电压表的设计)

情境7：综合项目设计和调试(任务十二：数字温度计的整机调试)

情境8：综合能力迁移项目(学生自主选题)

3.教学内容序化。

遵循学生职业能力培养的基本规律，教学情境1～8实际上就是按照由浅到深、由单项到综合、由简单到复杂的学习内容的序化过程。在课程学习过程中，学生所做的项目逐步完善的同时，学生的职业能力也在逐步提高。

4.将企业管理引入教学，强化学生职业素质的养成。

通过到企业调研，我们将企业的管理制度、岗位职责和生产工艺引入教学。要求学生以企业员工的身份和态度按产品开发的流程和要求去完成项目，做的过程中根据岗位的要求和工作规范以及考核标准，作为职业素养养成的内容。通过对学生的规范管理，培养学生的职业素养，使学生在校学习与真实工作相一致。

四、学习领域教学实施

一个完整学习情境的实施包括资讯、计划、决策、实施、检查、评估6个环节。以工作任务“信号灯控制”为例，要求学生会制作电路、设计控制程序。根据教师安排，学生要完成如下任务：

1.咨询。这一阶段主要是下发设计任务书，描述项目学习目标；发放相关学习资料；学习MCS-51单片机的结构原理以及回答学生提问等环节，这个环节要求教师精心设计学习任务单。

2.计划。首先分配工作小组，制订小组工作计划；然后以小组为单位，讨论信号灯控制系统的设计与制作方案，分配设计任务，教师对方案进行指导；最后以小组为单位，选派代表阐述项目计划。

3.决策。利用小组学习法，各小组分别提出完成项目的设计方案，每个小组选1名学生上台陈述本组的实施方案，师生共同讨论后进行分析比较优化，最终选定合理、科学的最佳方案进行实施。在这个环节中，教师要适当对学生设计的方案进行分析，指出需要修正的地方，千万不能全盘否定学生的方案，以免打击学生的积极性。

4.实施。学生按照工作计划，独立完成工作任务。教师在工作任务实施过程中巡回指导，给予必要的知识补充。在这个环节学生要完成信号灯控制系统的硬件设计、硬件制作和软件设计和调试。

5.检查。项目完成后，针对最初下达的工作任务要求进行核对，检查项目完成情况，如有不符的情况，进行分析和修改。最后学生分组对工作过程和结果写出工作报告。

6.评估。评估分为过程与结果评价、资料整理和提升。过程与结果评价分小组自评、小组互评和教师评价三个方面。资料整理和提升主要是学生根据互评和教师评价的建议优化方案，并且整理项目所有资料，将相应资料归档。

五、学习领域课程考核

学习领域课程主要以过程考核为主，课程考核涵盖项目任务的全过程。本课程的考核内容包括学习过程考核、应用能力的考核、遵守工作制度和工作规范等方面的考核。课程考核成绩由综合项目（学习情境1～7）和综合能力迁移项目（学习情境8）两部分组成。

学习情境1～7每个项目10分，共70分，评分标准如下：

综合能力迁移项目30分，评分标准如下：

考核内容分值（分）选题难易程度9方案论证2系统软硬件设计3作品制作和调试（调试是否成功）8纪律及操作规范6设计文档2合计30

要培养出创新的人才，就要创新人才培养模式。“单片机应用技术”课程改革适应高职教学的需要，适应未来职业的需要。

周皓：（1974—），女，湖北宜昌人，三峡电力职业学院电力工程学院教师，副教授，主要研究方向：单片机应用技术教学改革。