基于protues的高職單片機課程教學改革

發布者：上海茂育：發布時間：2014-06-18
摘要：高職教育在為社會培養高技能應用型人才上占據重要的地位，確立的以就業為導向的培養方向也對教育教學改革提出了新的要求。單片機作為自動化相關專業的專業核心課程，其教學質量的高低直接影響著學生就業。高職教育側重于培養學生的實踐能力。借助于Proteus對單片機課程教學進行改革，對培養高職學生會“操作”，能“上手”，能夠完成相應的項目實踐的能力具有重大的意義。本文結合高職教育的新要求、單片機課程特點和仿真軟件的功能特點，提出基于仿真軟件進行單片機課程的項目式教學，以解決傳統教學存在的不足。
1、高職單片機課程教學現狀：
        1.1 高職教育的特點 高職教育人才培養模式基本特征是：以培養高等技術應用型專門人才為根本任務，以適應社會需要為目標、以培養技術應用能力為主線。畢業生應具有基礎理論知識適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質高等特點。以“應用”為主旨和特征構建課程和教學內容體系，實踐教學的主要目的是培養學生的技術應用能力。
        1.2 高職教育面臨的問題與發展前景 高職教育在教學模式、教學方法和教學手段等方面相對于職教水平較高的歐美日等國家還有較大差距，在學生自主性的發揮上還比較欠缺。
2、單片機課程的現狀及改革的方向：
        2.1 單片機特點 單片機課程具有以下特點：①單片機課程內容豐富，包括硬件資源、軟件系統、應用設計三大部分，覆蓋了從硬件到軟件到應用，內容跨度大，但又相互滲透，緊密聯系；②單片機課程應用性和實踐性非常強，這就要求單片機課程應采用課堂教學與實踐教學相結合的教學方式；③單片機課程的很多教材內容與工程實踐的要求相比相距甚遠。
        2.2 單片機課程現狀 高職教育經過多年的實踐與探索，開始強調自己的辦學特色，但在單片機課程在教學過程中仍存在以下矛盾：①單片機課程在專業人才培養方案中占重要的地位，但內容生澀難懂，學生學習積極性不高，教師的付出與教學效果不成正比。②企業要求畢業生畢業后能夠馬上勝任工作崗位的要求，但傳統教學學生對企業的項目開發很陌生，使供需產生脫節。③部分高職實習試驗設備短缺、購置成本高、資金投入少等原因，學生的實踐訓練很難進行。
        2.3 單片機課程教學改革方向 以上分析說明目前單片機的教學需要深化改革，要求教師在單片機課堂教學中將書本教學內容與工程實踐結合起來。這種結合就需要打破傳統的教學知識體系結構，按照企業生產中的實際應用任務來組織知識點，使每一單元課程都以一個具體的項目來體現，學生在做項目的過程中掌握各知識點，這樣可以在一定程度上提高學生學習的積極性，也能使從學生在校學習的內容更接近于企業生產實際，縮短學業與就業的差距。
3、基于proteus的單片課程教學的優勢及應用：
        3.1 protues提供給單片機課程教學改革的思路 單片機課程是多基礎、多理論的實踐性學科，在教學過程中必須軟件硬件結合。傳統的單片機實驗室項目教學，不僅需采購大量的硬件設備，而且設備維護需較多的時間和經費，容易造成資源的浪費，增加設計成本。
Proteus 仿真軟件是一種基于SPICE3F5仿真引擎的混合電路仿真軟件，能夠進行一般的電路性能分析，在電腦上進行仿真還可在未完成硬件平臺的情況下進行仿真電路輸出，解決教學中實踐課程缺乏硬件支持的問題。在教學時，通過Proteus仿真演示設計效果，能夠為學生提供一個感性的認識平臺，增加學習的透明度。同時也更深一步地明白了自己要設計的項目所應呈現的效果，從而在設計過程中，有了更明確的設計思路和設計目標。
        3.2 特點和優勢 在單片機教學中引入Proteus仿真軟件，直接顯示程序運行結果，可以提高學生學習的積極性，也便于學生檢查程序中出現的錯誤，尤其是在項目化的教學中，每一個項目都是獨立的實踐結果，通過仿真學生會有成就感，也使學生建立直觀的仿真思想。同時利用仿真的形象、生動、實在等特性，對教學產生積極的影響。
        將仿真軟件Proteus與項目化教學結合在一起，應用于高職的單片機課程教學中，教學實例演示速度快、方便直觀而且形象化，同時能夠給學生一定創新的空間，有助于提高學生的創造性，能夠給學生比較完整的項目開發理念，提高學生的項目開發能力。
4、基于proteus的單片課程教學改革中應注意的事項：
        4.1 重構知識體系結構應遵循一定的原則：
        4.1.1 以能力為目標，注重職業能力的培養：依據人才培養要求，結合高職特色，確定課程的培養目標是學生的職業能力，選取的教學內容是職業崗位的典型工作任務，教學過程是典型工作任務的完成過程。
        4.1.2 以就業為導向，校企合作進行課程開發：相關專任教師要調研相關企業，邀請企業專家進行研討，確定教學內容是職業崗位的典型工作任務，學生在學習理論的同時進行仿真設計，通過實踐深入理解理論知識。
        4.1.3 以學生為中心，重視學生的學習權：課程以學生為中心，遵循指導與建構相融合的原則，樹立終身學習的教育觀。根據高職學生特點和培養高級能人才的要求，尊重學生個體的差異，充分調動學生的積極性。
        4.2 建議采取的教學方法：
        4.2.1 proteus支持下的項目教學法：學習項目教學過程以學習項目為載體，每個項目都取材于典型工作任務，分解為若干個任務，提高學習的針對性與實用性。
        4.2.2 proteus 支持下的四階段教學法：對于實踐操作的教學建議采用四階段教學法：準備、教師示范、學生模仿、練習總結。
        4.2.3 案例分析教學法：通過具體的、簡單的、典型的工作任務實例介紹、分析，使學生對單片機有一個感性的認識，對智能控制電路有一個初級的理解和掌握。
        Proteus在單片機課程中的應用在很大程度上解決了單片機課程教學枯燥無味的弊病，在提高了學生學習積極性的基礎上也鍛煉了學生實踐動手的能力，既降低了教學成本，又提高了教學效果，是高職教育教學改革的一大方向。