職業(yè)院校機電專(zhuān)業(yè)單片機課程改革設計論文
摘要：對以往傳統式的教學(xué)進(jìn)行課程改革，用教學(xué)機器人（寶貝車(chē)機器人）平臺作為實(shí)踐載體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。本文從信息化收集、實(shí)踐教學(xué)設計兩大方面闡述了改革的具體內容。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C�；ヂ�(lián)網(wǎng)。教學(xué)機器人。改革
1、職業(yè)院校的機電專(zhuān)業(yè)人才培養目標
機電一體化專(zhuān)業(yè)涵蓋較廣的范圍，職業(yè)院校培養的人才要政治堅定、德技并修、全面發(fā)展，適應《中國制造2025》的發(fā)展需要。具有扎實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎知識、良好的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)、精益求精的工匠精神。掌握機電設備的安裝、調試、運行、維護、設備生產(chǎn)及品質(zhì)控制等制造類(lèi)行業(yè)必備的知識和技術(shù)技能，面向機械制造領(lǐng)域的高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能型人才。單片機課程作為機電一體化專(zhuān)業(yè)核心課程，培養學(xué)生能遵守安全操作規程的能力，進(jìn)行智能電子產(chǎn)品生產(chǎn)、檢測、維修和簡(jiǎn)單設計，可以使用常用軟件進(jìn)行設計。
2、單片機課程情景
單片機課程是建立在機械工程上，并借助智能化進(jìn)行優(yōu)化，與其他課程相比，它在設計環(huán)節應全面彰顯科學(xué)性與實(shí)用性。單片機功能強大，使用靈活方便，應用面廣，成本較低，盡管學(xué)生和老師都十分重視單片機軟硬件的學(xué)習，并傾注了大量的學(xué)習時(shí)間，從傳統式的填鴨式教室學(xué)習，現在大多數的職業(yè)院校課程都改成了教室與實(shí)驗室相結合的教學(xué)模式，但是在教學(xué)效果卻不理想[1]。究其原因，無(wú)外乎以下三點(diǎn)：
1、實(shí)踐項目枯燥，沒(méi)有挑戰性和競技性，學(xué)習效果自然大打折扣。
2、從教學(xué)設備而言，一般院校都采用試驗箱產(chǎn)品結構操作簡(jiǎn)單，使用少量元件，達不到培養學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐操作能力的效果。
3、單片機硬件練習不夠，軟件編程語(yǔ)言涉及的概念比較復雜，規則較多，使用靈活，容易出錯。針對以上問(wèn)題提出對單片機課程進(jìn)行改革，建議以一個(gè)成品作為實(shí)踐課的成果，而不是實(shí)驗箱的操作。因此，經(jīng)過(guò)社會(huì )及生活考查，輔助以教學(xué)機器人（也叫寶貝車(chē)機器人）作為實(shí)踐載體，這樣能夠使學(xué)生在對教學(xué)機器人的編程及硬件電路的連接過(guò)程中邊做邊學(xué)，最終完成一個(gè)智能機器人的成品。
3、課程改革實(shí)施內容
3.1 信息化采集
任課教師利用除上課時(shí)間，錄制每個(gè)知識點(diǎn)的微課，所教班級建立微信群或者QQ群，任課教師把上課的知識點(diǎn)的微課上傳至群，也可以生成二維碼發(fā)給每個(gè)群，讓學(xué)生在上課之余可以利用微課來(lái)進(jìn)行預習、學(xué)習、復習。這樣做便于學(xué)生循序漸進(jìn)的學(xué)習，因為學(xué)生的知識接受程度不一樣，如果任課教師把知識點(diǎn)對每個(gè)學(xué)生講解一遍會(huì )耗時(shí)很多時(shí)間，所以這樣用信息化的深入，更能節約教師的授課時(shí)間[2]。
3.2 實(shí)踐教學(xué)設計
單片機技術(shù)使用的是一些典型的縮微機電一體化系統模型，包括機械結構、數電模塊智能控制模塊等。機器人教學(xué)平臺作為實(shí)踐載體，配合課程競賽或校級、省級競賽，讓單片機的學(xué)習變成一個(gè)快樂(lè )的體驗過(guò)程，能夠提升學(xué)習的.效率，達到事半功倍的效果。
1、過(guò)程設計。實(shí)踐要做到由淺到深的設計，所以本課程可通過(guò)以下步驟來(lái)進(jìn)行實(shí)踐：①提前讓學(xué)生進(jìn)行微課預習，課堂上針對任務(wù)所用知識點(diǎn)給予理論知識講授。②硬件連接。根據所安排任務(wù)課程，給予學(xué)生進(jìn)行指導，選擇所需元件，進(jìn)行示范連接并講解工作原理。③軟件任務(wù)。指導學(xué)生進(jìn)行軟件C語(yǔ)言的學(xué)習，具體做到如下步驟：尋找所需編程軟件對應軟件下載器（ISP）軟件。連接機器人上教學(xué)板塊ISP口接到PC，進(jìn)行編程講解所需任務(wù)的程序，指導學(xué)生正確錄入。連接串行口，以便調試和交互，用編譯器編譯生成可執行文件Hex,下載到單片機上。此時(shí)任課教師需同學(xué)生們進(jìn)行互動(dòng)，觀(guān)察機器人單片機教學(xué)板的執行結果，教師指導學(xué)生查錯、改錯，最終達到預期效果。最后完成后斷開(kāi)電源展示每組成果，教師給予評價(jià)，學(xué)生進(jìn)行自評價(jià)。
2、實(shí)踐教學(xué)內容設計。實(shí)踐內容的設計要想吸睛，那么每個(gè)任務(wù)設計起來(lái)要活躍，同時(shí)要激發(fā)學(xué)生潛在的發(fā)散思維，做到舉一反三。具體內容設計如下：機器人做算術(shù)（知識點(diǎn)：C語(yǔ)言的基礎知識）。讓機器人動(dòng)起來(lái)（知識點(diǎn)：伺服電機和C語(yǔ)言的編程）。函數與機器人運動(dòng)控制（知識點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱CC語(yǔ)言的函數學(xué)習）。機器人的觸覺(jué)導航（知識點(diǎn)：接觸型傳感器作為輸入反饋與C51單片機的編程實(shí)現）。機器人紅外導航（紅外傳感器作為輸入反饋與單片機的編程實(shí)現）。機器人循線(xiàn)競賽。機器人智能搬運競賽（綜合本學(xué)期課程做出最終成品機器人）。
4、教學(xué)評價(jià)與意義
隨著(zhù)科技的發(fā)展，人工智能技術(shù)的愈加先進(jìn)，教學(xué)機器人的平臺強調學(xué)生的動(dòng)手能力，能夠讓學(xué)生擺脫實(shí)驗箱的模擬操作，成為一個(gè)直觀(guān)、有趣、綜合性強的設備。教學(xué)機器人的機械、控制、傳感器和軟件等四大組成部分均可以實(shí)現滿(mǎn)足開(kāi)放和擴展的要求，并能夠與各個(gè)層次的教學(xué)課程緊密結合，落實(shí)教育部提出的理實(shí)結合的職業(yè)教育教學(xué)和訓練要求。
5、結束語(yǔ)
綜上所述，教學(xué)機器人作為平臺的實(shí)踐教學(xué)能夠將互聯(lián)網(wǎng)結合運用到課程中，融合智能技術(shù)對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式激勵式教學(xué)。目前，我校已開(kāi)展這種教學(xué)平臺，事實(shí)驗證這種模式能夠提高學(xué)生的自學(xué)能力、實(shí)踐能力，相信這種課程設計能夠促進(jìn)職業(yè)院校學(xué)生的綜合能力。
參考文獻：
[1]李威,楊忠明.高職單片機課程教學(xué)與實(shí)踐改革探討[J].教育現代化,2018,5(27):83-84.
[2]張巧杰,楊秀媛.單片機原理及應用課程工程教學(xué)方式改革[J].教育教學(xué)論壇,2018(10):93-94.
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