单片机应用技术说.ppt
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1、单片机应用技术整体设计,各位专家、老师、同学们:我是广东农工商职业技术学院单片机应用技术课程负责人李法春,下面从7个方面对本课程的整体设计及课程建设情况进行介绍。,第一方面:课程简介,我院单片机应用技术于2000年开始开设,原名单片机原理与接口技术,2003年被确定为首批院级精品课程,2008年被评为广东省精品课程。,通过9年来的改革与探索,我们树立了“一个中心、两个基点、三化四统一五能”的教学理念,即以学生为中心、以职业能力培养和职业素养养成为基点;实施教学项目化、教学做一体化、考核过程化;围绕“教什么?谁来教?在哪里教?如何教?”实现四个统一:训练的内容与学习的知识统一、授课教师与训练指导
2、师统一、教室与实训室统一、技能训练与知识传授统一;达到能掌握单片机内部结构、指令系统,能运用单片机开发系统、Proteus仿真软件,能具备利用单片机开发小型智能电子产品的能力,能设计单片机应用系统的硬件和软件程序,能解决单片机应用开发的实际问题。,通过本课程教学团队的共同努力,取得了一定的成效:1、本课程使用的教材单片机原理及接口技术案例教程,系课程负责人主编、主讲教师参编的校本教材,2006年被确定为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,还被全国普通高等教育教材网确定为优秀教材。,2、由课程负责人主持、课程团队成员参与的与本课程相关的研究课题有两项:“网络教学系统的开发与教学模式的改革研究”
3、系广东省教育科学“十一五”规划2007年度立项课题,“单片机原理及接口技术网络课程的设计与实践”系院级课题。,3、针对本课程不断进行教学改革,总结经验,撰写了与本课程教学改革论文三篇,其中浅谈课程教学的新模式网络教学于2004年9月发表在核心期刊教育与职业;案例教学法在单片机教学中的应用发表在长沙通信职业技术学院学报2007年第1期。,4、两位主讲教师以本课程的相关内容参加学院“中青年教师讲课比赛”获奖。,第二方面:课程开发,我们进行课程开发是通过深入行业企业进行人才市场调研,以市场需求为逻辑起点,通过邀请行业企业专家参与,以校企合作为根本途径,操作方法是通过工作过程系统化实现工学结合。具体来
4、说,首先聘请企业行业专家为专业指导委员会委员,组织他们进行头脑风暴,确定专业所面向的职业岗位群,由他们提供工作任务表;再组织企业行业专家和专业团队对工作任务分析表进行分析确定典型工作任务;然后由学校教育专家、专业团队研讨确认职业行动领域;再次由专业团队、企业行业专家、学校教育专家共同决策构建学习领域;最后由每一个课程团队开发学习情境。,在整个课程开发中,主要经历了四个阶段、实现三个转换:首先是岗位工作任务到行动领域的转换;其次对行动领域进行细化构建学习领域(即课程),实现从行动领域到学习领域的转换;最后就是具体课程设计,开发出具体的学习情境,实现从学习领域到学习情境的转换。,本课程是电气自动化
5、技术专业的核心课程,通过校企合作确定本专业的典型工作任务是电气设备运行与维护、电气设备安装与调试、电气系统开发与设计,由此确定了本专业的课程体系,其中电工技术、电子技术、单片机应用技术等课程为本专业的核心课程。,单片机应用技术是在学好电工技术、电子技术、电子测量与自动检测、程序设计、电机与电力拖动技术等课程的基础上开设,为学生学习自动控制技术、顶岗实习及毕业设计打下坚实基础,由此可见本课程在本专业中起到了承上启下的关键作用,对学生职业能力培养与职业素养养成起主要支撑作用,它不仅是电气自动化技术专业的核心课程,还是我院应用电子技术、电子信息工程技术等专业的核心课程,受益面广,作用大。,第三方面:
6、整体设计,我们树立了“学习的内容是工作、通过工作实现学习”的设计理念,由行业企业专家、主讲教师、兼职教师、校内教育专家共同组成课程团队,首先确定课程目标,以课程目标为核心选择课程教学内容,再对课程内容进行整合与序化。,1课程目标,根据调研及广东省职业技能鉴定指导中心公布的“单片机专项能力认证标准”,确定本课程的教学目标是:培养学生单片机应用开发环境的使用能力、单片机应用系统的硬件电路设计与制作能力、单片机应用系统的程序设计与调试能力、分析问题、解决问题、团队协作及创新能力。,2课程内容的选择,根据课程目标,选择合适的教学内容,课程内容选择的依据是:以职业岗位能力要求为核心、以工作任务为基本参照
7、点、以学生的个性发展为根本。,其方案是:首先设计综合性的学习任务(或项目),该学习任务要以实现课程目标为依据,能将课程的全部内容具体化,要以具体的产品为载体,还要具有一定的综合性和可扩展性。再对这一综合性学习任务进行研究,分析出完成该学习任务所需要的知识点,再将任务细化分成许多子学习任务,每一个子学习任务要能包含一个完整的工作过程,这一分解过程实际上是对学科体系的解构、行动体系的重构过程。,具体来说,本课程设计了三个综合性学习项目:交通灯控制系统、温度报警器、校园电子铃,其中第一个项目属封闭型的学习任务,在教师的全面指导下完成;第二个项目属开放性的,教师做一定的指导,主要加强自学、计划和自查;
8、第三个项目属于开放创新型,完全由学生自主完成,教师只做适当的指导。三个项目循序渐进,教师指导的成分逐渐减少,而学生独立完成任务的成分不断增多。每一个项目都有一定的综合性,根据对这些项目进行分析细化,细分成许多学习任务,如交通灯控制细分为6个学习任务,温度报警器细分为4个学习任务,校园电子铃由学生自主设计完成,没有进行细分。,3课程内容的组织,确定好课程内容后,就要对其内容进行组织,对学科体系进行解构,打破现有的教材体系,实现行动体系的重构;按照职业活动环节,以职业活动的程序或方法或解决生产实践中的问题的工作过程整合、序化课程内容;按并列式、递进式或流线式对工作任务进行分解。,具体来说,项目1交
9、通灯控制系统按照由浅入深的递进式分为六个学习任务,其中前三个学习任务利用现有的DAIS实验箱完成,后三个学习任务的硬件电路由学生制作真实的产品,通过完成这些任务学习相关知识要点,这个项目涵盖了本课程大部分知识点。,项目2温度报警器按照设计与制作这个产品的工作过程流线式地分成四个学习任务,其中在两个任务教学中还讲解“键盘及其接口”、“A/D接口”和“D/A接口”等知识点。项目3是在前面两个项目的基础上,由学生自主完成校园电子铃的设计与制作,也可根据校外实训基地的需要,为企业完成生产订单或进企业参与生产,也可自主确定内容。,第四方面、单元设计,1大单元的教学设计,即任务的教学设计针对每一个任务,首
10、先布置任务,师生共同分析任务描述,然后引入相关知识点由教师简要讲解,必要的知识点需要由教师做一定的演示,有些需要由学生进行一定的实验实训,再由学生根据所学原理知识,以34人组成一个团队,进行讨论探究提出解决方案(设计出硬件电路、编出源程序),分组完成任务,对于简单的学习任务,如任务一、任务二,其工作过程主要按设立目标、计划、实施、评估四个阶段来完成任务。,对于比较复杂学习任务,就要经历资讯、计划、决策、实施、检查和评估一个完整的过程,其中每一个任务的评估又可作为下一个任务“资讯”的依据,因此这一过程又是循环渐进的。,下面以学习任务4简单交通灯控制系统为例来说明学习任务的教学设计。本任务6学时,
11、共4节,所涉及的知识点有伪指令、Proteus软件的使用、复位电路和最小系统及仿真器、烧录器,为了突出以学生为中心、以能力为核心,把本任务设计为三次课,第一次课主要介绍伪指令和Proteus软件,主要由教师讲授,在讲授Proteus软件时,融教学做于一体,教师边教边演示,而学生边学边做,并以任务2的电路作为训练内容。第二次课是交通灯控制系统设计,主要由学生按资读、计划、决策、实施、检查五个阶段来完成交通灯控制系统的设计(包括硬件设计与软件设计),在设计前,教师对复位电路及最小系统做一定的提示。第三次课就是完成交通灯控制系统的制作,即在上次课的模拟仿真调试成功的基础上绘制硬件电路板、制作硬件电路
12、、硬件仿真、程序烧录,制作完成后对本任务完成情况进行评估验收。,2小单元设计,即一次课(即两节课)的设计,以任务4第二次课交通灯控制系统设计为例说明单元设计的思路。(1)布置任务:上次课结束时布置任务,要求学生查阅有关资料,设计复位电路、最小系统。(2)资讯:在布置任务时要求学生利用课余时间搜集简单交通灯控制系统的有关资料,不占用时间。(3)讲解必需的知识点:展示两三组学生设计的复位电路,教师其进行比较,说明优缺点,简单介绍最小系统(约8分钟)。(4)计划:以小组为单位进行讨论,设计方案(可设计几套方案)(约12分钟)。,(5)决策:教师下到每一组,对设计的方案进行评价,师生共同决策,选择最佳
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