佛山市华材职业技术学校  易浩民

(此文发表于才智1.5版)

摘要：从现行的单片机教材存在的问题出发，以《单片机控制技术》校本教材的开发与实践为例，从中职单片机校本教材的开发理念、原则、过程以及意义等进行阐述。

关键词：校本教材，单片机课程，开发

单片机安装与调试课程是培养学生编写编程语言程序烧写入单片机芯片，去驱动机械工作，实现机械智能化、自动化的一门课程。学生学习该课程时涉及到单片机语言的编程，传感器的工作原理的了解，对液晶、光耦、接近开关的等基础元件的认知等等。该课程所涉及的知识范围广，学习难度深，已致以往理实一体的课堂模式需要进一步的改进。我校近来几年进行的专业课程改革中，根据学生的认知特点及规律和企业对人才培养的要求，结合学校现有的YL-236单片机实训设备，积极开发了基于“工作过程系统化”的单片机校本教材，并取得了一定的收获和成果。

一、现行单片机课程教材存在的若干问题

传统单片机课程教材注重知识的学习和理解，但对学生对知识的运用，学生的职业素质的培养等方面却缺乏设置安排，而这些因素恰恰是企业所看重的。因此，我们传统单片机的人才培养与社会需求是有所偏差的，他存在着以下问题：

1、对学生职业素养的培养明显不足

传统单片机教材缺乏对学生的职业素养的培养。我们在学习展开前，需要给学生创设一个类似企业工作的情景，教材中对学生的安全意识、元件操作动作、数据记录都有相应的记录表格和评价标准，以此对学生进行行为规范，使得学生潜移默化地养成良好的职业素养。而很少单片机教材有对学生进行这方面的要求。

2、知识内容呈跳跃性，部分内容深奥复杂

现有的单片机教材是以基于“项目式教学”的单片机教材为主流。这种教材通过让学生在做中学，学中做，实现理实一体。但由于项目式教学是让学生在完成一个个项目的过程中，学习掌握项目所包含的知识内容，因此，学生学习教材中的知识点大多是跳跃性的，难以做到由浅入深的学习认知过程。另外，这类教材因为选自工程实践项目，部分项目没有经过简化，算法过于复杂，使得作为初学者的学生难以理解，因此我们需要在这类教材基础上做进一步的改进。

3、注重知识学习，缺乏发散应用

笔者执教单片机七年发现，无论是按学科知识体系进行编排的，还是基于“项目式教学”而开发的教材，介绍知识点的时候大多是将内容陈述清楚即止，没有对知识点进行拓展，只求让学生学习掌握好学习内容即可。而在实施一个项目的时候，也直接给出一种思路，没有进行发散提示，仅仅让学生完成实验项目就好。这样的教学材料极其容易让学生形成定式思维，禁锢了学生的思维，抹杀了学生的创新能力。例如单片机最常见的流水灯花灯项目，实现的编程算法有直接逐个赋值方法来实现，也可以利用数组来实现，更可以用数据移位的方法实现等等，而单片机就是要培养能够灵活多变地利用已学知识解决问题的人才。

二、中职单片机课程校本教材开发的理念与原则

1、开发理念

我们在校本教材开发的过程中，采用基于“工作过程系统化”的课程开发理念。即根据单片机诸多知识点，创造若干个企业项目情景，将单片机的知识内容循序渐进地编排到每一个情景项目中。同时，根据企业的人才需求以及学生的认知特点和学习能力，对相应的内容进行删减简化、拓展延伸、发散提示等等。

2、开发原则

为了更好的提高学生的学习积极性和学习效率，使培养的学生与企业需求接轨，我们开发单片机校本教材时，将遵循以下原则：

（1）相同的是步骤，不同的是内容

姜大源教授在我校课程开发讲座中说过：相同的是步骤，不同的是内容。即是课程开发的过程中，我们要做到每个学习项目的实施过程的步骤是相同的，而每个项目的学习内容是变化的。我们这样做，可以让提高学生的学习效率，老师也节省了许多课堂管理的时间，从而把更多的精力放到学生学习的引导方面去。

（2）创设企业情景，培养职业素养

编写教材时，选用的项目应来源于企业实践，将企业规范引入到实验场室中，让学生在“做中学”的过程中，养成良好的职业素养。学生养成良好的职业规范，不但能大大减少实验事故的发生，还能提升教学效率，让学生在教学过程中便逐步向‘企业人’靠拢。

（3）编排知识要连贯，复杂内容要删简

以往的项目性教学学习知识点是跳跃性的，项目与项目之间相互独立，这样的教学知识点多不连贯，授课时难以做到承上启下，由浅入深。因此，在这次编写校本教材的过程中，在学习情境的创说会和知识点的分配上，力求做到由浅入深，知识连贯。而超过学生学习能力的知识点，则进行适当的删简，例如在4乘4矩阵键盘的学习任务，我们可以将其改为2乘2矩阵键盘的学习任务，两者的工作原理与编程算法是一样的，但后者4个按键的编程明显比前者16个按键的编程过程要容易许多。

（4）学习情境要多样，学习知识要延伸

学习情境应该具有多样性，涉及各个领域，单片机在电子领域运用本来就是十分广泛的。同时，我们要从不同的思路对同一个学习任务进行讲解，讲授知识也要进行一定的拓展延伸，这样可以培养学生灵活的编程思维和开拓学生的视野。

三、开发中职单片机课程校本教材的过程

1、开发流程

我校开发单片机课程校本教材的流程如下：

（1）调研分析并确定课程的教学目标。

（2）单片机型号、编程软件、编程语言、教学实验板的选择。

（3）学习情境与工作任务的确定，并分配好对应的知识点。

（4）教材项目的编写与修改。

2、开发实例（以《单片机控制技术》校本教材为例）

（1）调研分析并确定课程的教学目标。

通过市场调研，专家的建议和科组教师讨论，最终将《单片机控制技术》的教学目标确定如下：

专业能力：掌握单片机C语言的编程以及相应实验元器件、传感器的原理知识，能熟练地利用单片机驱动显示模块、指令模块、电机模块、传感器模块、机械手等运作，并根据需要搭建各种不同功能的电路。

方法能力：

①锻炼学生从网络、书籍资料等搜集有用信息，获取知识的能力。

②增强学生能读懂任务书，根据任务书的信息和要求展开工作活动的能力。

③懂培养学生的团队意识，并能根据任务分工合作，共同完成任务的能力。

④使学生能够流利地向客户介绍单片机相关产品的参数、优劣等，锻炼学生语言表达与推销产品的能力。

社会能力：

①模拟企业环境，使得学生能在工作中养成良好的职业情操（整齐、干净、分工、互助等）。

②工作中寻找出故障点，培养学生养成工作认真、仔细的好习惯。

③让学生学会分享交流，在分享讨论中发现不足，共同进步。

（2）单片机型号、编程软件、编程语言、教学实验板的选择。

单片机型号：选择89s52型号的单片机芯片作为主讲，并适当介绍pic、avr等现在流行的单片机知识。

本教材选择C语言作为教学编程语言，选择keil编程软件作为教学软件，选择亚龙yl-236作为教学设备。

（3）学习情境与工作任务的确定，并分配好对应的知识点。每一个学习情境分若干个工作任务组成。

工作任务之间并不是独立的，而是由浅入深进行编排的。如表一所示，任务一我们让学生完成点亮一盏led灯的实验，目的是让学生了解场室要求和熟悉单片机的操作环境；任务二是让学生完成从点亮一盏灯到实现一盏灯的亮灭交换的工作；任务三是让学生完成从操作一盏led灯变成操作八盏甚至多盏led灯闪烁的工作，是量发生了变化。至此，花灯的制作也成功完成。

（4）教材项目的编写与修改。

确定好学习情境与工作任务的目录后，便可进行教材项目的编写。编写教材时，对于复杂深奥的内容，我们要简化；对于企业常用的元器件，我们要拓展延伸；对于解决问题的编程算法，我们要多个角度去发散讲解；对于实验容易出问题的地方，我们要标注提示。最后，一本教材需要在不断地试用，反馈，评估、再修改中完善。

四、开发单片机校本教材的成效

1、提高了学生的学习积极性和效率

学生通过逐步完成一个个教学工作任务，到完成一个个工作情景，做出一个个完整的作品。学生会获得极大的成就感，从而产生浓厚的学习兴趣和学习积极性。同时，学生在动手操作的学习任务中学习单片机知识，程序产生的作用直观形象，学生更容易理解和掌握单片机操作指令，从而提高学习效率。

2、培养出符合社会企业需求的人才

我们为每一次教学工作任务创设企业工作情景。学生在学习单片机的过程中，将切身体会到企业规范的作用，潜移默化地养成良好的职业素养。而学生编写程序语言、布线扎线等也按照企业的标准来评价。这样，我们的教学才能更贴近企业，我们培养的学生才能更容易走向社会，走向成功。

3、减轻了教师在教学过程中的“负担”

校本教材的开发成功，预示着工作过程系统化的课程改革实行条件已完全成熟。“相同的是步骤，不同的是内容。”说明教师只要一开始让学生养成良好的职业素养与实验习惯，在后面的过程中，学生从拿到任务书到完成实验分享成果，都会按部就班地根据以往步骤进行。教师只要做好引导工作，知识难点解惑即可。这样教师也可以将更多的时间从课堂管理转移到引导教学工作上面去。

参考文献：

[1]戴佳，戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计[M].北京：电子工业出版社，2006

[2]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2014

[3]周正鼎.单片机应用与调试[M].北京：机械工业出版社，2011