高职物联网专业单片机课程教学改革,该文是关于教学改革论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
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摘 要：单片机课程是高职物联网专业的一门专业基础课,对学习后续专业课及从事物联网相关工作起着重要支撑作用.文章分析了高职物联网专业单片机课程的主要特点,并针对课程教学内容的“联网”特性、教学模式的“混合”特性,从教学内容、教学模式、教学评价方式的重构三个方面阐述了教学改革的具体思路.
关键词：高职院校；物联网专业；单片机；教学改革；混合式教学
中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2018）09-0073-04
我国高职物联网专业的发展起源大约有三类,即分别以电子类、网络类、软件类专业为主,通过增设感知、传输、软件类相关课程,逐步形成以感知、传输、应用中的某一类为支撑,其他类为辅助的物联网专业.作为感知层的核心课程,单片机课程在三类物联网专业中普遍开设,既是重要的专业基础课,也是相关职业技能大赛的重要赛点,更是学生毕业后从事物联网相关工作的重要支撑.如何强化单片机对物联网专业后续专业课的支撑作用,如何利用信息化手段提高课程的教学效率,是物联网专业单片机课程教学改革需要研究和解决的重要问题[1].
一、高职物联网专业单片机课程的主要特点
高职物联网专业一般定位于培养物联网工程一线技术技能人才,在单片机领域的基本要求是能从事单片机产品特别是M2M（机器到机器）产品、智能硬件的软硬件测试与工程部署、辅助或直接从事单片机产品的软硬件开发.与传统单片机课程相比,高职物联网专业的单片机课程主要有以下两个特点[2-3].
(一)教学内容突出“联网”特性
传统单片机课程的教学普遍以MCS-51系列单片机为主,内容选取主要涉及单片机的结构、指令系统及C或汇编语言程序设计、定时/计数器、存储器及接口（通用I/O、A/D、D/A）、串口通讯等,教学重点放在熟悉单片机的寄存器及操作接口上[4].而在物联网技术体系中,低功耗、高性能、具备网络通信、支持OS等功能的单片机及其他高端嵌入式处理器成为应用主流.因此,物联网专业不宜再选择MCS-51单片机作为学习平台,可选择TI公司的CC2530、CC2650,或者意法半导体的STM32L、STM32F等系列处理器,其性能远超MCS-51系列处理器,并支持TinyOS、Z-STACK、uCos-II等嵌入式操作系统,具备直接支持或扩展支持ZigBee、蓝牙、TCP/IP等网络通信能力,更能体现物联网所需求的“联网”特性.
(二)教学模式突出“混合”特性
传统MCS-51系列单片机的板载资源有限,学习入门难度较低,采用“理论讲授+课内实验+综合实训”或者“网络学习+实验验证”等方法,均能达到较好的学习效果.但是,当选择CC2530、STM32系列单片机后,由于板载资源的增加及网络通信、OS等的植入,学习内容大幅度增多、入门难度大幅度提高、对创新能力的培养需求也大幅度提高,使得在有限的课堂教学时间难以保障学生实现预期学习目标,教学中必须积极创造条件和创设情境,引导学生综合利用课前学习和课后巩固.因此,物联网专业单片机课程的教学应尽可能引入混合式教学,借助MOOC、SPOC、微课、翻转课堂、创新工作室等平台,采用不同的资源、教学活动、评价方法开展教与学活动,实现在开放学习环境中的自主学习、交流讨论中知识技能的内化,以及实践探索中创新能力的培养[5].
二、高职物联网专业单片机课程教学改革的主要思路
根据前述物联网专业单片机课程的特点,将课程教学改革的着力点定位在重构教学内容、改革教学模式及教学评价方式等三个方面.
(一)重构教学内容
综合考量高职物联网专业的定位、物联网技术体系的发展需求,以及全国高职院校物联网技术应用赛项的赛点,可选择CC2530无线SOC作为教学平台（具体可选全国高职院校物联网技术应用赛项竞赛平台的CC2530模块）.
在物联网工程项目中,对CC2530的使用一般分为表1所示的单片机基础应用、BasicRF无线通信、Z-STACK组网通信三个层面,它们从简单到复杂、由单一到综合,表现了CC2530单片机的主流应用领域和技术发展历程,是选取和序化教学内容的主要参考点.
根据高职学生“喜实操、厌理论”的学习特点,采用“项目导向,任務驱动”开发理念[6],将课程的教学内容划分为3个项目14个教学任务,详见表2.其中,“CC2530基础开发”项目的重点是引导学生搭建单片机开发环境,学习CC2530的I/O口配置、中断、定时/计数器及PWM控制、A/D转换、串口通信；“BasicRF无线通信”项目的重点是学习BasicRF协议栈的运行机制,熟悉射频收发、串口收发、传感器驱动等相关函数的使用方法,熟练开发传感器与执行器综合应用项目；“Z-STACK组网通信”项目的重点是学习Z-STACK协议栈的工作流程,熟悉事件驱动机制及处理函数,完成传感器与执行器的综合应用项目的开发,熟练优化网络路由、监控网络拓扑.
(二)重构教学模式
重构教学模式的目的是引导学生课前自主学习、课中内化知识培养技能、课后巩固提升培养创新能力.为了实现上述目标,课题组以表2所示项目中的每个具体任务为载体,建立“SPOC+微课”、翻转课堂、创新工作室等三个学习平台,构建下页图1所示教学运行关系图,实现课程的混合式教学[7].
1.借助“SPOC+微课”平台实现自主学习
通过“SPOC+微课”平台的师生互动,建构由情境体验、交互反思共融的深度学习场景,引导和学生自学、互学,具体分两个阶段.第一阶段是确定目标、优化方案、建设资源.在课堂教学开展之前,首先根据学生特点及教学内容来制定具体的教学目标.其中,对学生的关注点是已经具备的知识、能力、素质基础及学习价值取向,一般通过调查问卷、互动交流方式获取；对教学内容的关注点是学习内容与学生基础之间是否无缝衔接,主要通过大数据分析功能实现.其次,通过综合考量学生基础及学习价值取向、教学内容,优化设计教学方案.为强化学生自主学习积极性、引导学生弘扬契约精神并因材施教,课题组采用工程化理念将每个学习任务转换为模拟招投标项目,进行工程化改造,并利用信息化手段建设在线教学视频、微课、课件、技术文档等引导文材料.第二阶段是学生线上自主学习.教师借助SPOC在线学习平台及“蓝墨云班课”移动辅助教学软件,发布工程项目引导文材料（含学习视频、微课、课件、技术文档等）并开展指导；学生通过线上学习知识、记录学习日志、通过自测开展自我诊断与改进.
结论：关于教学改革方面的论文题目、论文提纲、教学改革论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
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