“应用型”人才培养模式下《单片机应用技术》课程教学改革探讨
时间：2022-04-25 01:20:47
摘要：本文从应用型人才的需求着手，介绍了单片机课程的特点及现状，并提出相关的改革思路及措施。主要从教学方法和手段的改进，教学内容的优化与调整，考核评价方式的改革等几个方面进行介绍。力求培养出符合应用型人才的社会需求，具有完备的专业知识和具有一定的创新能力的单片机专业技术人才。
关键词：应用型人才；单片机；教学改革；PROTEUS
1 研究背景
1.1 应用型人才培养
电子信息产业“九五”以来一直保持30%以上的年增民率，日前已成为我国重点发展的支柱产业之一，在国民经济中占有举足轻重的地位[1]。因此，社会对电子信息类专业技术人才的需求旺盛，相应地对人才培养质量也提出了更高的要求。
应用型人才是指掌握一定复合型和综合性特征的技术，且能够将专业的知识和技能很好的应用于所本专业的一种专门的人才类型。应用型人才是社会需求量最大、类型最多的人才，具有突出的创新能力、创业能力、知识综合应用能力和实践能力，并要求具有较强的语言表达能力、与人合作能力和终身学习的能力。21世纪是知识经济时代，面对人才市场的激烈竞争，培养具有创新开发能力，符合市场需要的应用型人才成为高等教育的紧迫任务。[2]
《单片机应用技术》是电子电气类专业的一门重要的专业课，该课程具有应用范围广、实用性强等特点。
目前高校的教学模式一般采用的是传统的教学模式，教学方式陈旧，教学模式单一。不能很好的激发学生的学习热情。教学内容重理论，轻实践。考核评价方式过于墨守成规。鉴于此，本文提出了本课程的改革方向及具体办法。力求在课程的教学上有所突破和创新。
2 课程教学改革思路
在“以学生为本”的教育理念的指导下，引入学科最新技术，遵循教育教学规律，以培养学生能力为核心，为提高学生的实践能力找到了一条切实可行的途径。
研究的主要内容：①研究相关课程的教学特点和规律，适应新的人才培养模式，深化理论与实践教学改革；②构建“以任务为主线、以教师为主导、以学生为主体’，“教、学、做”一体化任务驱动型的教学模式；③建立了高水平立体化单片机课程教学资源。[3]
3 课程教学改革具体内容
3.1 教学模式的优化与调整
在教学过程中，我们不仅要注重知识的传授，还要重视提高学生的专业素质和应用能力，所以教学内容的安排上要“以基础为本、突出应用”，要做到这一点并不容易，因为单片机课程内容复杂、抽象，学时又有限。那么如何在有限的学时内，将基本知识和应用实例立体化的呈现给学生。这是急需解决的首要问题。解决的办法就是在单片机课程教学中引入Proteus。
在课堂上，教师可以使用Proteus软件平台，先将应用实例的电路原理图画好，然后再将程序代码装入仿真元件中.在仿真系统运行过程中。学生可以看到像实际电路板一样的执行效果，这样就使难于理解的单片机软硬件设计具体化、形象化。学生在课堂上不仅看到了活生生的单片机应用电路搭建的画面，还看到了动态的调试过程，再加上老师对知识的详细讲解，这无疑使学生加强了对知识的理解和对应用的感性认识，同时熟悉了仿真软件动态调试程序的过程和方法，这非常有利于提高学生学习的兴趣。
3.2.强化实践教学，提高学生的创新能力
本课程的实践教学主要可分为实验教学及课程设计两个模块。
单片机实验是培养学生单片机系统设计和创新能力的重要途径之一。为此我们设计了一个综合性实验电路板，它有8个综合性实验模块，包括，彩灯控制器的设计、时钟电路的设计、简易计数器的设计、交通灯控制系统的设计、简易电子琴的设计、简易数字电压表的设计、信号发生器的设计、温控系统设计、”，每个模块都是单片机的一个实际应用系统。
单片机课程设计是培养学生单片机应用系统设计与开发能力的重要环节，应用性很强。学生通过课程设计，能够综合应用单片机知识来完成一个应用系统开发的全过程，达到实践和动手能力的培养和提高。在课程设计中，通过把单片机知识的融会贯通，可以提高学生解决实际工程技术问题的能力。[4]
通过课程设计扎实的训练，学生基本掌握了单片机产品开发的过程，为后面的毕业设计及走向工作岗位打下了较好的基础。
3.3 考核、考试方式改革
该课程的考试方法上一般采用的是常规的闭卷考试的方法，考试的成绩一般由平时成绩和卷面成绩构成。试卷内容主要包括单片机的硬件结构、汇编语言（或C语言）编程、单片机及接口技术等相关知识，常规的题型有填空题、选择题、判断题、读程序题、综合应用题（硬件的设计及编程）。
传统的考试方法虽能够检验学生对知识点的基本掌握情况。但是亦存在以下的问题：传统的考试方法不能激发学生的学习热情，在学习的过程中一般都处于被动学习的状态。不能完全适应社会对该专业知识的能力要求。
新的课程考试评价办法为：总成绩=卷面成绩*70%+平时成绩*10%+实验成绩*10%+项目设计*10%。
其中卷面成绩依然采用原有的考核方式，主要考察学生对单片机基础知识的掌握程度。在题型上可以更加的灵活多样，比如可以适当的增加单片机控制电路的设计题及程序纠错题等。
平时成绩主要包括平时的考勤、作业、单元测试等项内容。具体的比例可以由任课教师根据班级的实际情况进行分配。
实验成绩主要主要根据学生实验的效果和实验报告就行综合打分，尤其值得一提的是有部分程度较好的学生完成完所要求做的实验内容后会继续完善实验内容。对于该类的学生应该额外增加实验分。激发学生的学习兴趣。
最后的项目分可以要求学生借用KEIL及PROTEUS软件以单片机为主控制器自由设计一个小的项目。最后以电子档的形式交给教师。教师可以根据实际的效果和工作量的大小进行打分。
以上更个项目的分配比例只是一个参考，实际操作中教师可以根据学生的实际情况增大或缩减各项的比例。使得新的考核方式更加科学、有效。
4 结束语
单片机原理及应用是一门内容丰富、理论抽象、实践性强、发展较快的课程，在教学过程中我们体会到：应该不断地更新教学内容，采用先进的教学方法，合理安排教学过程中的每一个环节，重基础更注重应用，只有如此才能培养出具有专业知识、具备实践能力、符合社会需要的技术人才。
参考文献：
[1]刘望军，浣喜明，陈爱萍.电子信息工程专业人才培养模式的研究与实践[J].湖南工程学院学报，2006（1）：80.
[2]赵明富，罗彬彬，胡新宇.培养电子信息工程专业应用型高级专业人才的探索与实践.武汉大学学报.2012.10（58）：25-31.
[3]曹建树，代峰燕，俞建荣，李明利.应用型工科院校单片机课程教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2013.3（3）：129-132.
[4]周冠玲，冯占英、李战.“单片机原理及应用”课程教学改革的探讨[J].教学实践与研究，2012.6（305）：105-107
