高职单片机技术教学模式改革研究

【摘 要】本文针对传统单片机课程教学中存在的问题，提出了改革的必要性。根据高职学生的特点，依据教学目标将整个课程划分为几个具有典型的教学案例、教学方法和教学手段都进行了适当的改革，改革后整体教学质量得到很大改善，总结了改革中的注意事项。

【关键词】高职；单片机；教学改革；案例

1 课程改革的必要性

单片机技术与应用是我校机电类类专业的一门重要的专业基础课。社会上所欢迎的是“既懂理论，又懂实践，有一定研发经验和动手能力，遇到开发项目知道从哪里入手做和怎样做”的人。因此，我们的教学活动就要以加强学生实用能力的培养为主。

《单片机技术与应用》相对于高职学生来说是一门比较难学的课程，加上高职院校学生在电子电路及软件编程等方面基础的基础薄弱、自觉性较低，使学生无法充分理解和掌握所学内容，影响了学习积极性；授课学时较少，理论知识点讲解不全。而在实践教学环节上，各个学校大都采用相应的单片机教学实验箱，内容也是以验证性实验为主。动手环节只需要简单的把几根线连接起来就好，学生并不能看到底层电路，就不明白电路原理，因而这样的实践成为了一种“走过场” 的形式，不能激发学生的学习兴趣。更无法达到培养应用型人才的育人目标[1]。

目前，虽然对单片机教学虽然进行了一系列的改革，开始重视实践教学，教学手段多样化。主要原因是实验往往是在课程开始过半的时候才开始，有的甚至是课程基本结束时开始的。这样，在实验开始之前，学生便会感到学习内容理论性太强，枯燥乏味，几周之后学生的学习兴趣全无，这时即便是再开始实验学生也会厌倦，甚至干脆放弃。

基于以上现状，笔者针对高职高专相关专业对单片机技术课程的要求，对单片机技术课程从教学内容、教学方法、教学手段考核方法四个面对单片机技术课程的改革与实践进行了相关探析。

2 教学内容的改革

为了避免课堂枯燥，把单片机实物引入了课堂，根据学生在电子线路及编程方面基础薄弱的特点，在课程开始时会补充必要的电子电路方面的基础知识，再结合教学目标将整个课程划分为几个典型的教学案例。

每个案例设计时从电路设计、程序编制、仿真结果与硬件制作等几方面进行规划，使学生能力从低到高步步上升。

3 教学方法改革

1）灵活运用启发式教学方法[3]，引导学生自觉学习的主动性和积极性，保证教学过程良好有序地进行。通过采购一些单片机散件，辅导学生自己制作完成一定功能的控制板，增加的学生学习兴趣。

2）把课堂主动权还给学生，在课堂教学中，充分发挥老师的主导作用。

在软件学习时，教师先把学习步骤及注意事项进行归纳，然后学生根据材料进行自学，老师布置任务，再做测验。

学生在老师指导下自己根据电路图焊接电路板，老师布置简单的设计任务，引导学生进行小程序设计，利用自己制作的开发板进行调试。

3）充分利用小组教学讨论法。在课程学习一段时间之后，进行分组教学，一般三到四人一组，有基础相对较好的同学担任组长，教师组织学生以小组合作工作的形式自行完成课题任务，小组讨论时，每个学生都有机会参与到学习中，能充分发挥学生自主学习、独立思维的能力，使学生学会独立学习还培养了学生之间相互学习、团结协作的精神。

4 教学手段改革

4.1 充分利用PROTEUS仿真软件

Proteus软件将电路仿真和微处理器仿真协同进行，直接在基于原理图的虚拟原型上与Keil联调实现处理器的软硬件调试，并进行功能效果验证[4]。它避免了传统试验箱中学生无法看到电路图的缺陷，更加方便学生对硬件电路的理解，可验证整个控制系统的程序与电路的正确性，提高了调试效率。它还可以暂时解决一些学校资金短缺的情况下，又不影响教学质量的问题。

4.2 自己动手设计制作实验实训单元装置

通过购买散件，学生自己制作实验实训项目实验板子。这样制作出的开发板，不仅增加了学生的成就高，还可以作为课堂上教学工具，也可以使单片机的学习不受时间和空间的限制，随时随地只要一台电脑，一个开发板就可以。

4.3 案例教学模式

在实际教学中，首先从基本知识和技能入手，让学生完成一些要求较低的基础项目设计，激发学生学习的兴趣。

单片机课程的教学方法可以归结为理论结合实践，通过将案例的设计过程贯穿于整个教学过程，并改进教学方法，使学生对单片机技术有了一个完整的认识。采用案例式教学后，对于每一个案例，学生都必须亲自置身于小组中参与讨论，得出结论或编写出程序，经过多次反复地训练，学生在一种轻松的环境中慢慢地掌握了单片机的基本原理、指令系统及编程方法。有一部分学生已初步具备了单片机应用系统的设计能力。

4.4 交互式教学[5]

利用班级QQ群作为课程论坛，将课程的学习指导、试题库、多媒体课件、视频教程等教学辅助资料全部放在群共享里。学生可在课余时间上网，进行自学或提出疑问，教师在网上进行答疑，实现师生交互式教学与学习。

5 考核方式改革

单片机技术课程是一门实践性很强的课程，课程的考核如果仅仅依靠试卷考核的方式根本不能满足教学的要求[5]。于是，我们将该课程的考核方式进行了改革，将课程的考试分成二大模块，即形成性考核与期末考核相结合的方式。学生期末的试卷成绩占总成绩的50%左右。形考主要包括任务完成情况及平时表现，平时表现主要有出勤、提问、纪律、作业等。

6 小结

实践证明该教学方法对单片机技术及应用这门课的教学效果的改善是明显的。但需注意以下几点：1）案例确立要恰当，要针对学生的实际情况，由浅入深地把知识和技能渗透到案例中；2）实施中教师指导要恰到好处，教师的指导应是启发性，非正面、非全面的提示性指导；3）评价标准要合理，评价过程中要注重师生共同讨论项目工作中出现的问题，找出造成结果差异的原因；4）调动每个学生参与的积极性，培养学生的成就感。

【参考文献】

[1]张光会，余晃晶.单片机原理及应用课程教字改革亥践与探索[J].科技信息，2012，28.

[2]陈峰.五年制高职单片机教学的实践与思考[J].软件，2012，33（07）.

[3]叶俊明.基于“学生为主，教师为辅”的单片机高职教学方法探索[J].计算机光盘软件与应用，2012（17）.

[4]王娟.Proteus软件在单片机专题实训中的应用实验室研究与探索[J].2012，8.

[5]刘晓莉，张燕玲.高职教育单片机技术课程教学改革与实践[J].教育与职业，2012，9下（27）.