《单片机应用技术》课程教学改革简论

摘 要： 《单片机应用技术》是高等院校电子信息、通信、自动化类等专业的一门实践性、应用性都很强的课程。本文针对高校在该课程传统教学环节上存在的诸多弊端，提出了从教材建设、师资培育、教学手段和方法、考试方法上等进行改革的思路，并分别进行了阐述。实践证明，通过上述改革教学效果良好。

关键词： 单片机应用技术 存在问题 教学改革

单片机以其体积小、功耗低、性价比和可靠性高的特点，广泛应用于工业自动化、智能化仪器、航天军工和通信产品等诸多领域［１］。可见，《单片机应用技术》对高校电子信息等专业的学生来说既是一门专业基础课，又是一门技术主干课程。但其内容多且抽象，讲起来枯燥乏味。若采用传统的循规蹈矩教学模式，学生会感到晦涩难懂，慢慢会畏难而退，达不到教学的目的。为此，我们有必要做好该课程的教学改革。

一、当前单片机课程教学中存在的问题

（一）教材内容陈旧，跟不上单片机技术发展，缺乏实用性。

当前《单片机应用技术》教材品种繁多，各有侧重。但概括起来大体可分为两大类：一是以介绍Intel公司MCS―51系列为主要内容的较早版本，教学内容与新技术的发展和单片机在各种智能控制中的具体应用有较大的距离；另一种是介绍16位带A/D转换的MCS―96系列版本，起步要求高，学生掌握难度大，且缺乏与教材配套的实验指导书。但无论是哪种版本，讲授内容还是根据学科逻辑编制而成，没有突破传统学科课程的羁绊，且还是讲基本原理的多，讲应用实例的少；讲老器件应用的多，讲新器件应用的少，教学内容安排上缺少实际、典型的范例。作业很少有启发式、实践性的题目［2］。讲授内容与职业岗位的需求相脱离，对提升学生的就业能力帮助不大。

（二）教师知识老化或动手能力差。

1.一些教师不主动学习，新知识新技能更新不快，存在知识陈旧、能力退化、知识结构不合理等问题。另外，有些老教师由于对早期简单的八位单片机比较熟悉，在选用教材时，多年不变，在一定程度上挫伤了学生的学习热情。

2.当前的高校院校大多是由几所院校合并而来，师资参差不齐。一是从应届硕、博士毕业生中招聘来的青年教师。他们从学校走向学校，从课堂走向课堂，其理论知识扎实，但动手能力欠缺，在实训教学和现场指导等方面处于劣势。二是由企、行业招聘而来的教师，他们虽具有丰富的行业经验，但对高等教育研究较少，且没有经过系统的师范教育训练，因此教学服务能力有待提高。

（三）传统教学中存在着理论教学与实验教学相脱节。

长期以来，《单片机应用技术》的理论教学和实验教学处于隔离的状态。由于理论教师和实验教师编制、岗位和职责均不同，这在一定程度上导致了理论教师和实验教师间缺乏密切的交流。理论教学往往缺乏实验教学的支持；实验教学往往缺乏理论教学的基础。这造成了教学资源的浪费和教学质量的下降，也不利于对学生的学习情况开展行之有效的检查。

二、改革的思路与做法

（一）加强单片机教材建设，教材内容应体现单片机技术的新成就。

随着电子技术、微电子技术及计算机技术的飞速发展，单片机的经典体系结构一直处在“肢解”式的改造当中，实现了从“单片微型计算机”形态到FLASH ROM潮流再到SOC时代的三次飞跃，可现在的教材绝大多数还是停留在第一个阶段。

新形势下高等院校的教学活动应着重考虑人才的实用性、技能性和市场性。其教材应与时俱进，在讲述传统的单片机内容的基础上应充实废除机器周期的概念，指令以时钟周期为运行单位；I/O端口从固定方式到交叉开关配置，实现了I/O端口的灵活配置；从引脚复位到多源复位等新的理论知识、设计和使用方法，尽量反映当前单片机技术的新成就［3］。教材的编写既要讲清基本原理，又要有应用实例；既要有常规芯片体现的接口技术，又要有眼下“热门芯片”的应用及发展趋势介绍。

（二）创造条件，促进高校教师专业素质、职业素质全面协调发展。

教师应以专业为本，以教学为突破口，不断学习，从所教课程入手，多学科渗透和结合，在自己的岗位上具体实践，积极参加科研工作不断提高自身的综合素质。

学校应努力创造条件，灵活多样度从不同渠道提高教师的实践技能。对青年教师应采取边培养边使用的原则，以特长化发展和专项化发展为切入点改革新教师培训的模式，对他们从教学、科研、技能等多方面进行重点扶持和培养：一是选派教师到行业企业挂职。每年定期派出一批骨干教师到工厂、企业单位或科研院所顶岗或挂职锻炼，以提高实践动手能力；二是支持专任教师联系企业制度和教师研究方向项目制，提高应用课题的研究能力和行业服务能力。

（三）改革教学手段及方法，提高教学质量。

1.《单片机应用技术》课程内容丰富且抽象，在教学活动中不能墨守成规，要打破过去单纯“讲”、“写”、“问”的机械模式，设计出科学合理的教学方法来，从而根据不同的教学内容、运用不同的教学方法、激发学生独立思考，钻研问题，培养学生获取新知识、分析和解决问题的能力，提高教学质量。

2.理论教学与实践教学在技术层面上是统一的，要打破高等院校理论和实践教学分属不同教学人员执行的界限，实施理论和实践教学的有机整合是加强技能和提高教学效率双赢的一种的教学模式。单片机的许多理论均在实践教学中穿插完成，教室就是实验室，理论教材又是实践教材，理论教师就是实验员。学生边做实验、边看现象、边听课。单片机的以项目任务为驱动的模块化教材是实施一元化教学的物质基础，由于模块化教材中每一任务模块都有相关联的软、硬件知识点储备，实践教学可以紧紧围绕各硬件结构的应用同步进行。理论是对实践的具体指导，实践是对理论的具体升华，它们的紧密结合有利于促进教学活动的开展，有利于学生对知识点的掌握及职业技能的提高。

（四）改革实验教学内容，提高实验、实践教学的质量。

实验教学内容的改革是实验教学改革的突破口。由于传统的实验教学忽视了学生分析和解决问题能力的培养，极大地限制了学生积极性和创造性的发挥，不利于技能性人才的培养。为更好地培养学生的操作技能和知识综合应用能力，在实验教学的内容上要建立起以验证型实验为基础、设计型实验为主体、综合型实验为提升的多层次的实验体系。同时，要重视课程设计。课程设计是对学生对某一专业方向课程掌握情况最为行之有效的检测方法，其高质量地开展（不能走过场）既有利于充分发挥学生的主观能动性，又有利于提高学生分析、解决问题的能力和创新能力。

（五）改革考试方法，引导学生注重技能的培养。

采用科学合理的考试形式来准确地评价学生是教学改革的基础。考试的目的在于检查教学效果、教学目标实现的程度，以便于改进教学工作，提高教学质量，鞭策学生积极努力地学习。教师可以采用平时成绩（占20%）、实验成绩（占40%）、结业考试成绩（占40%）等来综合评定的学生的成绩。

其中，理论考试可采用闭卷+开卷的形式。闭卷考试采用答案是唯一的客观题（如填空题、选择题等），主要考查学生对基础知识、基本理论的掌握程度。考试时间控制在40―50分钟内，总分为40―50分。开卷考试采用答案不唯一的主客题（如程序分析与设计题等），主要考查学生对知识的应用能力，考试时间控制在70―80分钟，总分为50―60分，从而可以引导学生开动脑筋编写最佳程序，培养学生严谨的逻辑推理和思维能力。实验考试主要采用机试+实训（或课程设计）作品的方式。机试和实训作品成绩各占50%。机试是针对实验阶段而设置的，试题来自综合实验，考核的目的是检查学生对综合实验的掌握程度和调试水平。实训（或课程设计）作品是针对第二阶段的，要求学生拿出实训作品和完成实训报告，根据实训作品的效果及实训报告完成的质量给学生一个综合评定，主要考查学生对所学知识的运用能力、创新能力和实践能力。可见，多样化的考试方式能有效地推动单片机课程的学习，提高教学的实效性［4］。

三、结语

《单片机应用技术》内容极其广泛，概念、专业术语和专用名称多，涉及的专业基础理论也较泛，又都有相当强的可操作性，加之电子技术的迅猛发展，使得其内容更新快，教学难度大。在教学过程中我们虽然通过上述的一些改革措施取得了一定成绩，但与培养高素质应用型技术人才的要求相比还有一定差距。这就需要我们不断改变观念，转变思路，不断探索与研究，大胆改革，强化专业技能，走出一条知识与能力并举的全新的高素质应用型技术人才培养之路。

参考文献：

［1］刘南平，孙蕙芹等编著.单片机实训与开发教程［M］.北京：科学出版社，2008.

［2］陈刚.高职单片机教学的新思路［J］.广东交通职业技术学院学报，2006，3，5，（1）：109-111.

［3］潘琢金，施国君编著.C8051FXXX高速SOC单片机原理及应用［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2003.

［4］陈铁军.《MCS-51单片机原理及应用》教学改革探索［J］.中国成人教育，2006，（2）：129-130.