單片機核心課程建設(shè)措施探討

引 言

單片機是電類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，亦是一門與工程實踐緊密相關(guān)的課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的單片機開發(fā)應(yīng)用能力。根據(jù)近年人才需求狀況和崗位能力需求進行調(diào)研，結(jié)果顯示，單片機在電子產(chǎn)品、工業(yè)控制等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用都對單片機應(yīng)用能力提出了一定的要求 [1-2]。

1 課程建設(shè)思路

目前我校單片機教學(xué)模式仍是理論教學(xué)與驗證性實驗教學(xué)相結(jié)合，學(xué)生不能熟練地掌握此門課程的內(nèi)容。因此，本課程教學(xué)方式亟待變革，本課程建設(shè)需要向縱深推進。

依據(jù)工作過程與崗位需求，以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線 [3]， 立足電子產(chǎn)品、工業(yè)控制等崗位，培養(yǎng)單片機技術(shù)應(yīng)用型人才，突出職業(yè)性、實踐性和開放性。職業(yè)性是將單片機應(yīng)用技術(shù)中符合通信工程、電子信息工程等電類相關(guān)專業(yè)學(xué)生就業(yè)崗位需要的內(nèi)容提取出來，使本課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和環(huán)境與實際工作基本一致。實踐性是以設(shè)計、仿真、制作和調(diào)試的流程結(jié)合實習(xí)的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生按先進的工作流程，完整地完成某個實際產(chǎn)品的開發(fā)制作。開放性是讓單片機從書本、課堂、實驗室中走出來，成為學(xué)生所喜愛的高級智能玩具， 只要有一臺電腦，配合仿真及程序開發(fā)軟件，就可隨時隨地進行學(xué)習(xí)和開發(fā)實驗。

2 課程建設(shè)內(nèi)容

2.1 教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

現(xiàn)代單片機類型繁多，僅以教師在課堂上采用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，剛開始涉足嵌入式領(lǐng)域的學(xué)生難以理解和接受， 最后只能得到死記硬背、學(xué)后即忘的結(jié)果。因此，為了讓學(xué)生更好地掌握單片機原理及應(yīng)用，本次核心課程建設(shè)將教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，采用基礎(chǔ)理論和實踐項目教學(xué)方案，其中基礎(chǔ)理論部分集中講解單片機的整體硬件組成及編程語言，各部分硬件結(jié)構(gòu)及工作原理在實踐項目中穿插進行。

項目實踐中發(fā)放元器件耗材，學(xué)生自己動手設(shè)計、調(diào)試、焊接實物。其中，設(shè)計的項目要求以鍛煉學(xué)生項目整體開發(fā)設(shè)計能力、提高動手操作能力為目標，并根據(jù)具體要求進行功能的拓展延伸。

2.2 教材建設(shè)

課程教材是教學(xué)的關(guān)鍵，教材的好壞直接影響教學(xué)效果。部分教材偏重理論，難度較深，不利于應(yīng)用型本科院校學(xué)生消化吸收。因此本課程教材建設(shè)選取最常見的51 系列單片機， 兼具理論性和實踐性。

目前選用的教材為《單片機原理及接口技術(shù)（C51 編程）（第 2 版）》，張毅剛編著，人民郵電出版社出版。該教材系統(tǒng)、完整地介紹 51 單片機的原理與應(yīng)用技術(shù)，難度適中，適合單片機初學(xué)者的理論學(xué)習(xí)，但涉及的項目設(shè)計內(nèi)容較少。因此本次課程建設(shè)有必要根據(jù)優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容重新編寫教材， 且此次編寫過程應(yīng)拋開傳統(tǒng)教材編寫思路，按照項目驅(qū)動教學(xué)思路，從易到難，循序漸進。

2.3 教學(xué)資源建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)包括課程教學(xué)大綱、電子教案、課程 PPT、授課視頻等 ；

題庫資源建設(shè) ；

實訓(xùn)教輔資源建設(shè)、視頻材料收集整理，收集整理適合作為實踐教學(xué)的項目資料，收集整理其他高校核心課程視頻資料。

2.4 教學(xué)方法與手段改革

通過分析傳統(tǒng)單片機課程教學(xué)存在的不足，將傳統(tǒng)填鴨式理論教學(xué)與簡單驗證性實驗教學(xué)相結(jié)合的模式改革為課堂授課 + 項目實踐為主，小組討論 + 獨立學(xué)習(xí)為輔。其中，課堂授課內(nèi)容求新求精，小組討論內(nèi)容求多樣性，獨立學(xué)習(xí)內(nèi)容求簡，項目實踐內(nèi)容求強化快，突出理論與實踐相結(jié)合的特色。充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，讓學(xué)生真正實現(xiàn)“自主學(xué)”、“小組學(xué)”、“做中學(xué)”。

2.5 教學(xué)團隊建設(shè)

本課程現(xiàn)有的授課教師多數(shù)沒有單片機系統(tǒng)實際開發(fā)經(jīng)歷，對單片機系統(tǒng)工程應(yīng)用情況沒有透徹了解。因此，為了更好地指導(dǎo)學(xué)生進行項目設(shè)計與開發(fā)，應(yīng)利用課余時間及寒暑假，深入相關(guān)企業(yè)調(diào)研并與之進行產(chǎn)學(xué)研項目合作等方式， 培養(yǎng)本課程現(xiàn)有教師的單片機項目開發(fā)應(yīng)用能力。

此外，還可引進具有工程經(jīng)驗的企業(yè)人員來校兼職項目實踐指導(dǎo)工作。

2.6 課程考核與評價改革

考核是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段，科學(xué)的考核方法， 是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的催化劑，也是教師檢測教材是否選 擇得當、施教方法是否正確的重要參考依據(jù)。本課程考核方 式上，采取 50%平時成績與 50%卷面成績結(jié)合，其中，平時成績分為個人部分的知識能力、動手能力、文字撰寫能力 ； 小組部分的團隊合作能力、溝通能力等細化的考核標準。這 種考核辦法在強調(diào)理論知識重要性的同時，更要求學(xué)生自己 動手、動腦，培養(yǎng)綜合處理能力。消除學(xué)生在考試中的僥幸 心理，測出平時的真實水平。

考試形式靈活多樣，理論考試與實踐考試結(jié)合，面試與筆試結(jié)合，任課教師自行命題與教考分離結(jié)合等，以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，全面真實考核教學(xué)。

最后，通過建立過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的學(xué)習(xí)評價體系，促進學(xué)生自主性學(xué)習(xí)、過程性學(xué)習(xí)和項目案例體驗式學(xué)習(xí)。

3 結(jié) 語

綜上，將上述課程建設(shè)措施在我校單片機教學(xué)過程中實施，通過課程建設(shè)前后的教學(xué)效果對比表明此方案能夠促進培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力及提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。