论单片机应用技术课程改革

【摘要】《单片机应用技术》课程教学根据岗位任职的需要，从典型工作岗位中分出典型工作任务，采用项目式教学。从课程教学内容的设计、教学方法与手段、考核方式等几个方面进行改革，培养学生团队合作解决实际问题的能力。
        《单片机应用技术》作为一门重要的技术基础课程在电子类专业中广泛开设。这门极其具有实用性和抽象性的课程若采用传统的模式开展教学，多数学生听完该课程后只会对单片机有一个粗浅的认识，离真正应用有很大的差距。如何在传统教学模式的基础上进行改革，让他们真正掌握单片机的使用方法，这些问题成为教师们在教学中关注的焦点。本文结合笔者多年的教学实践，探讨单片机的教学改革。
一、教学内容的改革：
        《单片机应用技术》课程主要内容有存储器、输入/输出接口、中断系统、定时/计数器、串行口等资源及外围接口器件的运用。传统的教学是以教材内容的编排、知识点的逻辑关系来进行讲解，而我们则根据岗位任职的需要，从典型工作岗位中分出典型工作任务，培养相应专业技术能力，学习相应专业知识模块，从而最终确定符合课程内容的递进式教学项目，使教学内容以项目设计为主线，让学生在学习的过程中始终参与产品的设计和开发。
        教学项目有单片机最小系统、流水灯系统、数显抢答器、数字电子钟、密码键盘、LED 大屏幕汉字显示系统的设计与制作。这些项目由简单到复杂、由基础到综合，每个学习情景都是以完整的单片机应用产品的开发过程实施教学，通过该过程的实施，训练学生的职业能力，培养学生的职业素质。
二、教学方法的改革：
        我们的教学是基于单片机产品开发典型工作过程来实施的，每个实施阶段都有不同的教学方法。下面具体介绍几种：
        1．项目教学法
        教师把一个相对独立的项目，交由学生自己处理。学生作为学习的主体，完成信息收集、方案设计、项目实施及最终评价等所有行动过程。这个方法能够大大激发学生的学习积极性。如项目“数显抢答器的设计”实施过程：教师提供产品的样件、原理图、编程软件，要求学生完成由硬件电路进行软件编程。学生根据设计要求，每组选择并确定设计方案，每组选派一位成员阐述设计方案。老师指导确定最终设计方案和设计电路。然后
从仿真阶段和制作作品两个阶段进行项目实施。在整个实施过程中，学习编程软件的使用，完成电路的分析，软件编程以及软件的联合调试，并分析解决其中碰到的问题。记录整体工作的完成情况。项目做完后学生填写项目评价表、教师填写项目评价表、学生填写任课老师评价表、撰写数字钟的设计说明书。这些表格，一方面反映学生的学习情况、知识储备情况等；另一方面可以反映学生的总体水平是否达标，项目设置难度是否适中。同时还可体现任课老师的责任心、组织能力等等。通过表格内容，老师可以及时调整项目要求和考核方式，及时提供相关学习资料。对于学生意见比较集中的问题，通过交流，老师可以调整他的教学方式，改进其工作作风，尽可能满足学生的学习需求。最后分两步进行评估：一是小组讨论，自我评述完成情况及发生的问题，小组共同给出提升方案和效率的建议；二是老师对方案评价说明。并根据实施过程给出过程考核成绩，最后根据作品制作和答辩情况给出总成绩。
通过精心选择的案例实施教学，不但能调动学生学习的兴趣，而且能紧密联系实际、引发学生思考，提高学生分析问题、解决问题的能力，同时练习将解决问题的思路和整个决策过程用语言进行完整地、清晰地表述的能力、与人协作能力等社会能力。
        2．角色扮演法
        工作过程中的检查和评价工作，组织教学时，老师扮演客户代表，学生以三人小组的形式分成若干组。小组成员作为开发团队，分别扮演技术支持工作人员和项目开发人员，进行工作成果交接和反馈表演。不同项目实施时，角色相应转换。确保每个人都参与了单片机硬件设计、编程、产品测试模拟岗位的工作。模拟真实工作过程，扮演相关角色，让学生切实感受工作人员的角色职责和心理状态，加深对工作角色的认识，进而完善自己。
        3．小组讨论法
        在工作过程中的决策和计划阶段，小组成员要讨论任务实施方案，并比较总结确定具体实施方案。小组讨论进行技术交流，锻炼学生的表达能力，在讨论中总结归纳出最佳问题解决方案。通过讨论，了解不同的解决方案，培养团队合作精神，提高工作效率和任务完成质量。
三、教学手段的改革：
        最初在进行单片机教学时，采用实验箱教学，学生只需要连接几根线，编几行程序，会看实验结果。现在我们提供开放的创新实验环境，真正让学生的动手能力和创新能力在实验室中得到充分的锻炼和提高。我们成立了单片机智能开发部，实验室配备学生创新所必需的工具和仪器，比如：制作电路板用的雕刻机或热转印机，打孔用的电钻，焊接用的烙铁，还有仿真器、编程器、示波器、万用表、信号发生器等。能够提供学生设计所需要的常用芯片和元器件。
        除了有这些现代教育技术、多媒体设备、网络设备，实验实训环境为教学环境提供物质保障。还有虚拟手段的运用，实验室的计算机装有各种单片机开发仿真软件。利用Keil－C、Proteus等仿真软件在没有硬件实施的情况下进行单片机应用系统的开发和设计。
        正是有了这些教学手段和教学条件，学生可以在实验室从电路原理图的设计，到简易电路板的制作；从流程图的分析，到单片机程序的编写；从最初的设计构想，到最终功能的实现。学生可以真正体验单片机开发的全过程，充分地保障了学生的创新能力。
四、课程考核：
        《单片机应用技术》是一门面向工程的实际应用专业课程，着力培养学生单片机硬件电路、控制程序设计与调试能力以及职业素养。为了提高学生的学习积极性，使学生的成绩与能力挂钩，考试与实际的应用开发相结合，设计考核方案：理论考核30%，平时成绩10%，项目实施60%。
        通过《单片机应用技术》的教学改革，激发学生学习的积极性，通过对项目的设计和制作，使学生熟悉了单片机开发的过程。既使学生掌握了技能，又培养了他们分析和解决问题的能力。开拓了学生的思路，培养了他们的创新能力，从而真正实现了高职教育的目的。

论单片机应用技术课程改革

我们的优势：