探析面向实践项目的“单片机原理及应用”课程设计改革

南宁市第一职业技术学校 黄冬梅

如今单片机技术已在各个领域中广泛应用，随着技术的发展不断完善，单片机的应用系统是一个具有划时代意义的技术。“单片机的相关原理和应用”课程设计的目的在于巩固理论知识，使理论与实践相结合，有效指导实践。通过对课程的学习，学生有效地掌握了单片机系统的设计与研发的方法和步骤，培养学生独立的设计与研究能力，提高学生在专业知识的指导下的应用、分析、实践和创新能力，对培养优秀的应用型自动化人才意义重大。

一、传统教学中存在的问题

“单片机的原理以及应用”这门课程存在以下四方面问题：

问题一，内容多课时少，语言指令多公式少，实践指导性差。因此，在课程学习之后，部分学生不能很好地掌握学习内容，不知道怎样着手进行课程设计，学习主观能动性极差。问题二，课程设计的进度、要求、题目、考核方式都没有相应规范，缺乏系统化，无章可循，造成教师指导设置题目难易不等，成绩的评价尺度不同，导致学生学习缺乏积极性。问题三，该课程与一些其他课程知识相交叉，如数字电子技术、电子仿真技术等，课程之间的相关性、连续性较强，单片机应用的课程没有做到相关教学资料的整合。问题四，传统教学形式呆板、僵硬，很难满足现在学生越来越多的活跃思维和好奇心，不能激发学生的学习兴趣。

二、研究内容及改革举措

1.建立课程设计项目库。从课程的实用性、可操性、工作量等因素进行考虑，并且兼顾科学、新颖、创新等原则建立课程项目库。项目库的选题要根据不同专业的基本特点，针对不同专业研究的实质性问题进行差异化设置。例如，内蒙古农业大学，“单片机的相关原理及应用”的课程设计中部分题目是为了专门解决其他科目的问题设置的，经过教学实际的检验，学生的学习兴趣提高了，学生系统分析解决实际问题的能力也有所增加，并且与相关科目结合，带动了其他科目共同发展。项目库可以建立相关的样板项目，主要面对的是基础较差的学生。

2.学生自主选题。在课程项目库的基础上，课程组可以在课程开始前将本次课程教师的姓名、联系方式公布出来，同时公布每位教师指导项目的设计要求，学生可以根据项目难易、工作量等，一人或者两人一题，根据自己的专业特点、喜好及掌握程度自主选择教师及题目。如果觉得题目不适合自己，也可以和教师协商后自主拟题。这样大大加强了学生的学习自主性，增加了学生对学习的兴趣。

3.规范教学组织过程。课程组对课程设计要有规范化要求，制定课程设计计划，介绍单片机常用的电路设计方法，阐述单片机应用方法的一般设计步骤。教师在课程设计时要有相关电路的原理和程序设计讲解，也可以进行调研和参观，使学生充分理解设计要求。学生确认设计方案，经教师审核合格后可以进入实验室尝试连接和调试。学生整理形成设计报告，对原理图、电路图、软件流程图、程序、调试方法和过程的相关数据进行阐释。学生在设计后要进行答辩，答辩过程包括自述、现场操作、教师提问、解答几个环节，通过答辩，教师可以直观评价学生对相关理论的掌握程度，综合评价学生的实际应用能力及应变能力，对设计不完善的地方给予指导建议，给学生提供创新的空间。

4.科学评定成绩。课程组对于学生的成绩评定要科学严谨。学生成绩主要包括以下几个方面：设计和图纸的完成情况、系统性能和调试的分析、现场答辩的表现状况。每一部分考核的具体要求及方法使学科的评分体系具备科学性、公平性、合理性、严谨性。要在评分体系中加入学生自评环节，通过自评过程可以使学生认识到在学习中的不足，帮助他们正确认识自己的能力。

5.规范实验管理，建立工作日志制度。开放实验室，学生在指导教师的指导下进行调试。实验室要有专门的值班教师负责对每天学生使用实验室的情况，如工作进度、疑惑和困难以及后续工作进行指导，并进行记录，形成工作日志。

6.利用网络平台进行远程交互式学习。课程组要将课程的相关资料上传到学校网络教学平台，建立项目库，支持学生给项目库加题。在教师审核批准后，学生的题目可以纳入项目库。在网络上建立相关素材库，方便学生在设计项目时自主查找和借鉴相关资料。在网络上建立教学反馈体系，教师与学生通过电子邮件等方式进行实时沟通，对学生的设计进程要实时或定期了解，解答学生在设计过程中出现的问题。同学之间也可以利用网络互相交流，吸取经验，取长补短。

课题组对“单片机的相关原理和应用”课程的设计改革满足了课程的基本要求。依据现有设备，借助网络技术的手段，注重与其他科目综合，得到了一种兼具科学性、严谨性、可行性、生动性的课程设计方法。教学中，学生真正成为主体，发挥了学生在学习中的主观能动性，激发了学生的兴趣和热情，发挥了学生的创新意识和能力，提高了学生对具体工程问题的分析和解决能力，符合现代高等教学改革要求。

[1]饶中洋，冯春媛.应用型本科电子信息工程专业课程设计改革[J].中国科技信息，2013

[2]邹旭东，王丰元.汽车设计课程及课程设计改革方案的设计与实践[J].教育教学论坛，2013

[3]吴 晅，高靖芳，何丽娟，王丽芳.建构主义学习理论下工科专业课程设计改革[J].中国冶金教育，2012