电子类专业单片机课程教学改革*

章华幸　章云　周臻（浙江农林大学 信息工程学院，浙江 临安 311300）

电子类专业单片机课程教学改革*

章华幸章云周臻
（浙江农林大学 信息工程学院，浙江 临安 311300）

针对当前单片机教学中学生难学、教师难教的问题，在分析该现状的基础上，提出了重视课前预习、加强课堂训练、完善课后作业三个步骤的教学改革方法，并从具体的实施方案和考核措施进行论述。

单片机；教学改革；考核

引言

近几年，高校毕业生人数屡创新高，毕业生的就业压力很大，而另一方面企业又招不到合适的人才。有些专业就业面可能比较狭窄，就业率不高完全可以理解；但有些就业面广泛的专业，例如电子、计算机等专业，随着社会的发展，以及电子设备和信息技术融入到生活的各个方面，其就业面越来越广、就业途径越来越多，居然也存在不小的就业压力，这就比较难以理解。究其原因，并非市场上供大于求，而是学生所学的专业知识还不够扎实。

以电子类专业的核心课程来说，单片机原理是一门最主要的课程之一，可以说，只要该门课程学精、学专，就业应当不成太大问题。但这门课程在教学过程中常常存在学生难学、教师难教的现象。单片机是一门综合性较高、实践性很强的课程，以电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、汇编语言、数据结构等为先修课程，这些课程的基础很大程度上决定了单片机课程学习的难易程度；同时它又是实践性很强的课程，若不是在实践中学习，则必定会事倍功半。当前该门课程教学中遇到的难题，主要原因在于两个方面：一是学生的先修课程功底较弱；二是教学偏向于理论使得学生实践的机会不多甚至几乎没有。这就导致了难学、难教的情况。通过对理论课堂和实验课堂的改革，可以改变这一情况。

一、理论课堂改革

大多数高校开设的单片机课程，理论学时的安排往往比较多，是比较主要的部分。如果只是照本宣科，或者纯理论性的教学，课堂就不会生动，而且往往会挫伤学生的学习积极性，久之会令人觉得枯燥无味。为改变这种困境，下面从三个方面设计理论课堂的教学改革。

（一）课前的预习

根据以往的教学经历来看，很多学生并不注意课前的预备，上课时就带一本教科书，对当堂要讲授的课程内容基本上一无所知，更谈不上提出问题、解决问题、探究式研讨了，这一方面使学生变得更趋向于被动接受而很难主动学习，另一方面也使教师觉得因没有引起学生的共鸣而乏味，久而久之，就变成了我教我的你学你的。所以学生课前的预备是重要的一步，是师生互动的前提。当然，预备的目的是让学生有个初步的了解、初步的印象和初步的思考，还不要求达到深入的目的，可以采用仿真的方式来实现［1］，程序设计可以选择汇编语言或Keil C51软件。图1是仿真软件Protues的环境。

图1　仿真软件Protues的环境

具体做法是：教师按照教学大纲、教学日历，将下一次课的内容提前一周告诉学生，要求学生按照要求做出仿真测试，仿真成功即可，在下次课的前一天以邮件形式发给教师，计入成绩考核中。例如讲到定时器时，让学生事先仿真流水灯电路、或者输出方波等，这样学生会对课程内容有第一印象，与教师讲课内容的衔接就会相对轻松，也容易产生兴趣。

（二）课堂的实行

经过课前的预备之后，学生对课程的内容有了一定的认识，但毕竟不深，而且仿真的内容还不能完全代替实物，因为具体调试过程中还存在硬件和软件的问题，例如电路结构和算法等，需要在实际的电路板上进一步的调试，以达到深入理解并举一反三的效果。因此在课堂上可以实行“做中学、学中作”［2］。理论课堂上，每人自行购买一块单片机学习板，如图2所示。

图2　单片机学习板

教师课堂上讲授原理、应用和注意事项，并演示实物给学生观看。然后学生在自己的电路板上先模仿老师的步骤，有问题的可与老师和同学交流，模仿成功之后，发挥所学内容，加上扩展模块，改进或者创新教师的演示思路，提出一些其他的应用。为了促进学生认识整个知识体系，并能触类旁通，自行探索相近或相关的知识，需要把单片机的知识按照几块来划分，以便引导学生自行探索，这样还能够弥补基础薄弱的部分。

（三）课后作业设计

课后作业是检验学习成效和发挥学生创造力的重要环节。很多不重视作业者或者应付型完成作业者，往往难以掌握课堂的精髓。作业的设计不宜局限于课后的习题，很多习题充其量只是知识简单的验证。课后的作业由于是在课外完成，所以与课堂知识相比，需要在难度、广度和深度方面有所延伸，提供发挥的空间。例如，按照知识体系的划分，针对其中某个知识点，提供一个应用实例，让学生设计几个类似的应用例子，给出相关的参数和应用场合，分析其优缺点并指出改进的空间。经过这种训练，学生对这个知识点会有一个全面的了解，扩展了视野，同时还能在分析对比的基础上提出自己的设计和看法，有助于培养批判性思维。

二、实验课堂改革

理论课堂的教学改革需要实验课堂改革加以配合。单片机的实验课目前大多采用实验箱。实验箱有连线简单、使用方便的优点，但作为单片机课程的实验手段，其缺点比较突出：学生的工作几乎变成编程工作，固定的模块不利于设计的发挥，只能按照实验箱提供的电路做一些验证工作。所以实验课堂的改革需要突破这个框架。可以针对具体的知识点，由学生制作电路板实物，完成焊接和调试。考虑到实验课时问题，应当适当地合并课时。电路的设计不宜过于复杂，主要针对课堂所学的知识点，也就是点到为止。这一过程虽然简单，但学生能够通过自行设计、实物制作、元器件焊接、调试等，既加深了印象又培养了动手能力，也提高了兴趣。

三、考核方法

以上提出的教学改革的方法，需要有相应的考核方法做保障。考核的原则是重视过程，同时也参考结果。其中最重要的是杜绝抄袭，发现抄袭和被抄袭的，两者均为0分。为杜绝抄袭，源头上的把握非常重要，就是尽可能多地提供作业或实验的参考例子，例如对A/D转换这个知识点，每个学生的课后作业要尽量分开，比如可以选8、10、12位的A/D转换芯片，通信方式可为串行、并行，其他的内容也区别开来，这样就很难抄袭。总评成绩由期末和平时构成：期末成绩主要以试卷形式考试，占20%，平时成绩主要由课前预习10%、课堂成绩20%、作业成绩20%和实验成绩25%及其他5%组成。有些比例也可灵活调配。

四、结束语

教学是一个互动的过程。对于电子类专业单片机课程教学中存在的问题，文章提出了理论和实验课堂教学改革的方法：重视课前的预习为课程的进入打好基础，课堂上结合电路板实物边学边做以加深对知识点的理解，课后作业的环节使知识体系得以完善，实验课以实物制作代替实验箱为学生提供更大的发挥余地，最后通过合理的成绩评价办法来保障教改的实施成效。

［1］岳红.项目教学法及Proteus仿真在单片机教学中的应用［J］.职业技术教育，2011（35）.

［2］陈桂友，张姣，王平，等.基于BOPPPS和LBD的单片机教学研究［J］.电气电子教学学报，2015（05）.

［3］尤晓萍，林育兹.基于创新实践的单片机教学方法探索［J］.教育教学论坛，2015（01）.

［4］贾萍，丁向荣，胡美兰.“教、学、做”一体化单片机教学实验平台的设计与应用［J］.实验技术与管理，2012（06）.

As for the fact that it is difficult for students to learn microcontroller and hard for teachersto teach microcontroller currently.The paper，based on analysis of this situation，proposes a three-step method of teaching reform including paying attention to preview before class and strengthening training in class and perfecting home原work after class，then discusses particularly how to carry out the program and examine.

microcontroller；teaching reform；examination

G642

A

2096-000X（2016）17-0146-02

浙江农林大学教学改革项目（NO：ZY1305、YB1348）

章华幸（1976-），男，浙江苍南，硕士，讲师，研究方向：检测、自动控制。