高职院校单片机课程教学改革探讨

【摘要】随着技术进步，现有单片机课程学习不完全符合技术技能型人才培养的要求，存在着课程改革创新的必要。笔者从教学目标设定、教学内容设置、考核评价等方面对高职单片机课程教学改革进行了初步探讨。

【关键词】高职院校 单片机 教学改革

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）10-0240-01

随着微电子技术的日益进步，单片机产品日益繁多，应用领域越发广泛，成为电子信息系统中重要的控制单元。因此，单片机课程教学成为高职教育教学体系中的重要环节，对拓展学生专业视野，提高学生就业层次，起到了积极有效的推动作用。但是从教学过程的反馈情况分析，现在的单片机课程教学还主要存在着以下一些问题，学生对单片机系统认识不清、重点不明从而产生学习动力消减的情况；过于强调单片机软件编程而忽略硬件外围电路学习的情况；教学内容与行业新技术发展脱节的情况。这说明我们目前所使用的教材、教学方法乃至目前的单片机课程体系还不完全符合单片机自身技术特点，不完全符合技术技能型人才培养的要求，存在着课程改革创新的必要[1]-[4]。

一、需明确教学目标

我们知道单片机课程的教学目标必须要紧紧围绕高职院校人才培养目标来确立，必须紧紧围绕由于行业发展而引起的人才需求变化而变化。在当前情况下，高职院校单片机课程教学的目标就是让学生通过单片机课程的学习掌握单片机应用系统的软硬件设计、调试的基本知识，具备自主开发单片机最小系统、协助开发一定复杂程度应用系统的基本能力；在实际工作岗位上，在研发工程师的指导下，快速掌握新型单片机应用，具有一定程度的系统分析能力，能够按照工程要求完成中等规模单片机应用系统设计。

教学目标的确定不仅仅是为教师在日常单片机课程教学活动中提供正确指引，使得教师教学思路清晰，课程内容编排合理，教学方法使用得当。而且是让学生们明白通过学习单片机技术他们能干什么以及怎么干，明晰他们毕业以后的工作定位。

二、合理编排教学模块、创新教学方法

以往单片机课程的教学内容都是“三段论”，第一部分是单片机内部结构，然后是指令和编程，最后是具体端口应用。内容体系虽然脉络清晰，结构严谨，但是在高职院校教学中却出现种种问题。在前期学习过程中过多理论抽象知识让学生觉得枯燥无味，不知所学有何用处，等到学习具体应用阶段时，早已兴趣全无、畏难而退，导致了“教师难教、学生难学”局面的出现。单片机课程的教学已经不再是简单的教师按照书本讲解，学生做些验证性实验这样的、简单的事情。现在的课程教学除了需要考虑高职高专教育特点、各专业的培养要求、社会需求情况等多方面因素外，还要考虑到单片机课程教学的前后关联以及学生的学习兴趣、接受能力合理编排教学内容。灵活运用多种教学方法和手段激发和保持学生学习的积极性，提高教学效果。

在教学内容的编排上要充分考虑单片机实践性要求强的特点，将学习内容整合为若干个模块，将这些模块转换成实践教学项目，整理出每个项目所需的硬件模块、指令系统、程序编制等知识点。具体说来就是将单片机运用的重点部分：中断系统、并行输入输出口应用、串行通信口应用、存储模块扩展、定时计数器应用等内容结合相关联的存储器配置、寻址方式、指令系统等基础内容各自独立成章。同时在实际的教学过程中利用自主开发的多媒体课件、样板教具以及相关应用软件（keil、proteus、medwin等）等各种教学手段将当前需要讲解的项目内容逐一细化讲解，需要注意的是这些内容的讲解应该在实验室内进行，这样学生就可以在这些知识点的讲解过程中实际动手来试验教师所讲的内容，有问题可以得到实时的解答，实现真正意义上的交互式学习。当每个基础项目讲解完成以后，即安排进行针对该基础项目而进行拓展的和生产实际联系紧密的综合应用项目，如红外遥控、电机控制、信号采集、超声测距以及LCD液晶显示、键盘控制等。让学生在教师的指导下自己动手制作用户板，焊接器件，调试程序，以实现相关项目要求。在综合应用项目选题的过程中要注意各个专业学生以后的就业方向，电气自动化专业的选题偏重于单片机接口的应用和各种控制功能的实现，电子信息工程专业则偏重于弱电信号的采集、传输和处理功能的实现。在课程的最后阶段，专门介绍目前常用的单片机型号以及它们的使用，让学生亲眼看看，亲自动手试试这些单片机，了解当前行业发展的主流。通过这些安排，把书本上深奥枯燥的理论知识变成物化显示的实际操作项目，让学生易于学习、易于理解。对学有余力的学生，还可以依托学校的创新实验室，将他们自己设计好的各个模块拼装成一个整体（例如简易轮式机器人），这样可以给学生以强烈的感官冲击，激发学生极大的学习兴趣，为以后学生从事这方面的研发工作打下基础。

三、考核方式多样、客观评价

作为检验学生学习效果的考核方式，我们应该改变传统的单一的以期末闭卷理论考核而应采用更科学的考核形式，准确而又公正地评价学生。既然单片机技术具有实践性强的特点，那么在单片机课程的考核中强记硬背的成分要剔除，注重单片机内容理解和应用的成分要加强。

因此我认为对于课程考核可以分为三部分，较为合适：一是试卷考核，卷面以程序分析、常见硬件故障分析、硬件设计、程序设计为主，主要是要考核学生的单片机应用设计水平。在试卷上还提供常用指令列表和常用器件列表，这是因为单片机以“用”为主，在现实设计中工程师们也常常参考单片机书籍，学生们能够正确合理的使用这些指令即可，并不需要也没必要将单片机的指令都要牢记，当然最为常用的指令还是需要理解记忆的。二是操作考核，这部分考核是根据学生完成课程项目要求的情况来进行，除了需要提供在规定时间内需要完成的硬件电路，还需要提供完整的项目报告和程序代码，以确保给每个学生客观公正的评价。三是创新点考核，为了激发学生的单片机学习热情，提高学生的单片机设计水平，组织相关单片机兴趣小组，开展相关课外活动，参加学校、省、国家的大学生电子设计竞赛，或是参与一些教师主持的有关项目，针对这些活动中制作的作品同样予以认可，按照操作考核的程序进行评价，考核结果计入单片机课程考核中。

四、总结

现代单片机技术的发展和应用，迫使我们不能依靠传统常规的模式教学，必须将高职院校的单片机课程教学进行改革，将培养学生实际运用单片机的能力放在首位，以学生为主体，根据行业形势的发展进行单片机课程的教学。只有这样才能培养出符合行业要求、社会需要的合格的高素质技术技能型人才，切实提高人才培养质量。

参考文献：

[1]卢旭锦. 项目教学法在高职单片机教学中的应用. 中国电力教育，2008年22期，41页-42页。

[2]王娟，王丽. 模块化教学法在高职单片机教学中的应用. 黑龙江教育，2015年3期，29页-31页。

[3]辛玉玲. 电类专业单片机课程教学改革与实践. 哈尔滨职业技术学院学报，2011年6期，7页-8页。

[4]龚益民. 《单片机原理及应用》教学改革与实践. 内江科技，2007年5期，119页-120页。

作者简介：

叶云飞（1982年8月—），江苏响水人，南京铁道职业技术学院，讲师。研究方向：高职教育理论研究。