应用型大学“单片机课程设计”教学改革的探讨

李小武



应用型大学“单片机课程设计”教学改革的探讨

李小武

（湖南科技学院 电子与信息工程学院，湖南 永州 425199）

“单片机课程设计”课程旨在培养工科学生综合应用所学知识进行设计开发的能力，对于培养实践能力起到举足轻重的作用，文章在分析了单片机教学中存在的不足如：前期课程设计不合理，开设内容陈旧等现状，提出了课程设计改革的具体思路和措施，取得了一定的成绩.

单片机；电子设计大赛；实践能力；考核标准

一　引　言

随着科技日新月异，单片机技术的应用也越来越广泛，如物联网，智能家电，智能仪表，机电一体化等领域，特别是近几年的智能手机的发展，把单片机技术发挥得淋漓尽致。这对应用型大学的“单片机课程”教学提出了更高的要求。“单片机课程设计”课程旨在培养工科学生综合应用所学知识进行设计开发的能力，对于培养实践能力起到举足轻重的作用。[1]如何培养出适应市场需要的单片机技术人员成为了很多应用型大学迫在眉睫要解决的课题，单片机课程设计是单片机理论课后一个非常重要的实践环节，它将单片机、C语言程序设计、数字电路等理论知识在实践环节中综合应用，即理论与实践结合达到培养学生单片机开发设计的能力。[2]

二　单片机教学中存在的不足

（一）前期课程时间安排不合理

在学习单片机前应开设C语言程序设计、数字电路、计算机基础等相关课程，但是一些学校将数字电路与单片机在大三同一学期开设，很多学生根本不理解数字逻辑电路的原理，在设计搭建电路时存在很多问题，同时C语言程序设计一般开设在大一第一个学期，很多同学在单片机编程时很不熟练，基本内容都已忘记，甚至程序流程图都已忘记，这样由于前期课程时间安排不合理导致学生单片机课设时显得很吃力。[3]

（二）设计题目内容陈旧、单一

随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡，嵌入式系统应用越来越广泛，但是单片机课程设计题目都还是采用8位单片机，而且综合性的题目很少，目前开设的如十字路口交通灯的设计，学生做了这些设计后还是不能适用嵌入式系统的设计和开发。[4]

（三）学生在课设中“单打独斗”，没有团队合作意识

单片机设计和开发包括硬件设计和软件设计，很多小组成员都是“单打独斗”，一人挑大梁，既要做硬件设计也要做软件设计，同时还要测试，团队间缺乏交流更不要说合作了，而工作中设计和开发都是很大型的课题，一个人在一定时间内是无法完成所有内容的，所以需要团队间的协调合作。[5]

三　单片机课程设计中教学改革的具体措施

（一）课程设计开设时间安排

在学习单片机课程前应先学习计算机基础，如数制、位、电平、字节等知识。同时学习C语言基础，精通程序设计相当于掌握了单片机80%的知识，无论8位还是32位都采用C语言进行程序设计，另外PROTEL课程是电路设计课程，其电路设计技术在单片机设计中也会用到，综上所述，在开设“单片机课程设计”前应先开设C语言、计算机基础、数字电路、PROTEL等课程，这样可以提高学生的课程设计效率，起到事半功倍的效果。

单片机理论课程教学一般安排在第5学期，单片机课程设计可以安排在紧接着的第6学期，这样在第5学期中单片机基础理论已基本掌握，同时也掌握了Proteus的ISIS程序，能过利用它进行仿真实验，另外在第5学期中学习了keil uvision4，其提供了一个强大的仿真功能调试器，基于这些工具的引入，使第6学期中开设的“单片机课程设计”直观生动，把抽象的理论知识直观生动的展现在学生的面前，同时通过这些仿真工具可以开设多样丰富的设计题目，有利于培养学生的学习单片机设计的学习兴趣和创新实践能力。所以单片机课程设计应开设在单片机理论课的下一个学期。

（二）基于电子设计竞赛项目开设课程设计

电子设计大赛是面向大学生的群众性科教活动，其目的是推进高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革，在单片机课程设计选题中可以选择历年难度中等的选题，因为电子设计题目集中了之前所学的专业知识，如AD转换、DA转换模块、单片机、数码管等模块，设计中采用学生为主体，教师为辅完成所选课题，学生综合之前所学的数字电路、单片机等知识通过论证、硬件设计、软件设计、仿真、调试完成项目，学生通过项目设计开发可以培养其综合应用知识、团队协作等能力。

（三）优化成绩评定准则

课程考核标准是教学效果度量的重要方式[5]，不同的考核方式对学生的学习主动性有较大的影响。基于单片机课程设计的实践性、应用性等特点，其评定成绩准则应作出相应调整来真实反映学生的学习效果，其考核中应强化单片机开发所占的比重，如何公正客观地评定学生所完成的“单片机课程设计”的项目是课程设计中一个很关键的环节，制定合理可以促进学生的学习积极性，各项分值分布如下：单片机软件设计、硬件设计等实践能力考核为40分，答辩为20分，课程设计报告为20分，出勤为20分，这样既能充分体现实践动手能力在单片机课程设计中的重要性，同时也能调动学生的学习积极性。

[1]李廉水.实验室是建设一流大学的基础[J].实验室研究与探索,2008,(7):1-4.

[2]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3):1-6.

[3]刘军良,刘冬明.高职院校创新实践平台的建设浅谈[J].实验科学与技术,2008,(10):132-133.

[4]马宝山,刘剑桥,等.单片机应用课程设计教学改革探讨[J].实验科学与技术,2015,(2):103-104.

[5]肖伸平,凌云,等.单片机应用技术课程实践化教学改革的探索[J].实验技术与管理,2006,(12):104-106.

（责任编校：宫彦军）

G642.0

A

1673-2219（2017）08-0116-01

2017－01－20

湖南科技学院教学改革研究项目（项目编号XKYJ2013012）；湖南科技学院重点学科建设项目资助(电路与系统)。

李小武（1979－），男，湖南邵阳人，湖南科技学院教师，硕士，主要从事嵌入式系统的开发与设计。