“课程融合教学法”在“单片机”教学中的研究

[摘  要] 针对电气类专科专业“C语言程序设计”和“电子技术基础”这两门课程与“单片机应用技术”这门课程教学内容脱节较大，教学环节衔接不紧密的现状，提出一种“课程融合教学法”，将“单片机应用技术”的内容提前融入“C语言程序设计”和“电子技术基础”课程中，使得学生学习积极性提高，单片机应用能力增强。

[关键词] C语言;电子技术;单片机;课程融合

“单片机应用技术”（以下简称“单片机”）是电气类专业的必修课程，学好这门课程对于提高专科类学生的专业应用能力，毕业后更好地就业至关重要。这门课程实践性非常强，既包括硬件电路分析也包括软件编程设计，同时单片机的理论知识也不可缺少。“C语言程序设计”（以下简称“C语言”）和“电子技术基础”（以下简称“电子技术”）是电气类专业的专业基础课程，这两门课程的学习效果直接关系到“单片机”课程的学习情况。本文针对电气自动化技术专科专业的学生，试图在“C语言”和“电子技术”课程中提前融入“单片机”的教学内容，制定一条有效的“课程融合教学法”，提高学生的“单片机”综合应用能力。

一、电气类专科“单片机”教学现状分析

笔者在以往的教学工作中发现，电气类专科学生学习基础普遍较差，大部分学生学习积极性不高。而目前的培养方案一般是将“单片机”放在大二上学期开设，将“C语言”和“电子技术”这两门课程放在大一下学期开设，这种课程安排本身没有问题。但是，学生在学习“C语言”与“电子技术”的时候与“单片机”脱节较大，学生在学习“C语言”时，课程主要介绍C语言的数据类型、控制语句、数组、指针、函数、结构体和文件等，过分注重语句、语法的细节，对如何分析和解决实际问题讲得不够，学生学习没有目的性也缺少兴趣，与专业应用结合的不紧密。同时，对于“电子技术”课程，在授课的整个过程当中，主要以理论授课为主，学生缺少实践动手的机会，即便有实验课程，也是对模电基本放大电路和数电逻辑电路的分析测量，专业应用性不强。以上原因导致了学生在学习“C语言”和“电子技术”时，不知道这两门课的具体用途，加之传统的讲授课堂枯燥无味，使得学生学习兴趣不高没有好好学习，最终在学习“单片机”的时候基本忘记了C语言的基本编程方法，遇到单片机外围电路时，也无法运用电子技术的知识灵活分析，“单片机”的学习效果不理想。因此，“单片机”课程教学改革势在必行。

二、“课程融合教学法”在“单片机”教学中的可行性分析

“单片机”教学效果差，主要原因在于“C语言”、“电子技术”与“单片机”教学过程的割裂。笔者针对这一问题，提出一条“课程融合教学法”，其方法在于将“单片机”的内容提前融入到“C语言”与“电子技术”课程中，使学生尽早了解单片机，学习单片机。

目前大多数高校都已采用C语言来讲授单片机程序设计，实际工业生产中也多用C语言来完成单片机项目的开发，单片机C语言程序设计不用考虑单片机的指令系统和硬件结构，避开了单片机最复杂的内容。“电子技术”课程主要讲述模电和数电的基础知识和典型应用，在课程中加入单片机经常使用的外围电路知识也符合課程要求。

笔者所在的学校具备C语言机房、电子技术实验室与单片机实验室，配备了多媒体设备、单片机试验箱、模电数电综合实验箱，同时学校设有实训中心，方便学生开展动手实践。

三、具体实施过程

具体实施过程主要包括教学内容的优化、实验室改建、分阶段实施教学计划。

1.教学内容的优化

（1）调整教学大纲

分别调整“C语言”、“电子技术”和“单片机”的教学大纲，选取合适的“单片机”教学内容添加到“C语言”和“电子技术”课程中，比如将单片机的结构功能、引脚、最小系统、LED流水灯电路、数码管电路等加入“电子技术”教学大纲，将keil软件的使用、流水灯实验、数码管实验等加入“C语言”教学大纲，“单片机”教学大纲删掉基础性知识和实验，加入应用性更强的实验项目。

（2）调整教学日历

笔者所在的学校“C语言”与“电子技术”均安排在大一下学期开设，必须调整这两门课程的教学日历，选取合适的时间讲述单片机的内容，比如要在两门课程的第一堂课引入单片机，提升学生的学习兴趣;要先在“电子技术”课程中讲述单片机基础知识和单片机实验用到的电路，再在“C语言”课程中编程完成这些电路所对应的单片机实验，做到硬件电路和软件编程无缝连接。

2.实验室改建

笔者所在的学校C语言机房、电子技术实验室与单片机实验室相互分离，没有联系。要实施“课程融合教学法”必须改变现有的实验室配置，比如在C语言机房安装单片机开发软件KeiluVision，并配备相应的单片机开发板，提供基本实验环境;电子技术实验室配备LED发光二极管、数码管、面包板、杜邦线等基本电子元件，可以让学生手动搭建单片机外围电路，完成简单的单片机实验。

3.分阶段实施教学计划

（1）引发兴趣阶段

在“C语言”和“电子技术”课程开课时，首先以实验展示的形式来介绍单片机的功能，比如LED流水灯实验和数码管显示实验等。重点在于强调完成这些实验需要学好C语言和电子技术的知识，从而增强学生学习这两门课程的目的性，提升学生的学习兴趣。

（2）教学主体阶段

按照调整后的教学大纲和教学日历实施教学计划。在“C语言”和“电子技术”课堂上观察学生的学习反应，做好问卷调查反馈，及时调整授课方案和内容。在讲授实验时，注意授课方法，要以学生为中心，老师只是引导，激发学生的创新性，注意师生互动和学生之间的互动，活跃实验课堂气氛;在“单片机”课堂上引导学生自主完成更为复杂的实验项目，提高单片机应用能力。

（3）教学考核阶段

教学考核分理论考核和实践考核。对于“C语言”课程，理论考核主要考核C语言基础知识的掌握，实践考核又可分为C语言编程部分和单片机C语言编程部分，均以实验效果作为考核依据。对于“电子技术”课程，理论考核主要考核电子技术基础知识，实践考核又可分为电子技术实验部分和搭建单片机外围电路实验部分，均以实验效果作为考核依据。对于“单片机”课程，理论考核主要考核单片机基础知识的掌握情况，实践考核要求学生自主完成项目式实验，以项目完成情况作为考核依据。

四、“课程融合教学法”的实践效果

笔者在经过几轮课程实践后，取得了以下效果：解决了“C语言”授课目的性不明确、专业应用结合不紧密的问题;解决了“电子技术”授课中学生只会对已有的实验进行分析测量，缺少灵活分析，缺少专业应用性的问题;学生的考核成绩普遍提高，单片机应用能力普遍增强，在各类电子产品设计大赛中取得了优异的成绩，学生的专业应用能力显著提高。

五、结束语

本文提出的“课程融合教学法”是笔者亲身教学经历的体会，该方法将“单片机”内容有机融合加入“C语言”和“电子技术”课程中，对于电气类专科学生起到一定的效果，但在实施过程中，还有很多问题需要优化，该方法只提供参考，还望其他同行多多指正！

参考文献：

[1]蒋宏伟.“C语言”与“单片机”课程整合教学法探讨与实施[J].新课程学习，2015，（8）：53.

[2]陈景波，陈飞，李智超.“C语言”课程中融入“单片机”内容的教学研究[J].中国电力教育，2013，（26）：71.

[3]张震宇，周克宁，何致远.单片机与电子技术课程实践教学模式探索[N].浙江科技学院学报，2012年第24卷第4期.

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作者简介：李坤峰（1989.6～），性别：男，民族：汉族，籍贯：山东省潍坊市，单位：潍坊理工学院，职称：助教，学历：2016届硕士，研究方向：机械工程。

详细地址：山东省潍坊市青州市潍坊理工学院， 邮编：262500， 联系电话：15753620636 /15763669317