高职单片机教学改革的探讨

何 玲，雷亚莉，王平均

（海南软件职业技术学院电子工程系，海南 琼海 571400）

单片机应用技术是现代电子设计的核心技术，学习单片机知识就是要将单片机应用到电子产品中，以单片机为控制核心实现电子系统所需实现的功能。单片机的应用能力很大程度上决定了电子类专业学生电子设计与电子应用的水平与能力，尤其是高职学生更是如此。但是，单片机这门课程实践性强、综合性强，内容抽象，学起来不易理解，讲起来枯燥乏味，教与学都遇到了很大的困难。为此，针对单片机课程的实际教学中存在的一些问题，论文提出多种形式的教学改革方法，为提高教学效果做一些探讨。

一、单片机教学中存在的问题

1.章节间的联系脱节

传统的单片机教学均是以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件结构，然后是指令和软件编程，最后是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用。即先基础后应用的教学模式。但是，笔者在实际教学中发现，在强调章节学习的同时会使整体体系肢解，学生学习每一章节后，融会贯通的理解能力差，出现学习指令不会使用，学习硬件不会扩展的现象。

2.教学与实验脱节

在单片机教学中，课堂理论教学的学时大大多于实验教学的学时，而且实验教学一般在汇编指令系统讲完之后才开始进行，理论学习和实验进行的时间不对应。而且，一般单片机实验箱由于是成品，学生很难参与到其中的细节设计中去，实验中只需要连几根线，完成教师规定的实验就可以了，学生的动手能力很难得到训练与提高，使得教学与学生解决实际问题的能力脱节。

3.软硬件学习脱节

在单片机教学中，教学内容过于重视汇编语言的理论学习，使得软件与硬件学习相脱节。汇编语言的学习和机器硬件密切相关，其程序涉及到存储器、寄存器、状态标志等，学生在学习汇编语言的过程中会感到难阅读、难理解、难编程，容易感觉枯燥乏味，没有学习的激情，因此应将汇编语言学习与使用结合。

二、基于多种形式的教学改革

1.该课程的教学模式为“教、学、做”一体化的教学模式

在教学过程中，坚持“教、学、做”一体化的教学模式，教师是工作过程的主导，学生是工作过程的主体。因此，学是首要因素。以项目为载体的情境化教学设计引导学生以做中学、学中做的方式，在完成典型工作任务的过程中自主地完成学习过程。校内电子产品制作实训室和应用电子技术专业仿真实训室为项目的实施提供了典型的软硬件工作环境，学生在高度仿真的环境中边学边做，在开发平台上完成经过设计的典型的工作项目。同时，实训室建有高效的网络环境，学生能够通过互联网搜集资料，为学生自主学习提供便利条件。

2.灵活运用多种恰当的教学方法，有效调动学生积极参与学习，促进学生积极思考

现代教育改革的核心是使学生变被动型学习为投入型学习，让他们在真实的环境中学习和接受挑战性的学习任务。

考虑高职教育本身的教育规律以及学生的学习基础，任何单一的教学方法都难以达到好的教学效果。为此，该课程以工学结合为切入点，在教学过程中采取了以工作过程为导向的学习过程，综合运用基于工作过程的项目引导教学法、任务驱动法、案例分析法、分组讨论法、角色扮演法等教学方法开展教学。整个课程教学方法灵活运用，根据内容需要选择教学方法，各种教学方法交错使用、互相融合。

（1）启发式教学法

教学中注意启发式，杜绝注入式。授课时，注意充分与学生进行交流：学生跟着老师的思路走（循序渐进，接受知识），老师跟着学生的表情走（察言观色，掌握学生听懂/接受的程度）。启发引导以老师为导向，锻炼学生独立思考、解决问题的能力。这是一种较高级的学习方法，能够让学生摆脱被动式的学习，启发学生自主创新的精神，也正是教育改革所要达到的真正目的。

（2）任务驱动教学法

以工作任务单和计划、实施、评价工作单为引导，通过学习完成工作所需的知识及完成工作任务，教学任务由师生共同完成。教学地点由传统的先课堂后实验室的模式改为课堂、实验、实训室一体化模式，学习过程在仿真的工厂实训环境中进行，学生可以更多地在学习、实验、实训中将知识转化为技能，实现与企业岗位的零过渡。

（3）项目小组教学法

将学生4～5人分为一组，部分教学内容采用学生分组讨论、互相评判，以小组为单位进行课程的讲授，其他同学进行补充的教学方式。引导学生积极思考、乐于实践。在课外、开放实训室，小组共同讨论解决问题，提出方案，共同完成项目。要求学生不断学习、自我完善，构建学习型项目小组团队。

（4）角色扮演教学法

教学采用“项目小组”+“角色扮演”的方式进行。该课程所采用的项目均来自于企业，上学即上班，实训基地的教学采用完全企业化的管理方式，通过“六大转换”让学员逐渐适应企业员工的角色：教师转换为项目经理，教材转换为实际项目，上课转换为做项目，考试转换为项目评测，教务转换为企业管理，教学监督转换为质量控制。这种角色的转换与扮演为学生适应企业工作环境、毕业后求职、就业打下了坚实的基础。

3.教学手段的改革

（1）在教学中采用先进的多媒体教学手段，表现方式上体现了多元化的现代教育技术方法与手段，充分利用现代化教学设备，编写全部多媒体教学课件，实物模型及现场教学等多种手段科学组合，使教学形象、生动、直观，学生易于接受，计算机辅助教学的形象化特点和生动性、趣味性也大大激发了学生主动学习的积极性，加深了对所学内容的理解，从而提高了整体教学质量和水平。现代教育技术在该课程的教学中发挥了很大作用。

（2）采取教学做一体化教学模式，建立教学做一体化实验室。理论教学、现场教学、实验实训、课堂讨论、综合实践训练等教学手段相结合，形象直观，激发了学生的学习兴趣。

（3）充分利用网络教学手段

建立精品课程，提供丰富的教学资料，包括电子教案、教学录像、习题讲解、设计案例、网络答疑等，对资料及时更新。通过网络，还能提供有趣的制作资料供学生下载，使学生在课余时间可以根据兴趣自主学习，丰富了教学手段。

（4）改革考核办法

该课程的考核采取过程性考核方法，每做一个项目即给学生当场打分，其内容包括任务分析10%、任务设计20%、程序编写30%、实物制作30%、创新设计占10%。除了考核学生对基础知识的理解程度外，还要考核学生对所学知识的灵活应用能力。通过全方位的考核，调动了学生的学习积极性，能更好、更客观地反映学生运用知识的能力。

4.在教学过程和实验中引用Proteus与Keil C

Proteus软件为开发和学习者在单片机硬件上提供设计平台，在该平台上绘制出正确的硬件电路图，并在Keil C软件上进行针对性的编程和软件仿真。再把二者在计算机上结合使用，达到完美的单片机模拟开发全过程。

（1）Proteus与Keil C的静态结合仿真

静态结合仿真就是把Keil C软件下生成的HEX文件，嵌入Proteus软件进行软硬件模拟仿真。静态结合仿真优点是简单方便；缺点是HEX文件嵌入Proteus软件后，只能在Proteus软件下仿真，不能在Keil C软件动态观察。

（2）Proteus与Keil C的动态结合仿真

动态结合仿真就是利用Proteus软件支持第三方的软件编译和调试环境的特点，把Proteus软件和Keil C软件动态连接，实现二者的动态实时仿真。动态结合仿真优点是可以实现在Keil C软件动态仿真，在Proteus软件实时观察结果；缺点是Proteus软件和Keil C软件设置相对比较繁琐。

实践证明，实现单片机课程教学向多种教学模式发展，通过理论与实践、教与学互动，提高了学生的学习热情，开拓了学生思维，调动学生学习的主观能动性，活跃学习气氛，大大提高了教学效果,收效显著。

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