单片机课程立体辅学教学研究

苏智华,李 敏,刘 颖

（西安欧亚学院，西安，710065）

单片机课程立体辅学教学研究

苏智华,李 敏,刘 颖

（西安欧亚学院，西安，710065）

本文针对单片机课程教学中存在的问题，提出了单片机课程立体辅学教学新模式的思路。将单片机课上教学扩展到课外，实施基于项目式教学的教学理念，以学生为中心的CTE教学模式，构建由网上教学资源、模块化开发、立体辅学教材组成的项目教学，对单片机教学内容、教学方法等进行改革与探索。

单片机；模块化；CTE

1 单片机实验教学主要问题

目前几乎所有工科院校都开设了单片机课程，并且其教学已在高校中设置十余年。但是，单片机课程实验教学质量、效果并不理想。原因主要表现为以下几个方面：

（1）教学模式单一

目前单片机实验课多采用在实验室并利用实验箱进行单片机实验教学的方式。学生按照实验指导书给出的接线图、实验方法和步骤连线，并输入给出的程序代码，在实验教学系统特定环境下进行汇编、链接及运行程序，在实验箱上观察结果。实验内容以演示、验证项目为主，实验功能固定。虽然这种实验教学的目的和方法在一定程度上可以让学生尽快地熟悉和进入单片机这个领域，但是不利于进一步培养学生的创新能力以及激发学生的学习兴趣和主动实践积极性。

（2）教学条件限制

因单片机课程原理性内容太多、实验教学时数有限，课堂教学仅教会学生单片机的开发流程，而课程又特别强调工程实践应用。若需更系统地深入地对单片机进行开发利用，则必须具备相应的平台做支撑，同时满足随时随地完成实验、携带方便等特点。而目前，学校实验室还不完全具备这方面条件，难以达到工程实践应用的目的。

2 单片机模块化开发板

单片机实验教学要求涵盖单片机基本原理及结构，内容全面。为配合单片机教学方式改革，单片机实验不固定在实验室的实验系统上完成，而完全由学生自行开发设计属于自己的单片机模块化开发板。模块化开发板采用核心模块和扩展模块两种形式。核心模块设计宗旨为低价格、体积小巧、便于携带，通过USB接口供电，可独立使用，方便每个学生使用，解决实验室的延伸及辐射问题。通过单片机核心模块的学习，学生对单片机的基本原理、结构，以及编程深入掌握。扩展模块设

计不固定设定，可根据教学要求灵活设计。学生也可根据自己的学习爱好来设计扩展模块，如数码管显示模块、键盘模块、通信模块、时钟模块、LCD液晶显示模块等。通过扩展模块的学习，学生能够掌握单片机外设的使用、数据的显示处理、时钟和通信等技术。单片机模块化开发板即可用于课堂教学，又可用于学生课后自学，在第二课堂活动、电子制作、电子竞赛中都能发挥其作用。

图1 模块化学习结构图

3 单片机实战项目开发案例库

单片机资源库是提供多种信息服务和多渠道沟通的平台，可提供学术研讨、教学交流，学生自学、答疑、讨论、测试等。通过这类交流空间，可进一步促进教学资源的建设与完善，且不受时间与空间限制，实时交互性高。

在单片机课程的教学过程中，通过BB系统构建单片机网络课程和实战项目开发案例库。将课程信息、教学大纲、学习课件、学习指导、教学视频公布，并开设在线交流讨论板，在BB系统网上课堂为学生提供学习信息，交流讨论的课外学习课堂。另外，结合学生单片机模块化开发板的设计以及设计过程中相关案例的开发。通过小组讨论，现场答辩等方式，从中选择最优设计进入案例库。并对相关学生给予奖励。案例库放置于校园教学网络系统中，学生可自行查看下载，并可进行设计比较，网上讨论、交流心得，优化设计，案例库项目优胜劣汰。做到单片机实战项目开发案例均来自于学生，设计开放、公开。

4 单片机课程教学实施方案

研究资料表明，在教学中学生的需要可划分为由低到高六个层次，即：不被成人批评的需要+获得物质奖励的需要+获得精神奖励的需要+自我表现的需要+认知的需要+自我发展的需要。这种类型的划分不是绝对的。同一学生在同一时期，可能会表现出一种类型的需要，也可能表现出多种需要。不同的需要可导致出不同的学习动机，从而表现出学生在学习上产生不同的兴趣和风格。因此，掌握好学生在课程过程中的各种需要，对学生认识课程、掌握课程、获得课程的能力至关重要。要想掌握学生的需要，就要在教学过程中运用新的教学计划、新的教学大纲、新的教材和新的教学方法，结合新的教学理念进行教学，为学生提供新的教学服务，提高教学质量。

推翻枯燥的学习方式，打破传统的单片机结构体系教学法，让单片机的结构不再抽象，指令、编程不再困难。建立以任务或项目为教学主线、教师为主导、学生为主体的实践教学模式。推行CTE教学模式，以学生为中心，改变以教师灌输为主的教学方法。课程授课顺序重新整理，将课程内容分解整合进入实训项目，而不再以教材的顺序为主线。在学生最初接触单片机课程时，将单片机在实践生产的应用介绍给学生，并将第二课堂作品或往届电子设计竞赛的作品带进课堂，激发学生对单片机课程的学习兴趣。通过实践操作，带领学生在动手实践中深化理论知识的学习，并在动手实验教学中培养学生完成创新实验和课程设计的能力。

以竞赛为契机，推进单片机课外教学。作为一门知识更新速度较快的课程，单片机教学的实战性得到重视。在全国大学生电子设计竞赛的推进下，学生逐渐走出课堂，不仅仅满足于平时课堂上学习的内容，而是自动自发地将单片机的学习当做课余生活的重要组成部分。

结合项目化课程改革，构建全方位的单片机立体教材。教材分为理论教材、实践操作册和测试评价册。理论教材有利于学生学习单片机的结构，了解单片机的使用，勾勒出单片机的理论基础；实践操作册摒弃原有实验教材类型，以项目和模块为主线，由简入深为原则，将整个理论体系分解融入项目的实现中，提出基本要求，使学生在完成基本教学任务的同时拥有自主学习和创新的空间；测试评价册结合章节练习，综合测试卷等方式，检验学生在项目学习过程中对知识的掌握程度，并反馈相关信息。三类教材结合项目化课程改革，有机的组织理论和实践知识的学习，相辅相成。

教学方法与手段改变，相应也要实施与学生综合能力相适应的评价体系。改变评价标准和方法不仅有利于教学改革的顺利项目进行，而且也有利于学生综合能力的提高。

5 结束语

作为一门电子技术专业课程，重基础，强应用的原则要贯穿始终。单片机课程立体辅学教学及模块化设计及应用开发方式，在第二课堂活动及电子设计竞赛中已发挥了明显作用，体现出创新，并应用于工作生活中，获得了良好的成绩。

李海涛.模块化教学条件下课程体系的构建[J].四川职业技术学院学报.2007.5

Study on the auxiliary teaching of MCU Course stereo

Su Zhihua，Li Min，Liu Ying
(Xi'an Eurasia University，Xi'an，710065)

Aiming at the existing problems in the teaching of MCU Course,put forward thecourse SCM stereo auxiliary study new teaching mode of thinking.Will the expansion of singleclass teaching to outside,the implementation of project teaching based on the teaching idea,take the student as the center of the CTE teaching mode,by constructing the teaching resources in the Internet,modularization,stereo auxi liary textbooks composed of project teaching,reform and to explore the SCM of the teaching contents and methods,etc.

single chip microcomputer;modularization;CTE

本文系西安欧亚学院科研基金项目，项目编号12-2KB-01西安欧亚学院本科教学工程项目

苏智华，女，1977年，河南人，讲师，研究方向：单片机技术