《单片机原理及应用》课程一体化教学改革研究与实践

潘云霞

摘要：文章对《单片机原理及应用》这门课程在一体化教学改革过程中提出一些基本思路，从教学改革与实践教学过程中存在的潜在动因出发，对教学内容的取舍、教学方法的多种尝试、考试方案 的转变等进行大胆改革并真正进行教学实践。虽然实践过程中存在着一些困难，但教学改革与实践仍能证明：这些改革使得学生对《单片机原理及应用》课程的基本理论知识能轻松掌握，学生对问题的分析能力得到显著提高，对问题的解决能力更是明显加强，最重要的是学生的动手能力也得到了很大的提高，学习得到事半功倍的效果。

关键词：单片机原理及应用；教学改革；教学实践；考试方案

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）23-0089-02

教学改革与创新是教师在教学生涯中不断追求成功的一种手段，但是教学改革是否能够满足教学目标实现更加有效的教学质量，在高职高专教学中能否实现人才培养的目标，这些都是我们这些教学改革创新者所要考虑的一个问题。在教学过程中我也不断地在提高自身知识，不断尝试不同的教学方法来提高教学质量，在改革过程中我不敢说我很成功，但是至少我的改革使学生学到了本应学到的知识，让不少学生深深体会到了学以致用的快感。现在我就对《单片机原理及应用》课程的一体化教学改革与实践过程与大家一起学习讨论。

1 一体化教学改革的基本思路

《单片机原理及应用》课程改革思路如下：

1） 迎合面向高等技术应用性人才的培养目标要求，我们要打破传统的学科体系和古板的教学模式，重新构建能力本位的一体化的综合课程。

2） 针对高职院校学生生源基本上都是基础薄弱的现状，我们适当降低理论起点，注重实践教学。

3） 现在单片机核心芯片的不断更新，更新教学内容，体现新知识、新技术、新方法的应用；面向和国际职业教育接轨，在教学模式、教学方法、考核方式上借鉴国外先进经验。从而逐步实现“三转三化”，三转是，即从“教师”转为“教练”；从以教材为中心转为以教学大纲和培养目标为中心；从以课堂为中心转为以实验室、实习车间、实训基地为中心转变。三化是，教师一体化，即专业理论课教师与实习指导课教师构成一体；教材一体化，即理论课教材与实习课教材构成一体；教室一体化，即理论教室、实习车间、实训基地构成一体。最终实现“教学做”融为一体[1]。

这种教学模式满足了学生实践动手能力锻炼的需求，让学生在实践中学到理论知识，提高了学生的学习兴趣。教师不再纯粹是教师，而是有同于体育运动项目中的教练，真正起到学习的主导作用的是学生。这样的教学改革显然是提高了教学质量，同时也满足了用人单位对人才的岗前培训的基础需求，最终实现了高就业率的教学目标。

2 一体化教学改革与实践的潜在动因

以传统的教学方法来培养人才已经脱离了当今社会对人才培养的宗旨，教师、学生作为教育与被教育的当事人也已经意识到传统教学方法带来的很多弊端。

传统教学方法就是填鸭式的教学，教师不管课堂上学生听还是不听，都要拼命地把自己所辛苦备课的内容全部讲完，巴不得把自己脑子里所有懂得的全都告诉学生，希望学生都能学到。然而事实上，学生根本听不进去那么多甚至一丁点都没法听进去。热爱学习的学生在传统的教学方法下常常反而成为受害者，由于老师讲得太多，根本没法完全消化，甚至听都没听进大脑，只顾认真地把老师所讲的一字不落地要先记录下来，回去还要花更多的时间来回忆老师所讲的内容。久而久之，热爱学习的学生也开始慢慢厌倦学习了。为此，传统教学方法必须摒弃！

学校的硬件设备已经比较齐全，理论教学及实践教学场地已经可以完全融合在一起，这就是一体化教学改革与实践的坚强后盾。

3 教学改革与实践过程中存在的困难

教学改革与实践过程存在着或多或少的困难。

首先，课堂没能满足对课程感兴趣的学生焊接自己设计的电路板，只能用面包板完成实验设计制作。我们最理想的一种教学效果就是学生能够在课堂上设计并焊接出更加完善的单片机电路系统。然而如果让学生在课堂上焊接那将又出现不少问题，比如元器件的损坏将非常严重，造成极大地浪费；课堂时间将显得比较短暂等。

其次，实验室所提供的实验器材比较有限，一两个学期下来大部分的元器件受损没法使用，使得教学进度受到一定的影响。有些班级的人数相对较多，在元器件损失的情况下，很难按时完成课堂教学。

最后，因为大部分的时间都用在学生实际操作上，课堂上的理论教学相对减少，学生课后若没有自觉主动地自学部分课程内容，那么学生在课堂上的学习将比较困难。因为少了理论知识的支撑，学生程序设计过程将比较困难，使得教学效果欠佳。

4 一体化教学改革与实践的内容

4.1 教学内容的改革与实践

我们在教材上的选取上下了不少功夫，最后由本校任课教师自己编写了适合本校学生学习，适应我们教学方法改革的教材——《单片机小系统设计与制作》。该教材采用的“任务驱动、教、学、做一体化的项目式”教学方法，上课时间也相应调整，每个教学任务至少需要两个课时才能完成，有的任务比较大时还可能需要四个或更多的学时。整个教学过程以“教师指导”和“学生训练”为主。教学过程在于巩固基础，注重设计，培养技能，追求创新，走向实用。

4.2 教学方法的改革与实践

本课程需要用到两个主要的教学软件：Keil C编程软件和Proteus 仿真软件。同时，还需要单片机最小系统、面包板及相关的元器件。教学内容包含硬件电路设计和程序设计。

1）硬件电路设计教学方法

在课堂的开始教师把本堂课的设计任务布置给同学，硬件电路是程序设计的支撑，在教学过程会安排学生先完成电路设计。学生已经具有一定的电路设计专业基础，所以可以先让学生以小组（两人一组）为单位，独立根据任务来设计相关的电路图。虽然学生有一定的电路设计的专业基础，但是他们还缺乏独立设计的能力，所以在设计过程中，教师要根据不同小组的设计思路提供相应的设计指导。不同小组设计出来的电路会有很大的差异，有的同学设计的很简单，有的设计的会复杂些，可以在大家初步完成电路设计后让每一组给大家分享自己的设计思想，让大家都能学到更多的设计思想和理念。

2）程序设计教学方法

学生在先修课程中也学过一些相关的程序设计语言，本教材所采用的编程语言是汇编语言，这与学生的先修课程所学的编程语言有一定的相似性，但又有很大的不同，所以在让学生独立完成程序设计之前教师要稍微讲解与课程相关的编程语言的功能，及使用的相关注意事项。相信学生已经完成了硬件电路的设计，当老师把编程语言讲解完后学生会很迫不及待地想去尝试独立完成程序的设计。

4.3 考试方案的改革与实践

考试形式采用的是课堂实践考核，以多次实践考核成绩作为期末成绩，该考核方式对学生的学习积极性起到了一定的作用。考核的成绩主要包含以下几部分的内容：基本知识（10%）、Proteus运用（15%）、Keil C运用（15%）、硬件电路的设计（20%）、程序编写调试（20%）、实物制作（15%）和实验报告（5%）。

该课程的教学模式是学生边学边做，学生在实践的同时掌握了理论知识，学习兴趣比之前的教学模式提高了很多，实践动手能力也得到了很大的提高，实践成绩相对也会比较理想。

5 结束语

《单片机原理及应用》课程一体化教学改革存在着一定的必然性，改革既能提高学生对《单片机原理及应用》课程理论知识的掌握，又能提高学生分析问题和解决问题的能力，同时提高了学生动手的能力。在实践过程中虽然存在一些问题，但相信这些问题随着改革实践的不断深入将被我们很好地去修正、完善。

参考文献：

[1] 吴恒玉.现代“电子技术基础”课程教学改革的研究与实践[J].电气电子教学学报2007， 29（3）： 26-28.

[2] 刘健. 高职《PLC 原理及应用》课程教学改革初探[J].中国成人教育2009（14）： 158-159.

[3] 郭利霞. 高职PLC原理及控制技术课程一体化教学模式探讨[J]. 教育与职业. 理论版，2008（4）： 50-52.

[4] 吴恒玉. 高职“电子技术实践”教学改革与实践[J].电气电子教学学报2008， 30（4）： 118-119.