单片机技术课程考核模式改革的研究与实践

肖东岳+王萍+牛军

（南阳理工学院 电子与电气工程学院，河南 南阳 473004）

摘要：本文分析了单片机技术课程教学在考核方式上存在的问题，根据单片机技术具有的实践应用性较强的特点，对课程考核模式进行了改革与探索。改革措施取得显著成效，能够切实提高单片机技术应用型人才的培养质量，对其他技术类专业课程的教学改革具有一定的参考意义。

关键词：单片机技术；考核模式；项目；技能

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）13-0105-02

利用单片机技术进行电子产品的开发，已成为现代电子技术的一项核心技能。培养学生具有较强的实践应用与工程开发能力，应当是高校单片机技术课程教学的主要目标[1]。在课程教学中，教师要注重学生知识应用能力和动手能力的培养，加大实践训练学时。与此同时，制定与培养目标相适应的课程考核模式，对引导学生树立正确的学习目标、充分调动动手实践的热情与积极性，起到至关重要的推动作用。

一、课程考核现状

根据单片机技术的特点，衡量课程教学效果和学生学习效果的依据应该是学生掌握技术应用和操作技能所达到的程度。因此，课程考核适合采用实操的方式。传统的单片机技术课程考核采用闭卷考试的方式，虽然近年来有关课程改革的案例很多[2-5]，但大多局限在教学方法中使用一些仿真软件、实物演示等手段，来提高学生对知识的理解和掌握，考核方式方面开展变革的非常少。闭卷考试方式考查的内容主要是学生对知识的理解和记忆水平。即使有设计类题目，也仅满足于“纸上谈兵”的水平，不能反映学生的实践应用能力。这种考核方式只会将导学生的学习引向死记硬背知识、生搬硬套做题上，忽视知识应用能力、操作技能的训练和培养。此外，闭卷考试还会让一些平时不努力的学生有机可乘，企图通过临时抱佛脚或考场作弊的方法应付考试，影响良好学风、考风的形成。

因此，建立与课程培养目标一致的考核目标和相适应的考核模式，是当前单片机技术课程教学改革的当务之急。基于多年单片机技术的教学实践，本文针对课程考核模式改革进行深入的研究和实践，也取得了显著的教学成效。

二、改革内容

考核模式的改革内容包括考核内容、考核形式和成绩组成等部分。但要建立重技能的全新考核模式，必须改革并建立重技能的课程教学模式。因此，改革内容如下：（1）改革课堂教学模式。课堂上采用理论讲解和实践练习同步进行的教学模式，让学生的理论学习和实践训练交叉进行，相互促进。（2）改革考核内容。淡化书本上陈旧或高深的理论知识，重点考查学生对知识的理解和应用，考查学生自主学习、分析借鉴、工程设计、运行调试等工程项目开发方面所需的专业技能，以及成员间分工协作、荣辱与共的团队意识。（3）改革考核方式。取消闭卷考试，采用工程项目设计的形式，对设计结果进行测试验收。（4）改革成绩组成。改变以往期末一考定成绩的方式，采用过程考核与期末考核相结合，注重对学生学习过程的成绩评价。

三、完成的主要工作

针对上述改革内容，我们制定了具体措施，所完成的主要工作包括：

1.重技能的课堂教学模式的改革。（1）以项目设计带动课程学习。我们采用项目驱动法组织教学活动，以项目功能设计为主线，將各知识点串在一起，以硬件电路、软件编程、运行调试等的设计实现为依托，指导学生实践应用能力的训练。首先，对课堂教学内容进行梳理和调整，确定10个单元作为课程教学重点，包括：51单片机硬件基础、单片机的C语言编程、I/O口输入输出功能、外部中断功能、LED数码管显示技术、键盘系统设计、定时器/计数器应用、串行口通信技术、A/D转换器应用、D/A转换器应用等。其次，针对知识单元，分别设计相应的工程训练项目。根据教学内容，提炼出8个项目设计任务。最后，在单片机实验室中进行课堂教学，两个学生为1组，固定座位，共用一台电脑和一套单片机硬件开发平台。在知识单元的教学中，教师针对项目所涉及的基本知识进行讲解，通过实例仿真、演示等手段重点讲解知识的应用和设计方法；布置题目让学生进行课堂实践练习，教师巡回进行技术指导和答疑。（2）理论学习与实践训练交叉进行。课堂上，学生在理论知识学习之后马上转入实践训练环节，初步理解并掌握基本理论后，再按照设计任务进行应用练习，针对遇到的问题再对知识进行更深入的思考和理解，继续完成应用练习。经过“理论→实践→理论”的反复锤炼，最终达到深刻理解理论知识、扎实掌握应用技能的目的。

2.重技能的考核模式的改革。（1）改变考核形式。每次课堂练习后，教师要给学生布置项目设计题目，同组的两个学生分工协作，在规定时间内完成软硬件设计，通过单片机开发板上运行调试，实现题目所要求的功能。在设计过程中，组组之间不能沟通商量，否则按考试作弊处理。最后，教师根据每组的任务完成情况和课堂表现给出测试成绩，作为一次平时技能成绩。在课程规定的教学单元全部学完后，再布置一个综合性的项目设计题目进行测试，重点考查学生对知识的融会贯通与综合应用能力。此次综合技能测试成绩作为期末成绩计入总成绩，和平时成绩一起构建一种过程性与终结性相结合的考核方式。（2）修改考核成绩组成部分。课程的最终成绩由技能测试、理论和考勤三部分组成。其中：①技能测试成绩：每一次的项目测试中，教师对各组学生的方案设计、程序编写、功能调试等操作结果进行考核验收，根据操作过程表现、任务完成情况和回答问题情况给出本次技能考核的成绩作为分项成绩。所有分项考核成绩总和占总成绩的50%；在课程训练项目全部完成后，再对学生的单片机技术综合应用能力进行一次全面测试，作为期末综合考核，该项成绩占总成绩的20%。②理论成绩：对每次分项技能考核，要求学生必须提交项目设计与运行调试报告，详细介绍项目设计过程中的方案选择、设计结果、运行调试及结果分析，针对报告撰写质量对其理论知识的掌握情况进行评分，该项成绩占总成绩的20%。③考勤成绩：由学生平时上课的出勤情况决定，该项成绩占总成绩的10%。

四、改革效果

本文制定的改革措施经过两届学生的教学实践，取得了显著的改革成效。

1.大大激发学生学习的主动性。以项目设计结果为依据的考核方式下，每个学生带着压力去学习。由于设计结果将作为平时考核成绩计入总成绩，促使他们在课堂上认真听讲，课下积极查阅资料，主动提高实践动手能力，学习的积极性和主动性明显提高。

2.学习效果显著增强。采用理论和实践交叉进行的教学方式，既又可以培养学生分析问题、独立钻研的能力，又能够降低理论学习的难度，大大提高学习效率。学生对单片机技术应用能力和动手能力的学习意识也显著增强。课程结束时，绝大部分学生能够按要求独立设计并制作一个简单的单片机控制系统。在进行单片机技术课程设计时，学生表现出了较强的实践动手能力，完成设计的速度和技术水平都明显提高。

五、结束语

本文从应用型人才培养理念出发，根据单片机技术的特点，研究并建立了一套重技能的全新课程教学模式和考核模式。实践运行结果表明，学生的课堂学习热情明显提高，学习目标从以往的应付一张期末试卷转变为真正掌握专业技术应用技能，课程教学取得前所未有的好效果。作为实践应用性较强的工科课程，在开展课堂教学模式改革的同时，还应注重课程考核模式的改革，建立培养目标与考核目标相一致的课程教学体系，才能真正扭转学生的学习观念向训练掌握实践应用能力上转移，切實提高应用型专业技术人才的培养效果。本文的改革成果希望能够对其他专业技术类课程的教学改革提供一定的参考价值。

参考文献：

[1]郭兆正，于鹏.浅谈单片机课程在电类专业教学中的重要地位.渤海大学学报（自然科学版），2012，33（2）.

[2]曾虹，戴国骏，刘鹏.高校单片机课程教改研究.计算机教育，2011，4（7）.

[3]黄大勇，崔世林.单片机课程教学改革的研究与探索.南阳理工学院学报，2009，1（3）.

[4]陈麒.Proteus仿真软件在单片机教学中的应用.长沙铁道学院学报（社会科学版），2013，14（3）.

[5]钟思佳，龙志文，高亮彰，李瑞锋.单片机中断返回教改探讨.昆明冶金高等专科学校学报，2014，30（3）.

基金项目：南阳理工学院专业核心课程教学改革专项（项目编号：NIT2014BKHX-07）

作者简介：肖东岳（1979-），男，河南镇平人，南阳理工学院讲师，主要从事电气工程及其自动化的教学与科研工作。