单片机课程教学改革新模式的探索

刘昌盛 李光明 李群 魏忠

摘要：指出了单片机课程以往的教学模式中存在的问题，提出了在课程改革中引入项目式教学方法，激发了学生的学习积极性。

关键词：单片机;课程改革;项目式教学

《单片机原理及应用》是一门在工科电气专业、机电专业广泛开设的课程，具有很强的实践性和应用性。对于这种应用性很强的芯片，课程的重点应当是培养学生的动手能力，应用芯片完成项目开发的能力。

一、课程改革的原因

传统的教学模式中理论课比重大，授课形式比较单调，往往是PPT配以少量视频来给学生展示芯片功能。实践环节由课时很少的实验课来代替，实验课中大多使用的是价格比较高的试验箱，还很容易坏，经常出现功能模块损坏、串口通信连接不上等问题。更加不可接受的一点是，实验过程太简单了，学生只需要按照实验指导书上面的指示连接好箱子上面几根导线、往芯片写入提供的实验例程，效果就出来了。随着各高校越来越重视学生动手能力的培养，这种课程开展形式越来越不适合发展的需要了，必须作出一些改变，引入新的教学模式，项目式教学就是一个很好的尝试。在完成项目的过程中学生们有着丰富的动手制作机会，所学的理论知识不断的得到了验证，充分调动了他们的学习兴趣，不再觉得课程内容枯燥而抽象。由于体验了整个项目开发的环节，从硬件电路的设计，到学会把编写好的程序下载到芯片中，学生们能更快的适应单片机及嵌入式技术发展的需要，具备更好的综合应用开发能力。

二、项目式教学带来了哪些改变

（一）教学形式的改变。不再拘泥于传统的先在教室上理论课再到实验室上实验课的教学形式，我们把两者完全整合在一起，这个整合包括了教学场所的整合与时间上的整合。

首先教学场所，其实就是专用的单片机实践教室，理论与实践课都在里面完成。教室里配备了丰富的实践器材，完全满足学生学习时的动手制作需求，比如：电烙铁这样的焊接器材、示波器、电流源这样的器件。学生在这里边学理论知识边动手进行项目的开发实践。

再就是用项目式教学完成时间上的整合，理论与实践的整个学习过程就是完成一个个相应项目开发的过程，每个项目都会对应单片机课程里面的相关知识点，安排顺序上由浅入深。先进行知识点的讲解，然后提出一个相关的项目，让学生去完成，比如：学习I＼O接口的应用后对应的项目为单片机控制单灯亮灭和流水灯。在老师给予项目的完成度评价后，进入下一轮知识点的学习，这样将课程知识点和项目穿插起来。在项目完成的过程中，老师在旁边进行基本的指导，以学生为主，他们需要自己完成硬件电路的设计与焊接，编写好相应的程序，运行起来实现功能要求，在碰到困难时可以随时与同学或者老师进行讨论。鼓励创新，如果学生能在项目中加入一些自己特色的功能，则给予加分奖励。

采取这样的项目式教学方法后，学生的学习积极性明显提高，通过完成项目的实践，他们对课程知识点的掌握也更闹、更透彻。因为每个项目都会进行完成度评价，也督促了他们平时每次课都认真学习。

（二）新的成绩评价体系。学生对这门课程学习得怎么样，不再主要是通过期末的试卷来进行评价了。在项目式的课程体系里面，本来我们就对每个项目的完成度进行了给分，这些都可以作为学得怎么样的参考。因此，我们采取了新的成绩评价方式：平时的每个项目完成度给分在总成绩中占比百分之六十。期末再布置一个综合性的题目，比如超声波测距、出租车计费系统等，学生提交作品后再进行知识点答辩，根据作品完成度和回答问题情况进行给分，这个环节在总成绩中占比为百分之四十。这样就将学习的任务落实到了平时的每一节课中，培养了学生好的学习习惯，也让成绩的评价更客观、更公平。

三、带来的效果

单片机芯片在电气类的学生竞赛中应用的比较多，全国大学生电子设计大赛、蓝桥杯单片机设计与开发大赛、恩智浦智能车大赛。单片机课程的项目式教学改革，明显提高了学生的学习效果，也很好的促进了竞赛成绩的提升。近两年有蓝桥杯比赛的全国一等奖、三等奖，也有这三个比赛的多个省一、二、三等奖。

课程改革不是一蹴而就的，需要我们不断的探索，既是对旧有模式的反思，也是对给学生更好学习效果的坚持。在新学期的教学中，我们会不断更新完善项目和案例，使之更加丰富新颖。

参考文献：

[1][美]约翰.斯宾塞，A.J.朱利安尼.如何用设计思维创意教学：风靡全球的创造力培养方法[M].王頔，董洪远译.中国青年出版社，2018.10.

[2][美]Stephen D.Brookfield， Stephen Preskill.实用讨论式教学法[M].罗静，褚保堂，王文秀译.中國轻工业出版社，2011.1