汽車單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索與實(shí)踐

鄒浙湘，王思卓，李明揚(yáng)

摘要：本文針對(duì)高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)高技能的應(yīng)用型人才，以車輛工程專業(yè)開設(shè)的汽車單片機(jī)及車載總線技術(shù)作為改革示范課程，針對(duì)傳統(tǒng)的汽車單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足，進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，深入探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)新舉措。實(shí)踐證明，新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式更符合獨(dú)立院校培養(yǎng)技能型應(yīng)用型高級(jí)人才的目標(biāo)，更符合社會(huì)人才需求。

關(guān)鍵詞：汽車；單片機(jī)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?搖 文章編號(hào)：1674-9324（2012）09-0027-02

引言

各大專院校汽車類專業(yè)普遍開設(shè)了汽車單片機(jī)課程。單片機(jī)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)如何開設(shè)已逐漸成為衡量各院校汽車電子類專業(yè)學(xué)生應(yīng)用水平高低的重要指標(biāo)之一。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)生能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高方面是一般課堂教學(xué)無法替代的，是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段之一。《汽車單片機(jī)及車載總線技術(shù)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，在重視理論教學(xué)的同時(shí)，必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生通過編寫程序、軟件仿真、硬件電路設(shè)計(jì)、仿真等實(shí)驗(yàn)過程，可以更好地掌握單片機(jī)的理論知識(shí)和應(yīng)用技能。因此，要真正掌握好這門課，必須強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在能力培養(yǎng)和學(xué)習(xí)中的主體地位，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)考核。我校是個(gè)三本獨(dú)立性院校，對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)定位是“復(fù)合型、應(yīng)用型”人才，如何改革現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、提高學(xué)生動(dòng)手能力是我們的當(dāng)務(wù)之急。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一，以往我校傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按照教學(xué)大綱的要求，遵照教師規(guī)定的操作，學(xué)生跟著老師完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)。這種相對(duì)呆板、封閉的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶茈y提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更無從談起他們的主動(dòng)性和創(chuàng)造性的發(fā)揮。其次，在理論教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)，安排學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，例如車輛工程專業(yè)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)只有10個(gè)學(xué)時(shí)。學(xué)生在教師安排下上機(jī)實(shí)驗(yàn)，在課后整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交給實(shí)驗(yàn)老師，最后實(shí)驗(yàn)老師根據(jù)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)給學(xué)生打本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)成績。學(xué)生沒有明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，實(shí)驗(yàn)興趣不大，實(shí)驗(yàn)過后沒有自主學(xué)習(xí)的積極性，過分依賴實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)老師，加上實(shí)驗(yàn)課本身學(xué)時(shí)較少，導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束以后很難掌握單片機(jī)的編程方法，甚至部分同學(xué)連調(diào)試環(huán)境都不熟練，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果比較差。我校的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)成績?nèi)砸栏接诶碚摮煽儯凑麄€(gè)學(xué)時(shí)的一定比例計(jì)入總成績，所占比重較少。考試雖然不是檢查和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的唯一手段，但是沒有正規(guī)的考試會(huì)給學(xué)生造成一個(gè)誤區(qū)，學(xué)生常常以為可以為其它的考試課程讓路。

二、改進(jìn)措施

汽車單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目的是要培養(yǎng)具有創(chuàng)新性、掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和能夠設(shè)計(jì)基于單片機(jī)系統(tǒng)的汽車電子產(chǎn)品的汽車電器方向的學(xué)生，因此課程內(nèi)容的選擇、實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)置都要圍繞這個(gè)目的。首先要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行全面改革，對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和整體規(guī)劃。將實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容應(yīng)按照“基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型”的原則循序漸進(jìn)分層次構(gòu)建，注重于專業(yè)技能的訓(xùn)練。在教學(xué)內(nèi)容的改革上，實(shí)行實(shí)驗(yàn)室開放，可以充分發(fā)揮現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的作用，提高實(shí)驗(yàn)室空間、時(shí)間上的利用率，有利于激發(fā)學(xué)生積極性、獨(dú)立性和創(chuàng)新能力。解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃性、強(qiáng)制性管理對(duì)教學(xué)帶來的弊端。通過研制靈活、合理的開放型實(shí)驗(yàn)室排課方案，讓學(xué)生自由地選擇實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)時(shí)間，不斷發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。其次，應(yīng)該采用靈活的教學(xué)手段，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程制作單片實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件，采用多媒體進(jìn)行教學(xué)。比如：利用proteus軟件設(shè)計(jì)一些實(shí)例進(jìn)行講解演示，這種方式比較生動(dòng)形象，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)驗(yàn)過程中，采用啟發(fā)式、討論式進(jìn)行指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生遇到問題時(shí)，教師不能急于馬上解決，應(yīng)該給出相應(yīng)的提示，就某一關(guān)鍵問題展開討論，盡可能讓學(xué)生自己解決問題，這樣一個(gè)過程可以避免學(xué)生的惰性和依賴性，加強(qiáng)他們學(xué)習(xí)能力，提高他們的實(shí)踐能力。最后，現(xiàn)行的考核辦法注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)，但對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能不能完全考核，會(huì)有少數(shù)同學(xué)蒙混過關(guān)。為此我們應(yīng)考慮在原有考核的基礎(chǔ)上采用更為全面的考核方式。實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績不但按整個(gè)學(xué)時(shí)的一定比例計(jì)入總成績，同時(shí)，在理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后，為學(xué)生統(tǒng)一安排實(shí)驗(yàn)考試。實(shí)驗(yàn)考試形式為通過性考試，實(shí)驗(yàn)考核未通過者取消期末筆試考試資格。為了有效地測(cè)試學(xué)生的操作技能，考查內(nèi)容即給出項(xiàng)目要求，讓學(xué)生用所學(xué)知識(shí)說出解決思路，探究解決問題的方法，考察學(xué)生是否具有設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。學(xué)生通過C語言編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真。此次實(shí)驗(yàn)考核辦法在機(jī)械與車輛學(xué)院2008級(jí)車輛工程專業(yè)中試點(diǎn)實(shí)施，參加實(shí)驗(yàn)考試學(xué)生人數(shù)為137人，考試時(shí)間為90分鐘。實(shí)驗(yàn)考試分為三個(gè)考場(chǎng)，每個(gè)考場(chǎng)安排兩名監(jiān)考老師，由監(jiān)考教師安排座位，學(xué)生按照正規(guī)考試要求帶好證件，嚴(yán)格考場(chǎng)紀(jì)律。實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容主要考察學(xué)生對(duì)PROTEUS軟件和KEIL軟件的掌握情況，對(duì)單片機(jī)C語言編程的掌握情況。要求學(xué)生會(huì)使用PROTEUS軟件按要求設(shè)計(jì)硬件電路圖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求設(shè)計(jì)程序，并使用KEIL軟件修改已知程序，實(shí)現(xiàn)軟件和硬件的聯(lián)調(diào)，達(dá)到特定要求的功用。實(shí)驗(yàn)考核結(jié)果由學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成情況以及實(shí)驗(yàn)完成所需時(shí)間，綜合得分。此種考試形式引起學(xué)生對(duì)本門課程的足夠重視。促進(jìn)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)課程，避免了少部分學(xué)生企圖蒙混過關(guān)，減少了平時(shí)實(shí)驗(yàn)的抄襲現(xiàn)象。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，為了能夠通過實(shí)驗(yàn)考試，學(xué)生自覺地在課下利用業(yè)余時(shí)間熟悉和練習(xí)軟件操作方法，鞏固復(fù)習(xí)理論教學(xué)內(nèi)容，加大了自主學(xué)習(xí)的力度。有些同學(xué)在試驗(yàn)考試中沒有能夠調(diào)試出正確結(jié)果?？荚嚱Y(jié)束后主動(dòng)找到任課教師要求老師為其講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。同學(xué)們?cè)谧灾鲗W(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)了這門課程的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的學(xué)習(xí)效果。

三、具體成效

經(jīng)過長期的實(shí)踐教學(xué)，各項(xiàng)改革措施不斷深化和完善，教學(xué)效果十分明顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高漲，學(xué)生在課程中的實(shí)踐項(xiàng)目完成情況比預(yù)期的要好，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力提高很快。通過考核反映出學(xué)生掌握理論知識(shí)和實(shí)踐技能的效果比改革前大有提高。通過調(diào)查問卷，普遍對(duì)改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式表示歡迎。學(xué)生普遍認(rèn)為自己在這一門課程的學(xué)習(xí)過程中不但掌握了以前難于掌握的理論知識(shí)，更重要的是通過親自動(dòng)手實(shí)踐提高了自己的動(dòng)手能力和認(rèn)知能力。學(xué)生利用開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境參加多項(xiàng)國家賽事，2011年全國“飛思卡爾”杯智能汽車比賽榮獲廣東省三等獎(jiǎng)，2011年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽榮獲全國二等獎(jiǎng)，這對(duì)于三本類院校學(xué)生是一個(gè)極大挑戰(zhàn)。改革后的教學(xué)方式，使從事該課程的教師感受到了教學(xué)改革后帶來的優(yōu)越性，教師的教學(xué)工作效率得到了提升，實(shí)踐指導(dǎo)環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量顯著提高，教師的理論教學(xué)負(fù)擔(dān)反而減輕。教與學(xué)通過改革與實(shí)踐很好地融合在了一起。同時(shí)說明通過汽車單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，可以使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中有效地運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，提高實(shí)踐學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新的能力，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。

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