“單片機(jī)”課程改革與實(shí)踐

張 鵬， 孫紅艷

(江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院, 江蘇 徐州 221011)

“單片機(jī)”課程改革與實(shí)踐

張 鵬， 孫紅艷

(江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院, 江蘇 徐州 221011)

本文根據(jù)職業(yè)院校學(xué)生“厭理論，喜實(shí)踐”的特點(diǎn)，結(jié)合我院多年來(lái)從事“單片機(jī)”課程的教學(xué)實(shí)踐中的若干改革探索，綜合了“多維學(xué)習(xí)法”教學(xué)，通過(guò)理論與實(shí)訓(xùn)一體化，改變傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷，結(jié)合項(xiàng)目，既鍛煉了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力又學(xué)習(xí)了理論知識(shí)點(diǎn)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，讓學(xué)生由“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。

多維教學(xué)；課程改革；理實(shí)一體化

0 引言

本文介紹我院“單片機(jī)”課程教學(xué)，結(jié)合職業(yè)學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，采用多維教學(xué)法克服了傳統(tǒng)理論教學(xué)的缺陷，最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和最大限度的利用學(xué)生的時(shí)間，采用理論與實(shí)訓(xùn)一體化的模式，通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目來(lái)邊學(xué)邊做，邊做邊學(xué)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。最后，以全新的考核方式，多方面來(lái)考核學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生找到自己的閃光點(diǎn)。鼓勵(lì)優(yōu)秀的學(xué)生通過(guò)技能大賽來(lái)提升自己，以賽促學(xué)。

1 課程現(xiàn)狀

我院的“單片機(jī)”課程分為兩個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)理論60課時(shí)，單片機(jī)實(shí)習(xí)為2周。課程狀況如下：

(1)開(kāi)課方式是先開(kāi)單片機(jī)理論，結(jié)束后再去實(shí)習(xí)，而且往往不是同一個(gè)教師教完理論帶實(shí)習(xí)，導(dǎo)致實(shí)習(xí)跟理論脫節(jié)。

(2)學(xué)生的特點(diǎn)是理論知識(shí)弱，實(shí)踐能力強(qiáng)，理論課上課明顯感覺(jué)到吃力，而且學(xué)生不太樂(lè)意學(xué)習(xí)理論，想動(dòng)手去操作。

(3)實(shí)驗(yàn)室資源有限，而且大部分實(shí)訓(xùn)室不能全天候?qū)ν忾_(kāi)放。

(4)課下學(xué)習(xí)想學(xué)卻沒(méi)地方或者沒(méi)設(shè)備學(xué)習(xí)。

(5)網(wǎng)絡(luò)資源多，但適合本院的課程資源相對(duì)較少。

(6)考核方式單一，不能全面衡量學(xué)生的素質(zhì)，對(duì)學(xué)生以后專業(yè)發(fā)展不利。

本次“單片機(jī)”課程改革改變單一的教學(xué)模式、充分利用多種教學(xué)方法、教學(xué)資源，全方面地支持學(xué)生的學(xué)習(xí)，通過(guò)融合理論和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué)，通過(guò)實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，激發(fā)職業(yè)院校學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，編寫適合本校學(xué)生及設(shè)備特點(diǎn)的教材，讓學(xué)生有針對(duì)性，更容易理解。在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，可以自己去開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)施電路，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。最后全方面考核，將過(guò)程考核和最后考核結(jié)合在一起，通過(guò)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、答辯等方式全方面的考核學(xué)生。

開(kāi)放實(shí)訓(xùn)室和Proteus仿真軟件相結(jié)合，自制開(kāi)發(fā)板貫徹其中，課余時(shí)間可以登錄學(xué)校的教學(xué)資源庫(kù)來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)及測(cè)驗(yàn)。

2 “單片機(jī)”課程改革

1)教材及任務(wù)書開(kāi)發(fā)

編寫適合本院學(xué)生特點(diǎn)及現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)設(shè)備的教材，將理論與實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容融合，通過(guò)九個(gè)項(xiàng)目(如表1所示)來(lái)實(shí)施，知識(shí)點(diǎn)貫穿其中，任務(wù)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜電路設(shè)計(jì)及調(diào)試，到最后的應(yīng)用電路綜合設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”。改變了原來(lái)課本中全是理論知識(shí)點(diǎn)的局面，抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)，為以后的就業(yè)打好基礎(chǔ)[1]。

配套教材的任務(wù)書的撰寫，也主要圍繞著這九個(gè)項(xiàng)目來(lái)實(shí)施。任務(wù)書里包含了任務(wù)描述、重難點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)搜集、問(wèn)題記錄、反思、完善和鞏固訓(xùn)練等，讓學(xué)生有章可循地完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目。

表1 項(xiàng)目實(shí)施表

具體學(xué)習(xí)過(guò)程圖如圖1所示：

圖1 學(xué)習(xí)過(guò)程圖

2) 課堂環(huán)境

本次課程改革采用理論和實(shí)習(xí)融合的一體化教學(xué)，在實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行。實(shí)訓(xùn)室中配置了廣州致遠(yuǎn)的單片機(jī)綜合實(shí)訓(xùn)仿真實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)訓(xùn)室每臺(tái)電腦都安裝Protel DXP 2004, Keil uVision4以及Proteus 7 Professional仿真軟件以及EasyPRO Programmer 、SuperPRO USB series和亞龍YL-135型工作臺(tái)。

通過(guò)仿真軟件和實(shí)際操作相結(jié)合的方式來(lái)學(xué)習(xí)。課下可以通過(guò)仿真軟件來(lái)仿真實(shí)驗(yàn)，拓寬學(xué)習(xí)時(shí)間。這種方式比純理論教學(xué)更能激發(fā)職業(yè)院校學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣，并且能鍛煉其創(chuàng)新應(yīng)用能力[2-3]。

本次課程改革最大的特點(diǎn)是運(yùn)用一切可以利用的資源和學(xué)習(xí)方式，通過(guò)九個(gè)項(xiàng)目來(lái)開(kāi)展多維教學(xué)。例如其中一個(gè)項(xiàng)目是模擬計(jì)算器的設(shè)計(jì)及制作。學(xué)生通過(guò)Protel DXP 2004畫圖制板，然后通過(guò)自己焊接、編程、調(diào)試等一系列過(guò)程，最后實(shí)現(xiàn)功能。這一項(xiàng)目使學(xué)生真實(shí)地接觸到單片機(jī)實(shí)現(xiàn)功能的制作全過(guò)程[4]。同時(shí)也學(xué)習(xí)了單片機(jī)中重要的按鍵的使用、鍵盤掃描、定時(shí)器、以及數(shù)碼管顯示電路等，一舉多得。這種學(xué)習(xí)方式學(xué)生樂(lè)于接受，而且接近于真實(shí)產(chǎn)品的制作過(guò)程，為學(xué)生以后的專業(yè)發(fā)展及就業(yè)都打下很好的基礎(chǔ)。下圖為該項(xiàng)目PCB設(shè)計(jì)板圖。

圖2 PCB設(shè)計(jì)板圖

3)分層次教學(xué)

結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)，進(jìn)行分層次教學(xué)。我院的學(xué)生理論稍微弱一點(diǎn)，但操作能力比較強(qiáng)，針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)將理論實(shí)習(xí)結(jié)合到一起，在操作發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的基礎(chǔ)上來(lái)學(xué)習(xí)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)較慢的學(xué)生可以在掌握課堂知識(shí)的基礎(chǔ)上鞏固知識(shí)，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生在掌握的基礎(chǔ)上拓展知識(shí)，參加單片機(jī)項(xiàng)目的技能大賽，以賽促學(xué)。

4)拓寬學(xué)習(xí)時(shí)間，豐富教學(xué)資源庫(kù)

單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)資源豐富，但是針對(duì)我院學(xué)生具體情況的資源較少，學(xué)生無(wú)從下手，我們針對(duì)這個(gè)情況，在專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的教師們的努力下，在校園網(wǎng)上，開(kāi)發(fā)了“單片機(jī)”課程的教學(xué)資源庫(kù)，里面包含了教師上課過(guò)程中用到的資料及教學(xué)視頻，學(xué)生可以在線做題，在線測(cè)試，鞏固知識(shí)，同時(shí)還有在線論壇，可以與教師進(jìn)行互動(dòng)。這樣拓寬了學(xué)習(xí)的時(shí)間，學(xué)生隨時(shí)隨地能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)測(cè)試，拓展專業(yè)知識(shí)。

3 課程考核改革

我院“單片機(jī)”課程改革的另一項(xiàng)內(nèi)容是改變傳統(tǒng)的考試考核方式，靈活采用平時(shí)過(guò)程考核與最終課程設(shè)計(jì)答辯相結(jié)合的方式，全方位考核學(xué)生，而不是通過(guò)一次考試來(lái)評(píng)定學(xué)生。平時(shí)過(guò)程考核又包括：自評(píng)、小組互評(píng)和師評(píng)三種方式，(占40%)。課程設(shè)計(jì)答辯成績(jī)則根據(jù)學(xué)生課程設(shè)計(jì)情況，對(duì)答辯、相關(guān)文檔等內(nèi)容進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)后決定(占60%)。

4 結(jié)語(yǔ)

我院“單片機(jī)”課程改革在多年教學(xué)實(shí)踐中不斷探索，主要從各個(gè)方面調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間及積極性，同時(shí)結(jié)合職業(yè)院校學(xué)生的特點(diǎn)，讓學(xué)生體驗(yàn)從設(shè)計(jì)、制圖、制板、焊接、編程和功能調(diào)試等一系列的實(shí)際過(guò)程，使學(xué)生有一定的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力，為以后步入專業(yè)殿堂打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1] 曲貴波, 單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)改革與應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J],哈爾濱: 黑龍江教育學(xué)院學(xué)報(bào), 2013,32(2):55-56

[2] 李生明, 楊紅. PROTUES軟件在學(xué)習(xí)單片機(jī)中的應(yīng)用[J]. 清遠(yuǎn):《清遠(yuǎn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》 2010. 06

[3] 萬(wàn)隆.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2010.03

[4] 張霓.關(guān)于“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[J]. 南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2004,26(5):21-23

Reform and Practice of the Single-Chip Microcomputer Course

ZHANG Peng，SUN Hong-yan

(JiangsuCollegeofSafetyTechnology,Xuzhou221011,China)

According to features of tired theory learning and like practice for vocational school students and record of some reforms in Microcontroller course teaching practice for several years , a multi-dimensional learning teaching method is used ,which integrates theory and practice for changing the traditional teaching defects and combines with the project. It has not only exercised the students' ability to practice and innovation, but also learned the theoretical knowledge. It is advantageous to mobilize the power of student learning, to enable students from “want me learn” to “I want to learn”.

multidimensional teaching; course reform; theory and practice integration

2015-08-17;

2016-03- 15

張 鵬(1984-)，男，碩士，講師，主要從事電子信息及電氣自動(dòng)化教學(xué)，E-mail：249550945@qq.com

TP368

A

1008-0686(2016)03-0064-03