單片機技術(shù)課程考核模式改革的研究與實踐

肖東岳+王萍+牛軍

（南陽理工學(xué)院 電子與電氣工程學(xué)院，河南 南陽 473004）

摘要：本文分析了單片機技術(shù)課程教學(xué)在考核方式上存在的問題，根據(jù)單片機技術(shù)具有的實踐應(yīng)用性較強的特點，對課程考核模式進行了改革與探索。改革措施取得顯著成效，能夠切實提高單片機技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，對其他技術(shù)類專業(yè)課程的教學(xué)改革具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：單片機技術(shù)；考核模式；項目；技能

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）13-0105-02

利用單片機技術(shù)進行電子產(chǎn)品的開發(fā)，已成為現(xiàn)代電子技術(shù)的一項核心技能。培養(yǎng)學(xué)生具有較強的實踐應(yīng)用與工程開發(fā)能力，應(yīng)當(dāng)是高校單片機技術(shù)課程教學(xué)的主要目標[1]。在課程教學(xué)中，教師要注重學(xué)生知識應(yīng)用能力和動手能力的培養(yǎng)，加大實踐訓(xùn)練學(xué)時。與此同時，制定與培養(yǎng)目標相適應(yīng)的課程考核模式，對引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)目標、充分調(diào)動動手實踐的熱情與積極性，起到至關(guān)重要的推動作用。

一、課程考核現(xiàn)狀

根據(jù)單片機技術(shù)的特點，衡量課程教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的依據(jù)應(yīng)該是學(xué)生掌握技術(shù)應(yīng)用和操作技能所達到的程度。因此，課程考核適合采用實操的方式。傳統(tǒng)的單片機技術(shù)課程考核采用閉卷考試的方式，雖然近年來有關(guān)課程改革的案例很多[2-5]，但大多局限在教學(xué)方法中使用一些仿真軟件、實物演示等手段，來提高學(xué)生對知識的理解和掌握，考核方式方面開展變革的非常少。閉卷考試方式考查的內(nèi)容主要是學(xué)生對知識的理解和記憶水平。即使有設(shè)計類題目，也僅滿足于“紙上談兵”的水平，不能反映學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。這種考核方式只會將導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)引向死記硬背知識、生搬硬套做題上，忽視知識應(yīng)用能力、操作技能的訓(xùn)練和培養(yǎng)。此外，閉卷考試還會讓一些平時不努力的學(xué)生有機可乘，企圖通過臨時抱佛腳或考場作弊的方法應(yīng)付考試，影響良好學(xué)風(fēng)、考風(fēng)的形成。

因此，建立與課程培養(yǎng)目標一致的考核目標和相適應(yīng)的考核模式，是當(dāng)前單片機技術(shù)課程教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。基于多年單片機技術(shù)的教學(xué)實踐，本文針對課程考核模式改革進行深入的研究和實踐，也取得了顯著的教學(xué)成效。

二、改革內(nèi)容

考核模式的改革內(nèi)容包括考核內(nèi)容、考核形式和成績組成等部分。但要建立重技能的全新考核模式，必須改革并建立重技能的課程教學(xué)模式。因此，改革內(nèi)容如下：（1）改革課堂教學(xué)模式。課堂上采用理論講解和實踐練習(xí)同步進行的教學(xué)模式，讓學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練交叉進行，相互促進。（2）改革考核內(nèi)容。淡化書本上陳舊或高深的理論知識，重點考查學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用，考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析借鑒、工程設(shè)計、運行調(diào)試等工程項目開發(fā)方面所需的專業(yè)技能，以及成員間分工協(xié)作、榮辱與共的團隊意識。（3）改革考核方式。取消閉卷考試，采用工程項目設(shè)計的形式，對設(shè)計結(jié)果進行測試驗收。（4）改革成績組成。改變以往期末一考定成績的方式，采用過程考核與期末考核相結(jié)合，注重對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的成績評價。

三、完成的主要工作

針對上述改革內(nèi)容，我們制定了具體措施，所完成的主要工作包括：

1.重技能的課堂教學(xué)模式的改革。（1）以項目設(shè)計帶動課程學(xué)習(xí)。我們采用項目驅(qū)動法組織教學(xué)活動，以項目功能設(shè)計為主線，將各知識點串在一起，以硬件電路、軟件編程、運行調(diào)試等的設(shè)計實現(xiàn)為依托，指導(dǎo)學(xué)生實踐應(yīng)用能力的訓(xùn)練。首先，對課堂教學(xué)內(nèi)容進行梳理和調(diào)整，確定10個單元作為課程教學(xué)重點，包括：51單片機硬件基礎(chǔ)、單片機的C語言編程、I/O口輸入輸出功能、外部中斷功能、LED數(shù)碼管顯示技術(shù)、鍵盤系統(tǒng)設(shè)計、定時器/計數(shù)器應(yīng)用、串行口通信技術(shù)、A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用、D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用等。其次，針對知識單元，分別設(shè)計相應(yīng)的工程訓(xùn)練項目。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，提煉出8個項目設(shè)計任務(wù)。最后，在單片機實驗室中進行課堂教學(xué)，兩個學(xué)生為1組，固定座位，共用一臺電腦和一套單片機硬件開發(fā)平臺。在知識單元的教學(xué)中，教師針對項目所涉及的基本知識進行講解，通過實例仿真、演示等手段重點講解知識的應(yīng)用和設(shè)計方法；布置題目讓學(xué)生進行課堂實踐練習(xí)，教師巡回進行技術(shù)指導(dǎo)和答疑。（2）理論學(xué)習(xí)與實踐訓(xùn)練交叉進行。課堂上，學(xué)生在理論知識學(xué)習(xí)之后馬上轉(zhuǎn)入實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)，初步理解并掌握基本理論后，再按照設(shè)計任務(wù)進行應(yīng)用練習(xí)，針對遇到的問題再對知識進行更深入的思考和理解，繼續(xù)完成應(yīng)用練習(xí)。經(jīng)過“理論→實踐→理論”的反復(fù)錘煉，最終達到深刻理解理論知識、扎實掌握應(yīng)用技能的目的。

2.重技能的考核模式的改革。（1）改變考核形式。每次課堂練習(xí)后，教師要給學(xué)生布置項目設(shè)計題目，同組的兩個學(xué)生分工協(xié)作，在規(guī)定時間內(nèi)完成軟硬件設(shè)計，通過單片機開發(fā)板上運行調(diào)試，實現(xiàn)題目所要求的功能。在設(shè)計過程中，組組之間不能溝通商量，否則按考試作弊處理。最后，教師根據(jù)每組的任務(wù)完成情況和課堂表現(xiàn)給出測試成績，作為一次平時技能成績。在課程規(guī)定的教學(xué)單元全部學(xué)完后，再布置一個綜合性的項目設(shè)計題目進行測試，重點考查學(xué)生對知識的融會貫通與綜合應(yīng)用能力。此次綜合技能測試成績作為期末成績計入總成績，和平時成績一起構(gòu)建一種過程性與終結(jié)性相結(jié)合的考核方式。（2）修改考核成績組成部分。課程的最終成績由技能測試、理論和考勤三部分組成。其中：①技能測試成績：每一次的項目測試中，教師對各組學(xué)生的方案設(shè)計、程序編寫、功能調(diào)試等操作結(jié)果進行考核驗收，根據(jù)操作過程表現(xiàn)、任務(wù)完成情況和回答問題情況給出本次技能考核的成績作為分項成績。所有分項考核成績總和占總成績的50%；在課程訓(xùn)練項目全部完成后，再對學(xué)生的單片機技術(shù)綜合應(yīng)用能力進行一次全面測試，作為期末綜合考核，該項成績占總成績的20%。②理論成績：對每次分項技能考核，要求學(xué)生必須提交項目設(shè)計與運行調(diào)試報告，詳細介紹項目設(shè)計過程中的方案選擇、設(shè)計結(jié)果、運行調(diào)試及結(jié)果分析，針對報告撰寫質(zhì)量對其理論知識的掌握情況進行評分，該項成績占總成績的20%。③考勤成績：由學(xué)生平時上課的出勤情況決定，該項成績占總成績的10%。

四、改革效果

本文制定的改革措施經(jīng)過兩屆學(xué)生的教學(xué)實踐，取得了顯著的改革成效。

1.大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。以項目設(shè)計結(jié)果為依據(jù)的考核方式下，每個學(xué)生帶著壓力去學(xué)習(xí)。由于設(shè)計結(jié)果將作為平時考核成績計入總成績，促使他們在課堂上認真聽講，課下積極查閱資料，主動提高實踐動手能力，學(xué)習(xí)的積極性和主動性明顯提高。

2.學(xué)習(xí)效果顯著增強。采用理論和實踐交叉進行的教學(xué)方式，既又可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、獨立鉆研的能力，又能夠降低理論學(xué)習(xí)的難度，大大提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生對單片機技術(shù)應(yīng)用能力和動手能力的學(xué)習(xí)意識也顯著增強。課程結(jié)束時，絕大部分學(xué)生能夠按要求獨立設(shè)計并制作一個簡單的單片機控制系統(tǒng)。在進行單片機技術(shù)課程設(shè)計時，學(xué)生表現(xiàn)出了較強的實踐動手能力，完成設(shè)計的速度和技術(shù)水平都明顯提高。

五、結(jié)束語

本文從應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念出發(fā)，根據(jù)單片機技術(shù)的特點，研究并建立了一套重技能的全新課程教學(xué)模式和考核模式。實踐運行結(jié)果表明，學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)熱情明顯提高，學(xué)習(xí)目標從以往的應(yīng)付一張期末試卷轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲莆諏I(yè)技術(shù)應(yīng)用技能，課程教學(xué)取得前所未有的好效果。作為實踐應(yīng)用性較強的工科課程，在開展課堂教學(xué)模式改革的同時，還應(yīng)注重課程考核模式的改革，建立培養(yǎng)目標與考核目標相一致的課程教學(xué)體系，才能真正扭轉(zhuǎn)學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念向訓(xùn)練掌握實踐應(yīng)用能力上轉(zhuǎn)移，切實提高應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)效果。本文的改革成果希望能夠?qū)ζ渌麑I(yè)技術(shù)類課程的教學(xué)改革提供一定的參考價值。

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基金項目：南陽理工學(xué)院專業(yè)核心課程教學(xué)改革專項（項目編號：NIT2014BKHX-07）

作者簡介：肖東岳（1979-），男，河南鎮(zhèn)平人，南陽理工學(xué)院講師，主要從事電氣工程及其自動化的教學(xué)與科研工作。