单片机课程教学改革

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　哈尔滨职业技术学院学报 2012年第5期 J o u r n a l o f H a rb i n Vo c a t i o n a l & T e c h n i c a l C o l l e g e

课程改革后的特点是：以理论够用为度，着重从

应用的角度进行教学设计，重新组合知识，将知识融入项目任务过程中，使知识的总量没有发生变化，知识排序的方式发生变化，突出实用性；精选项目实例，合理分配知识点，考虑学习能力的循序渐进，将理论知识和重点内容融合到具体的任务中，提高感性认识，培养应用思维；以课程能力培养目标为依据，设计并安排项目任务内容，课程内容的学习，注重学生实际应用技能，主要发展学生认知、归纳分析、迁移的能力。

一、课程整体改革

单片机作为电子信息工程系所包含的专业的核心课程，随着学院的不断发展，先后经历了初始阶段，能力本位阶段，最终到了现在的工学结合、项目改革阶段。初始阶段主要采取理论讲授+实验验证，这样带来的结果是学生难学，教师难教，教学效果差。能力本位阶段只是慢慢减少了理论知识的讲授，增加了实验课时，但是仍然无法提高学生的学习兴趣，学生仍然感觉单片机“难学”。现阶段，通过企业调研、走访其他兄弟院校、培训学习、专家座谈等形式对教学内容、教学方法、课程标准、实训基地等进行了大幅度的改革，最终确定采取工学结合，“教、学、做”一体化，加强实验实训条件的建设，建立了单片机理实一体化的专业实验室，教师在该实验室则采取项目导向、任务驱动组织教学，知识点带入项目中，通过任务完成单片机必备的知识，并且实现由学校到企业的无缝对接。

二、课程内容设计的改革（一）岗位需求及能力分析

通过对珠三角和海南本地等城市的电子企业进行走访调查可知，单片机主要的典型工作岗位有：产品设计其中包括产品的软硬件设计；生产管理、产品销售、维护维修及产品调试等如图1所示。

图1 单片机课程所对应的主要工作岗位

[收稿日期]2012-06-07

[作者简介]何玲（1980-），女，硕士，河南驻马店人，海南软件职业技术学院讲师，研究方向：电子技术和自动控制技术的教学与科研工作。注：该文为海南省教育厅2012年项目（编号：Hjsk2012-86）和海南软件职业技术学院院级2011年项目（编号：Hr201013）的阶段研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1008—8970—（2012）05—0088—02

单片机课程教学改革探讨

何 玲，　雷亚莉，　黄　果

（海南软件职业技术学院， 海南 琼海 571400）

摘要：本文主要阐述了近年来通过不断的对单片机课程的改革（包括教学内容和教学方法及教学手段等方面）探讨，不

仅改变了传统的教学模式，并且激发了学生的学习兴趣，提高了单片机的教学效果。

关键词：单片机；教学方法；教学改革；Ｐｒｏｔｅｕｓ

1.硬件设计。要求具备良好的电路分析、模电、数

电知识，并且能读懂单片机外围芯片资料，进行设计等。2.印制板设计。要求熟练使用Protel 或Proteus 等软件进行印制板的设计和制作。3.软件开发。要求掌握汇编或C 语言程序设计，熟悉K e i l 编程工具的使用，单片机等相关外围器件的编程方法。4.产品调试。要求能读懂产品说明书等相关文档，能使用编程器、示波器、万用表等相关仪器仪表进行参数测试。5.产品维修。能读懂产品说明书，并利用各种仪器仪表进行参数测量查找故障，分析故障原因，排除故障。6.产品销售。了解产品的各项性能指标，具备口才、交际、诚信等销售能力。（二）教学内容组织

以单片机的典型应用项目为主线，各个知识点贯穿于项目之中。每一个项目都是一个完整的工作过程[2]，如图2所示。项目的设计遵循由浅入深、循序渐进，由易至难，由单一到复杂的原则，包括流水灯的设计与制作，简易数字时钟的设计与制作，简易数字电压表的设计与制作等项目，知识点覆盖较为全面。学生逐渐成为项目的主体，而教师的指导成份越来越少。通过完成逐渐复杂的工作任务，不仅能强化学生的专业能力，学生的团队合作、沟通等社会能力也不断增强，分析能力、获取信息能力、解决问题的策略等方法能力得以提升。

图2 单片机小系统设计与制作产品开发的全部工作过程

（三）具体项目内容及组织和实施［４］［５］项目一：流水灯的设计与制作，以流水灯为载体，主要讲授单片机的硬件结构包括存储器结构，I /O 口，引脚，复位电路和时钟电路，最小系统，中断，定时器/计数器，串行口的使用，利用汇编语言实现流水灯的显示控制程序的编写。主要包括以下任务：

点亮一盏

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LE D 灯（主要讲述单片机最小系统所包括的单片机硬件资源部分）；软件延时控制流水灯（主要讲述汇编指令及汇编语言程序设计）；定时器中断控制流水灯（主要讲授单片机的中断系统和定时器/计数器的工作原理及其编程方法）；单片机串口控制流水灯（主要讲述单片机串口的工作原理及编程）。

项目二：简易数字时钟的设计与制作，项目要求设计与制作具有定时、实时显示、修改、闹钟、声音报警等功能，主要学习定时器准确定时、L E D 数码管显示、矩阵键盘扫描、蜂鸣器发声等功能模块的设计、仿真、制作、调试、检测。

项目三：简易数字电压表的设计与制作，项目主要利用A /D 转换器进行多路模拟电压采集并通过LC D 进行显示，主要学习A /D 转换芯片的工作原理及编程，L C D 的工作原理及编程以及点阵显示模块的工作原理及编程等知识点。

项目的实施：每一个项目都是一个完整的工作过程，实施过程如图3所示。

图3项目实施步骤图

三、教学方法和教学手段的改革[1][3]

（一）本课程的教学模式为“教、学、做”一体化的教学方式

教学过程中，坚持“教学做一体化”，教师是工作过程的主导，学生是工作过程的主体。因此，学是首要因素。以项目为载体的情境化教学设计引导学生以做中学、学中做的方式在完成典型工作任务的过程中自主地完成学习过程。校内电子产品制作实训室和应用电子技术专业仿真实训室为项目的实施提供了典型的软硬件工作环境，学生在高度仿真的环境中边学边做，在开发平台上完成经过设计的典型的工作项目。同时，实训室建有高效的网络环境，学生能够通过互联网搜集资料，为学生自主学习提供便利条件。（二）将Ｐｒｏｔｅｕｓ和Ｋｅｉｌ　Ｃ应用于课程教学

采用Proteus 和Keil C 仿真软件进行仿真教学, 具有比较明显的优势,如涉及到的电子元件丰富、实验内容全面、硬件投入少、仿真过程中安全、损耗小、与工程实践最为接近等。（三）灵活运用多种恰当的教学方法，有效调动学生积极参与学习，促进学生积极思考

启发式教学法。教学中注意启发式，杜绝注入式。授课时，注意充分与学生进行交流：学生跟着老师的思路走（循序渐进，接受知识），老师跟着学生的表情走（察言观色，掌握学生听懂/接受的程度）。启发引导以老师为导向，锻炼学生独立思考，解决问题的能力。这是一种较高级的学习方法，能够让学生摆脱被动式学习，启发学生自主创新的精神，也正是教育改革所达到的真正目的。

项目驱动教学法。以工作任务单和计划、实施、评价工作单为引导，通过学习收获工作所需的知识，来完成工作任务，教学任务由师生共同完成。教学地点由传统的先课堂后实验室的模式改为课堂、实验、实训室一体化模式，学习过程在仿真的工厂实训环境中进行，学生可以更多的在学习、实验、

实训中将知识转

化为技能，实现与企业岗位的零过渡。

项目小组教学法。将学生4~5人分为一组，部分教学内容采用学生分组讨论、互相评判，以小组为单位进行课程的讲授，其他同学进行补充的教学方式。引导学生积极思考，乐于实践。在课外、开放实训室，小组共同讨论解决问题，提出方案，共同完成项目。要求学生不断学习、自我完善，构建学习型项目小组团队。

角色扮演教学法。教学采用“项目小组”+“角色扮演”的方式进行。本课程所采用的项目均来自于企业，上学即上班，实训基地的教学采用完全企业化的管理方式，通过“六大转换”让学员逐渐适应企业员工的角色：教师转换为项目经理，教材转换为实际项目，上课转换为做项目，考试转换为项目评测，教务转换为企业管理，教学监督转换为质量控制。这种角色的转换与扮演为学生适应企业工作环境、毕业后求职、就业打下了坚实的基础。

学生自主学习。课堂上，在保证基本内容完成的基础上，鼓励学生自己拟订方案、方法，自创项目，经指导老师认可，独立完成，培养学生独立工作能力和创新意识。

师生互动。课堂教学、课堂讨论、课后练习、开放性课题、实验、实训教学有机结合，互为补充。对带有普遍性的难题及时设立适当的习题课予以讲解，不积累问题。并采用课堂提问，课间交流，课后答疑的方式，辅导学生进行电子制作，通过电子邮件网上交流（用E-m a il 联系）、Q Q 群交流、电话交流等多种方式与学生交流。

四、考核方式的改革

针对单片机课程实践性、应用性和技能性强的特点，淡化一次性考试，实行以能力为本位的开放式、全程化考核系统。

考核成绩由形成性成绩和综合性成绩组成。综合性能力考核占总成绩的50%。其中，平时成绩占10％，考核内容有：学生出勤、课堂表现、课堂讨论情况及平时随堂检测情况；实训成绩占40%。形成性考核占总成绩的50%，由任务和开放性课题的全过程构成。其中，任务占40%，开放性课题占10%。每个任务均要求学生完成相应的操作、报告，教师根据学生的任务情况逐个给出成绩。最后综合学生的出勤、课堂表现、各次任务报告的成绩给出课程的总成绩。

经过近几年的教学实践证明，在单片机课程改革后，不仅提高了学生的学习热情，开拓了学生思维，调动学生学习的主观能动性，活跃学习气氛，还大大提高了教学效果,收效显著。

【参考文献】

[1]于莉．高职单片机教学改革的研究与实践[J ]．高教论坛，2010（11）.

[2]任艳，宋建伟．基于工作过程的单片机教学方法改革[J]．职业技术，2010（7）.

[3]张淼．单片机教学改革探索与实践[J ]．中国校外教育，2010（8）.

[4]何玲，蔡莉莎．单片机小系统的设计与制作[M]．北京：电子工业出版社，2012.

[5]丁向荣，贾萍．单片机应用系统与开发技术[M ]．北京：清华大学出版社，2009.

　（责任编辑：刘丽）