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摘要：本文從應(yīng)用型本科院校單片機(jī)課程的教學(xué)目的出發(fā)，論述如何在理論教學(xué)中融入大量豐富的案例，使學(xué)生獲得有關(guān)單片機(jī)的軟硬件基本知識(shí)及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及編程能力，熟練使用相關(guān)單片機(jī)調(diào)試輔助工具，如Keil,Proteus等，從而能綜合運(yùn)用單片機(jī)軟硬件技術(shù)解決工程實(shí)際問(wèn)題，獨(dú)立設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的電子系統(tǒng)，為工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；案例化；柔性教學(xué)

單片機(jī)課程是我校電子與電氣工程學(xué)院的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)課，其本身也是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程。我校的定位是應(yīng)用型本科院校，單片機(jī)課程則是我院的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)必修課，也是學(xué)生將來(lái)在工作中進(jìn)行現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)必備的基礎(chǔ)知識(shí)。結(jié)合我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)目標(biāo)，單片機(jī)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也經(jīng)歷了從單一化教學(xué)到項(xiàng)目案例式教學(xué)的多元化發(fā)展。在我院電子信息工程系的建系初期，隨著IT技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)課程主要以匯編語(yǔ)言編程為核心，按教材章節(jié)為順序，依次講授單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，I/O口設(shè)計(jì)，外部中斷，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和串行口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，注重對(duì)單片機(jī)底層結(jié)構(gòu)的講授，學(xué)生動(dòng)手時(shí)間較少，對(duì)匯編語(yǔ)言的編程思路和方法理解較困難，實(shí)際應(yīng)用中較難移植，模塊化程度較差。因此學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果不夠理想，應(yīng)用能力較為薄弱，理論學(xué)習(xí)和實(shí)際編程應(yīng)用容易脫節(jié)。單片機(jī)課程是一門(mén)應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，課程的建設(shè)和改革應(yīng)以學(xué)生理解和應(yīng)用知識(shí)為目的，因此，課題組開(kāi)展了多次的教學(xué)討論和企業(yè)調(diào)研，并結(jié)合我院學(xué)生實(shí)際特點(diǎn)和我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目的，改革了之前單一課堂教學(xué)的模式，提出了項(xiàng)目案例式的多元化教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生即學(xué)即用的能力。目前在我院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程教學(xué)中，采用以C語(yǔ)言為核心編程語(yǔ)言，以Proteus和Keil軟件為輔助手段的虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式，同時(shí)改革單一的按教材章節(jié)講授課程的方法，通過(guò)豐富的項(xiàng)目案例式教學(xué)，打破章節(jié)間的順序關(guān)系，以實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)案例式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，在教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容上不斷完善和提高，注重培養(yǎng)學(xué)生的探索性和創(chuàng)新性，提高單片機(jī)課程的實(shí)際教學(xué)效果。

一、項(xiàng)目案例式教學(xué)方法研究

在項(xiàng)目案例式教學(xué)中，將單片機(jī)課程內(nèi)容分為七大模塊，包括認(rèn)識(shí)單片機(jī)及其開(kāi)發(fā)工具，簡(jiǎn)單I/O口操作案例，I/O口綜合應(yīng)用案例，中斷系統(tǒng)應(yīng)用案例，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器模塊案例，串行通信案例，單片機(jī)綜合應(yīng)用案例。按提出問(wèn)題，知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，解決問(wèn)題，歸納總結(jié)四大步驟進(jìn)行課堂教學(xué)，并結(jié)合相關(guān)視頻，使用Keil和Proteus進(jìn)行仿真，引導(dǎo)學(xué)生邊看邊學(xué)，同步展示各模塊實(shí)例運(yùn)行結(jié)果，將實(shí)驗(yàn)室搬進(jìn)課堂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。此外，在近幾年的教學(xué)中，單片機(jī)課題小組成員總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，按照單片機(jī)課程的總體規(guī)劃和培養(yǎng)方案，設(shè)計(jì)了符合課程需要的16學(xué)時(shí)單片機(jī)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)及為期一周的單片機(jī)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，建設(shè)了較為完整的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程群，以配合課堂教學(xué)的需求，將理論知識(shí)和應(yīng)用實(shí)踐結(jié)合在一起，取得了較好的學(xué)習(xí)效果，受到學(xué)生和同行的一致好評(píng)，同時(shí)也為學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)及今后工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是一門(mén)綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，課程成績(jī)?cè)u(píng)定方法不宜只憑期末考試一次成績(jī)高低來(lái)斷定學(xué)生的實(shí)際掌握能力。因此，在我院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程教學(xué)過(guò)程中，增加了過(guò)程性的考核機(jī)制，按每個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)進(jìn)度布置相關(guān)案例，以學(xué)生自主設(shè)計(jì)為前提，教師給予適當(dāng)指導(dǎo)。而單片機(jī)課程的最終成績(jī)?cè)u(píng)定方法，則是將學(xué)生的平時(shí)課堂表現(xiàn)，期中期末考試成績(jī)和過(guò)程性考核結(jié)果結(jié)合在一起，給出綜合性評(píng)價(jià)結(jié)果。成績(jī)中既包含了學(xué)生對(duì)單片機(jī)理論知識(shí)方面掌握的程度，也充分考慮了學(xué)生對(duì)具體實(shí)際問(wèn)題的操作能力和解決問(wèn)題的能力，避免單一形式的筆試考核方法，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果得到顯著提高。單片機(jī)課程涉及多方面的知識(shí)，是一門(mén)應(yīng)用型極強(qiáng)的學(xué)科，因此教學(xué)小組對(duì)該課程進(jìn)行了相關(guān)教學(xué)改革。（1）打破傳統(tǒng)的剛性、單一的教學(xué)模式和考核方式，提出在教學(xué)實(shí)踐中引進(jìn)以人為本的柔性教學(xué)模式，增加過(guò)程性考核機(jī)制，完備課程評(píng)價(jià)體系，從多角度衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果。（2）根據(jù)單片機(jī)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，改革以往以匯編語(yǔ)言為主體的編程方法，采用企業(yè)中廣泛應(yīng)用的C語(yǔ)言進(jìn)行講授，增強(qiáng)學(xué)校教學(xué)與企業(yè)應(yīng)用的銜接性，突出應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。（3）采用項(xiàng)目案例式教學(xué)方法，打破以往按教材章節(jié)進(jìn)行講授的思路，將單片機(jī)課程分為不同案例，以項(xiàng)目方式引出要解決的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，將理論知識(shí)融入實(shí)際項(xiàng)目案例教學(xué)中，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。（4）采用多元化教學(xué)方法，突破單一教學(xué)單片機(jī)課程的思路。在各項(xiàng)目案例教學(xué)中，不僅教會(huì)學(xué)生單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和編程原理，還融合電子系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計(jì)、軟件仿真、外圍元器件和相關(guān)芯片選取，程序調(diào)試和修改等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，拓展學(xué)生知識(shí)面，將單片機(jī)涉及的各相關(guān)學(xué)科有機(jī)結(jié)合。（5）將Keil和Proteus仿真軟件帶進(jìn)課堂，構(gòu)建課堂虛擬實(shí)驗(yàn)室，培養(yǎng)學(xué)生即學(xué)即用的能力。同時(shí)配合單片機(jī)開(kāi)發(fā)板進(jìn)行項(xiàng)目演示，在各項(xiàng)目案例學(xué)習(xí)后，進(jìn)行仿真和實(shí)物展示，讓學(xué)生對(duì)單片機(jī)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)看得見(jiàn)，摸得著。

二、發(fā)展方向

在今后課程建設(shè)中，主要的改革方向和改進(jìn)措施如下：（1）進(jìn)一步完成課程體系結(jié)構(gòu)。以培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，并結(jié)合廈門(mén)本地軟硬件行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，建立和完善以芯片為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)為目的的課程體系，并適當(dāng)引入其他流行單片機(jī)，如STM32，MSP430和AVR單片機(jī)等。（2）改善教學(xué)環(huán)境，充分利用機(jī)房條件，提倡學(xué)生自主動(dòng)手進(jìn)行編程和仿真，即學(xué)即用，注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，給每個(gè)學(xué)生搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室。（3）完善項(xiàng)目案例式教學(xué)方法，進(jìn)一步拓展多元化教學(xué)思路。在各模塊案例選擇中，應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)分層次差異化教學(xué)，留有部分案例供學(xué)生課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，多角度實(shí)現(xiàn)柔性教學(xué)。（4）培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力。目前本課程的學(xué)習(xí)是以學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)為主體，在今后的課程教學(xué)中，將引入團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)機(jī)制，由團(tuán)隊(duì)共同合作完成該課程的最后模塊的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)，并在課程成績(jī)?cè)u(píng)定中，綜合考慮學(xué)生個(gè)人成績(jī)和團(tuán)隊(duì)成績(jī)，優(yōu)化考核方式。

參考文獻(xiàn)

[1]余軍.應(yīng)用型本科院校單片機(jī)課程教學(xué)改革實(shí)踐[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究,2020(2):159-160.

作者:范羚 單位:廈門(mén)工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院