導(dǎo)語：單片機課程案例化教學(xué)方法分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文從應(yīng)用型本科院校單片機課程的教學(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)單片機的軟硬件基本知識及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計及編程能力，熟練使用相關(guān)單片機調(diào)試輔助工具，如Keil,Proteus等，從而能綜合運用單片機軟硬件技術(shù)解決工程實際問題，獨立設(shè)計和開發(fā)基于單片機的電子系統(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：單片機；案例化；柔性教學(xué)

單片機課程是我校電子與電氣工程學(xué)院的一門重要專業(yè)課，其本身也是一門實踐性非常強的課程。我校的定位是應(yīng)用型本科院校，單片機課程則是我院的一門重要專業(yè)必修課，也是學(xué)生將來在工作中進行現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計必備的基礎(chǔ)知識。結(jié)合我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的辦學(xué)目標(biāo)，單片機課程的教學(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，單片機課程主要以匯編語言編程為核心，按教材章節(jié)為順序，依次講授單片機硬件結(jié)構(gòu)，I/O口設(shè)計，外部中斷，定時器/計數(shù)器和串行口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，注重對單片機底層結(jié)構(gòu)的講授，學(xué)生動手時間較少，對匯編語言的編程思路和方法理解較困難，實際應(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)和實際編程應(yīng)用容易脫節(jié)。單片機課程是一門應(yīng)用性較強的學(xué)科，課程的建設(shè)和改革應(yīng)以學(xué)生理解和應(yīng)用知識為目的，因此，課題組開展了多次的教學(xué)討論和企業(yè)調(diào)研，并結(jié)合我院學(xué)生實際特點和我校應(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。目前在我院單片機課程教學(xué)中，采用以C語言為核心編程語言，以Proteus和Keil軟件為輔助手段的虛擬實驗室教學(xué)模式，同時改革單一的按教材章節(jié)講授課程的方法，通過豐富的項目案例式教學(xué)，打破章節(jié)間的順序關(guān)系，以實際應(yīng)用為出發(fā)點，通過案例式教學(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，提高單片機課程的實際教學(xué)效果。

一、項目案例式教學(xué)方法研究

在項目案例式教學(xué)中，將單片機課程內(nèi)容分為七大模塊，包括認(rèn)識單片機及其開發(fā)工具，簡單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，定時器/計數(shù)器模塊案例，串行通信案例，單片機綜合應(yīng)用案例。按提出問題，知識點學(xué)習(xí)，解決問題，歸納總結(jié)四大步驟進行課堂教學(xué)，并結(jié)合相關(guān)視頻，使用Keil和Proteus進行仿真，引導(dǎo)學(xué)生邊看邊學(xué)，同步展示各模塊實例運行結(jié)果，將實驗室搬進課堂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。此外，在近幾年的教學(xué)中，單片機課題小組成員總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗，按照單片機課程的總體規(guī)劃和培養(yǎng)方案，設(shè)計了符合課程需要的16學(xué)時單片機應(yīng)用實驗及為期一周的單片機控制系統(tǒng)課程設(shè)計，建設(shè)了較為完整的單片機原理及應(yīng)用課程群，以配合課堂教學(xué)的需求，將理論知識和應(yīng)用實踐結(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，同時也為學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計及今后工作打下扎實的基礎(chǔ)。單片機原理及應(yīng)用課程是一門綜合性和實踐性較強的學(xué)科，課程成績評定方法不宜只憑期末考試一次成績高低來斷定學(xué)生的實際掌握能力。因此，在我院單片機課程教學(xué)過程中，增加了過程性的考核機制，按每個項目的學(xué)習(xí)進度布置相關(guān)案例，以學(xué)生自主設(shè)計為前提，教師給予適當(dāng)指導(dǎo)。而單片機課程的最終成績評定方法，則是將學(xué)生的平時課堂表現(xiàn)，期中期末考試成績和過程性考核結(jié)果結(jié)合在一起，給出綜合性評價結(jié)果。成績中既包含了學(xué)生對單片機理論知識方面掌握的程度，也充分考慮了學(xué)生對具體實際問題的操作能力和解決問題的能力，避免單一形式的筆試考核方法，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果得到顯著提高。單片機課程涉及多方面的知識，是一門應(yīng)用型極強的學(xué)科，因此教學(xué)小組對該課程進行了相關(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)實踐中引進以人為本的柔性教學(xué)模式，增加過程性考核機制，完備課程評價體系，從多角度衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果。（2）根據(jù)單片機市場發(fā)展趨勢，改革以往以匯編語言為主體的編程方法，采用企業(yè)中廣泛應(yīng)用的C語言進行講授，增強學(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）采用項目案例式教學(xué)方法，打破以往按教材章節(jié)進行講授的思路，將單片機課程分為不同案例，以項目方式引出要解決的問題，引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)知識點進行學(xué)習(xí)，將理論知識融入實際項目案例教學(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)單片機課程的思路。在各項目案例教學(xué)中，不僅教會學(xué)生單片機內(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、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)知識點的學(xué)習(xí)，拓展學(xué)生知識面，將單片機涉及的各相關(guān)學(xué)科有機結(jié)合。（5）將Keil和Proteus仿真軟件帶進課堂，構(gòu)建課堂虛擬實驗室，培養(yǎng)學(xué)生即學(xué)即用的能力。同時配合單片機開發(fā)板進行項目演示，在各項目案例學(xué)習(xí)后，進行仿真和實物展示，讓學(xué)生對單片機相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)看得見，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措施如下：（1）進一步完成課程體系結(jié)構(gòu)。以培養(yǎng)單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，并結(jié)合廈門本地軟硬件行業(yè)發(fā)展趨勢，建立和完善以芯片為基礎(chǔ)，以系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)為目的的課程體系，并適當(dāng)引入其他流行單片機，如STM32，MSP430和AVR單片機等。（2）改善教學(xué)環(huán)境，充分利用機房條件，提倡學(xué)生自主動手進行編程和仿真，即學(xué)即用，注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，給每個學(xué)生搭建虛擬實驗室。（3）完善項目案例式教學(xué)方法，進一步拓展多元化教學(xué)思路。在各模塊案例選擇中，應(yīng)盡可能實現(xiàn)分層次差異化教學(xué)，留有部分案例供學(xué)生課后進行自主學(xué)習(xí)，多角度實現(xiàn)柔性教學(xué)。（4）培養(yǎng)學(xué)生團隊合作能力。目前本課程的學(xué)習(xí)是以學(xué)生個人學(xué)習(xí)為主體，在今后的課程教學(xué)中，將引入團隊合作學(xué)習(xí)機制，由團隊共同合作完成該課程的最后模塊的學(xué)習(xí)和設(shè)計，并在課程成績評定中，綜合考慮學(xué)生個人成績和團隊成績，優(yōu)化考核方式。

參考文獻

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

作者:范羚 單位:廈門工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院