單片機原理及應用課程標準與教學組織設計研究

摘 要：由于單片機具有體積小、可靠性高、指令豐富和價格低等優點，在我國的許多領域得到廣泛的應用，許多中職院校的應用電子技術等專業都開設了單片機原理及應用課程。因對該課程課程標準的認識不深刻，沿用傳統的教學方法，教學組織形式單一，使得學習單片機課程十分吃力。針對中職院校在該課程的教學環節中存在的問題以及該課程的教學特點，提出對中職院校該課程標準與教學組織設計進行研究。

關鍵詞：單片機；教學；課程標準；教學組織

基金項目：安徽省省級質量工程項目 電氣自動化專業綜合改革試點（2012zy133）

0 引言

《單片機原理及應用》是一門理論性較強，實踐性豐富的專業課程。該課程教學包含基本編程能力、軟硬件調試能力等，采用理論、實踐相結合，以項目教學法為主線，教學上以單片機結構及應用為主，使學生通過課程的學習，對于單片機的組成原理和結構有比較深刻的理解，初步掌握單片機應用系統的設計方法，可比較靈活地使用單片機作為控制系統，具備單片機軟件設計和編程能力。使得學生為將來從事工業領域相關工作，尤其是自動控制以及應用電子產品的檢測和維修奠定堅實的基礎。

1 設計思路

課程的總體設計思路：從“工作任務與項目教學”分析出發，設定職業能力培養目標，打破以知識傳授為主的傳統學科課程模式，變為動手能力的培養，開發基于工作過程的項目課程，以教學項目為載體，讓學生在完成具體項目的過程中來學習相關理論知識，并發展學生的綜合職業能力。課程根據單片機產品的工作項目為線索來設計典型案例，使其內容涉及開關控制指示燈、彩燈循環控制器、交通信號燈控制、單片機之間通信、溫度采集系統、步進電動機控制等幾個學習項目。課程內容突出對學生職業能力的訓練，理論知識的選取緊緊圍繞工作任務完成的需要來進行。

課程標準是一個綜合性較強的課程指導文件，其內涵不僅僅包括對課程目標、課程內容、教學實施的設計，還應包括對學生學習結果的評價設計。在職業院校課程標準的開發中應充分考慮中職教育的特性。

課程標準以電子技術應用等專業學生的就業為導向，根據對電子技術應用等專業所涵蓋的崗位群進行的任務和職業能力分析，確定本課程的項目模塊和課程內容。課程每個項目的學習都按以典型案例為載體設計的活動來進行，以工作任務為中心整合理論與實踐，實現理論與實踐的一體化。

課程設計為開關控制指示燈、彩燈循環控制器、交通信號燈控制、單片機之間通信、溫度采集系統、步進電動機控制六個教學項目。

2 教學方法

2.1 “項目導向”教學

“項目導向”教學法目的在于充分發揮學生的學習主動性，增加學習的興趣，開發每一位學生的創造潛能，提高教學效率。

在教學過程中，應立足于加強學生實際操作能力的培養，采用項目導向教學，以工作任務引領提高學生學習興趣，激發學生的成就動機。

2.2 “小組合作討論”教學

“小組合作討論”教學法目的在于突出學生的主體地位，有利于培養學生社會合作精神與人際交往能力，有利于班級全體學生主動參與教師的教學活動。

把一個班級均分成六組，以小組為單位，每組設計一個LOGO，起個隊名，老師提出問題及要求，讓他們充分討論問題，找到解決的方案，進行展示匯報，老師及時點評，小組修改完善自己設計方案，方案實施。

2.3 “互動式”教學

“互動式”教學法目的在于通過典型的活動項目，由教師提出要求或示范，組織學生進行活動，引發學生思考問題，達到“教”與“學”的充分結合。發現學習中的問題，及時分析、解決，教師和學生共同成長。

2.4 “啟發式”教學

“啟發式”教學法目的在于充分調動學生學習的積極性和主動性，引導學生去領會、發現知識的規律性，培養學生主動去發現問題、分析問題及解決問題的能力。

通過“啟發式”教學方法的運用，在授課教師的啟發下，讓學生自己找到了分析控制要求的要點、編程問題的思路，不但過程充滿樂趣，難點自然化解，由于充分調動了學生的主動性，使學生對該問題的解法印象深刻、理解透徹、不易忘記，還能在實際工作中延伸應用到解決其他問題中去。

3 主要教學手段

在實際教學過程中廣泛采用現代信息技術教學手段， 如網絡教學手段和多媒體（課件、投影）教學手段等。授課教師積極編制多媒體電子教案，利用PPT課件信息容量大、圖文并茂、能進行動畫形象展示的優點，提供大量生動的教學資料。學生普遍反映在多媒體教室上課，能夠提高他們學習的積極性和主動性。

開設專門教學網站，為該課程提供豐富的教學資料，包括電子教案、PPT課件、教學錄像、習題分析講解、設計案例、動畫仿真等，專業教師及時維護更新教學內容，保證網絡暢通。實訓課使用偉福仿真讓學生做實用的單片機產品，以提高學生的學習積極性。

充分利用第二課堂，利用學生組織電子學會發動學生制作單片機產品，形成一個良好的學習氛圍。每學期舉辦一次電子產品制作（單片機控制）競賽，使學得好的同學有一個進一步提升自身的空間，同時進一步激發學生的學習積極性，讓學生具有工程制作能力。

4 評價考核方法

以典型學習情境任務為考核依據，采取靈活多樣的考核方式，并制定具體的成績評定辦法。考核的內容與方法力求能全面反映素質教育的目標、要求，力求能遵循教學以及人的發展規律，精心設計測試內容，慎重選擇測試方法，按照嚴密的科學程序實施，有效控制誤差，力求能真實、準確、全面地反映學生在知識、能力等方面的差異。

考核主要從以下方面著手：變重知識輕能力，為能力與知識并重；變記憶書本知識為主的測試，為知識、能力、技能等綜合職業能力的測試，理論與技能操作結合；變重結果輕過程，為注重求知的過程，強調過程化考核，考察學生的綜合職業素質。

學生成績每一個學習情境任務結束后統考一次，每一個學習情境任務的學業成績由以下三部分組成：

第一，過程考核，占總評成績的30%。主要考核內容有：職業素養考核，如：安全意識，責任意識；學習能力，分析問題、解決問題能力；團隊合作能力，溝通表達能力。創新能力考核，如：學生在完成工作任務的過程中，認真學習，積極思考，提出合理化建議，建議具有創新性，方案可行，可以根據情況進行一定的激勵加分。

第二，結業理論考核，占總評成績的30%。主要以閉卷考試方式進行。閉卷考試的內容涵蓋本課程的全部重點要求掌握的知識點?？荚噧热萃怀鲋攸c，強調難點，考試內容符合教學大綱的要求。

第三，結業操作考核，占總評成績的40%。根據每一個典型典型學習情境任務的內容和要求，選擇一套完整的、難度適宜的單片機控制系統操作試題。在規定時間內，要求每個學生獨立完成單片機控制系統的接線、編程、調試、達到控制要求，整個過程中能自覺遵守安全條例和操作規程，能熟練使用各種儀器儀表，完成后對現場進行“6S”管理。

5 總結

總之，在單片機原理及應用課程的教學中，明確課程標準，采用多種教學方法的穿插使用以及項目驅動教學，不僅可以增強學生的學習主動性和積極性，增加學習樂趣，建立單片機系統的整體概念，還可以培養學生分析問題、解決問題的能力。

參考文獻

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[2] 郭文川. 項目教學法在單片機課程教學中的實踐[J]. 中國現代教育裝備. 2011

[3] 李祖明，李曉婷.《單片機》課程的任務驅動式教學[J]. 科技資訊，2007

作者簡介

陳振偉（1979—），男 ，漢族，安徽碭山人，中國礦業大學（北京）研究生，安徽礦業職業技術學院/安徽淮北煤電技師學院教師 講師 研究方向：電子、電氣自動化控制 主持省級課題一項，參與兩項，省級教壇新秀。