淺談面向高職基于工作過程的《單片機原理及應用》課程教學改革與實踐

摘 要：隨著微電子技術和超大規模集成電路技術的快速發展，單片機以其體積小、性價比高、功能強、可靠性高等獨有的特點，在工業控制、通信技術、智能儀器儀表、家用電器、辦公自動化等領域中得到了廣泛的應用。目前，高校許多專業都開設了《單片機原理及應用》或相關課程，但由于傳統的教學環境和教學方式相對落后，教學理念陳舊和教學中過于重視知識體系的演繹和推理，加之單片機課程本身所固有的抽象性，使大多數學生對單片機課程產生了畏懼心理，以至于影響了學生學習的積極性和阻礙了他們對單片機技術的深入學習和實踐，因此，為使學生更好地掌握《單片機原理及應用》這門課程，對單片機課程進行教學改革是十分必要的。

關鍵詞：單片機；工作過程導向；教學改革

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2015） 02-0000-01

一、課程現狀

（一）理論課程與實踐課程脫節。理論上容易成為背書式教學，且本課程理論課程與實驗課程多是分開排課，無法做到理論學習完畢，即時進行鞏固試驗，對理論課程進行加深理解。這樣一個實踐性極強的課程，過多的理論設置卻沒有同時加以實物的講解及實際測試的示范，使得學生很難接受。這種模式存在了很大的弊端。

（二）課程內容涉及面廣。單片機的課程既是一門計算機技術，又是一門應用電子技術。它包含了微機原理，匯編語言程序設計，C語言程序設計，電路分析基礎，模擬電子技術，數字電路技術，自動控制原理，網絡通信等各方面的知識。所以只有扎實掌握這些基礎知識才能更容易學好單片機原理及應用課程。但實際情況是我們高職的學生基礎知識特別薄弱，不利于學生對單片機課程的深入學習。

二、學生分析

高等職業院校的學生水平參差不齊，整體上有以下特點：一是學習比較被動，依賴性特別強，還是像初中高中一樣，老師教什么學什么，沒有自學的概念和想法；二是相對來說學生的文字表達能力和文字理解能力較差；三是學生的學習自主性和自律性差，畏難情緒高，做事沒有耐心；四是學生想學習愿學習，但不知道怎么學習和需要學習什么，缺少系統有效的學習方法。

三、教學方式的優化

（一）采用實訓、理論、實驗三體相融合的教學方法，驅動學生學習單片機。先由老師帶領學生每人做一個單片機最小系統開發板；其次由老師跟學生講解最小系統的電路、程序燒錄的方法以及仿真的方法；再根據每一次開展的實驗內容講解相關單片機理論知識和電路知識，講完理論馬上做實驗，老師先把的思路講解再把實驗做出來，讓學生去領悟和模仿，而且每個需要外接電路模塊的實驗，外接電路模塊板都由學生自己去完成；最后學生結合自己的最小系統板和相關的電路板需完成一個電子作品，作為結課考核參考。

（二）教育理念的轉變。本項目研究突破傳統的做法，先由實踐開始，讓學生從感觀上認識單片機，提高學生的學習興趣和積極主動性，實驗課和理論課緊密結合，理論講完馬上實驗，能有效的防止學生易忘現象。

（三）教學研究模式的創新。突破了以往“理論-實驗-實訓”的教學研究基本框架，確立了一個以實踐為中心的“做板-理論+實驗+做板-作品設計”的新思路。在這個模式中，實訓環節相當于已經貫穿在整個單片機教學線上了，最后做一個作品設計作為提高。這一轉變并非意味著教師必須掌握更強的專業技術知識，教師的作用和責任更加重大，對教師提出了更加全面和更高的要求。

（四）教學與相關電子設計比賽結合。鼓勵引導學生參與電子設計比賽，激發學生學習的興趣。

（五）教學與考證結合。教學過程中結合單片機考證的培訓。

四、課程的整體設計

目前單片機在國內電子領域已經相當流行，各大專院校的電子信息工程專業、通信專業、應用電子專業、數控專業、自動化專業、機電一體化專業等專業都開設了單片機原理及應用這門課程。該學科理論性、實踐性和綜合性都很強，它需要以數字電路、模擬電路、電氣控制等知識為基礎，并結合單片機原理及程序設計。

本課程設計由淺入深，實驗以8051單片機為主講。為了初學者以后的發展，從中也介紹STC、AVR、華邦等單片機。課程設計上以應用的角度出發，并加強了設計環節的指導，實驗以單片機實驗箱為硬件平臺，結合Keil、Proteus等軟件進行實驗和仿真。課程中所有實驗程序經由桂林電子科技大學北海校區08屆科協電子部成員調試成功，增加了知識的真實性和可讀性。

從第1課開始主講Keil軟件的使用，然后才開始進入實驗環節。由最簡單的IO口操作開始，逐步涉及到各類單片機外部接口（如：AD、DA、步進電機、液晶等）及協議（如：SPI、IIC等）設計。在實踐中提高學生的動手能力，針對企業需求進行培養。

五、結束語

（1）以教改促進職院專業特色的發展，重點突出實踐性教學特色。從學生自己動手制作最下系統板開始，到進一步完成各種資源的電路板，既提高了學生的動手能力，也能有效的將理論與實驗緊密結合。

（2）鼓勵教師進行科研活動，通過科研活動促進教學的提高。同時將在科研活動中遇到的新問題、解決問題的新思路設法融合到教學活動中。

（3）教師用項目促進教學，以實訓的方式帶動學生積極性。

參考文獻：

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[3]張曉鋒，工作過程導向的高職《單片機技術》課程改革與時間[J].職教論壇，2012

[4]沈玲，基于工作工程的高職課程建設研究——以A職業技術學院會計專業為個案[D].長沙：湖南師范大學學位論文，2012

[作者簡介]蘇鵬鑒（1986-），男，本科，助教，電子信息工程系教師，研究方向：單片機應用；葉俊明（1984-），男，本科，助教，電子信息工程系教師，研究方向：單片機應用；王寬田（1986-），男，本科，助教，電子信息工程系教師，研究方向：電力電子應用，自動化。