單片機技術課程考核模式改革的研究與實踐

肖東岳+王萍+牛軍

（南陽理工學院 電子與電氣工程學院，河南 南陽 473004）

摘要：本文分析了單片機技術課程教學在考核方式上存在的問題，根據單片機技術具有的實踐應用性較強的特點，對課程考核模式進行了改革與探索。改革措施取得顯著成效，能夠切實提高單片機技術應用型人才的培養(yǎng)質量，對其他技術類專業(yè)課程的教學改革具有一定的參考意義。

關鍵詞：單片機技術；考核模式；項目；技能

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）13-0105-02

利用單片機技術進行電子產品的開發(fā)，已成為現代電子技術的一項核心技能。培養(yǎng)學生具有較強的實踐應用與工程開發(fā)能力，應當是高校單片機技術課程教學的主要目標[1]。在課程教學中，教師要注重學生知識應用能力和動手能力的培養(yǎng)，加大實踐訓練學時。與此同時，制定與培養(yǎng)目標相適應的課程考核模式，對引導學生樹立正確的學習目標、充分調動動手實踐的熱情與積極性，起到至關重要的推動作用。

一、課程考核現狀

根據單片機技術的特點，衡量課程教學效果和學生學習效果的依據應該是學生掌握技術應用和操作技能所達到的程度。因此，課程考核適合采用實操的方式。傳統(tǒng)的單片機技術課程考核采用閉卷考試的方式，雖然近年來有關課程改革的案例很多[2-5]，但大多局限在教學方法中使用一些仿真軟件、實物演示等手段，來提高學生對知識的理解和掌握，考核方式方面開展變革的非常少。閉卷考試方式考查的內容主要是學生對知識的理解和記憶水平。即使有設計類題目，也僅滿足于“紙上談兵”的水平，不能反映學生的實踐應用能力。這種考核方式只會將導學生的學習引向死記硬背知識、生搬硬套做題上，忽視知識應用能力、操作技能的訓練和培養(yǎng)。此外，閉卷考試還會讓一些平時不努力的學生有機可乘，企圖通過臨時抱佛腳或考場作弊的方法應付考試，影響良好學風、考風的形成。

因此，建立與課程培養(yǎng)目標一致的考核目標和相適應的考核模式，是當前單片機技術課程教學改革的當務之急?；诙嗄陠纹瑱C技術的教學實踐，本文針對課程考核模式改革進行深入的研究和實踐，也取得了顯著的教學成效。

二、改革內容

考核模式的改革內容包括考核內容、考核形式和成績組成等部分。但要建立重技能的全新考核模式，必須改革并建立重技能的課程教學模式。因此，改革內容如下：（1）改革課堂教學模式。課堂上采用理論講解和實踐練習同步進行的教學模式，讓學生的理論學習和實踐訓練交叉進行，相互促進。（2）改革考核內容。淡化書本上陳舊或高深的理論知識，重點考查學生對知識的理解和應用，考查學生自主學習、分析借鑒、工程設計、運行調試等工程項目開發(fā)方面所需的專業(yè)技能，以及成員間分工協(xié)作、榮辱與共的團隊意識。（3）改革考核方式。取消閉卷考試，采用工程項目設計的形式，對設計結果進行測試驗收。（4）改革成績組成。改變以往期末一考定成績的方式，采用過程考核與期末考核相結合，注重對學生學習過程的成績評價。

三、完成的主要工作

針對上述改革內容，我們制定了具體措施，所完成的主要工作包括：

1.重技能的課堂教學模式的改革。（1）以項目設計帶動課程學習。我們采用項目驅動法組織教學活動，以項目功能設計為主線，將各知識點串在一起，以硬件電路、軟件編程、運行調試等的設計實現為依托，指導學生實踐應用能力的訓練。首先，對課堂教學內容進行梳理和調整，確定10個單元作為課程教學重點，包括：51單片機硬件基礎、單片機的C語言編程、I/O口輸入輸出功能、外部中斷功能、LED數碼管顯示技術、鍵盤系統(tǒng)設計、定時器/計數器應用、串行口通信技術、A/D轉換器應用、D/A轉換器應用等。其次，針對知識單元，分別設計相應的工程訓練項目。根據教學內容，提煉出8個項目設計任務。最后，在單片機實驗室中進行課堂教學，兩個學生為1組，固定座位，共用一臺電腦和一套單片機硬件開發(fā)平臺。在知識單元的教學中，教師針對項目所涉及的基本知識進行講解，通過實例仿真、演示等手段重點講解知識的應用和設計方法；布置題目讓學生進行課堂實踐練習，教師巡回進行技術指導和答疑。（2）理論學習與實踐訓練交叉進行。課堂上，學生在理論知識學習之后馬上轉入實踐訓練環(huán)節(jié)，初步理解并掌握基本理論后，再按照設計任務進行應用練習，針對遇到的問題再對知識進行更深入的思考和理解，繼續(xù)完成應用練習。經過“理論→實踐→理論”的反復錘煉，最終達到深刻理解理論知識、扎實掌握應用技能的目的。

2.重技能的考核模式的改革。（1）改變考核形式。每次課堂練習后，教師要給學生布置項目設計題目，同組的兩個學生分工協(xié)作，在規(guī)定時間內完成軟硬件設計，通過單片機開發(fā)板上運行調試，實現題目所要求的功能。在設計過程中，組組之間不能溝通商量，否則按考試作弊處理。最后，教師根據每組的任務完成情況和課堂表現給出測試成績，作為一次平時技能成績。在課程規(guī)定的教學單元全部學完后，再布置一個綜合性的項目設計題目進行測試，重點考查學生對知識的融會貫通與綜合應用能力。此次綜合技能測試成績作為期末成績計入總成績，和平時成績一起構建一種過程性與終結性相結合的考核方式。（2）修改考核成績組成部分。課程的最終成績由技能測試、理論和考勤三部分組成。其中：①技能測試成績：每一次的項目測試中，教師對各組學生的方案設計、程序編寫、功能調試等操作結果進行考核驗收，根據操作過程表現、任務完成情況和回答問題情況給出本次技能考核的成績作為分項成績。所有分項考核成績總和占總成績的50%；在課程訓練項目全部完成后，再對學生的單片機技術綜合應用能力進行一次全面測試，作為期末綜合考核，該項成績占總成績的20%。②理論成績：對每次分項技能考核，要求學生必須提交項目設計與運行調試報告，詳細介紹項目設計過程中的方案選擇、設計結果、運行調試及結果分析，針對報告撰寫質量對其理論知識的掌握情況進行評分，該項成績占總成績的20%。③考勤成績：由學生平時上課的出勤情況決定，該項成績占總成績的10%。

四、改革效果

本文制定的改革措施經過兩屆學生的教學實踐，取得了顯著的改革成效。

1.大大激發(fā)學生學習的主動性。以項目設計結果為依據的考核方式下，每個學生帶著壓力去學習。由于設計結果將作為平時考核成績計入總成績，促使他們在課堂上認真聽講，課下積極查閱資料，主動提高實踐動手能力，學習的積極性和主動性明顯提高。

2.學習效果顯著增強。采用理論和實踐交叉進行的教學方式，既又可以培養(yǎng)學生分析問題、獨立鉆研的能力，又能夠降低理論學習的難度，大大提高學習效率。學生對單片機技術應用能力和動手能力的學習意識也顯著增強。課程結束時，絕大部分學生能夠按要求獨立設計并制作一個簡單的單片機控制系統(tǒng)。在進行單片機技術課程設計時，學生表現出了較強的實踐動手能力，完成設計的速度和技術水平都明顯提高。

五、結束語

本文從應用型人才培養(yǎng)理念出發(fā)，根據單片機技術的特點，研究并建立了一套重技能的全新課程教學模式和考核模式。實踐運行結果表明，學生的課堂學習熱情明顯提高，學習目標從以往的應付一張期末試卷轉變?yōu)檎嬲莆諏I(yè)技術應用技能，課程教學取得前所未有的好效果。作為實踐應用性較強的工科課程，在開展課堂教學模式改革的同時，還應注重課程考核模式的改革，建立培養(yǎng)目標與考核目標相一致的課程教學體系，才能真正扭轉學生的學習觀念向訓練掌握實踐應用能力上轉移，切實提高應用型專業(yè)技術人才的培養(yǎng)效果。本文的改革成果希望能夠對其他專業(yè)技術類課程的教學改革提供一定的參考價值。

參考文獻：

[1]郭兆正，于鵬.淺談單片機課程在電類專業(yè)教學中的重要地位.渤海大學學報（自然科學版），2012，33（2）.

[2]曾虹，戴國駿，劉鵬.高校單片機課程教改研究.計算機教育，2011，4（7）.

[3]黃大勇，崔世林.單片機課程教學改革的研究與探索.南陽理工學院學報，2009，1（3）.

[4]陳麒.Proteus仿真軟件在單片機教學中的應用.長沙鐵道學院學報（社會科學版），2013，14（3）.

[5]鐘思佳，龍志文，高亮彰，李瑞鋒.單片機中斷返回教改探討.昆明冶金高等專科學校學報，2014，30（3）.

基金項目：南陽理工學院專業(yè)核心課程教學改革專項（項目編號：NIT2014BKHX-07）

作者簡介：肖東岳（1979-），男，河南鎮(zhèn)平人，南陽理工學院講師，主要從事電氣工程及其自動化的教學與科研工作。