《單片機應用技術》課程教學改革簡論

　　摘 要： 《單片機應用技術》是高等院校電子信息、通信、自動化類等專業的一門實踐性、應用性都很強的課程。本文針對高校在該課程傳統教學環節上存在的諸多弊端，提出了從教材建設、師資培育、教學手段和方法、考試方法上等進行改革的思路，并分別進行了闡述。實踐證明，通過上述改革教學效果良好。
　　關鍵詞： 單片機應用技術 存在問題 教學改革
　　
　　單片機以其體積小、功耗低、性價比和可靠性高的特點，廣泛應用于工業自動化、智能化儀器、航天軍工和通信產品等諸多領域［１］。可見，《單片機應用技術》對高校電子信息等專業的學生來說既是一門專業基礎課，又是一門技術主干課程。但其內容多且抽象，講起來枯燥乏味。若采用傳統的循規蹈矩教學模式，學生會感到晦澀難懂，慢慢會畏難而退，達不到教學的目的。為此，我們有必要做好該課程的教學改革。
　　一、當前單片機課程教學中存在的問題
　　（一）教材內容陳舊，跟不上單片機技術發展，缺乏實用性。
　　當前《單片機應用技術》教材品種繁多，各有側重。但概括起來大體可分為兩大類：一是以介紹Intel公司MCS—51系列為主要內容的較早版本，教學內容與新技術的發展和單片機在各種智能控制中的具體應用有較大的距離；另一種是介紹16位帶A/D轉換的MCS—96系列版本，起步要求高，學生掌握難度大，且缺乏與教材配套的實驗指導書。但無論是哪種版本，講授內容還是根據學科邏輯編制而成，沒有突破傳統學科課程的羈絆，且還是講基本原理的多，講應用實例的少；講老器件應用的多，講新器件應用的少，教學內容安排上缺少實際、典型的范例。作業很少有啟發式、實踐性的題目［2］。講授內容與職業崗位的需求相脫離，對提升學生的就業能力幫助不大。
　　（二）教師知識老化或動手能力差。
　　1.一些教師不主動學習，新知識新技能更新不快，存在知識陳舊、能力退化、知識結構不合理等問題。另外，有些老教師由于對早期簡單的八位單片機比較熟悉，在選用教材時，多年不變，在一定程度上挫傷了學生的學習熱情。
　　2.當前的高校院校大多是由幾所院校合并而來，師資參差不齊。一是從應屆碩、博士畢業生中招聘來的青年教師。他們從學校走向學校，從課堂走向課堂，其理論知識扎實，但動手能力欠缺，在實訓教學和現場指導等方面處于劣勢。二是由企、行業招聘而來的教師，他們雖具有豐富的行業經驗，但對高等教育研究較少，且沒有經過系統的師范教育訓練，因此教學服務能力有待提高。
　　（三）傳統教學中存在著理論教學與實驗教學相脫節。
　　長期以來，《單片機應用技術》的理論教學和實驗教學處于隔離的狀態。由于理論教師和實驗教師編制、崗位和職責均不同，這在一定程度上導致了理論教師和實驗教師間缺乏密切的交流。理論教學往往缺乏實驗教學的支持；實驗教學往往缺乏理論教學的基礎。這造成了教學資源的浪費和教學質量的下降，也不利于對學生的學習情況開展行之有效的檢查。
　　二、改革的思路與做法
　　（一）加強單片機教材建設，教材內容應體現單片機技術的新成就。
　　隨著電子技術、微電子技術及計算機技術的飛速發展，單片機的經典體系結構一直處在“肢解”式的改造當中，實現了從“單片微型計算機”形態到FLASH ROM潮流再到SOC時代的三次飛躍，可現在的教材絕大多數還是停留在第一個階段。
　　新形勢下高等院校的教學活動應著重考慮人才的實用性、技能性和市場性。其教材應與時俱進，在講述傳統的單片機內容的基礎上應充實廢除機器周期的概念，指令以時鐘周期為運行單位；I/O端口從固定方式到交叉開關配置，實現了I/O端口的靈活配置；從引腳復位到多源復位等新的理論知識、設計和使用方法，盡量反映當前單片機技術的新成就［3］。教材的編寫既要講清基本原理，又要有應用實例；既要有常規芯片體現的接口技術，又要有眼下“熱門芯片”的應用及發展趨勢介紹。
　　（二）創造條件，促進高校教師專業素質、職業素質全面協調發展。
　　教師應以專業為本，以教學為突破口，不斷學習，從所教課程入手，多學科滲透和結合，在自己的崗位上具體實踐，積極參加科研工作不斷提高自身的綜合素質。
　　學校應努力創造條件，靈活多樣度從不同渠道提高教師的實踐技能。對青年教師應采取邊培養邊使用的原則，以特長化發展和專項化發展為切入點改革新教師培訓的模式，對他們從教學、科研、技能等多方面進行重點扶持和培養：一是選派教師到行業企業掛職。每年定期派出一批骨干教師到工廠、企業單位或科研院所頂崗或掛職鍛煉，以提高實踐動手能力；二是支持專任教師聯系企業制度和教師研究方向項目制，提高應用課題的研究能力和行業服務能力。
　　（三）改革教學手段及方法，提高教學質量。
　　1.《單片機應用技術》課程內容豐富且抽象，在教學活動中不能墨守成規，要打破過去單純“講”、“寫”、“問”的機械模式，設計出科學合理的教學方法來，從而根據不同的教學內容、運用不同的教學方法、激發學生獨立思考，鉆研問題，培養學生獲取新知識、分析和解決問題的能力，提高教學質量。
　　2.理論教學與實踐教學在技術層面上是統一的，要打破高等院校理論和實踐教學分屬不同教學人員執行的界限，實施理論和實踐教學的有機整合是加強技能和提高教學效率雙贏的一種的教學模式。單片機的許多理論均在實踐教學中穿插完成，教室就是實驗室，理論教材又是實踐教材，理論教師就是實驗員。學生邊做實驗、邊看現象、邊聽課。單片機的以項目任務為驅動的模塊化教材是實施一元化教學的物質基礎，由于模塊化教材中每一任務模塊都有相關聯的軟、硬件知識點儲備，實踐教學可以緊緊圍繞各硬件結構的應用同步進行。理論是對實踐的具體指導，實踐是對理論的具體升華，它們的緊密結合有利于促進教學活動的開展，有利于學生對知識點的掌握及職業技能的提高。
　　（四）改革實驗教學內容，提高實驗、實踐教學的質量。
　　實驗教學內容的改革是實驗教學改革的突破口。由于傳統的實驗教學忽視了學生分析和解決問題能力的培養，極大地限制了學生積極性和創造性的發揮，不利于技能性人才的培養。為更好地培養學生的操作技能和知識綜合應用能力，在實驗教學的內容上要建立起以驗證型實驗為基礎、設計型實驗為主體、綜合型實驗為提升的多層次的實驗體系。同時，要重視課程設計。課程設計是對學生對某一專業方向課程掌握情況最為行之有效的檢測方法，其高質量地開展（不能走過場）既有利于充分發揮學生的主觀能動性，又有利于提高學生分析、解決問題的能力和創新能力。
　　（五）改革考試方法，引導學生注重技能的培養。
　　采用科學合理的考試形式來準確地評價學生是教學改革的基礎。考試的目的在于檢查教學效果、教學目標實現的程度，以便于改進教學工作，提高教學質量，鞭策學生積極努力地學習。教師可以采用平時成績（占20%）、實驗成績（占40%）、結業考試成績（占40%）等來綜合評定的學生的成績。
　　其中，理論考試可采用閉卷+開卷的形式。閉卷考試采用答案是唯一的客觀題（如填空題、選擇題等），主要考查學生對基礎知識、基本理論的掌握程度。考試時間控制在40—50分鐘內，總分為40—50分。開卷考試采用答案不唯一的主客題（如程序分析與設計題等），主要考查學生對知識的應用能力，考試時間控制在70—80分鐘，總分為50—60分，從而可以引導學生開動腦筋編寫最佳程序，培養學生嚴謹的邏輯推理和思維能力。實驗考試主要采用機試+實訓（或課程設計）作品的方式。機試和實訓作品成績各占50%。機試是針對實驗階段而設置的，試題來自綜合實驗，考核的目的是檢查學生對綜合實驗的掌握程度和調試水平。實訓（或課程設計）作品是針對第二階段的，要求學生拿出實訓作品和完成實訓報告，根據實訓作品的效果及實訓報告完成的質量給學生一個綜合評定，主要考查學生對所學知識的運用能力、創新能力和實踐能力。可見，多樣化的考試方式能有效地推動單片機課程的學習，提高教學的實效性［4］。
　　三、結語
　　《單片機應用技術》內容極其廣泛，概念、專業術語和專用名稱多，涉及的專業基礎理論也較泛，又都有相當強的可操作性，加之電子技術的迅猛發展，使得其內容更新快，教學難度大。在教學過程中我們雖然通過上述的一些改革措施取得了一定成績，但與培養高素質應用型技術人才的要求相比還有一定差距。這就需要我們不斷改變觀念，轉變思路，不斷探索與研究，大膽改革，強化專業技能，走出一條知識與能力并舉的全新的高素質應用型技術人才培養之路。
　　
　　參考文獻：
　　［1］劉南平，孫蕙芹等編著.單片機實訓與開發教程［M］.北京：科學出版社，2008.
　　［2］陳剛.高職單片機教學的新思路［J］.廣東交通職業技術學院學報，2006，3，5，（1）：109-111.
　　［3］潘琢金，施國君編著.C8051FXXX高速SOC單片機原理及應用［M］.北京：北京航空航天大學出版社，2003.
　　［4］陳鐵軍.《MCS-51單片機原理及應用》教學改革探索［J］.中國成人教育，2006，（2）：129-130.