單片機課程立體輔學教學研究

蘇智華,李 敏,劉 穎

（西安歐亞學院，西安，710065）

單片機課程立體輔學教學研究

蘇智華,李 敏,劉 穎

（西安歐亞學院，西安，710065）

本文針對單片機課程教學中存在的問題，提出了單片機課程立體輔學教學新模式的思路。將單片機課上教學擴展到課外，實施基于項目式教學的教學理念，以學生為中心的CTE教學模式，構建由網上教學資源、模塊化開發、立體輔學教材組成的項目教學，對單片機教學內容、教學方法等進行改革與探索。

單片機；模塊化；CTE

1 單片機實驗教學主要問題

目前幾乎所有工科院校都開設了單片機課程，并且其教學已在高校中設置十余年。但是，單片機課程實驗教學質量、效果并不理想。原因主要表現為以下幾個方面：

（1）教學模式單一

目前單片機實驗課多采用在實驗室并利用實驗箱進行單片機實驗教學的方式。學生按照實驗指導書給出的接線圖、實驗方法和步驟連線，并輸入給出的程序代碼，在實驗教學系統特定環境下進行匯編、鏈接及運行程序，在實驗箱上觀察結果。實驗內容以演示、驗證項目為主，實驗功能固定。雖然這種實驗教學的目的和方法在一定程度上可以讓學生盡快地熟悉和進入單片機這個領域，但是不利于進一步培養學生的創新能力以及激發學生的學習興趣和主動實踐積極性。

（2）教學條件限制

因單片機課程原理性內容太多、實驗教學時數有限，課堂教學僅教會學生單片機的開發流程，而課程又特別強調工程實踐應用。若需更系統地深入地對單片機進行開發利用，則必須具備相應的平臺做支撐，同時滿足隨時隨地完成實驗、攜帶方便等特點。而目前，學校實驗室還不完全具備這方面條件，難以達到工程實踐應用的目的。

2 單片機模塊化開發板

單片機實驗教學要求涵蓋單片機基本原理及結構，內容全面。為配合單片機教學方式改革，單片機實驗不固定在實驗室的實驗系統上完成，而完全由學生自行開發設計屬于自己的單片機模塊化開發板。模塊化開發板采用核心模塊和擴展模塊兩種形式。核心模塊設計宗旨為低價格、體積小巧、便于攜帶，通過USB接口供電，可獨立使用，方便每個學生使用，解決實驗室的延伸及輻射問題。通過單片機核心模塊的學習，學生對單片機的基本原理、結構，以及編程深入掌握。擴展模塊設

計不固定設定，可根據教學要求靈活設計。學生也可根據自己的學習愛好來設計擴展模塊，如數碼管顯示模塊、鍵盤模塊、通信模塊、時鐘模塊、LCD液晶顯示模塊等。通過擴展模塊的學習，學生能夠掌握單片機外設的使用、數據的顯示處理、時鐘和通信等技術。單片機模塊化開發板即可用于課堂教學，又可用于學生課后自學，在第二課堂活動、電子制作、電子競賽中都能發揮其作用。

圖1 模塊化學習結構圖

3 單片機實戰項目開發案例庫

單片機資源庫是提供多種信息服務和多渠道溝通的平臺，可提供學術研討、教學交流，學生自學、答疑、討論、測試等。通過這類交流空間，可進一步促進教學資源的建設與完善，且不受時間與空間限制，實時交互性高。

在單片機課程的教學過程中，通過BB系統構建單片機網絡課程和實戰項目開發案例庫。將課程信息、教學大綱、學習課件、學習指導、教學視頻公布，并開設在線交流討論板，在BB系統網上課堂為學生提供學習信息，交流討論的課外學習課堂。另外，結合學生單片機模塊化開發板的設計以及設計過程中相關案例的開發。通過小組討論，現場答辯等方式，從中選擇最優設計進入案例庫。并對相關學生給予獎勵。案例庫放置于校園教學網絡系統中，學生可自行查看下載，并可進行設計比較，網上討論、交流心得，優化設計，案例庫項目優勝劣汰。做到單片機實戰項目開發案例均來自于學生，設計開放、公開。

4 單片機課程教學實施方案

研究資料表明，在教學中學生的需要可劃分為由低到高六個層次，即：不被成人批評的需要+獲得物質獎勵的需要+獲得精神獎勵的需要+自我表現的需要+認知的需要+自我發展的需要。這種類型的劃分不是絕對的。同一學生在同一時期，可能會表現出一種類型的需要，也可能表現出多種需要。不同的需要可導致出不同的學習動機，從而表現出學生在學習上產生不同的興趣和風格。因此，掌握好學生在課程過程中的各種需要，對學生認識課程、掌握課程、獲得課程的能力至關重要。要想掌握學生的需要，就要在教學過程中運用新的教學計劃、新的教學大綱、新的教材和新的教學方法，結合新的教學理念進行教學，為學生提供新的教學服務，提高教學質量。

推翻枯燥的學習方式，打破傳統的單片機結構體系教學法，讓單片機的結構不再抽象，指令、編程不再困難。建立以任務或項目為教學主線、教師為主導、學生為主體的實踐教學模式。推行CTE教學模式，以學生為中心，改變以教師灌輸為主的教學方法。課程授課順序重新整理，將課程內容分解整合進入實訓項目，而不再以教材的順序為主線。在學生最初接觸單片機課程時，將單片機在實踐生產的應用介紹給學生，并將第二課堂作品或往屆電子設計競賽的作品帶進課堂，激發學生對單片機課程的學習興趣。通過實踐操作，帶領學生在動手實踐中深化理論知識的學習，并在動手實驗教學中培養學生完成創新實驗和課程設計的能力。

以競賽為契機，推進單片機課外教學。作為一門知識更新速度較快的課程，單片機教學的實戰性得到重視。在全國大學生電子設計競賽的推進下，學生逐漸走出課堂，不僅僅滿足于平時課堂上學習的內容，而是自動自發地將單片機的學習當做課余生活的重要組成部分。

結合項目化課程改革，構建全方位的單片機立體教材。教材分為理論教材、實踐操作冊和測試評價冊。理論教材有利于學生學習單片機的結構，了解單片機的使用，勾勒出單片機的理論基礎；實踐操作冊摒棄原有實驗教材類型，以項目和模塊為主線，由簡入深為原則，將整個理論體系分解融入項目的實現中，提出基本要求，使學生在完成基本教學任務的同時擁有自主學習和創新的空間；測試評價冊結合章節練習，綜合測試卷等方式，檢驗學生在項目學習過程中對知識的掌握程度，并反饋相關信息。三類教材結合項目化課程改革，有機的組織理論和實踐知識的學習，相輔相成。

教學方法與手段改變，相應也要實施與學生綜合能力相適應的評價體系。改變評價標準和方法不僅有利于教學改革的順利項目進行，而且也有利于學生綜合能力的提高。

5 結束語

作為一門電子技術專業課程，重基礎，強應用的原則要貫穿始終。單片機課程立體輔學教學及模塊化設計及應用開發方式，在第二課堂活動及電子設計競賽中已發揮了明顯作用，體現出創新，并應用于工作生活中，獲得了良好的成績。

李海濤.模塊化教學條件下課程體系的構建[J].四川職業技術學院學報.2007.5

Study on the auxiliary teaching of MCU Course stereo

Su Zhihua，Li Min，Liu Ying
(Xi'an Eurasia University，Xi'an，710065)

Aiming at the existing problems in the teaching of MCU Course,put forward thecourse SCM stereo auxiliary study new teaching mode of thinking.Will the expansion of singleclass teaching to outside,the implementation of project teaching based on the teaching idea,take the student as the center of the CTE teaching mode,by constructing the teaching resources in the Internet,modularization,stereo auxi liary textbooks composed of project teaching,reform and to explore the SCM of the teaching contents and methods,etc.

single chip microcomputer;modularization;CTE

本文系西安歐亞學院科研基金項目，項目編號12-2KB-01西安歐亞學院本科教學工程項目

蘇智華，女，1977年，河南人，講師，研究方向：單片機技術