單片機原理及應用精品課程建設初探

雷鈞 趙榕 羅敏

摘 要 本文通過對單片機課程理論教學、實踐教學、師資隊伍建設、教學改革等方面的研究，針對單片機課程實踐性強，引入Keil編程軟件和Proteus仿真軟件，促進課程總體水平的提高。學生通過實驗和課設，用C語言編寫單片機程序，激發(fā)學習興趣，鼓勵學生參與競賽項目，提高創(chuàng)新和實踐能力。

關鍵詞 單片機 精品課程 課程建設

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Model Curricula Development in Principle and application of MCU

LEI Jun， ZHAO Rong， LUO Min

（School of Electrical & Information Engineering， Hubei University of Automotive Technology， Shiyan， Hubei 442002）

Abstract Through the research on aspects of SCM curriculum theory teaching， practice teaching， teaching staff， teaching reform， etc.， for the microcontroller strong practical courses， introduction of Keil and Proteus simulation software programming software， promote the improvement of the overall level courses. Students through experiments and class-based， single-chip program written in C language， to stimulate interest in learning， encourage students to participate in competitions projects to improve innovation and practical ability.

Key words MCU； model curricula； curriculum development

0 引言

單片機原理及應用是電類專業(yè)的專業(yè)課程，是學習后續(xù)課程的重要基礎。單片機課程組按照“思想先進、目標明確、改革領先、師資優(yōu)化、設備精良、教學優(yōu)秀”的指導思想，建設校級精品資源共享課程。目前“單片機”課程已經(jīng)形成完整的教學體系結構，擁有一支教學水平與學術造詣較高的教學梯隊，實驗設備完善，教學手段先進，教學形式靈活多樣。

1 夯實理論環(huán)節(jié)

從2003年以來，課程組重新進行了教學大綱的編寫工作，選擇優(yōu)秀教材，不斷地對單片機課程進行教學改革。根據(jù)課程的需要，修訂了部分多媒體課件，完成了實驗指導書的重新編寫。在課程教學中積極采用現(xiàn)代化的教學手段，網(wǎng)絡化教學取得了很好的效果，單片機與Keil教學協(xié)調配合，在教學中引入Proteus單片機仿真軟件，為學生直接應用計算機完成單片機系統(tǒng)的構模、分析和仿真打下基礎，加深了對課程內(nèi)容的理解和掌握，提高了學生綜合運用所學知識分析、解決問題的能力。利用學校先進的網(wǎng)絡教學環(huán)境，建立了形式多樣的各種多媒體教學課件及網(wǎng)絡教學資源庫。目前網(wǎng)上已具備的教學資源有：（1）教學大綱；（2）教學日歷；（3）教材內(nèi)容；（4）習題解答；（5）電子課件（PPT）；（6）網(wǎng)上留言；（7）實驗指導；（8）參考文獻。豐富的教學資源方便了學生的課程學習，在課程教學中發(fā)揮了有效的作用。

2 加強實踐環(huán)節(jié)

在理論課程教授完畢后，本課程進入實踐環(huán)節(jié)，其目的是使同學們扎實牢固地掌握單片機知識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維、獨立分析問題和解決問題的能力，同時提高實踐動手能力。課程組依據(jù)我校的辦學指導思想和特色，充分依托東風汽車公司這個大工程背景，構建了課程的實踐教學體系，如圖1所示。將單片機傳統(tǒng)的驗證性實驗與綜合性設計性實驗相結合，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。將現(xiàn)代化的計算機輔助工具用于實驗教學過程中，使學生學會如何應用現(xiàn)代化手段仿真和解決實際系統(tǒng)的控制問題，調動學生對課程的學習興趣。教師在整個教學過程中不僅僅是授課，還要配合實驗課教師指導實驗、參加討論，負責答疑和解決教學過程中出現(xiàn)的各種問題。

實踐教學以能力培養(yǎng)為核心，由淺入深、分層設置。通過實踐教學體系的培養(yǎng)，學生的實踐能力和專業(yè)素養(yǎng)得到了提高。在教師的指導下，學生按要求自己獨立完成實踐內(nèi)容，出現(xiàn)故障和問題自己解決。將課外創(chuàng)新實踐活動與課程實驗教學環(huán)節(jié)相結合，組織、指導有興趣的學生參加電子設計、智能汽車競賽等活動，例如在智能車控制系統(tǒng)中，涉及單片機編程、PCB電路板的制作等都是單片機課程中的知識點。通過此類活動提高了學生對課程的學習積極性，加深對課程內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。

圖1 單片機課程的實踐教學體系

新教師須具備實驗室工作和下廠工程鍛煉實習經(jīng)歷1～2年，才能參加教學工作。通過下廠工程鍛煉實習，使得青年教師從中得到鍛煉，增強了工程意識，提高工程應用能力；通過實驗教學、實習教學、指導學生的課外科技實習和創(chuàng)新活動，并結合工程鍛煉實習收獲成績進行教學法研究，以更新充實理論教學與實驗教學的內(nèi)容，改革教學方法和手段。鼓勵或計劃安排教師進行學歷提高學習，到兄弟院校進修培訓，為提高自身的理論知識、教學水平、科研能力及綜合素質進行再學習。課程組成員老師已經(jīng)連續(xù)八年負責全國大學生 “飛思卡爾”杯智能汽車競賽的指導，從2006到2013年，面對全國高校強勁的競爭對手，在此項賽事上先后三次獲得全國一等獎，兩次全國二等獎，多個賽區(qū)一等獎和二等獎的佳績，并最早打破我校學生參加國家級綜合賽事無一等獎的歷史。

3 結束語

單片機是一門實踐性很強的課程，課程的目的是培養(yǎng)學生對單片機硬件及其擴展系統(tǒng)的分析能力和工程應用能力，通過理論教學與實踐教學相結合，注重學生綜合實踐能力的培養(yǎng)，這就要求學生多動手。任務驅動項目教學法是學生在老師老師的引導下，通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動。目前各類電子競賽就提供了大學生開展創(chuàng)新工作的平臺，學生組成項目組，在指導教師的指導下，緊緊圍繞比賽內(nèi)容開展工作，設計方案，在完成項目的過程中，大學生的實踐能力得到提高，有了團隊協(xié)作意識，有助于增強其創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)意識和動手能力，學生在參加項目的訓練中，提高了創(chuàng)新能力。

通過校級資源共享精品課程建設將單片機教學輻射到課程設計、畢業(yè)設計、大學生竟賽等方面，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，促進課程總體水平的提高。通過課程改革的實踐與探索，學生經(jīng)過單片機課程的理論學習、實驗、課程設計以及畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)的鍛煉，提高了工程實踐能力，多位學生在全國大學生智能車競賽、全國大學生電子競爭等比賽中獲得好成績。

基金項目：湖北省教育廳教學研究項目（2010265）；湖北汽車工業(yè)學院2013年精品資源共享課程專項（單片機原理及應用）

參考文獻

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[2] 張迎輝.任務驅動項目教學法在“單片機應用技術”教學中的運用[J].教育探索，2013（6）：43-44.

[3] 趙月靜，陳繼榮，張永弟.單片機原理及應用課程創(chuàng)新實踐教學改革[J].實驗技術與管理，2013.30（1）：176-179.