探析面向實踐項目的“單片機原理及應用”課程設計改革

南寧市第一職業技術學校 黃冬梅

如今單片機技術已在各個領域中廣泛應用，隨著技術的發展不斷完善，單片機的應用系統是一個具有劃時代意義的技術。“單片機的相關原理和應用”課程設計的目的在于鞏固理論知識，使理論與實踐相結合，有效指導實踐。通過對課程的學習，學生有效地掌握了單片機系統的設計與研發的方法和步驟，培養學生獨立的設計與研究能力，提高學生在專業知識的指導下的應用、分析、實踐和創新能力，對培養優秀的應用型自動化人才意義重大。

一、傳統教學中存在的問題

“單片機的原理以及應用”這門課程存在以下四方面問題：

問題一，內容多課時少，語言指令多公式少，實踐指導性差。因此，在課程學習之后，部分學生不能很好地掌握學習內容，不知道怎樣著手進行課程設計，學習主觀能動性極差。問題二，課程設計的進度、要求、題目、考核方式都沒有相應規范，缺乏系統化，無章可循，造成教師指導設置題目難易不等，成績的評價尺度不同，導致學生學習缺乏積極性。問題三，該課程與一些其他課程知識相交叉，如數字電子技術、電子仿真技術等，課程之間的相關性、連續性較強，單片機應用的課程沒有做到相關教學資料的整合。問題四，傳統教學形式呆板、僵硬，很難滿足現在學生越來越多的活躍思維和好奇心，不能激發學生的學習興趣。

二、研究內容及改革舉措

1.建立課程設計項目庫。從課程的實用性、可操性、工作量等因素進行考慮，并且兼顧科學、新穎、創新等原則建立課程項目庫。項目庫的選題要根據不同專業的基本特點，針對不同專業研究的實質性問題進行差異化設置。例如，內蒙古農業大學，“單片機的相關原理及應用”的課程設計中部分題目是為了專門解決其他科目的問題設置的，經過教學實際的檢驗，學生的學習興趣提高了，學生系統分析解決實際問題的能力也有所增加，并且與相關科目結合，帶動了其他科目共同發展。項目庫可以建立相關的樣板項目，主要面對的是基礎較差的學生。

2.學生自主選題。在課程項目庫的基礎上，課程組可以在課程開始前將本次課程教師的姓名、聯系方式公布出來，同時公布每位教師指導項目的設計要求，學生可以根據項目難易、工作量等，一人或者兩人一題，根據自己的專業特點、喜好及掌握程度自主選擇教師及題目。如果覺得題目不適合自己，也可以和教師協商后自主擬題。這樣大大加強了學生的學習自主性，增加了學生對學習的興趣。

3.規范教學組織過程。課程組對課程設計要有規范化要求，制定課程設計計劃，介紹單片機常用的電路設計方法，闡述單片機應用方法的一般設計步驟。教師在課程設計時要有相關電路的原理和程序設計講解，也可以進行調研和參觀，使學生充分理解設計要求。學生確認設計方案，經教師審核合格后可以進入實驗室嘗試連接和調試。學生整理形成設計報告，對原理圖、電路圖、軟件流程圖、程序、調試方法和過程的相關數據進行闡釋。學生在設計后要進行答辯，答辯過程包括自述、現場操作、教師提問、解答幾個環節，通過答辯，教師可以直觀評價學生對相關理論的掌握程度，綜合評價學生的實際應用能力及應變能力，對設計不完善的地方給予指導建議，給學生提供創新的空間。

4.科學評定成績。課程組對于學生的成績評定要科學嚴謹。學生成績主要包括以下幾個方面：設計和圖紙的完成情況、系統性能和調試的分析、現場答辯的表現狀況。每一部分考核的具體要求及方法使學科的評分體系具備科學性、公平性、合理性、嚴謹性。要在評分體系中加入學生自評環節，通過自評過程可以使學生認識到在學習中的不足，幫助他們正確認識自己的能力。

5.規范實驗管理，建立工作日志制度。開放實驗室，學生在指導教師的指導下進行調試。實驗室要有專門的值班教師負責對每天學生使用實驗室的情況，如工作進度、疑惑和困難以及后續工作進行指導，并進行記錄，形成工作日志。

6.利用網絡平臺進行遠程交互式學習。課程組要將課程的相關資料上傳到學校網絡教學平臺，建立項目庫，支持學生給項目庫加題。在教師審核批準后，學生的題目可以納入項目庫。在網絡上建立相關素材庫，方便學生在設計項目時自主查找和借鑒相關資料。在網絡上建立教學反饋體系，教師與學生通過電子郵件等方式進行實時溝通，對學生的設計進程要實時或定期了解，解答學生在設計過程中出現的問題。同學之間也可以利用網絡互相交流，吸取經驗，取長補短。

課題組對“單片機的相關原理和應用”課程的設計改革滿足了課程的基本要求。依據現有設備，借助網絡技術的手段，注重與其他科目綜合，得到了一種兼具科學性、嚴謹性、可行性、生動性的課程設計方法。教學中，學生真正成為主體，發揮了學生在學習中的主觀能動性，激發了學生的興趣和熱情，發揮了學生的創新意識和能力，提高了學生對具體工程問題的分析和解決能力，符合現代高等教學改革要求。

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