電子類專業單片機課程教學改革*

章華幸　章云　周臻（浙江農林大學 信息工程學院，浙江 臨安 311300）

電子類專業單片機課程教學改革*

章華幸章云周臻
（浙江農林大學 信息工程學院，浙江 臨安 311300）

針對當前單片機教學中學生難學、教師難教的問題，在分析該現狀的基礎上，提出了重視課前預習、加強課堂訓練、完善課后作業三個步驟的教學改革方法，并從具體的實施方案和考核措施進行論述。

單片機；教學改革；考核

引言

近幾年，高校畢業生人數屢創新高，畢業生的就業壓力很大，而另一方面企業又招不到合適的人才。有些專業就業面可能比較狹窄，就業率不高完全可以理解；但有些就業面廣泛的專業，例如電子、計算機等專業，隨著社會的發展，以及電子設備和信息技術融入到生活的各個方面，其就業面越來越廣、就業途徑越來越多，居然也存在不小的就業壓力，這就比較難以理解。究其原因，并非市場上供大于求，而是學生所學的專業知識還不夠扎實。

以電子類專業的核心課程來說，單片機原理是一門最主要的課程之一，可以說，只要該門課程學精、學專，就業應當不成太大問題。但這門課程在教學過程中常常存在學生難學、教師難教的現象。單片機是一門綜合性較高、實踐性很強的課程，以電路原理、模擬電子技術、數字電子技術、C語言程序設計、匯編語言、數據結構等為先修課程，這些課程的基礎很大程度上決定了單片機課程學習的難易程度；同時它又是實踐性很強的課程，若不是在實踐中學習，則必定會事倍功半。當前該門課程教學中遇到的難題，主要原因在于兩個方面：一是學生的先修課程功底較弱；二是教學偏向于理論使得學生實踐的機會不多甚至幾乎沒有。這就導致了難學、難教的情況。通過對理論課堂和實驗課堂的改革，可以改變這一情況。

一、理論課堂改革

大多數高校開設的單片機課程，理論學時的安排往往比較多，是比較主要的部分。如果只是照本宣科，或者純理論性的教學，課堂就不會生動，而且往往會挫傷學生的學習積極性，久之會令人覺得枯燥無味。為改變這種困境，下面從三個方面設計理論課堂的教學改革。

（一）課前的預習

根據以往的教學經歷來看，很多學生并不注意課前的預備，上課時就帶一本教科書，對當堂要講授的課程內容基本上一無所知，更談不上提出問題、解決問題、探究式研討了，這一方面使學生變得更趨向于被動接受而很難主動學習，另一方面也使教師覺得因沒有引起學生的共鳴而乏味，久而久之，就變成了我教我的你學你的。所以學生課前的預備是重要的一步，是師生互動的前提。當然，預備的目的是讓學生有個初步的了解、初步的印象和初步的思考，還不要求達到深入的目的，可以采用仿真的方式來實現［1］，程序設計可以選擇匯編語言或Keil C51軟件。圖1是仿真軟件Protues的環境。

圖1　仿真軟件Protues的環境

具體做法是：教師按照教學大綱、教學日歷，將下一次課的內容提前一周告訴學生，要求學生按照要求做出仿真測試，仿真成功即可，在下次課的前一天以郵件形式發給教師，計入成績考核中。例如講到定時器時，讓學生事先仿真流水燈電路、或者輸出方波等，這樣學生會對課程內容有第一印象，與教師講課內容的銜接就會相對輕松，也容易產生興趣。

（二）課堂的實行

經過課前的預備之后，學生對課程的內容有了一定的認識，但畢竟不深，而且仿真的內容還不能完全代替實物，因為具體調試過程中還存在硬件和軟件的問題，例如電路結構和算法等，需要在實際的電路板上進一步的調試，以達到深入理解并舉一反三的效果。因此在課堂上可以實行“做中學、學中作”［2］。理論課堂上，每人自行購買一塊單片機學習板，如圖2所示。

圖2　單片機學習板

教師課堂上講授原理、應用和注意事項，并演示實物給學生觀看。然后學生在自己的電路板上先模仿老師的步驟，有問題的可與老師和同學交流，模仿成功之后，發揮所學內容，加上擴展模塊，改進或者創新教師的演示思路，提出一些其他的應用。為了促進學生認識整個知識體系，并能觸類旁通，自行探索相近或相關的知識，需要把單片機的知識按照幾塊來劃分，以便引導學生自行探索，這樣還能夠彌補基礎薄弱的部分。

（三）課后作業設計

課后作業是檢驗學習成效和發揮學生創造力的重要環節。很多不重視作業者或者應付型完成作業者，往往難以掌握課堂的精髓。作業的設計不宜局限于課后的習題，很多習題充其量只是知識簡單的驗證。課后的作業由于是在課外完成，所以與課堂知識相比，需要在難度、廣度和深度方面有所延伸，提供發揮的空間。例如，按照知識體系的劃分，針對其中某個知識點，提供一個應用實例，讓學生設計幾個類似的應用例子，給出相關的參數和應用場合，分析其優缺點并指出改進的空間。經過這種訓練，學生對這個知識點會有一個全面的了解，擴展了視野，同時還能在分析對比的基礎上提出自己的設計和看法，有助于培養批判性思維。

二、實驗課堂改革

理論課堂的教學改革需要實驗課堂改革加以配合。單片機的實驗課目前大多采用實驗箱。實驗箱有連線簡單、使用方便的優點，但作為單片機課程的實驗手段，其缺點比較突出：學生的工作幾乎變成編程工作，固定的模塊不利于設計的發揮，只能按照實驗箱提供的電路做一些驗證工作。所以實驗課堂的改革需要突破這個框架。可以針對具體的知識點，由學生制作電路板實物，完成焊接和調試。考慮到實驗課時問題，應當適當地合并課時。電路的設計不宜過于復雜，主要針對課堂所學的知識點，也就是點到為止。這一過程雖然簡單，但學生能夠通過自行設計、實物制作、元器件焊接、調試等，既加深了印象又培養了動手能力，也提高了興趣。

三、考核方法

以上提出的教學改革的方法，需要有相應的考核方法做保障。考核的原則是重視過程，同時也參考結果。其中最重要的是杜絕抄襲，發現抄襲和被抄襲的，兩者均為0分。為杜絕抄襲，源頭上的把握非常重要，就是盡可能多地提供作業或實驗的參考例子，例如對A/D轉換這個知識點，每個學生的課后作業要盡量分開，比如可以選8、10、12位的A/D轉換芯片，通信方式可為串行、并行，其他的內容也區別開來，這樣就很難抄襲。總評成績由期末和平時構成：期末成績主要以試卷形式考試，占20%，平時成績主要由課前預習10%、課堂成績20%、作業成績20%和實驗成績25%及其他5%組成。有些比例也可靈活調配。

四、結束語

教學是一個互動的過程。對于電子類專業單片機課程教學中存在的問題，文章提出了理論和實驗課堂教學改革的方法：重視課前的預習為課程的進入打好基礎，課堂上結合電路板實物邊學邊做以加深對知識點的理解，課后作業的環節使知識體系得以完善，實驗課以實物制作代替實驗箱為學生提供更大的發揮余地，最后通過合理的成績評價辦法來保障教改的實施成效。

［1］岳紅.項目教學法及Proteus仿真在單片機教學中的應用［J］.職業技術教育，2011（35）.

［2］陳桂友，張姣，王平，等.基于BOPPPS和LBD的單片機教學研究［J］.電氣電子教學學報，2015（05）.

［3］尤曉萍，林育茲.基于創新實踐的單片機教學方法探索［J］.教育教學論壇，2015（01）.

［4］賈萍，丁向榮，胡美蘭.“教、學、做”一體化單片機教學實驗平臺的設計與應用［J］.實驗技術與管理，2012（06）.

As for the fact that it is difficult for students to learn microcontroller and hard for teachersto teach microcontroller currently.The paper，based on analysis of this situation，proposes a three-step method of teaching reform including paying attention to preview before class and strengthening training in class and perfecting home原work after class，then discusses particularly how to carry out the program and examine.

microcontroller；teaching reform；examination

G642

A

2096-000X（2016）17-0146-02

浙江農林大學教學改革項目（NO：ZY1305、YB1348）

章華幸（1976-），男，浙江蒼南，碩士，講師，研究方向：檢測、自動控制。