雷鈞 趙榕 羅敏

摘 要 本文通過(guò)對(duì)單片機(jī)課程理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)改革等方面的研究，針對(duì)單片機(jī)課程實(shí)踐性強(qiáng)，引入Keil編程軟件和Proteus仿真軟件，促進(jìn)課程總體水平的提高。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和課設(shè)，用C語(yǔ)言編寫單片機(jī)程序，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生參與競(jìng)賽項(xiàng)目，提高創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞 單片機(jī) 精品課程 課程建設(shè)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jī)原理及應(yīng)用是電類專業(yè)的專業(yè)課程，是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。單片機(jī)課程組按照“思想先進(jìn)、目標(biāo)明確、改革領(lǐng)先、師資優(yōu)化、設(shè)備精良、教學(xué)優(yōu)秀”的指導(dǎo)思想，建設(shè)校級(jí)精品資源共享課程。目前“單片機(jī)”課程已經(jīng)形成完整的教學(xué)體系結(jié)構(gòu)，擁有一支教學(xué)水平與學(xué)術(shù)造詣?shì)^高的教學(xué)梯隊(duì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備完善，教學(xué)手段先進(jìn)，教學(xué)形式靈活多樣。

1 夯實(shí)理論環(huán)節(jié)

從2003年以來(lái)，課程組重新進(jìn)行了教學(xué)大綱的編寫工作，選擇優(yōu)秀教材，不斷地對(duì)單片機(jī)課程進(jìn)行教學(xué)改革。根據(jù)課程的需要，修訂了部分多媒體課件，完成了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的重新編寫。在課程教學(xué)中積極采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)取得了很好的效果，單片機(jī)與Keil教學(xué)協(xié)調(diào)配合，在教學(xué)中引入Proteus單片機(jī)仿真軟件，為學(xué)生直接應(yīng)用計(jì)算機(jī)完成單片機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)模、分析和仿真打下基礎(chǔ)，加深了對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握，提高了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問(wèn)題的能力。利用學(xué)校先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，建立了形式多樣的各種多媒體教學(xué)課件及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)。目前網(wǎng)上已具備的教學(xué)資源有：（1）教學(xué)大綱；（2）教學(xué)日歷；（3）教材內(nèi)容；（4）習(xí)題解答；（5）電子課件（PPT）；（6）網(wǎng)上留言；（7）實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)；（8）參考文獻(xiàn)。豐富的教學(xué)資源方便了學(xué)生的課程學(xué)習(xí)，在課程教學(xué)中發(fā)揮了有效的作用。

2 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)

在理論課程教授完畢后，本課程進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié)，其目的是使同學(xué)們?cè)鷮?shí)牢固地掌握單片機(jī)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維、獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)提高實(shí)踐動(dòng)手能力。課程組依據(jù)我校的辦學(xué)指導(dǎo)思想和特色，充分依托東風(fēng)汽車公司這個(gè)大工程背景，構(gòu)建了課程的實(shí)踐教學(xué)體系，如圖1所示。將單片機(jī)傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。將現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)輔助工具用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，使學(xué)生學(xué)會(huì)如何應(yīng)用現(xiàn)代化手段仿真和解決實(shí)際系統(tǒng)的控制問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中不僅僅是授課，還要配合實(shí)驗(yàn)課教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、參加討論，負(fù)責(zé)答疑和解決教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。

實(shí)踐教學(xué)以能力培養(yǎng)為核心，由淺入深、分層設(shè)置。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)體系的培養(yǎng)，學(xué)生的實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)得到了提高。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生按要求自己獨(dú)立完成實(shí)踐內(nèi)容，出現(xiàn)故障和問(wèn)題自己解決。將課外創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)與課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，組織、指導(dǎo)有興趣的學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)、智能汽車競(jìng)賽等活動(dòng)，例如在智能車控制系統(tǒng)中，涉及單片機(jī)編程、PCB電路板的制作等都是單片機(jī)課程中的知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)此類活動(dòng)提高了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)積極性，加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

圖1 單片機(jī)課程的實(shí)踐教學(xué)體系

新教師須具備實(shí)驗(yàn)室工作和下廠工程鍛煉實(shí)習(xí)經(jīng)歷1～2年，才能參加教學(xué)工作。通過(guò)下廠工程鍛煉實(shí)習(xí)，使得青年教師從中得到鍛煉，增強(qiáng)了工程意識(shí)，提高工程應(yīng)用能力；通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)教學(xué)、指導(dǎo)學(xué)生的課外科技實(shí)習(xí)和創(chuàng)新活動(dòng)，并結(jié)合工程鍛煉實(shí)習(xí)收獲成績(jī)進(jìn)行教學(xué)法研究，以更新充實(shí)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，改革教學(xué)方法和手段。鼓勵(lì)或計(jì)劃安排教師進(jìn)行學(xué)歷提高學(xué)習(xí)，到兄弟院校進(jìn)修培訓(xùn)，為提高自身的理論知識(shí)、教學(xué)水平、科研能力及綜合素質(zhì)進(jìn)行再學(xué)習(xí)。課程組成員老師已經(jīng)連續(xù)八年負(fù)責(zé)全國(guó)大學(xué)生 “飛思卡爾”杯智能汽車競(jìng)賽的指導(dǎo)，從2006到2013年，面對(duì)全國(guó)高校強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，在此項(xiàng)賽事上先后三次獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)，兩次全國(guó)二等獎(jiǎng)，多個(gè)賽區(qū)一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)的佳績(jī)，并最早打破我校學(xué)生參加國(guó)家級(jí)綜合賽事無(wú)一等獎(jiǎng)的歷史。

3 結(jié)束語(yǔ)

單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)單片機(jī)硬件及其擴(kuò)展系統(tǒng)的分析能力和工程應(yīng)用能力，通過(guò)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，注重學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這就要求學(xué)生多動(dòng)手。任務(wù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)法是學(xué)生在老師老師的引導(dǎo)下，通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。目前各類電子競(jìng)賽就提供了大學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新工作的平臺(tái)，學(xué)生組成項(xiàng)目組，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，緊緊圍繞比賽內(nèi)容開(kāi)展工作，設(shè)計(jì)方案，在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，大學(xué)生的實(shí)踐能力得到提高，有了團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，有助于增強(qiáng)其創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和動(dòng)手能力，學(xué)生在參加項(xiàng)目的訓(xùn)練中，提高了創(chuàng)新能力。

通過(guò)校級(jí)資源共享精品課程建設(shè)將單片機(jī)教學(xué)輻射到課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、大學(xué)生竟賽等方面，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，促進(jìn)課程總體水平的提高。通過(guò)課程改革的實(shí)踐與探索，學(xué)生經(jīng)過(guò)單片機(jī)課程的理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)的鍛煉，提高了工程實(shí)踐能力，多位學(xué)生在全國(guó)大學(xué)生智能車競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)爭(zhēng)等比賽中獲得好成績(jī)。

基金項(xiàng)目：湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目（2010265）；湖北汽車工業(yè)學(xué)院2013年精品資源共享課程專項(xiàng)（單片機(jī)原理及應(yīng)用）

參考文獻(xiàn)

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