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Abstract： Through the field research of the current teaching situation of the Microcontroller Unit course （MCU） of higher vocational colleges in Qiannan， Qianxi’nan and Qiandongnan minority area in Guizhou province， this article analyze and discuss proper teaching methods and evaluation mechanism of MCU course suitable for the practical situation of minority area from the perspectives of novel creation of teaching environment， arrangement of curriculum， training mode and evaluation mechanism.
Key words： Minority areas； Higher vocational colleges； Microcontroller Unit； teaching of curriculum； reform analysis and discuss
單片機是電子信息類專業十分重要的課程，也是高職院校完成高素質技能技術型人才培養必不可少的專業課程。貴州少數民族地區高職院校雖地處欠發達山區，自身發展受到諸多因素的制約，但對人才培養質量的要求從未降低，緊密圍繞地區經濟發展需要開設電子信息及相關專業。
伴隨貴州大數據、大健康產業的蓬勃發展，早期“三線建設”駐黔電子企業及本土民營企業對其人才需求的增多，電子信息類專業已逐步成為貴州少數民族地區高職院校重點建設專業。但在專業課程教學，尤其是難度較大，實踐性較強的單片機課程教學方面還存在諸多有待提高和改善之處，需結合貴州少數民族地區高職院校自身實際，進行單片機課程的教學改革，探索符合當地人才培養及職業崗位能力需要的教學思路和方法。
1貴州少數民族地區高職院校單片機課程教學現狀
基于對貴州黔東南州、黔南州、黔西南州三地少數民族地區高職院校的走訪調研及師生的深入座談交流，發現貴州少數民族地區高職院校單片機課程教學存在如下的現狀。
1.1 課程教學環境
1.1.1 學生素質現狀
貴州少數民族地區高職院校電子信息類專業所錄取學生少數民族較多，高考分數偏低，專業選擇盲目被動；基礎知識薄弱，理論學習困難，專業實踐技能訓練積極性與主動性不高；自我控制能力差，未來職業發展無規劃；團隊合作意識薄弱，自信心與創新精神欠佳等。
1.1.2 師資現狀
貴州少數民族地區高職院校能夠承擔單片機課程教學的師資嚴重不足，引進困難，尤其是具有單片機技術開發經驗的專業技術人員及學術帶頭人甚少。現行單片機任課教師存在理論知識扎實，但項目開發經驗缺乏；教學經驗豐富，但課程實踐教學欠缺；專業網絡學習獲取較多，但融入行業企業進行實際開發較少；外派學習較多，但真正與單片機技術相關的學習較少等。
1.1.3 實訓條件現狀
貴州少數民族地區高職院校受地方財政困難，教育經費注入不足的影響使單片機課程教學實訓設備陳舊、配置不足；專項資金投入不夠，實訓條件簡陋；實訓室缺乏專人負責，管理不規范；實訓教師對實訓重視程度有待加強，學生對實訓開展積極性有待提高等。
1.2 課程教學內容與考核
在單片機課程教學內容安排方面，貴州少數民族地區高職院校普遍仍以單片機理論教學為主，注重培養學生程序編寫能力，尤其是匯編程序的編寫能力，缺乏基于實際項目開發的創新性教學方式。部分院校甚至沒有開展實訓教學，僅完成基于匯編語言的單片機最小系統理論教學，對單片機的通信功能、傳感器技術及C語言在單片機中的應用等重要內容并為涉及。同時，在單片機課程與專業基礎課程開設的先后、課時分配、任課教師安排等方面也存在諸多不足。
在課程考核評價方面，大多數院校僅考核學生的理論學習內容，而對課程的學習過程，實訓項目及課程設計完成情況等核心內容并未進行考核，考核評價過于單一，不能較好地進行學生課程掌握情況的客觀綜合評價。
2 貴州少數民族地區高職院校單片機課程教學改革思考
貴州少數民族地區高職院校單片機課程教學應結合自身特點，培養符合區域經濟發展需要的高素質技能技術型人才。
2.1 現行課程教學環境改變探索
在學生素質提升方面，貴州少數民族地區高職院校很難在招生錄取階段來提高進入電子信息類專業的學生文化素質，但可從學生進校后對專業興趣的培養方面著手，改善學生綜合素質。如在專業基礎課中增加動手能力訓練環節（仿真實訓也可），為后續難度更大的單片機學習興趣的培養打下基礎；成立單片機學習興趣小組，通過興趣小組的積極主動性來帶動整個大環境的改變；積極組隊參加校、州、省及國家的單片機技術應用及相關技能大賽，以大賽營造學習環境；通過專升本考試中對專業課程的要求和學生對進入本科院校繼續深造的渴望，引導學生主動學習等。
在師資水平優化方面，貴州少數民族地區高職院校應結合當地經濟發展及院校需要，積極爭取電子信息類緊缺人才，尤其是高層次人才的引進政策，解決單片機骨干教師及學術帶頭人缺乏現狀；積極從行業企業或校企合作單位尋求師資及師資培養，讓行業專家融入教學，讓一線教學人員融入行業，進行交互式學習交流，實現自我培養，進而提高教學質量；現行單片機教學人員應通過網絡，積極尋找單片機學習途徑，爭取單片機技術學術交流會議及培訓；積極以大學生電子設計大賽、區域行業單片機應用設計競賽等為引領，主動找項目、做項目、總結項目，從而來提高教師自身的單片機應用技術水平。
在實訓條件改善方面，貴州少數民族地區高職院校應積極尋求資金注入，建立校內單片機技術應用實訓室；或尋求校企合作單位、行業企業、院校共建等方式建立實訓室。針對實訓設備，沒有必要購買昂貴的實驗箱或實驗平臺等，通過電子商務，購買設計合理、功能模塊齊全、支持在線調試、便于攜帶、支持C語言、具有配套教程及完整的程序實例等的單片機開發板即可。同時，要為開發板配套邏輯分析儀、萬用表、示波器等常用電子儀器儀表及工具。在實訓室建設經費充足的情況下，可考慮配備臺式電腦，若經費不足，鑒于當代大學生筆記本電腦覆蓋率較高的條件下，可兩人配套一臺自帶筆記本電腦，即可滿足實訓條件要求，又為學生課余自學、課程設計及畢業設計等后續環節服務。
2.2課程合理安排
2.2.1 微控制器選擇
當下，單片機種類及型號較多，合理選擇一款單片機種類及型號是初學單片機技術的關鍵，是引導學生學習單片機技術的重中之重。單片機種類及型號的選擇一定要結合實訓室所配套的開發板或校企合作單位等所使用的機型，但主要還是以便于教學和學生學習單片機技術為主。因51單片機市場份額占有量大、使用年限長，網絡資源和學習參考資料豐富且獲取容易，考慮到初學者對硬件資源的應用能力，建議以宏晶科技生產的STC89C52RC單片機作為主控芯片進行教學。
2.2.2 課程及內容安排
單片機課程應安排在電路理論、模擬電子技術、數字電子技術、C語言等專業基礎課程完成之后，可與電子元器件識別與檢測、電子線路繪圖與制板、傳感器技術應用等專業課程同時進行。在開設上述專業基礎課程的基礎之上，建議單片機課程總學時為108（即每周6學時），其中理論占20%左右，實踐占80%左右。單片機技術是在實踐中學習，教學內容應以實踐為主導，理論融入實踐過程且夠用為原則，邊做邊學，不能只強調理論而輕實踐。
鑒于貴州少數民族地區高職院校授課對象特點，課程主要內容應包括微型計算機基礎知識簡介、單片機概述、所選單片機結構及內部資源介紹、單片機時序及工作方式、匯編指令及時序簡介、中斷系統、定時器/計數器、并行I/O接口、單片機串行通信（主要有UART、I2C、SPI、485通信等）、A/D和D/A轉換等。在教學過程中，所應包括的硬件主要有LED、LED點陣、數碼管、LCD、矩陣按鍵、步進電機、蜂鳴器、傳感器（如溫度、紅外、壓力等傳感器）、A/D和D/A轉換芯片、時鐘芯片、存儲芯片等。
2.3 實訓教學開展
單片機課程教學應以實訓教學為主并綜合考慮學生特點，實訓開展應包含單個實訓項目、綜合實訓項目和課程設計三個環節。實訓環節中注重“做中學，學中做，邊學邊做”。任課教師在單個實訓項目中應在講解硬件原理和程序設計的基礎上，對實訓內容進行操作演示的同時指導學生操作，直至完成實訓效果。效果出來后，任課教師針對實訓過程中出現的問題進行總結，同時對所做的實訓內容進行再一次的總結性講解，以達到學生掌握所布置實訓內容的目的。綜合實訓項目應預先布置任務和學生分組（2人一組為宜），課堂由任課教師對任務中所涉及的硬件和軟件及前期所學本實訓所需用的知識進行講解。學生結合老師的講解和所提供的硬軟件參考資料，以組為單位，開展實訓項目，完成實訓任務。課程后期，應專門安排1到2周，以3人為一組，進行課程設計環節。選用適合高職院校學生及難度適中的課題作為單片機課程設計的題目，引進全國大學生電子設計大賽流程及相關規則融入課程設計，體驗項目開發過程，培養學生項目開發能力。同時鑒于對學生仿真能力培養的必要性，建議在課程設計環節中融入Keil和Protues仿真教學。
實訓教學中應制作實訓項目任務書或課程設計任務書及考核評價表，教學過程采用項目化教學，任務驅動，融入“資訊、計劃、決策、實施、檢查及評價”的教學組織形式并做好學時分配。
2.4 課程考核評價創新
鑒于課程實踐性較強，考核不能單一的出套紙質試題進行考核，尤其不能只進行理論而忽略實踐的考核，應以過程考核，綜合評價學生課程學習效果。
3 總結
綜上所述，現行貴州少數民族地區高職院校單片機課程教學還存在諸多不足和有待改進之處。身處該地區的單片機課程任課教師應在課程教學條件、課程內容安排、實訓教學方式、課程考核評價等方面結合自身院校實際，探索符合授課對象及課程特點的教學方法，提高貴州少數民族地區高職院校人才培養質量，進而為地區經濟的發展服務。
參考文獻：
[1]宋雪松，李冬明，崔長勝.手把手教你學51單片機（C語言版）[M].北京：清華大學出版社，2014.
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單片機原理與應用[1]是一門理論性和實踐性都很強的課程，相應的教學及實訓具有很強的技術性和應用性，在本專業教學中占有很重要的位置。項目教學的目的是在單片機原理與應用課程教學中使學生容易理解和掌握單片機的基礎知識，掌握與其相關電子電路的分析、設計方法，掌握軟硬件電路仿真與設計，掌握故障的分析、查找及解決方法等。
單片機教學及實訓的內容組織和過程管理，在很大程度上決定了單片機教學及實訓效果的好壞。在傳統教學及實訓過程中，偏重理論教學，實驗與實訓過程中驗證的成分過多，學生缺少獨立創新方面的鍛煉。為改變這一現狀，在教學及實訓中采用項目教學法，指導教師提出教學及實訓任務，并將任務進行剖析，分解成不同的小任務，引導學生對任務進行分析、仿真和設計，精心組織教學及實訓過程，鼓勵學生相互討論、上網查閱資料和提出不同的意見，甚至拋開教師布置的任務獨立選擇課題，以最大限度地激發學生的主觀能動性。
1 項目設計與過程管理
1.1 教學及實訓項目設計
采用項目教學法進行單片機教學及實訓，首要的任務就是進行項目設計。設計的內容要盡可能涵蓋單片機知識點[2]，同時要能吸引學生，項目設計的難易要有梯度性，以滿足不同學生的需求。例如設計校時數字鐘時，基本要求為：任務一中要求8位數碼管顯示一串數字(學號)；任務二中要求設計完成一個數字鐘(不可校時)。此外還有擴展要求。任務一擴展：8位數碼管切換顯示學號和生日，切換時間為1 s，通電后先顯示學號；任務二擴展：擴展3個按鍵K1，K2，K3，能對數字鐘進行時、分和秒的校時。
每個項目既有總體目標，又分別由不同的任務組成，由淺入深，循序漸進，兼顧不同層次的學生，同時精心編寫教學及實訓指導書，給學生相應的指導。
1.2 教學及實訓過程組織
教學及實訓過程的有序組織是教學及實訓質量的保障，通過對教學及實訓過程的有效控制，既能調動學生的積極性，也能提高教學及實訓的可操作性和實踐性。
1.2.1 標準化設計
教學及實訓的目的之一就是模擬企業的生產過程，讓學生感受未來的工作要求與標準。在教學及實訓中，電路設計與技術指標采取企業標準，讓學生體會標準化的生產過程，培養嚴謹的學習與工作作風。如硬件電路原理圖和PCB版圖的設計，從器件的型號到PCB板的尺寸、線間距及圖紙大小，都有嚴格的標準。
1.2.2 利用好仿真教學軟件
教學及實訓項目的實施，是學生進行電路設計、軟件設計及綜合調試的過程，特別是在電路安裝調試時，學生會出現各種各樣的錯誤，需要不停地修改，但這樣容易造成元器件的損壞。如果先利用仿真軟件進行仿真實驗[3]，這樣，絕大部分的錯誤就可以在仿真軟件上進行修改，既降低對元器件的損壞，又可以提高教學及實訓效率，達到事半功倍的效果。
例如數字鐘的設計，先在Proteus軟件上進行硬件電路設計，然后進行軟件設計，最后在Proteus仿真軟件上進行綜合調試，軟硬件上的修改方便快捷。只有仿真成功后才可以進行電路板的焊接與調試，這樣，絕大部分的錯誤在仿真過程中得以解決，既節約了時間，又減少了元件浪費。
1.2.3 教學及實訓過程強調以學生為主
以實驗室為教學及實訓室，每名學生一臺電腦，一組元器件，一套工具，創造獨立的工作環境與氛圍。在此基礎上，強調學生獨立完成教學及實訓任務，調動學生的積極性與主動性。例如項目硬件設計、軟件編寫，完全以學生為主，尊重學生的選擇，哪怕是錯誤的實現方法，也要慢慢引導，使其領悟到錯誤的原因。教師通常在項目實施前期對項目功能、重點理論與操作方法等做簡要介紹，對教學及實訓過程中的共性問題進行講解，項目完成后進行問題的剖析總結，做輔和引導性的工作。
1.2.4 教學及實訓考評方式強調過程考評
考評的方式、方法在很大程度上影響教學及實訓過程的實施和效果，如果只看結果而忽略過程，就會打擊部分學生的積極性。例如，一名學生積極努力地去實現項目中的某個子任務，但沒有完成，如果給出較差的考評就可能使其失去信心和主動性，或者干脆放棄后面的任務。
因此，考評要注重教學及實訓過程，兼顧結果，要讓那些努力的學生取得不錯的成績，使取得成功的學生成績優秀，這樣就能調動學生的積極性和主動性，促使其繼續查找問題、更改設計并取得好的成果。
1.3 教學及實訓過程總結
教學及實訓采用項目教學法，而且是采用項目中任務的遞進方式進行，在每個任務完成以后，都要進行總結，首先搜集教學及實訓中出現的各種問題，其次是與學生一起分析發生問題的原因，最后是找出問題的解決方法并避免問題再次發生。這樣，既總結分析了當前的問題，又為后面的教學及實訓打下基礎。
2 結束語
單片機教學及實訓是一項綜合性很強的教學過程，除了單片機知識，還涵蓋了數字電路、模擬電路等知識，既有硬件設計，又有軟件編程。既要設計涵蓋知識面豐富的項目，又要精心組織其過程。這就需要教師不斷地加強科學研究，并把科研成果反映在教學及實訓中；還需要教師不斷地改進教學及實訓方法，提高教學及實訓效果。
參考文獻
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單片機是典型的工科科目，是電子、計算機、自動化等本科專業重要的專業選修課，內容涉及51系列單片機的內部結構、指令系統及電路的開發應用等。早期的單片機教學是以理論教學和驗證性的實驗為主，教學效果不明顯。隨著實踐教學及其改革在高校的深入，在單片機的教學中，要特別加強實踐環節的教學。本文主要從單片機實驗教學和單片機實訓兩個方面來探討單片機的實踐教學方法，以期調動學生的積極性和創造性，讓學生在充分實踐中理解和掌握課本上的理論知識并學會靈活運用。
二、單片機實驗教學方法
1.教師講授實驗相關內容并給學生設置層進式的實驗目標。每次實驗開始前，要求學生首先了解實驗的目的，所用到的儀器、器件，實驗方法，實驗效果等。在實驗教學中，教師應該事先了解需要用到或者涉及的理論知識和實驗原理，并在實驗開始之前用引導式的教學方法給學生講解。例如，在講授發光二極管的基本原理、單片機引腳功能以及簡單的C語言編程技巧后，通過點亮一個發光二極管的實驗，讓學生了解到單片機的獨立引腳的作用，同理，通過流水燈的實驗，讓學生知道如何控制成組的單片機輸入輸出引腳P0～P3。此外，教師必須事先給學生設定合適的實驗目標。例如，數碼管顯示實驗，教師先要求學生完成一個數碼管的顯示；然后再靜態顯示多個數碼管；接著讓多個數碼管分時顯示不同的字符，使得數碼管“同時”顯示多個不同字符（數碼管的動態顯示）。通過層進式的目標設定后，學生遇到的問題被分解，難度降低，學生獨立實驗的能力加強，創造性思維也會被開啟。
2.學生自己動手做實驗。學生動手環節是實驗課的主要部分。實驗設備建議用開發板。通常單片機的實驗都是從簡單的點亮發光二極管和流水燈開始，到數碼管的顯示、鍵盤的檢測，再到單片機的定時器/計數器實驗、串行口實驗以及芯片A/D、D/A、存儲器芯片讀寫及液晶顯示等。在教師介紹實驗設備、實驗原理和方法以及常用技巧后，學生可以自行動手實驗，在驗證理論的基礎上，根據教師的鼓勵和提示，提出的新的問題并進行創新性的實驗內容，擴展實驗本身的內容。例如，流水燈的編程技巧，可以使用最直接的給每一個單片機引腳直接賦值再循環的方法，也可以直接給整個P0口賦值，利用自帶頭文件庫的左移右移庫函數即可。
3.教師對學生實驗過程中出現的問題給予分析、指導和總結。學生在自己動手環節一定會遇到很多問題，有基本的原理問題、連線問題、編程問題或者調試問題等。遇到問題、解決問題是實踐獲取知識的快捷途徑。教師要有較為成熟的經驗，能隨時回答和解決學生遇到的問題。對于隨意短接或者跳接等接線問題，以及不良編程習慣問題一律扼殺在搖籃里。對于學識性的問題，則采取反問設問等啟發分析引導方式，將學生不能解決的大問題分解為他們能夠解決的小問題，盡力讓學生自己獨立完成實驗。對于學生實驗過程中的失誤和錯誤等問題，則可直接指導其從硬件到軟件逐一查錯排錯的方法，讓學生學會自己解決問題。最后還要重視實驗總結，包括知識點總結，查錯排錯方法等。例如做完鍵盤檢測實驗，總結單鍵盤和矩陣鍵盤的檢測原理（相同），矩陣鍵盤檢測的編程技巧，檢測過程中常見問題及解決方案等。
4.鼓勵學生發散式思維、大膽實驗創新。每一個人的思維方式都是不同的，教師的方式會給學生一個方向導向，但同時不能忽略學生自己的主觀能動性。鼓勵學生大膽試驗創新、百花齊放百家爭鳴，能夠達到更好的實驗效果。例如，在做電子時鐘的實驗時，有些同學選擇用數碼管作為顯示器，有些同學選擇液晶顯示器；另外，在時分秒的編程顯示和中，每個學生都可以按照自己的方式來定義鍵盤和選擇時分秒的顯示方式。
5.寫好實驗總結報告。實驗是一個過程，實驗報告是對該過程的總結、是實驗成果的書面提交。實驗報告必須要認真嚴肅對待，它也是良好科研能力的體現。實驗報告書寫，一方面能夠加深學生對實驗的認識，另一方面它也是科研能力、書面表達能力良好培養和體現。實驗報告內容一般包括：實驗題目，實驗目的，實驗原理（硬件和軟件），實驗步驟，實驗內容——包含實驗當中遇到的問題和解決方案總結，實驗結果分析論證以及實驗心得體會，和實驗總結。
理論課是以教師為中心的，實驗課則是把學生推到前臺，讓學生去實踐去碰壁去解決問題。教師看似退至幕后卻要對實驗有預見性認識，要成為實驗的掌控者，引導學生實驗。這樣的教學才不會是膚淺的，實踐教學環節對學生才有啟發也更有價值。在學生的動手能力增強、自信提高的時候、學習興趣倍增、后續的教學也有更加好的動力。
三、開展單片機實訓
單片機實驗主要目的是學習和理解單片機；開展單片機實訓則是掌握和利用單片機，將理論知識轉化為實踐能力。如實訓項目“設計基于單片機的多點測溫系統”其基本內容包括：（1）設計集成電路并完成PCB板及硬件的制作并測試硬件；
（2）用程序設計語言編程實現多點溫度控制功能；（3）將程序下載到硬件中進行綜合調試。實訓項目選題可以是教師較為熟悉的領域或學生特別感興趣的課題。為方便教師指導和節約學生寶貴的學習時間，實訓可與課程實驗同步進行，充分利用學生的課余時間。實訓也可以作為課程設計來做，安排在課程結束后，具體安排計劃如下：第1天，教師布置實訓課題。同時給出并討論實訓的任務——包括實訓設計目的要求，設計方式方法以及設計想要達到的效果。第2～3天，學生根據任務自行查閱資料，提出2～3個設計方案并對它們進行比較擇優；指導老師在此過程中主要起輔導作用。第4～7天，設計方案實現，主要包括電路圖的繪制，軟件程序的編寫以及軟硬件的調試。最后得出結論并撰寫實訓設計報告。實訓的過程，是學生獨立運用所學理論知識進行創作開發應用系統的過程。要求學生根據設計任務自主查找相關資料；根據設計需要復習教材中的知識點并靈活運用；遇到困難時積極尋找解決方案并和師生討論技術性可行性；實施方案過程中反復驗證調試，并得出最佳解決方案。整個過程使得學生對單片機的學習達到最好的效果。實訓過程中，教師更是積極配合輔導，監督指導學生。教師參與的積極性，直接影響學生的積極性，不容忽視。一方面，教師參與到學生的設計和討論中，及時解決他們遇到的問題以及開拓他們的思路；另一方面，教師鼓勵學生多思考多探索，多給他們提供一些有用的實物及電子資源。實訓設計方案、硬件和軟件的實現無不凝結著學生的辛勞和創造。教師要針對各種不同的設計方案進行深入淺出的分析，對其中的優選方案給予正面的評價和討論，對不合理的設計進行探討和指正。讓學生從設計的實現難度，相關損耗，性價比等多方面認識自己的設計，對以后的工作和學習有更深層次的認識。
實踐出真知，工科科目的學習更是如此。只有經過不斷的“嘗試——失敗——總結——再嘗試——再總結”等一系列活動，學生才能不斷的吸取經驗教訓并積累屬于自己的實踐經驗。實踐越多，電路規模和復雜程度越大，學習興趣和能力越強，成功的次數也越多。成功使人發自內心的喜悅，由此能激發新的創造力。實踐的過程是將學生引入到“自己動手——獲得成功——興趣提高”這樣的模式，實踐教學除檢驗真知也增強了學習興趣。對于單片機課程，實踐是很重要的。大學還有很多工科科目也需要適當的多開展實踐教學，以上實踐教學方法可供參考使用。
參 考 文 獻
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“單片機原理與應用”作為工科院校電子專業的必修課，是一門集合數電、模電、通信、計算機等為一體的綜合性課程。因此，課程難學抽象，學生在剛開始學習時比較難懂，難以掌握單片機的系統結構。為此，如何通過《單片機原理與應用》實踐課程來激發學生的學習興趣，如何將理論課程與實踐課程有機結合起來，以達到循序漸進的教學效果，就成為單片機實踐課程體系改革建設的一個重點難題。
學生在學習單片機課程時，已經具備一定的數電和模電的基礎知識，通過單片機理論知識的學習后，在規定的時間內，進行一些簡單的單片機項目開發。這樣，學生通過幾次項目開發后，逐漸鞏固他們所學的理論知識，鍛煉實際動手能力，以及培養創新能力和獨立思考能力。
1.項目選材
在選擇項目時，以最簡單、最具有代表性的MCS-51系列單片機為重點，并且側重點應有所不同，使之具備多樣化。在學習單片機基本原理的同時，詳細講解整個硬件結構和軟件結構。教師在前期階段可把每個項目分解成若干個小課題，讓學生一個個去完成，鍛煉學生的調試能力和測試技巧，為以后的系統聯調打下堅實的基礎，對于在測試過程中，出現的一些問題要及時找到原因，通過測試的結果與理論設計的指標進行比較，改進設計方案，從而達到預定的目標。盡量多展示項目完成后的演示效果，讓學生對系統有一定的宏觀概念。另外，盡量多選一些課題，讓學生都能找到自己的研究方向，并根據自己所學的知識找到項目的突破口。
2.項目實施
首先讓學生相互進行組隊，每個隊伍的成員偏重點不同，這樣既能相互補充又能發揮每個學生的長處，成立一個團隊，對學生的團隊合作精神得到了鍛煉。隊伍確定后，便可分工合作，根據項目的設計要求，完成整個項目的設計工作。負責硬件設計的同學必須拿出設計原理圖、PCB圖和調試報告；負責軟件設計的同學繪畫軟件流程圖并編寫程序，協調單元調試和系統聯調調試等；負責撰寫設計報告的同學須將整個系統的設計過程，方案比較，方案優化，調試過程，系統優缺點以及總結展望等詳細記錄下。
然后是進行專題訓練。因每個隊伍和每個學生的基礎不同，可能會有一些學生完成自己的課題有存在一些難度，此時可根據實際情況需要，把學生遇到的問題提出來，作為專題來討論。這樣有針對性地解決問題，學生學習起來更有興趣，效果會更好。
緊接著讓學生把系統的各個模塊組合起來。這期間也會存在很多問題，比如模塊之間信號不兼容、相互干擾等，針對這些問題，讓學生提出自己的解決辦法，在此過程中，讓學生感受到系統的概念，掌握系統集成的辦法。系統完成后，對系統的各項指標進行測試，與設計的要求進行比較，修改設計，通過一次次反饋、修改，最終完成任務。
最后，教師集中學生對整個設計過程進行總結，對出現的普遍問題進行重點研究，對設計過程中存在的薄弱環節要加強專題訓練。教師根據每個隊伍的評測結果和撰寫報告的質量給出實訓的綜合成績，完成整個實訓項目。
3.改革特色
傳統的實訓模式是讓學生在實驗箱上完成，插一些芯片，接一些線等，不直觀，不能直接反應單片機系統的開發過程。而改革后的實訓模式則完全不一樣，教師將項目引入實訓中，讓學生進行相互討論，這樣不僅使課堂氣氛更加活躍，而且更增強了學生學習單片機的興趣和積極性。通過實訓項目，學生自己查閱資料，方案討論，體現了學生的自主性學習，培養學生的設計能力、創新能力、團隊協作等。
項目式實訓教學方法能讓學生在實訓的過程中發現問題，并分析解決問題，同時進一步提升自身的綜合能力。教師在課堂教學時，可根據需要，引入一些電子設計類的項目或電子競賽的試題，將其融入到課堂中，讓學生進行討論，這樣不僅活躍了課堂氣氛、增強了學生學習的興趣和積極性，還加強了老師與學生之間的溝通，共同探討項目中的難點和解決的辦法。在項目式教學的課堂上，老師是一名協助者，學生是學習的主人，使整個課堂充滿活力、精彩紛呈。
另外，教師可以通過校企合作平臺，引入一些與企業合作的項目作為實訓的課題。一方面，這些題目與實際生產相關，具有一定的實用性，并且這些項目都進行可行性分析和市場調查，能夠在實際生產中應用起來；另一方面，讓學生接觸一些與實際生產相關的項目，有助于對專業的理解，對提高學習專業知識的興趣有極大的促進作用，學生還可以充分發揮自己想象力和創新能力，對項目進行改進，提出更好的設計方案，充分體現了單片機教學的創新型。
實訓課程一般是三周時間完成，安排在每個學期的最后三周。學生在本學期已經系統地學習了單片機原理課程，并且做過一些簡單的實驗，對單片機的電路及模塊有初步的認識，初步學會單片機編程方法。時間可大致劃分為方案設計、論證一周時間，硬件仿真、軟件仿真一周時間，焊接、調試、撰寫報告和答辯一周時間。這樣安排時間比較合理，不會太緊也不會太松，讓每個學生都有事情干。
實訓報告的撰寫要有詳細的設計理論、電路、調試方法、測試儀表及測試報告等。另外要附上電路圖、PCB圖、軟件流程圖及元器件清單。這樣規范處理，有助于學生形成嚴謹的科學設計理念。
結語
本文從實際教學經驗出發，通過大量的實踐驗證，取得了不錯的效果，因此在此基礎上結合實際案例，提出了一種項目式教學的方法，為單片機的實訓教學做了一些創新性探索。本文所提出的方法和步驟具有前瞻性和啟發性，并且使得理論和實踐有機地結合在一起，對提高學生的學習興趣愛好有極大的幫助，還能強化學生的團隊精神，鍛煉學生的決策能力。
參考文獻：
篇5
1 重視課堂教學，改革教學方法
課堂是學生學習單片機技術的重要場所，因此高校教師應重視課堂，充分利用課堂，在課堂上實現教學方法的改革，以提高課堂教學效率，激發學生學習單片機技術的熱情。
首先，幫助學生認清課程重要性。教師在課堂上應以當今社會為背景，為學生講解單片機控制技術及應用課程的重要性，將該課程列為專業人才培養的重點課程。同時，為學生講解單片機技術在不同領域中的應用，使學生充分認識到學有所用，從而更加主動的參與到單片機學習活動中；其次，利用CAI課間，激發學生學習興趣。單片機課程不僅抽象，而且注重實踐性，很多學生剛接觸對程序執行、時序、存儲器等相關概念比較陌生，理解難度較大，因此，為提高學生的學習興趣，教師應結合單片機教學目標，注重CAI課間的開發，利用先進的教學手段，將抽象的概念具體化與直觀化，降低學生學習難度，以加深對相關概念的理解與掌握；最后，借助模擬軟件，增強編程技能。單片機工作需要一定的程序支撐，但教學過程中不少教師發現，學生在編程方面知識比較薄弱。因此，為增加學生的編程能力，教師可借助模擬軟件要求學生進行編程的練習，以提高學生的編程能力。
2 重視操作實訓，合理設計課程
學生要想靈活運用單片機知識，提高有關單片機的各項技能，需要從實訓中獲得經驗，因此，教師應根據教學目標及內容，安排合適節數的操作實訓。在實訓過程中要求學生根據所學的電機、電子技術以及電路知識，查詢相關資料，根據自己的理解完成方案的設計。同時，還應注重課程設計的合理性。注重理論知識講解與實訓相結合，使學生在實訓過程中加深對理論知識的理解與掌握。尤其在實訓過程中對于學生理解難度較大的知識，教師給予針對性指導，例如在電路硬件設計時教師可指導學生選擇合適的元件。另外，在實訓過程中教師應注重靈活應用多種教學方法。例如項目教學法、案例教學法等，這些方法經證實取得的教學效果非常明顯，因此，教師應結合實訓內容加以利用。
3 改革考試方法，全面考核技能
高校應結合單片機課程特點對考試方法進行適當改革，實現對學生的全面考核。首先，考試過程中為提升學生的綜合能力，應多設置一些涉及知識面廣、靈活性大題目，將重點放在考查學生的綜合分析問題及解決實際問題的能力上；其次，在考試方法上應適當進行改革。例如，可采取實驗操作、課堂提問以及開卷筆試相結合的方法進行測試，使學生重視日常單片機課程的學習；最后，在考試分數的評定上，應將學生的平時表現，期中、期末考試按照一定的比例進行計算，如此才能確保學生掌握單片機知識考核的全面性。實踐證明采用不同考核分數按照一定的比例組成最終的成績，實現對學生進行最終的評定，能夠真實的考查出學生的實際水平，為此教師應注重上述方法的利用，并合理設置不同階段學生分數，在總分數的所占比例，確保分數的公平性、合理性。
4 拓寬學生知識面，注重創新能力培養
當前科技發展迅速，單片機種類層出不窮，而且無論性能還是功能較之前都有較大提升。因此，高校教師在講解單片機課程時應注重學生知識面的拓寬，尤其應注重將單片機新知識、新技術融入到課堂之中，使學生了解單片機的發展趨勢，激發其內心的學習欲望。同時，教師還應鼓勵學生在學習單片機基礎知識的同時，利用互聯網學習有關單片機的專業知識，以不斷豐富學生知識面，幫助學生構建完善的知識體系。另外，為滿足社會發展要求，教師應注重學生創新能力的培養。例如，成立專門的學習興趣小組，定期舉辦研討活動，鼓勵學生針對單片機操作敢于提出新的看法、新的解決思路等，并給予充分的肯定。當然教師還應推薦學生參加省、市舉辦的電子制作、大學生科技創新等活動，使學生將所學知識與實踐充分結合，鍛煉學生的思維能力、觀察能力以及動手能力，將其培養成真正的創新型人才。
5 總結
單片機控制技術及應用課程是高校的重點課程，為切實改善以往教學的弊端，高校教師應立足實際，分析傳統教學法存在的問題，在此基礎之上積極探索新的教學方法，尤其應重視教學的改革，充分利用高校教學資源優勢，在激發學生學習單片機知識興趣的同時，培養更所適合當今社會發展的高素質人才，進一步推動我國單片機的發展與進步。
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單片機出現于20世紀70年代，已有40多年的發展歷史，從最初的4位機到現在的32位機、從低性能探索到現在的單片機全面發展階段，單片機衍生出了眾多系列，例如PIC、AVR、51系列、ARM等。大多學校的單片機教學都是從容易掌握的51系列單片機入手的。目前技工院校的單片機教材，模式單一，大多是大學單片機教材的簡寫版；以單片機結構為主線，從單片機背景介紹到單片機內外結構，再到單片機的指令系統以及存儲器擴展，知識講解比較全面、系統化，但是學習難度大，內容抽象，很難理解，這樣容易使產生厭學情緒。教師教得辛苦，但是教學效果卻較差。
2.教學方法陳舊，教學效果較差
很多教師還是使用陳舊的單片機教學方法，先講單片機的硬件結構，再到單片機的外部擴展，再講定時器和中斷，最后講串行口，知識點一個不落，比較系統化，但是學生很難把握重難點，知識點之間的關系模糊不清；而實訓主要圍繞所學知識點展開，效果較差，這樣的教學模式培養出來的學生缺少解決實際的問題能力，綜合應用能力不足。
3.實訓產品價格較高，種類繁多，缺少統一性
目前，市面上出售的單片機實訓產品五花八門，普遍體積龐大，占用面積驚人，給實訓室的布置帶來諸多不便。實訓產品功能齊全，基本上包括了單片機的各種功能應用，但是學生學習單片機需要一個過程，這樣的設備容易給初學者帶來恐懼心理，甚至質疑自己是否有能力學好單片機知識。單片機實訓設備的便攜性較差，也給實訓時間的安排帶來了不小的困難。
4.實訓時間不足，學生水平提升困難
單片機是一門理論與實操結合很緊密的學科，目前，很多學校的教學安排比較緊湊，功能室數量有限，學生每周在實訓室的學習時間較短，這導致單片機教學出現了很多問題。單片機實訓和其他科目實訓相比，有其特殊性，即編程時間比較長，調試程序要和實訓設備相結合。實訓時間不足極大地限制了學生單片機編程水平的提升。
二、技工院校單片機應用課程教學改革探索
1.教學內容改革
單片機教學內容抽象、難以理解，教師要對單片機教學內容重新組合，打亂以前普遍采用的以單片機系統結構為主線的教學安排，從簡單到復雜、由基礎到綜合；以項目教學為載體，將所學知識運用到項目設計與制作中，采用以產品實例為核心的教學法，將產品設計、單片機理論教學和單片機程序設計等不同環節結合起來，激發學生的學習熱情，培養學生的創新意識和團隊精神，提高學生獨立思考和解決問題的能力。
2.項目驅動教學，提高學生學習興趣
單片機應用是一門集知識和技能于一體，實踐性很強的課程，學生既要學好理論知識，又要掌握實踐技能。項目驅動教學以項目為載體，在完成項目的過程中，穿插理論知識，使得平時較難掌握的理論知識在一個個小目標的實現中逐步得以掌握。例如，要讓學生掌握單片機10口的使用，可以將不同顏色的LED組成流水燈，從最初的點亮一只LED到后來多只LED交替變化實現更多的效果，然后再根據不同的變化效果修改程序，學生在由淺入深的學習過程中既學到了單片機的內部結構知識，又掌握了如何通過程序設計達到驅動外設，通過視覺效果極大地激發了學生學習單片機的熱情。
3.改革考核方法，注重培養學生的綜合能力
按照以前的考核辦法，通過期中考試和期末考試檢驗學生的學習效果。而這兩次考試均是重點考核單片機理論知識，學生的程序編寫能力和創新能力很難得到體現，也使得部分學生平時放棄實操，只要每次考試能及格即可，嚴重阻礙了單片機課程的教學和發展。解決的途徑就是改革考核方法，考核方法要多元化。單片機項目教學過程是學生綜合能力的有力體現，可以考核學生的知識能力、動手能力、組織能力、團隊協作能力和程序編寫能力等，每種能力就是一門考核科目，每個學生都可以在這個過程中找到自己最擅長的和最不擅長的部分，這對他們今后的學習和工作都是一個很好的指引。
4.引入單片機仿真軟件，研發教學設備和教學工具
引入單片機仿真軟件，在電腦上就可以實現單片機的各種功能，程序調試也方便了，學生的實訓更加容易。例如，筆者學校引進了Proteus仿真實驗室，為單片機教學帶來了極大的便利。單片機開發設備比較昂貴，學校可以自己研制適合單片機學習的開發板，學生在設計與制作開發板的過程中可以將原理圖的繪制、PCB的設計、制板工藝、元器件采購、電路板裝配與調試等知識結合起來，既實施了項目教學，也鍛煉了學生的綜合能力。由于和電子CAD等課程相結合，入門容易，學生的學習熱情提高了，為之后的單片機項目教學奠定了良好的基礎。
5.教學需要課堂，但不要拘泥于課堂
在一個學期的項目制作完成后，可在學校舉辦一次校級展覽，向全校師生匯報展示項目制作成果，展覽會的籌劃、設計、流程均由學生親自完成，教師只需提供活動方案即可。在參展過程中，學生要對自己的作品進行現場介紹和演示。展覽結束后，舉行現場拍賣，學生在競拍過程中既學到了拍賣的知識，也享受到了勞動成果的價值。學生還可以到企業去完成自己的項目，目前，筆者學校與中山力泰電子有限公司開展了合作，企業提供實習場所，學生在企業化的制度中完成項目的設計與制作。這些都是筆者學校在學科教學一體化改革中的嘗試。可以預見，未來學校課堂不會是唯一的教學場所，未來的課堂將會向社會不斷拓展延伸。
6.依托學生社團，建立學校單片機應用開發室
依托學生社團，效仿企業，成立學校單片機應用開發室，引入企業化的開發室管理制度。畢業生的求職夢想就是進入企業從事技術開發工作，如果在學校設立這樣的功能室，W生既可以提前熟悉企業開發的工作環境，和優秀的學生一起學習探討，又有足夠的實訓時間。在業余時間，學生還可以組成開發團隊，為部分企業提供技術解決方案。目前，筆者學校的單片機開發室成員多達20多人，是電子專業學生參加各級競賽的絕對主力，多次在各級競賽中斬獲殊榮。學生組成的開發團隊已為多個企業提供了技術研發服務，也為學校創新校企合作模式做出了積極貢獻。
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單片機原理課程其理論性和實用性都很強，在課程設置上以行業和崗位需求為導向，以職業能力培養為目的．單片機原理課程中各學習項目的設計、元器件的選用、電路的焊接及軟件編程都盡可能符合企業產品的生產標準．在教學理念上改變傳統的以學科體系為基礎的教學思路，整個課程完全以實訓平臺中的項目來制訂教學內容，按典型工作過程劃分實訓項目，以任務和行動過程為導向，構建學習領域．教師可以把典型電路板引入課堂教學中，如單片機最小系統板、矩陣按鍵學習板、D/A轉換學習板和LED顯示學習板等．這樣可以提高學生初次學習單片機的直觀感，學生能夠一目了然地看到每一個典型電路的組成．然后通過實驗教學的與時俱進、實訓基地的現場體驗等行之有效的措施，可以較好地解決本專業學生在學習該課程過程中理論和實踐脫節的矛盾．
1.2單片機原理教學內容組織安排
為了使單片機原理課程的理論和實踐教學獲得雙贏的教學效果，將單片機的教學內容重新進行整合和定位，靈活地設置課程的教學內容，將前沿的知識融入課堂，加大教學信息量．注重學生綜合設計能力和應用技能的培養，將要講授的內容以任務的形式提前布置給學生，每個任務可能是一個子課題的一部分，每個子課題可能是一個項目的一部分．這樣就形成了自下向上的教學方法，學生作為任務完成的主體，以培養學生職業能力為中心，讓學生在做中學，在學中做，在邊學邊做中養成獨立分析問題和解決問題的能力，并將所學知識進一步鞏固和升華．此外，2006年就完成了單片機實訓平臺的建設，結合“三大”教育理念和人才培養目標的定位，對單片機原理課程的教學計劃也作了相應的調整，加強了實踐環節的考核，即在每學期結束時分別安排1周、2周、3周的綜合實驗的設計任務．針對課程需要，采取階梯式的方式設計若干個實際項目，學生依據自身的能力在設計學習項目時遵循由單一到綜合，由簡單到復雜，既能統籌兼顧，又能有的放矢的原則．通過一系列實訓項目的訓練，提高了學生的理論水平和動手實踐能力．
1.3多種教學方法的運用
在單片機原理課程的教學中，充分發揮單片機實訓平臺優勢，結合課程特點和學生學習基礎，以工作任務為中心，科學地設計教學內容．旨在讓學生能真正地參與到課堂中，調動學生獲取知識的主動性，做課堂真正意義的主角．在教學環節中，針對不同階段，不同的教學內容，可以采用多種教學方法．一是“任務驅動型教學法”，即任課教師將整門課的教學內容劃分為多個模塊，每一模塊由多個課題組成，每一課題由一個或多個任務組成，每一任務由任務目標、任務分析、相關知識和任務實施4個相互連貫的部分組成．在教師的指導下由全班或小組成員針對每一個任務提出各自的設計方案，各成員組相互學習，取長補短，最后由教師總結歸納的教學方法．二是“案例教學法”，即教師將真實的案例信息提供給學生并提出問題，組織學生以問題為中心展開討論，教師加以引導啟發．以學生為學習主體，讓學生參與教學互動，培養學生分析和解決實際問題的能力．三是“培訓式教學方法”，即以單片機培訓班的培訓模式為參考，以企業項目或電子設計大賽賽題為教學內容，以提高學生設計能力為主線，將理論與實踐有機結合．由于采用了靈活多樣的教學方法和手段，不僅提高了學生的學習興趣，對學生個性化培養、團結協作精神的培育都奠定了一定的基礎．
2依托實訓基地進行課程教學改革
2.1教學改革與適應人才市場需求相結合
高校的教學改革要緊跟人才市場變化形勢，積極探索符合專業自身特點和企業需求的經典實訓項目和內容．不斷完善教學內容，更新教學方法，進行創造性教學，為社會培養具有積極性、獨立性、創造性和合作型的人才．校企合作教育是一種值得推薦的人才培養模式，利用學校和企業不同的教育資源和教育環境，采用課堂教學與學生參加實際工作有機結合的方式來培養適合用人單位需要的應用型人才．如每年的“凌陽大學計劃”就是一種很好的校企模式．學生通過在實訓基地的學習培訓鍛煉，很快掌握企業要求的各項基本技能，實現了學生到學員的完美轉變，憑借其專業基礎可以很快適應企業的各項要求．
2.2教學改革與實訓平臺相結合
利用實訓平臺，布置學生完成一串燈的亮滅控制，這個過程中學生能夠更深刻理解指令是怎樣轉化成信號去控制電子產品的，從而能夠更好地理解單片機軟硬件協同工作的意義．學生完成這個實訓后還可以進一步布置相應的課外實訓題目，如各種彩燈的控制，十字路口的交通燈控制等．當學生學完LED數碼管顯示原理及顯示方式后可以布置學生完成點亮一個LED數碼管，用數碼管的動態方式實現自己生日的顯示，最后能夠完成電子鐘的設計．這樣由淺入深，由表及里，使學生的思維得到更好的鍛煉．通過實訓平臺的學習和實踐，學生可以逐步學會矩陣鍵盤、定時器中斷、液晶顯示、串口通信、紅外接收、A/D和D/A轉換等單片機的實用單元電路設計，熟練掌握基本電路的硬件原理分析和軟件設計．通過這種最簡單實用的方法，帶領學生走進單片機世界的大門，使學生在最短的時間內了解單片機的工作原理和設計過程，并學在其中、樂在其中．
2.3通過“項目制”實施一體化教學
在課堂內容基礎上，利用單片機實訓基地作為學生實踐創新能力和個性發展的載體，可以形成一、二課堂良性互動的良好局面．采用“教、學、做”一體化模式，以教師為主導，以學生為中心，邊講邊學，邊學邊練，學生在教師的指導下完成教學情境規定的相關項目．教學模式見圖5．任課教師將學生分成若干個項目組，根據教學情境設計任務，課前將任務書和相關學習參考資料布置給學生，讓學生提早了解課程的基礎知識．進入情境教學環節，教師先將關鍵環節示范給學生，然后讓學生獨立實踐，完成任務．教師通過啟發、提問等形式，引導學生自主學習、分析和思考，學生在此互動中可以自由交流彼此的想法，取長補短，最后找到一個最佳的設計方案．這樣就將理論教學很好地融入到實踐教學之中．通過學生的討論和總結，教師有針對性地進行點評和講解，使學生掌握相關知識．通過單元測試，進一步鞏固所學的知識與技能．綜合考慮各環節中表現突出的學生，給予參加各類競賽的機會．
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基金項目基金項目：湖南省教育廳科研項目（12C0986）
作者簡介作者簡介：夏旭（1980-），女，碩士，湖南安全技術職業學院講師，研究方向為無線傳感器網絡。
1 單片機應用技術課程改革思路
通過對湘煤集團各廠礦企業和周邊地區相關企業進行調研，所有的企業均已根據國家相關部門要求安裝有煤礦安全監控系統，而這些系統均利用了單片機技術。因此，可以以煤礦安全監控系統為載體，對單片機應用技術的課程教學內容、教學模式、教學方法以及考核方式進行改革，圍繞煤礦安全監控系統中的瓦斯傳感器和分站等組成要素，利用單片機對數據進行處理、轉換以及超限報警斷電應用，將傳統的單片機應用技術課程改革為8個學習任務，分別是：①煤礦安全監控系統中單片機的結構；②單片機應用系統開發過程；③煤礦安全監控系統參數輸入設置；④煤礦安全監控系統數據顯示；⑤瓦斯報警器超限斷電實現；⑥井下分站存儲器擴展；⑦煤礦安全監控系統A/D轉換電路；⑧煤礦安全監控系統故障處理及維護。
2 教學內容組織和安排
在教學內容的組織和安排上，以學生為主體，同時兼顧“教”和“學”兩個方面。在“教”的方面，以單片機在煤礦安全監控系統中的應用為載體，以培養學生的職業能力和素養為目標，模擬企業中相應崗位的工作流程，在培養學生學習興趣的同時，讓學生切身感受到所學單片機課程在實際工作中的重要性。在“學”的方面，由于目前并沒有以煤礦安全監控系統為基礎的單片機應用課程的教材，因此，我們可以設計《學習指南》，該指南根據任務的要求，對每一個任務進行了學習指導，具體包括了任務布置、知識準備以及學習測試3個部分，其中，任務布置是對各任務進行了具體介紹和要求，要求學生在課前進行自學，使學生明確學習目的和任務；知識準備是對每一個任務所需的相關知識的整理，采用問題導入的方法，由易到難、由淺到深地對知識進行梳理；學習測試則是用來評價學生的學習效果，通常在各任務學習結束之后使用，教師可以根據學習測試的結果有針對性地調整教學進度，對學生集中出現的疑難問題重點進行講解。
3 教學模式改革
根據知識轉化的客觀規律，在對學生學情進行分析的基礎上，提出采用“三段式”教學模式，有利于提高學生的學習興趣，變被動參與為主動學習。“三段式”教學模式是指將學習的過程劃分為3個階段：團隊構建階段、核心教學階段和任務考核階段，以下分別進行說明。
（1）團隊構建階段。團隊構建是指組建兩大團隊，分別是教學團隊和學生團隊。在教學團隊的組成上進行優化，引入企業的技術骨干，構成由專業教師和企業骨干組成的教學團隊，學生則可以組建學生團隊，每個團隊設隊長1名，共包括3～5名學生。
（2）核心教學階段。核心教學是指將課程的教學分為三個進階，分別是“獲取任務、知識準備”階段、“完成任務、理論轉化”階段和“任務總結、展示成果”階段，它們的含義分別是：“獲取任務、知識準備”階段是在校內的煤礦安全監控系統實訓室和單片機實訓室實施，主要就是讓學生先體驗單片機在煤礦安全監控系統中的作用，然后布置相應的任務，由學生根據《學習指南》進行知識準備；“完成任務、理論轉化”是在校外實訓基地的企業煤礦瓦斯監控中心和監控設備維修點實施，主要就是在前一階段的基礎上，完成老師布置的任務，促進理論知識的轉化；“任務總結、展示成果”階段則是回到校內的實訓室進行，根據前面兩個階段的收獲進行資料整理、總結，并對完成的作品進行展示。
（3）任務考核階段。該階段是根據學生對知識的掌握情況進行考核，考核的對象不僅僅是學生本人，還包括整個學生團隊，同時，團隊之間還可以進行互評，這樣做的好處是培養團隊協作精神，增加團隊凝聚力，有效地督促學生更好地掌握各知識點。
整個教學模式的設計過程可以用圖1表示。
圖1 教學模式設計
4 教學方法改革
為了提高教學效果，體現基于工作過程的理念，課程以“技術應用”為重點，采用“教、學、做合一”的教學方法，將教學的地點由傳統的課堂搬到校內的煤礦安全監控系統實訓室，單片機實訓室以及校外實訓基地的企業煤礦瓦斯監控中心。同時，為了培養學生的團隊協作精神，讓學生自由組合形成項目組的形式，對《學習指南》中的各任務進行討論、分析，教師則主要承擔任務演示和任務答疑工作，讓學生真正成為學習主體。以任務“瓦斯報警器的實現”為例，在實訓室讓學生認識瓦斯報警器的構成、工作原理和使用方法，在企業的煤礦瓦斯監控中心，讓學生以工作人員的角色參與實際工作，采用師傅帶徒弟的方式，通過企業員工在工作過程中對學生進行引導和啟發，培養學生的實際動手能力，同時，通過教師的講解和答疑，達到理論聯系實踐的效果。由于采用項目組的形式，學生為完成各項任務，需要分工協作，將現場整理的資料以及各成員所見所聞進行歸納和匯總，最后形成總結性的文字，并要求以幻燈片的形式進行成果展示，回答教師提問，這樣既鍛煉了學生的歸納總結能力、語言表達能力，同時也進一步培養了學生的團隊協作精神。
5 考核方式改革
教學方法改革必然需要考核方式進行相應改革。為了體現對學生能力的考核，應該改變以往傳統的以筆試來定考核成績的方法。為此，我們采取過程化考核和期末考核相結合的方法，在過程化考核中又細分為校內考核和校
外考核，在考核的評定方法中，采用多元的方法進行綜合評定，以保證考核的公平公正，具體的考核方法說明如下：
（1）過程考核。過程考核是該課程考核的重點，為了和教學方法適應，可以包含4項評價內容，分別是學生自評、團隊互評、教師評學生、教師評團隊，而這4項內容又可以細分為校內考核占40%、校外考核占40%、成果展示占20%、過程考核共占總成績的70%，具體如表1所示。
（2）期末考核。是指期末考試的成績占總成績的30%。通過以上兩個部分可以得到學生最后的綜合成績，其計算方法可以表示為：
綜合成績=學生自評+團隊互評+教師評學生+教師評團隊[]8×70%+期末考核×30%
6 結語
根據單片機在煤礦安全監控系統中的應用進行教學改革，可以更好地依托學院的行業背景，獲得更多的實訓資源，提高教學效果，同時，也可以為相關工礦企業提供人才儲備，為服務安全生產做貢獻。通過對畢業生所在的工作單位進行回訪，可以發現以煤礦安全監控系統為基礎對單片機應用課程進行改革后，學生對單片機的應用能力更強，職業素養和能力得到了提高。
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首先必須熟悉單片機的外部引腳功能和內部結構，在此基礎上才能正確理解單片機與目標電路的連接關系。其次要學會單片機程序的編寫，并能熟練運用開發環境進行程序的編譯和調試。最后要知道單片機接口技術和擴展技術，必須能夠對接口和擴展的芯片進行硬件的設計和軟件的編程。
2.軟件、硬件配置及要求
該項目指定的比賽設備是亞龍YL—236型單片機控制功能實訓考核裝置，它的最大特點就是根據功能把各種設備模塊化，全系統以AT89S52單片機主機模塊為核心，以各種外圍設備模塊為配套。配套的開發軟件是可以直接燒寫程序到芯片的Keil C51以及和萬利仿真器配套使用的MedWinV3，這兩種開發軟件都支持匯編語言和C語言。
3.該套系統的優點
硬件方面：亞龍YL—236實訓裝置使單片機的硬件電路可以通過搭積木式的方法進行連接，節省了調試硬件的時間，節約了成本，可以直接將程序寫到裝置中的單片機中運行，直觀地看到項目的運行效果，增加學生學習的信心。
軟件方面：Keil C51是一個集編輯、編譯、匯編、連接、仿真調試于一體的軟件開發平臺。和萬利仿真器配套使用的MedWinV3比Keil C51的功能更加完善，提供了真實的軟件模擬仿真開發環境。
二、理論聯系實際教學
1.現今教學中存在的問題
（1）理論教學與技能實訓銜接性差
傳統的單片機課程理論教學中的主要內容包括單片機的系統結構、指令系統與匯編語言程序設計、系統的擴展和外圍器件的應用、簡單的項目開發。系統結構概念抽象，指令系統復雜難記，外圍器件功能簡單，可操作性差，對于學習能力和理解能力較差的中職生來說艱澀難懂，不能激發學生的學習熱情和積極性，而且課程內容與以C語言為主要編程語言的技能大賽實訓教學內容不相適應，不能很好地為技能實訓服務。
（2）實踐教學與技能實訓不相符合
傳統的單片機課程實踐教學都是建立在匯編語言的基礎上，采用電路固定的實驗箱和實驗書上編寫好的幾十行程序進行驗證，學生不用去研究程序為什么這樣寫，實驗電路是什么原理，只需要死記程序，沒有創新思維和創新意識。而在技能大賽訓練過程中用的是綜全性、模塊化的實訓臺，做的也是創新要求很高的綜合性項目，學生必須根據題目要求自行編寫程序，不但要知道幾百行的程序實現了什么功能，還要想辦法使自己編寫的程序具有很好的可讀性和可執行性。技能大賽對學生的要求比平時的實踐教學要求要高，大多數學生在提升的過程中會被淘汰，漸漸失去對課程學習的興趣。
2.提出的教學改進
第一、理論教學注重加強實踐性、提高趣味性
單片機是一門實踐性強，能引人入勝的課程。然而，實際上大多數學生對單片機這門課程不感興趣，因為它是一門高度抽象的課程，特別在硬件內部結構與程序設計方面。大量內容只可體會，很難言傳，在學習過程中容易讓學生覺得枯燥無味，沒有一定的毅力與恒心很難堅持下去。俗話說得好“興趣是最好的老師”。教師的任務不僅是傳授知識，而且需要將學生很好地引入門，要讓學生認知該課程的重要性與實用性，提高學生的學習興趣，培養學生的自信心。讓學生首先就要有興趣、有信心去學好它，這將是整個課程學好的關鍵第一步。
（1）將抽象的概念直觀化
單片機具有抽象、不易理解的特點，尤其是單片機的系統結構、CPU執行指令的過程、中斷等問題，學生很難理解。為此，我們必須通過課件，利用動畫、圖片、仿真軟件等多媒體手段，將抽象的問題直觀化，將復雜的問題簡單化，充分激發學生的學習主動性。
（2）“做中教、做中學”
單片機是一門實踐性很強的學科，理論教學盡量安排在實訓室里，并配合多媒體教學設備，教師一邊進行理論教學，一邊進行實踐教學。“教”——教師用多媒體設備邊講指令邊讓學生觀察指令的運行結果。“學”——學生模仿老師講的例程自己編寫程序。“做”——學生自己創造情景編寫、調試、燒錄程序。使學生完成從模仿到應用到創新的遞進式學習，提高學生的操作技能。
（3）項目驅動教學
單片機對學生的實戰能力要求很高，我們可以把單片機內部資源的應用分成一個個項目，每一個項目都是一個完整的單片機控制系統。教師按照單片機的真實設計過程，對項目進行講解分析，學生在學習一個項目之后，自己動手制作單片機控制系統，以加深學生對單片機的理解，提高學習興趣。
第二、實訓教學注重進行項目化、針對性訓練
（1）以項目為載體，提高綜合技能
對于中職生來說，單片機是一門較難的課程，無論理論課學得好與壞，實訓必須從零開始。為了讓學生迅速的掌握所需知識，我們必須把理論知識重新整合，按照模塊拆分成從簡單到復雜的分類項目，每一個項目都配套一兩個具體的任務。教師先對這個項目所需要的相關知識進行講解，然后演示操作方法，學生針對任務進行實際操作，學生在實際操作過程很容易理解并掌握所學知識。
（2）以大賽要求為基礎，針對性訓練技能
技能大賽的試題對學生的理論知識和實踐水平要求很高，項目的綜合性也很高。不僅要求學生會做，還有一些附加要求，如：時間限制、硬件限制等。因此，我們以技能大賽試題為引導，認真研究試題內容，將近幾年各省技能大賽中常考的知識點融入于單片機的實訓教學中，以我們自己編寫的項目為基礎，設計出綜合性、符合學生實訓實際的、完整的產品項目，如：四層電梯控制系統、微波爐控制系統、智能物料搬運系統等，把每個項目分成若干個任務，在實訓過程中，將不同的任務布置給不同層次的學生，在完成任務的過程中進行教學內容的講解，并對他們的訓練結果做總結性評估。突出理論和實踐一體化教學，教學中不斷采用“理論——實踐——再理論——再實踐——提高——拓展”的教學模式，重在提升學生的實訓技能，適應大賽的高水平要求。
三、結合改進教學方法，設計課程
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一、準備階段
1、原因：單片機這門課程對于中職院校的學生來講一直都是門枯燥、乏味的課程，也一直深受學生的厭惡。為了提升學生對于這門課程的興趣，在上課伊始就應帶領大家來到實訓室觀看成型項目，當然，所選項目最好是直接就能吸引學生眼球的，比如機械臂的物料搬運實驗，這樣，可以在很短的時間內就將學生對于這門課程的興趣提升至最高點。同時，可布置作業闡述自己對單片機的認知與未來。如此，學生就可以在充滿興趣之余反思、憧憬自己在單片機世界中的未來，從而達到吸引學生、指導學生、成就學生的目的。切忌不要在課程剛開始的時候就上理論課，這樣對于這些本來都不愛學習的中職學生來講，無疑是將單片機這門課程推向了他們所厭惡的課程之中。畢竟，興趣才是最好的老師。
2、具體實施措施：首先，根據實訓室的硬件情況（以我們學校為例，我們所裝配的是由天煌教儀廠生產的單片機實驗箱）制定以實驗為主線的授課進度計劃。其次，將學生分為6—8組，每組確定一名負責人為組長，后下發實驗箱使用說明書，要求其在2課時內讀完、讀懂。最后，因為單片機項目的實施除了硬件外同時還需要軟件，所以一并將萬利v3的使用說明下發給各組，要求其在4課時內讀完、讀懂。
3、檢查學習效果：爭取抽出一到兩個課時，對單片機項目的班級學生進行摸底測試，從而更為確切地了解學生們對于這段時間知識的掌握情況。
二、項目教學階段
1、原因：單片機是一門工程學科，所以在進行理論教學的基礎上還要進行實驗教學，這樣才能保證學生們對于這門學科有更為具體的了解與認知。以本校為例，目前，我校共有單片機實驗室一個（內有天煌單片機實驗箱20個）、單片機競賽專用設備（yl—236型單片機試驗臺）2臺。實驗設備相對較少，所以，結合我校具體環境，我們特別制定了一個針對實訓設備較少這一普遍存在于中職院校的現象的具體實施方案。
2、具體實施方案：首先，下發天煌實驗箱自帶實驗指導書，要求學生按順序依次實訓；其次，提煉出八個針對性的項目監督學生完成。八個項目如下：
項目一：廣告燈的左移和右移。
項目二：星星點燈。
項目三：燈光閃爍。
項目四：流水燈。
項目五：模擬開關燈。
項目六：二進制計數器。
項目七：報警發生器。
項目八：led數字顯示。
（注：要求學生們在進行項目時嚴格按照項目要求來做，即在做具體項目時，首先要會畫項目原理圖，其次要會畫項目流程圖，最后進行編制、調試程序，爭取最終調試成功，使之項目完全得以實現。）
3、檢查學習效果：拿出四到六個課時，對單片機項目班級的學生進行項目測試，從而更為準確地了解學生們在這段時間里的知識掌握情況。
（注：測試項目根據學生對于知識的掌握情況進行選取。）
三、課題實施階段
1、原因：經過上面階段的學習，相信單片機項目班級的學生對于單片機已經有了一定的了解，所以，從本階段開始將要求班級學生進行課題研究，將班級學生分成具體的組別，并且分配給每個組別一個具體、可行性較強的課題進行研究與調試。
2、具體實施細則：
課題一：交通燈。
課題二：用矩陣式按鍵控制三種流水燈。
課題三：拉幕式顯示。
課題四：8*8點陣顯示“承德”二字。
課題五：lcd顯示“承德技師學院”。
課題六：led顯示時間，包括“小時、分鐘、秒”。
（注：課題的選擇要根據班級學生人數與學生們對于知識的掌握情況進行選擇與制定。）
3、輔助細則：每組選派一名組長，且給每組三次提問教師的機會，提問次數越少打分越多，相反，分數則越少。如果在規定時間內仍未完成本組別所要求的課題，可申請另一已經完成課題組別的成員進行幫助、指導，但是，分數會有所減少。如果截止到課題上交日期仍有組別沒有完成，可申請借鑒參考程序，但是，分數檔次為最后一個檔次。
四、整理階段
將單片機項目班級學生在本次學習中所完成的項目、課題進行整理、總結，并使之與其他組別成員進行分享，真正做到大家都有所收獲。
五、關于項目教學教學計劃的幾點說明
1．教學模式。根據目前中職學生的狀況，其接受能力及學習基礎比較差，學習積極性不夠，采用傳統的授課模式已經無法實現職業教育的效果。因此，我們將教學思路統一到以技能掌握為主線的教學模式上，對專業基礎課程采取項目教學的方式，即對教學計劃中的單片機課程采用項目授課，通過一個個鮮活的項目工程將相關的知識點在電子產品的生產中介紹給學生，旨在提高學生的學習積極性，努力創建學生主動學習的教學環境。
2、教學場地。試點班級的教學在自然班上課，但需要保證所在教室的實際操作電源的供應，學生的課桌同時充當實踐教學的操作臺。
3、教學設備。試點班項目教學的教學設備基本不需增添，相關的實驗仍在實驗室完成，組裝產品的調試、檢測設備可以從實驗室調用，且只需少量的萬用表等測量設備。
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技能大賽與教學現狀
1.技能大賽選拔機制不健全
技能大賽要求建立“校校有比賽，層層有選拔，全國有大賽”的競賽體系，但是目前，很多職業學校因為學校客觀條件（實訓設備、大賽經費）的限制，沒有組織全校性的選拔比賽，而是由專業教師在班級挑選參賽選手，經訓練后直接參加縣、市級比賽，這樣有可能由于專業教師的一些主觀原因導致一些選手被誤選。另外，由于專業教師人數較少，且學校各自實際情況不同，教師組參賽大多是根據自愿報名原則，這些做法就達不到技能大賽讓全體師生人人參與的目的，從而使技能大賽失去了廣泛的參與基礎，失去了活力。
2.參賽選手脫離正常教學
目前，不少職業學校為確保取得好的成績，把精力全放在參賽的“個體”上，出現了為“賽”而“賽”、為“賽”而“練”的現象。當確定學生參賽后，將學生脫離了原有的班級；教師調離教學崗位，實施全天候、全封閉的技能訓練。技能大賽立于教學之外，隨著技能大賽的落幕，這種集訓也隨之結束。技能大賽成為脫離學校教學工作的獨立部分，沒有成為學校教學全局性工作。
3.技能大賽內容沒有融入教學
在傳統單片機課程教學中，理論教學占據了2/3以上的課時，主要包括單片機的硬件結構、匯編指令系統、系統電路及編程軟件的應用等內容。這些內容的概念抽象，指令枯燥難記，實現功能過于簡單，沒有體現單片機的強大實用性，難以激起學生的學習熱情和積極性。技能大賽競賽題目選取的都是行業專家進行精心設計的、符合實際需求的案例。然而技能大賽所采用的集中強化訓練的做法脫離了正常教學，教學內容與競賽脫鉤，與實踐脫鉤，使得競賽實踐內容沒有被廣大學生所分享。
4.實踐教學缺乏啟發性和創新性
《單片機應用技術》的實踐教學存在諸多問題。首先，在實踐教學中，大多數院校都是采用電路固定的實驗箱，學生按照實驗指導書按部就班地搭接電路，將提供的范例程序敲入電腦、編譯、下載至實驗箱中進行驗證。學生很少去研究為什么這樣寫程序，也并不理解電路為什么這樣接線，這樣的學習僅停留在驗證性階段，因此，即使學生做完了實驗，也達不到教學目的。同時還造成學生對老師的依賴性，使學生不愿再去思考問題、解決問題，更嚴重的是妨礙了學生創新能力的培養，并致使學生對課程失去學習的興趣。
互動建設探索與實踐
技能大賽是職校工作的重中之重，師生技能是學校發展的生命線，職業學校唯有緊隨大賽潮流，加強技能大賽與課程體系互動建設的研究，才會有所發展。
1.轉變教師教學思想和學生學習觀念
職業學校強調構建“以能力為本位、以職業實踐為主線、以項目課程為主體的模塊化”的課程體系。在《單片機應用技術》課程教學中，確定“以學生為中心”，“能力為本位”，“教、學、研發相結合”的教育思想，采用著名教育家陶行知提出“做中學，學中做”教學理念；將技能競賽中符合電子類學生就業崗位需要的內容提取出來，按照產品設計作流程，完整地完成一個實際產品的開發制作，教師不再對學生的學包大攬，而是注重對學生的創新思維、學習方法、學習能力的培養，自始至終都強調實踐性。通過樹立技能競賽典型，開放實驗室、提供多維教學資源，讓單片機從書本、課堂、實驗室中走出來，成為學生所喜愛的高級智能玩具，培養學生學習主動性、責任感、創造性。
2.構建以工程應用為導向的模塊化課程內容
以教學內容改革為載體，以技能大賽試題為引導，刪除陳舊過時的內容，認真吸收消化技能競賽試題內容，融入單片機的教學內容。將學科知識體系內容轉變為以工程應用為導向的教學內容，把課程分成五個應用項目來組織教學，每個項目又有若干個任務組成，在任務的完成過程中進行教學內容的講解。學校組織教師將近三年的單片機控制裝置安裝與調試競賽省賽試題進行分解簡化，改為全自動孵化設備控制器、物料抓取傳輸系統、智能晾曬系統、自動噴涂生產線、智能菌種發酵控制器、自動冰激凌售貨機等多個實訓項目。在實訓周里，這些不同的項目或任務的組合可以適應不同專業類型的和能力等級的要求，有利于個性化教學，利于分層次教學。在教學過程中，教師采用好的教學方法，經過總結提煉后，反饋到技能競賽訓練中，幫助提升技能大賽訓練成效。
3.采用以任務驅動型的理論實踐教學模式
在教學過程中，將單片機技能競賽訓練方法與教學模式向融合，采用任務驅動型為主的教學模式，無論是理論還是實踐課，都采取提出問題――學習相關概念、知識和理論應用――解決問題――總結提高這種模式。將教學內容改革與教學方法、教學手段改革相結合，突出對學生實踐能力的培養，采用案例教學法、項目教學法、工程開發型教學法、理論實踐一體化教學法等，教學中不斷的采用從實踐-理論-再實踐-提高和拓展模式，實現從理論到應用能力提高的質的飛躍。
4.成立電子科技社團，學生中倡導“做中學”
我們以單片機競賽參賽師生為骨干，成立了電子科技社團，根據技能競賽內容，設計了多種單片機實訓開發板，學生可以在實訓板上進行實驗、實訓，實驗室隨時對學生開放，學生的實驗、實訓可以不受時間、空間和課題的限制。同時我們還積極組織學生參加電子百拼比賽、航模飛行大賽、全國大學生電子設計競賽等。學生在“做中學”，學生在課余學習的知識比課內多，課余實踐的時間比在課堂的多，學生的課題其本上是在課外完成，倡導學生“做中學”。
5.提供多維的課程教學資源
在教學過程中，我們為師生提供多維的課程教學資源，大力推廣現代教學技術手段的應用。面向全體師生開放江蘇聯合職業技術學院《單片機應用技術》精品課程網站，提供電子教材、電子教案、教學視頻、試題庫、仿真軟件等；提供單片機競賽、創新大賽試題和教師開發的項目等，將硬件設計和軟件開發結合起來，大大提高了學習興趣和加深了對單片機技術的理解。依托職業院校國家共建共享計劃資源建設，利用學校教育部首批信息化試點建設《實名制網絡學習空間建設機制與應用模式探索》項目，采用Moodle平臺進行教育教學，采用錄屏技術，將仿真實驗的操作錄制為Flas，放在教學平臺上，供學生學習模仿；學生可以在網上回復問題、提交作業，受到學生和教師的歡迎。
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單片機課程；建設；成果
1 課程體系改革與優化課程結構
近年來我校十分重視該課程的教學與教研活動，在課程設計方案與實施過程中如何優化課程教學內容、教學方法、與教學手段作了積極的組織與探討。自2009年以來該課程在教學內容方面遵循理實一體化教學的特點，又有別于傳統教學模式，以實現能力培養為目標，開展了課程理論與實踐教學改革。以知識為基礎，以能力為核心，構建課程體系。確保教學內容的合理性，實用性和先進性。課程體系建立的主要思路：一是以單片機功能模塊構建知識，以基礎工程項目化分解模塊、以仿真技術實現工程項目的教學模式；二是對教學內容進行重組，突出實踐技能的培養，溶入行業新技術、新設備及發展趨勢；三是采用開放式的教學模式和方法，建立了實驗、實訓、競賽、實習、畢業實習等幾個層次的實踐教學體系，以此進行知識點和能力的培養，形成以能力為培養目標的課程體系，使學生不但較好掌握運用單片機原理及控制技術進行系統設計技能，還培養了學生獨立工作能力、協作精神、職業素質和創新意識。經過多年來的不斷努力取得了較好的教學效果。
2 積極開展實踐教學研究、不斷提高學生實踐能力
通過理實一體化的教學，可以培養學生的實踐技能、動手能力和創新能力，并且使學生在掌握基本理論、基本知識和基本方法的基礎上，培養學生的實踐研究和工程設計能力。因此， 在實踐教學中， 以基礎設計型、提高設計型、綜合設計型，學生自主設計型為選題，體現多層次的實踐教學方式；同時課程組在電類專業中把單片機應用引入“單片機實訓”，倡導自選性、協作性的創新實踐教學模式。同時擴建了單片機實訓室，充分利用實訓室資源和發揮教師的能動性。由于實訓室軟硬件資源配置完善，提供了一個通用性良好的電子設計環境，教學方法的改進使得學生動手能力明顯提高，并且在平時實踐中通過對學生的交流、探討，發現有潛力的優秀學生，創造條件讓其參與教師的科研開發，選拔參加省或全國大學生電子設計大賽。
3 積極開展學生第二課堂科技活動、拓展學習空間與創新意識
在人才培養方案中， 為了提高學生的創新意識和創新能力， 課題組全體成員積極組織與指導學生參加各種電子競賽， 并取得了較好的成績。多年來學生以單片機為核心技術參加的競賽項目包括有：
（1）全國大學生電子競賽
（2）陜西省電子技能大賽
通過各種電子競賽， 不僅可以拓展學生的學習空間、激發學生學習熱情與興趣， 也是體現了單片機技術課程在電子技術應用中的廣泛作用， 更重要的是引導學生的創新意識與實踐能力。
4 積極開展校企結合、加大課程建設力度
根據《陜西省中長期教育改革發展規劃綱要（2010-2020年）》等文件精神。積極與行業企業開發課程合作，根據企業行業的崗位需求。參照國家單片機設計師職業資格標準、改革課程教學和實踐教學內容。
課程組成員在近幾年中， 積極參加本專業或本課程的學術交流活動， 以及與企業開展就單片機技術的應用前景研討，了解到該課程在各高校的開設狀況和目前單片機技術發展的趨勢。為了突出職業專向能力，以“全國單片機設計師職業資格認證”考試大綱為依據，與以下企業建立了實踐教學基地。
（1）2006年與江蘇啟動計算機廠聯合共建單片機實驗室， 為本課程教學提供了仿真技術平臺。
（2）2010年與陜西工業職業技術學院建立了職業崗位能力培訓基地， 為我院學生考取“單片機程序設計師”（中級、高級） 提供了有利條件。
（3）2012年與上海上益電子有限公司聯合擴建了單片機實訓室， 為學生進行基于工作過程的項目化單片機課程學習提供了有利的實踐環境。
校企結合注重學生專業知識和技術能力的學習，充分體現企業用人需求和崗位技能要求。并突破傳統的教學理念和教學手段、引進工程案例教學、試驗強化訓練的人才培養模式，使學生學完該課程后其實踐工作能力得到提升，達到能獨立進行單片機的有關軟硬件設計工作的能力，以適應現代企業人才招聘要求。
5 突出資源和自主化學習平臺建設
隨著《單片機原理及應用》院級精品課程的建設，在省級精品課程建設要求的基礎上，突出資源建設和自主化學習平臺建設，做到面向學生、教師、社會免費開放、共享資源成果最大化效益。教學資源共享體現如下：
（1）在院精品課程建設的基礎上， 進行課程體系改革， 突出現代信息技術教學手段， 采用仿真技術提升教學水平與教學效果。
（2）選擇重點和難點的教學內容，作為該課程的視頻課程，為學生或社會人員提供學習途徑之一。
（3）加強實踐教學環節， 引入工程項目實踐案例， 確保課程知識的實用性與先進性。
（4）開放項目化與仿真化案例原代碼起到資源共享的目的。其中，基礎實驗項目（8個） 、啟發性實驗（10個） 、課程設計實訓（10個）。
（5）建立交互式資源平臺， 促進學生的創新意識。其中，交互式資源是獲取本教學項目案例，然后對案例的功能進行擴展或集成創新，也是要求學生要完成和上交的學習任務（或作業） 。
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一、高職單片機課程教學現狀
1.傳統理論教學枯燥抽象。在傳統的單片機教學中，基本沿襲傳統的授課方法：“板書+講解”。加上現行使用的教材理論內容偏多，實例偏少，理論教學占據了2/3以上的學時。大量抽象的原理、概念使得學生難以接受和理解，感覺枯燥無味，激不起學生學習的熱情和主動性，使老師和學生在教學過程中都感到很辛苦，缺少感性認識的演示平臺。
2.理論教學和實踐教學分開，且實踐教學缺乏啟發性和創新性。傳統的單片機技術課程教學模式中，采用理論和實驗實訓分開，在進行課堂教學時，講授的是對學生而言是晦澀難懂的純理論知識；在進行實驗實訓時，基本都采用電路固定的試驗箱，由學生參照實驗指導書提供的范例程序，按部就班地通過編程軟件，將編程文件編譯、下載到試驗箱中進行驗證。進行的只是對理論結果驗證的實驗，實驗缺乏綜合性、開放性和創新性。這種教學模式使得理論和實踐嚴重脫節，學生不可能真正掌握單片機技術的精髓，從而無法培養學生的實踐動手能力和創新能力。
3.課程之間聯系較少。單片機課程是一門聯系廣泛的課程，不僅涉及本課程的知識，還與數字電路、模擬電路、C語言程序設計、protel電子線路設計等課程有著密切的聯系。但大部分高職院校的單片機課程教學并未與其他課程聯系起來，造成了課程間的脫節。
二、單片機工程實踐教學
1.單片機工程實踐教學的目的。單片機工程實踐的目的是讓學生在理論學習的基礎上，通過完成一個設計MCS-51系列單片機多種資源應用并具有綜合功能的小系統目標板的設計與編程應用，使學生不但能將課堂上學到的理論知識與實際應用結合起來，而且能進一步加深對電子電路、電子元器件、印制電路板等知識的認識與理解，同時在軟件編程、排錯調試、焊接技術、相關儀器設備的使用技能等方面得到較全面的鍛煉和提高，為今后能夠獨立進行某些單片機應用系統的開發設計工作打下一定的基礎。著重提高學生在單片機應用方面的實踐技能，樹立嚴謹的科學作風，培養學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過單片機硬件和軟件設計、安裝、調試、整理資料等環節的培訓，使學生初步掌握工程設計方法和組織實踐的基本技能，逐步熟悉開展科學實踐的程序和方法。
2.單片機工程實踐教學的具體要求。單片機工程實踐是單片機技術課程的實踐教學環節，是以工程項目和工程應用為課題的。它充分體現“教師指導下的以學生為中心”的教學模式，以學生為認知主體，充分調動學生的積極性和能動性，著重培養學生的工程實踐能力、獨立工作能力及創新能力，是對學生進行單片機的綜合性訓練，這種訓練是通過學生獨立進行某一課題的設計、制作、調試來完成的。具體要求如下：
①系統方案設計與論證。綜合運用單片機技術課程中所學到的理論知識，學生根據所選項目的任務、要求和條件進行總體方案的設計，通過方案比較，確定總體方案。然后對方案中以單片機為核心的電路進行設計計算，包括元器件的選擇和電路參數的計算，并畫出總體電路圖。
②硬件電路制作。設計方案經指導教師審查通過后，學生可向指導教師領取所需元器件等材料，進行電路制作，并對制作的硬件電路進行調試及測試，分析測試結果是否滿足設計要求。
③軟件的編程與仿真。根據已設計出的軟件系統框圖，用C語言編制出各功能模塊的子程序及整機軟件系統的主程序，程序設計時，要充分考慮與設計硬件電路的連接及有關定量要求。
④撰寫實踐總結報告。書寫高質量的工作總結也是反映工程實踐素質高低的一個重要方面，工程技術人員應能用書面形式系統、完整、清晰地表達自己的研究成果，其目的是讓人很容易地看懂所研究項目的內容、方案、原理、實現方法等。因此，書寫實踐總結報告也是單片機工程實踐的主要內容之一。
三、結束語
單片機技術實踐教學是靈活多樣的，教學方法也是非常之多。只要不斷改進教學方法，豐富教學手段，加強實踐能力的培養，注重理論聯系實踐，就能激發學生的學習興趣，能有效提高單片機教學的質量，并且緊隨著單片機新的技術的發展，不斷更新單片機教學的內容、形式、方法和手段，我相信單片機教學工作將不再是枯燥乏味、難教難學的老大難課程了。
參考文獻：
