新工科背景下《單片機應用技術》課程教學方法改革

朱梅梅，徐東良，吳會青

（山東凱文科技職業(yè)學院，山東濟南 250200）

當前，新一輪科技革命和產業(yè)變革正在涌現，“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”新舊動能轉換等重大戰(zhàn)略正在實施?！皬偷┕沧R”“天大行動”和“北京指南”這三部曲奏響之后，我國新工科建設的大幕正式拉開。新工科的內涵是：以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才。近年來，為提高單片機應用技術的教學效果，國內各高校已經在進行該課程的改革?；谏鲜稣J識，本文立足于電子專業(yè)的《單片機應用技術》課程在工科實踐中的重要作用，提出了一些教學方法的改革，旨在提高本專業(yè)工程科技人才的培養(yǎng)水平[1]。

1 課程教學現狀

單片機應用技術是一門理論性與實踐性都很強的學科，將匯編語言、微機接口知識和通信技術知識結合在一起。傳統(tǒng)的單片機課程教學一般立足于學科體系，比較注重課程本身的體系結構和前后的邏輯關系，而無法兼顧教學方法的靈活運用，因此學生學起來非常吃力，教師教起來也往往感覺很努力，但是效果不好。傳統(tǒng)的單片機教學存在很多弊端。

1.1 理論知識較多，上課方式枯燥乏味

傳統(tǒng)的單片機授課，以講述理論知識為主。本門課所涉及的理論知識比較多，包括單片機的硬件結構、指令和軟件編程，然后是單片機系統(tǒng)的擴展和外圍器件的應用，最后是總線和地址。而學生在之前僅有C語言、電路原理、數字電路和模擬電路的概念，所以學生短時間內接受大量的理論知識，雖然能夠機械記憶，但是根本無法理解。這種填鴨式的教學方式無疑是非?？菰锓ξ兜模?，會導致學生對本門課產生抵觸心理。在這種方式下，學生普遍反映單片機太難，以至于無法達到預期的教學效果[2]。

1.2 教學內容與實踐環(huán)節(jié)脫離

好多學校在理論課程講授完成后，會安排兩周的課程設計，然而，此時學生已經將前期學過的理論知識遺忘，在實驗過程中，無法實現對理論知識的鏈接，實驗效果大打折扣。此外，實驗環(huán)節(jié)也比較單一，無法使學生對理論知識靈活掌握，對學生的專業(yè)應用能力和綜合實踐動手能力的提高作用不大。

2 課程創(chuàng)新教學模式

教育部提出新工科的理念后，為單片機教學指明了方向。因此，教師要主動借用新工科建設的東風，及時把握新工科建設背景下的新要求和新方向，轉變教育理念，優(yōu)化培養(yǎng)目標，更新課程體系，改造教育生態(tài)，提高教師素質，改進教學方法，完善保障機制。對單片機教學模式進行改革，其特色可歸納為：改革課程內容體系結構，改革教學內容組織方式，改革實踐性教學設計方式，改革考核方式。

2.1 改革課程內容體系結構

教學內容的安排直接關系到學生的學習質量，為了迎合新工科“培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才”的要求，必須對以往的課程內容體系進行改革。采用模塊化教學，在每一個模塊中，先采用多媒體、案例教學方式講授理論知識，然后還有針對單元模塊的小實驗。例如：在單片機的I/O口這一模塊，講授完理論知識，接著指導學生控制單燈閃爍，然后指導學生控制流水燈。通過這種方式，學生能夠即時將理論知識應用于實踐過程，既奠定了課程基本理論知識，又訓練了相應的專業(yè)技術基本技能，為下一步的技能提高打下了基礎。

2.2 改革實踐性教學設計方式

為了加深學生對單片機原理的理解，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，提高學生的綜合能力和實踐能力，確定了以設計性、綜合性實驗為主的實驗內容改革方式，將以往的驗證性實驗改為開發(fā)性實驗，促進學生思維能力的鍛煉。在課程的最后，啟發(fā)學生設計一個綜合性實驗。期間，不給學生提供硬件原理圖和程序，僅提供設計要求。學生根據設計要求，自己查找資料，在Protel DXP軟件中，畫出電路原理圖，并焊接電路板，在Keil軟件中編寫程序代碼，在Proteus軟件中畫出仿真電路圖，并將編寫的程序下載到Proteus中進行仿真。仿真通過后，將程序下載到電路板中。然后，進行軟硬件調試。最后，根據前期的設計，編寫設計報告。

2.3 改革課程考核方式

由于單片機具有較強的應用型和實踐性，以往以筆試為主的評價方式不能較好地體現學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。通過借鑒高校的改革經驗，擬建立一種長期跟蹤的考核制度。堅持多樣化考核與多次考核相結合的方式；強調理論和實踐的結合；根據課程考核改革模式，設計考核測評體系及考核評價指導。

3 結語

本文在“新工科”工程人才培養(yǎng)方案的指導下，針對目前《單片機應用技術》的教學現狀，分析了該課程教學存在的弊端，提出了一些課程改革方法，分別從課程內容體系結構、實踐性教學設計方式和課程考核方式方面進行改革，以提高本門課程的教學效果，提高學生的工程實踐和創(chuàng)新能力，從而使人才培養(yǎng)的目標更加符合新工科的要求。