導語：如何才能寫好一篇單片機課程設計報告，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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    二、設計要求:

    1、利用8031作為主控制器組成一個電子跑表,采用4位LED顯示器。

    2、上電或RESET后能啟動顯示當前(時:分):首次上電復位顯示為0時0分,以后各次RESET均顯示正確的當前時間。

    3、當按下START鍵時,作為跑表使用,顯示范圍是:000.0-999.9秒,當按下STOP鍵時,跑表停止運行,并保留所停位置的時間顯示不變。

    4、利用H鍵作為時鐘校正,即當按下H鍵時,顯示的當前小時值以每秒加一的速度遞增(24點即為0點),利用N鍵作為分校正,使用方法同H鍵,但60分鐘即為0分。

    三、設計的作用及目的:

    1、利用單片機定時器中斷和定時器計數(shù)方式實現(xiàn)跑表和時鐘功能。

    2、通過該次課程設計熟悉8031、CD4511與LED的接口技術(shù)。

    3、熟悉LED功能顯示的控制過程。

    4、熟悉鍵盤掃描原理。

    5、熟悉8031定時器中斷和定時器計數(shù)方式的功能使用,為以后的工作和學習打下

    堅實的基礎。

    6、學會如何編制含定時器中斷、鍵盤掃描和LED靜態(tài)顯示等多種功能的綜合程序

    初步體會大型程序的編制和調(diào)試技巧。

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單片機具有體積小、價格低、應用方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，在工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、儀器儀表、汽車電子等領域得到了廣泛的應用[1-2]。單片機是高校電氣、電子、自動化等專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎課程，其理論性、實踐性、應用性較強。單片機課程主要培養(yǎng)學生的實踐動手能力和利用單片機以及所學知識進行產(chǎn)品設計的能力，課程設計是單片機課程實踐教學的重要環(huán)節(jié)，顯得尤為重要。在單片機課程設計實踐教學環(huán)節(jié)中引入CDIO先進教學理念，對其進行改革和創(chuàng)新，以便能更好地提高學生的實踐動手能力、工程思維、創(chuàng)新意識、團隊協(xié)作能力等，從而提高教學效果。

1單片機課程設計教學現(xiàn)狀

單片機課程設計是培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際問題和提升學生動手能力的重要環(huán)節(jié)。目前單片機課程設計教學主要存在以下幾個方面的問題[3]。

1.1時間安排不合理

單片機課程設計通常安排在學期末的最后一周，時間短，再加上學生花時間進行期末考試復習，往往疏于做單片機課程設計，導致教學效果不理想。

1.2單片機課程設計選題單一

單片機課程設計選題來源單一，沒有讓學生參與，題目通常由老師布置給學生，題目數(shù)量少，往往一個班多個學生共用一個題目，忽略了學生間的個體差異，沒有讓不同能力的學生發(fā)揮所學之長，不能有效地激發(fā)學生的學習興趣。

1.3單片機課程設計的組織實施不合理

單片機課程設計往往由老師統(tǒng)一組織實施，雖然有的也進行了分組，但是小組沒有有效的組織，沒有培養(yǎng)學生的團隊合作能力；由于課程設計時間短，學生通常只在Proteus軟件中進行仿真，并沒有進行實物制作，學生的實踐動手能力沒有得到有效的提高，課程設計的作用沒有得到有效的體現(xiàn)。

1.4單片機課程設計的考核方式不合理

考核是檢驗學生學習情況的重要手段，單片機課程設計的考核方式單一且不合理，課程設計的成績通常由課堂出勤和設計報告組成，不能全面、客觀地反映學生的真實情況。

2CDIO工程教育理念

CDIO理念是一種先進的工程教育理念，其包含構(gòu)思（concept）—設計（design）—實施（implement）—運行（operate）4個方面，也是這4個英文單詞首字母的縮寫。CDIO理念是“做中學”和“基于項目教與學（PBL）”模式的概括集中體現(xiàn)，它以實際的工程項目為背景，以產(chǎn)品從研發(fā)到運行的生命周期為載體，將理論知識融入工程項目實踐中，讓學生在工程實踐中對知識理解并應用，培養(yǎng)學生的實踐動手能力、工程思維、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力[4-8]。

3基于CDIO理念的單片機課程設計教學改革與實踐

將CDIO先進的工程教育理念應用到單片機課程設計實踐教學環(huán)節(jié)中，從課程設計的時間安排、選題、組織實施、考核等方面進行改革。將項目構(gòu)思、項目設計、項目實施和項目運行貫穿課程設計全過程，以學生為主體，以教師為主導，通過課程設計幫助學生加深對單片機和相關課程知識的理解和應用，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。

3.1課程設計時間安排

以往的單片機課程設計通常安排在學期末最后一周集中時間進行，由于設計時間短、任務重，加上學生還要進行期末考試課程的復習，不能專注單片機課程設計，導致效果不理想，因此將單片機課程設計提前3周布置給學生，讓學生有充足的時間去完成。第1周：學生查閱相關資料，確定實施方案并交老師進行可行性審核；第2周：進行硬件和軟件設計，并在Proteus中仿真，仿真通過后方可進入下一個環(huán)節(jié)；第3周：實物制作，發(fā)放項目所需的電子元器件，學生在萬能板上完成制作并調(diào)試；第4周：答辯考核環(huán)節(jié)，學生匯報演示作品，教師提問1~2個問題，答辯結(jié)束后，學生上交作品和設計說明書[9]。

3.2課程設計選題

選題是單片機課程設計的重要環(huán)節(jié)，課程設計不同于課程實驗，也不同于畢業(yè)設計，因此，選題既要結(jié)合單片機應用領域，盡可能覆蓋單片機課程的主要知識點，又要注意與其他課程的銜接。選題還要充分考慮學生個體差異，在難易程度上要有層次性，以滿足不同層次學生的需要。選題來源主要有[10-11]：①教師自選，教師可以從自己的科研項目或企業(yè)項目中選取，也可以參考電子設計競賽題目；②學生自主選題，學生可以根據(jù)自己的興趣自主選擇題目，經(jīng)與指導老師協(xié)商后確定?？蛇x課題有交通燈遠程控制系統(tǒng)、波形發(fā)生器、數(shù)字溫度計設計與制作、電機轉(zhuǎn)速測量與控制、數(shù)字鐘等。課題確定后，教師設計好課程設計任務書發(fā)放給學生，讓學生了解項目具體要求。表1是以波形發(fā)生器為例，將CDIO理念融入學生的知識、能力、情感等方面的培養(yǎng)。

3.3課程設計組織實施

課程設計采用分組方式進行，每組3人，設組長1名，每組自由選題，共同完成。每組由組長組織組員完成從項目方案設計到項目完成的各項工作，如組織討論設計方案、遇到的問題以及硬件設計、軟件設計、實物制作、設計說明書撰寫等組內(nèi)分工。教師從旁指導，讓學生自我組織、自我管理，充分調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的能力以及團隊協(xié)作能力。組織實施過程以學生為主、教師為輔，將CDIO理念充分融入課程設計的全過程。根據(jù)CDIO工程教育理念組織項目實施，實施流程。

根據(jù)CDIO理念，以波形發(fā)生器的設計與制作為例，項目的具體實施過程如下。

（1）項目構(gòu)思階段（concept）：學生根據(jù)波形發(fā)生器的功能和具體技術(shù)指標要求（能生成的波形種類、周期等）查閱相關資料，組內(nèi)成員根據(jù)相關要求和資料提出各自的實施方案，由組長組織小組內(nèi)討論，初步確定實施方案。采用5個按鍵分別生成5種波形（正弦波、鋸齒波、三角波、方波和梯形波），采用DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換器將單片機輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，由于DAC0832是電流型輸出器件，需要增加I-V轉(zhuǎn)換電路，輸出波形引腳與示波器連接。具體電路模塊有單片機最小系統(tǒng)、按鍵接口電路、DAC082接口電路、I-V轉(zhuǎn)換電路等。教師對小組提交的實施方案可行性進行審核，提出指導性意見，最終確定實施方案。

（2）項目設計階段（design）：本階段包括硬件設計和軟件設計，學生根據(jù)實施方案列出詳細的元器件清單并設計各模塊電路，編寫相關程序，調(diào)試、編譯生成HEX文件。首先在Proteus軟件上進行仿真，以熟悉各電路的具體連接，仿真通過后，再繪制原理圖，生成PCB圖，為下一階段作準備。

（3）項目實施階段（implement）：學生根據(jù)PCB圖，選擇元器件，并在萬能板上焊接實施，焊接完成后，將程序下載到單片機中，通電進行調(diào)試，觀察能否實現(xiàn)功能要求，不能實現(xiàn)的查明原因并及時修正。焊接調(diào)試完成后，撰寫作品的設計說明書。

（4）項目運行階段（operate）：硬件電路調(diào)試完成后，學生以組為單位，制作PPT，公開匯報和演示作品，重點匯報實施方案的形成過程、項目實施過程中遇到的問題、如何解決等。匯報后，演示相應的作品，并回答老師和學生的提問。

3.4課程設計考核

考核是檢驗學生課程設計完成情況的重要手段，不僅要能檢驗學生的知識掌握情況，更重要的是還要能檢驗學生的實踐動手能力、團隊協(xié)作能力、工程素養(yǎng)等。通過考核促進學生積極主動地學習、積極動手參加實踐，充分調(diào)動學生的積極性和主動性。改革傳統(tǒng)只有考勤和設計說明書成績作為學生最終成績的考核方式，采用過程考核方式為主、答辯考核相結(jié)合的考核方式。過程考核主要由學生自評、小組內(nèi)互評、教師評價組成，過程考核貫穿項目實施的全過程，根據(jù)課程設計的時間安排，每周安排一次考核[12]。

學生自評：學生結(jié)合自身情況從學習態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)（是否按要求操作、維護實驗室環(huán)境衛(wèi)生、文明禮貌等）、工作能力（資料收集能力、分析問題與解決問題能力、工作思路清晰）、階段任務完成情況等方面對自己評價。學生自評占過程考核的20%。

小組內(nèi)互評：小組內(nèi)成員之間從學習態(tài)度、團隊協(xié)作能力、職業(yè)素養(yǎng)（是否按要求操作、維護實驗室環(huán)境衛(wèi)生、文明禮貌等）、工作能力（資料收集能力、分析問題與解決問題能力、工作思路清晰）、階段任務完成情況等方面相互評價。小組內(nèi)互評占過程考核的30%。教師評價：教師根據(jù)學生的出勤情況、操作是否規(guī)范、操作熟練程度、分析問題與解決問題的能力等方面進行評價。教師評價占過程考核的50%。

課程設計完成后組織答辯考核，學生制作匯報PPT，首先從設計方案、設計構(gòu)思、設計創(chuàng)意等方面匯報；其次進行實物演示；最后老師、其他學生對設計提問。教師根據(jù)學生答辯情況、回答問題情況、作品完成情況以及設計說明書撰寫情況給學生評分。學生課程設計的成績由過程考核（70%）和答辯考核（30%）組成。

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關鍵詞：應用型人才；單片機；教學改革；PROTEUS

1 研究背景

1.1 應用型人才培養(yǎng)

電子信息產(chǎn)業(yè)“九五”以來一直保持30%以上的年增民率，日前已成為我國重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位[1]。因此，社會對電子信息類專業(yè)技術(shù)人才的需求旺盛，相應地對人才培養(yǎng)質(zhì)量也提出了更高的要求。

應用型人才是指掌握一定復合型和綜合性特征的技術(shù)，且能夠?qū)I(yè)的知識和技能很好的應用于所本專業(yè)的一種專門的人才類型。應用型人才是社會需求量最大、類型最多的人才，具有突出的創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力、知識綜合應用能力和實踐能力，并要求具有較強的語言表達能力、與人合作能力和終身學習的能力。21世紀是知識經(jīng)濟時代，面對人才市場的激烈競爭，培養(yǎng)具有創(chuàng)新開發(fā)能力，符合市場需要的應用型人才成為高等教育的緊迫任務。[2]

1.2 單片機應用技術(shù)課程教學現(xiàn)狀及存在問題

《單片機應用技術(shù)》是電子電氣類專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，該課程具有應用范圍廣、實用性強等特點。

目前高校的教學模式一般采用的是傳統(tǒng)的教學模式，教學方式陳舊，教學模式單一。不能很好的激發(fā)學生的學習熱情。教學內(nèi)容重理論，輕實踐?？己嗽u價方式過于墨守成規(guī)。鑒于此，本文提出了本課程的改革方向及具體辦法。力求在課程的教學上有所突破和創(chuàng)新。

2 課程教學改革思路

在“以學生為本”的教育理念的指導下，引入學科最新技術(shù)，遵循教育教學規(guī)律，以培養(yǎng)學生能力為核心，為提高學生的實踐能力找到了一條切實可行的途徑。

研究的主要內(nèi)容：①研究相關課程的教學特點和規(guī)律，適應新的人才培養(yǎng)模式，深化理論與實踐教學改革；②構(gòu)建“以任務為主線、以教師為主導、以學生為主體’，“教、學、做”一體化任務驅(qū)動型的教學模式；③建立了高水平立體化單片機課程教學資源。[3]

3 課程教學改革具體內(nèi)容

3.1 教學模式的優(yōu)化與調(diào)整

在教學過程中，我們不僅要注重知識的傳授，還要重視提高學生的專業(yè)素質(zhì)和應用能力，所以教學內(nèi)容的安排上要“以基礎為本、突出應用”，要做到這一點并不容易，因為單片機課程內(nèi)容復雜、抽象，學時又有限。那么如何在有限的學時內(nèi)，將基本知識和應用實例立體化的呈現(xiàn)給學生。這是急需解決的首要問題。解決的辦法就是在單片機課程教學中引入Proteus。

在課堂上，教師可以使用Proteus軟件平臺，先將應用實例的電路原理圖畫好，然后再將程序代碼裝入仿真元件中.在仿真系統(tǒng)運行過程中。學生可以看到像實際電路板一樣的執(zhí)行效果，這樣就使難于理解的單片機軟硬件設計具體化、形象化。學生在課堂上不僅看到了活生生的單片機應用電路搭建的畫面，還看到了動態(tài)的調(diào)試過程，再加上老師對知識的詳細講解，這無疑使學生加強了對知識的理解和對應用的感性認識，同時熟悉了仿真軟件動態(tài)調(diào)試程序的過程和方法，這非常有利于提高學生學習的興趣。

3.2.強化實踐教學，提高學生的創(chuàng)新能力

本課程的實踐教學主要可分為實驗教學及課程設計兩個模塊。

單片機實驗是培養(yǎng)學生單片機系統(tǒng)設計和創(chuàng)新能力的重要途徑之一。為此我們設計了一個綜合性實驗電路板，它有8個綜合性實驗模塊，包括，彩燈控制器的設計、時鐘電路的設計、簡易計數(shù)器的設計、交通燈控制系統(tǒng)的設計、簡易電子琴的設計、簡易數(shù)字電壓表的設計、信號發(fā)生器的設計、溫控系統(tǒng)設計、”，每個模塊都是單片機的一個實際應用系統(tǒng)。

單片機課程設計是培養(yǎng)學生單片機應用系統(tǒng)設計與開發(fā)能力的重要環(huán)節(jié)，應用性很強。學生通過課程設計，能夠綜合應用單片機知識來完成一個應用系統(tǒng)開發(fā)的全過程，達到實踐和動手能力的培養(yǎng)和提高。在課程設計中，通過把單片機知識的融會貫通，可以提高學生解決實際工程技術(shù)問題的能力。[4]

通過課程設計扎實的訓練，學生基本掌握了單片機產(chǎn)品開發(fā)的過程，為后面的畢業(yè)設計及走向工作崗位打下了較好的基礎。

3.3 考核、考試方式改革

該課程的考試方法上一般采用的是常規(guī)的閉卷考試的方法，考試的成績一般由平時成績和卷面成績構(gòu)成。試卷內(nèi)容主要包括單片機的硬件結(jié)構(gòu)、匯編語言（或C語言）編程、單片機及接口技術(shù)等相關知識，常規(guī)的題型有填空題、選擇題、判斷題、讀程序題、綜合應用題（硬件的設計及編程）。

傳統(tǒng)的考試方法雖能夠檢驗學生對知識點的基本掌握情況。但是亦存在以下的問題：傳統(tǒng)的考試方法不能激發(fā)學生的學習熱情，在學習的過程中一般都處于被動學習的狀態(tài)。不能完全適應社會對該專業(yè)知識的能力要求。

新的課程考試評價辦法為：總成績=卷面成績*70%+平時成績*10%+實驗成績*10%+項目設計*10%。

其中卷面成績依然采用原有的考核方式，主要考察學生對單片機基礎知識的掌握程度。在題型上可以更加的靈活多樣，比如可以適當?shù)脑黾訂纹瑱C控制電路的設計題及程序糾錯題等。

平時成績主要包括平時的考勤、作業(yè)、單元測試等項內(nèi)容。具體的比例可以由任課教師根據(jù)班級的實際情況進行分配。

實驗成績主要主要根據(jù)學生實驗的效果和實驗報告就行綜合打分，尤其值得一提的是有部分程度較好的學生完成完所要求做的實驗內(nèi)容后會繼續(xù)完善實驗內(nèi)容。對于該類的學生應該額外增加實驗分。激發(fā)學生的學習興趣。

最后的項目分可以要求學生借用KEIL及PROTEUS軟件以單片機為主控制器自由設計一個小的項目。最后以電子檔的形式交給教師。教師可以根據(jù)實際的效果和工作量的大小進行打分。

以上更個項目的分配比例只是一個參考，實際操作中教師可以根據(jù)學生的實際情況增大或縮減各項的比例。使得新的考核方式更加科學、有效。

4 結(jié)束語

單片機原理及應用是一門內(nèi)容豐富、理論抽象、實踐性強、發(fā)展較快的課程，在教學過程中我們體會到：應該不斷地更新教學內(nèi)容，采用先進的教學方法，合理安排教學過程中的每一個環(huán)節(jié)，重基礎更注重應用，只有如此才能培養(yǎng)出具有專業(yè)知識、具備實踐能力、符合社會需要的技術(shù)人才。

參考文獻：

[1]劉望軍，浣喜明，陳愛萍.電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實踐[J].湖南工程學院學報，2006（1）：80.

[2]趙明富，羅彬彬，胡新宇.培養(yǎng)電子信息工程專業(yè)應用型高級專業(yè)人才的探索與實踐.武漢大學學報.2012.10（58）：25-31.

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1.1指導教師培訓及選題環(huán)節(jié)把控不嚴

由于學生的數(shù)量激增而教師隊伍的數(shù)量基本上沒有改變，以至于每位教師所要指導的學生的數(shù)量都有所增加，部分教師為第一次指導，對指導過程不是很了解，缺乏對課程設計各環(huán)節(jié)所需的必要的培訓。課程設計工作開始前期，沒有對題目進行精心的篩選。課程設計的題目是否合適，直接關乎到整個課程設計的成敗。選題過于簡單，學生做起來認為該門課程沒有什么難度；選題難度過大，學生產(chǎn)生了畏難情緒，認為該設計無法實現(xiàn)，從而無法到達學以致用。

1.2設計過程流于形式思想上重視不夠

由于學生人數(shù)過多，教師人數(shù)偏少。以至于設計過程處于“放羊”狀態(tài)，教師在指導過程中，沒有對同學們提出準確地要求，其原因是在該環(huán)節(jié)中指導教師都沒有相應的實施方案，導致指導環(huán)節(jié)過于形式、敷衍，教師無法一一了解每位學生的設計情況。同學們也沒有認真對待該環(huán)節(jié)，其主要原因是網(wǎng)絡化程度的發(fā)展，很多相應的資料網(wǎng)絡上一應俱全，同學們直接下載修改而不加思考，完成報告上交，沒有主動去探索設計。種種原因使該課程設計流于形式。

1.3最終考核方式單一檢查評價力度不足

在很多高校，課程設計的最終體現(xiàn)形式就是課程設計報告，只要學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成報告，一般就被認為通過了該環(huán)節(jié)的考查，考核形式單一。并且對整個設計過程的評價沒有細分，體現(xiàn)不出設計過程中的工作量。

2課程設計組織實施管理及質(zhì)量控制

2.1前期認真組織，確保選題質(zhì)量

為了保證題目的難易程度適中，在課程設計前期，組織教學第一線的有經(jīng)驗的和常年指導學生參加電子設計類競賽的教師根據(jù)自己的課題項目，從中精煉出一些適合學生完成課程設計的題目，每年保證有一定的更新率。并且對選出的題目也分出難度系數(shù)的等級，便于因材施教。而后，組織指導教師進行培訓。講解該課程設計的指導大綱，講述指導過程中教師應該完成的任務，注意設計的時間節(jié)點，以便教師掌握學生的設計進度。尤其是第一次指導該課程設計的教師，為其指定幫帶教師全程學習。建立教師評價辦法，提升指導教師責任心，評價教師在整個指導過程中是否盡心指導學生選題、是否按時答疑并監(jiān)督學生的進度、后期是否按要求進行答辯。檢查評比工作由學院督導完成，并進行考核評分。評分結(jié)果直接作為優(yōu)秀指導教師評定的依據(jù)，該結(jié)果作為下學年教師指導學生人數(shù)的依據(jù)。

2.2全程指導，把控各個環(huán)節(jié)

整個設計過程選題，答疑，設計，答辯，成績評定幾個環(huán)節(jié)。

1）選題環(huán)節(jié)

學生可以在教師指定的題庫中選出適合自己或者自己感興趣的題目；也可以根據(jù)自己的興趣與指導教師商討確定選擇題庫以外的題目，實現(xiàn)“雙向選擇”。該課程設計涉及自動化學院3個專業(yè)10個班，其中每班指定一名負責人。每位指導老師指導人數(shù)按學院單片機原理及系統(tǒng)設計課程設計上學年評價結(jié)果排名在前1/3的安排15～20名學生，排名在中間1/3的安排10～15名學生，排名在后1/3的人數(shù)較去年人數(shù)減少分派，帶本課程的上課老師優(yōu)先安排。每位指導教師指導學生人數(shù)不宜過多，保證指導教師有精力指導每一位同學。

2）答疑環(huán)節(jié)

該課程設計為期兩周，各指導教師安排答疑的具體時間及地點。每位教師的答疑時間和答疑地點在課程設計開始后匯總到教務辦以便學院督導檢查，作為評價教師指導工作的依據(jù)之一。每位老師在課程設計期間應積極主動為學生答疑，固定答疑次數(shù)不少于五次，并根據(jù)情況檢查學生的完成情況。該環(huán)節(jié)是最容易被忽視，但又是十分重要的環(huán)節(jié)。學生在整個設計過程中的表現(xiàn)只能通過答疑的形式體現(xiàn)出來。指導教師應該在每次答辯過程中不僅幫助學生解決問題，而且要針對每位同學的設計內(nèi)容提出問題，檢查其設計過程中是否對問題已經(jīng)理解，辨別其是否存在抄襲他人設計的可能性。

3）學生自主設計環(huán)節(jié)

在整個設計過程中，一定要發(fā)揮學生的主觀能動性。學生需要按照課程設計大綱的進度安排以及要求按時完成設計任務。熟悉設計任務和要求，查閱相關設計資料；進行系統(tǒng)軟、硬件總體設計；設計電原理圖，系統(tǒng)硬件調(diào)試；系統(tǒng)軟件設計，設計仿真或?qū)嵨镎{(diào)試；完成課程設計報告書；課程設計答辯。

4）答辯環(huán)節(jié)

答辯環(huán)節(jié)由小組答辯和集體答辯兩個環(huán)節(jié)構(gòu)成。小組答辯：該答辯過程是指導教師對本組所指導的學生進行答辯。首先由學生講述自己的設計過程，而后指導教師提出問題，學生回答問題。最后指導教師根據(jù)答辯情況給出答辯的成績。集體答辯：①每組的指導老師提交成績匯總表并注明排在最后一名的原因，指定成績排在本組內(nèi)最后一名同學參加答辯。指導教師提交的成績有一人或多于一人不及格者該學生成績定為不及格本組不再派學生參加集體答辯。②每組排在第一名的同學參加優(yōu)秀課程設計答辯。③答辯委員會根據(jù)答辯情況進行排序，并簡要注明答辯存在問題情況。④若參加答辯的同學成績評定與原成績有較大出入時，該組同學的成績按答辯同學的情況相應降級或升級。答辯組織：各專業(yè)組成專業(yè)答辯委員會，對評定優(yōu)秀課程設計和集體答辯同學的答辯工作。答辯委員會由系主任任答辯委員會主席，答辯委員由系主任和課程負責人共同商定，答辯委員會成員由7～10人組成，指定一名老師為答辯秘書。在課程設計完成日的最后一天進行答辯，答辯題目為自己所做課程設計題目并提交自己的設計報告。

5）成績評定

課程設計成績分五部分：①平時表現(xiàn)及考勤占10%（即10分）；②紀律及答疑占10％（即10分），遵守設計紀律，按時完成各階段任務，認真答疑，積極提問；③設計過程占40%（即40分，含報告的修改10分，報告無修改符合要求得10分，修改一次和修改的正確性扣2分，修改5次數(shù)以上得0分；設計過程完成程度總計20分：方案設計5分，硬件設計5分，軟件設計5分，系統(tǒng)調(diào)試5分；老師提問10分，根據(jù)提問問題及解答情況給分等）④設計報告和圖紙占30％（即30分）：(分值：30-27分)設計敘述清楚，書寫規(guī)范；設計方案合理，設計內(nèi)容正確；掌握基礎理論知識，具有較強的分析問題和解決問題的能力。(分值：26-22分)設計敘述清楚，書寫較為規(guī)范；設計方案較合理，設計內(nèi)容較正確；較好的掌握基礎理論知識，具有一定的分析問題和解決問題的能力。(分值：21-18分)設計敘述清楚，書寫較規(guī)范；設計方案基本合理，設計內(nèi)容基本正確；掌握一定基礎理論知識，具有初步的分析、解決問題的能力。(分值：17-0分)設計敘述不清楚，書寫不規(guī)范；設計方案基本合理，設計內(nèi)容不正確；不掌握基礎理論知識，不具備分析問題和解決問題的能力；⑤答辯占20%：分數(shù)根據(jù)學生對答辯委員會提出的問題回答情況進行給定。有下列情況之一者課程設計不及格：不能按時提交設計；設計報告有嚴重雷同者；圖紙有嚴重雷同者；對老師的提問完全不能正確回答者；答辯不及格者獲不按指定時間參加答辯者。

3結(jié)語

篇5

近期電子科技大學中山學院為了積極響應政府的省市共建工作，按照《廣東省教育廳關于加快推進省市共建本科高校的通知》里的內(nèi)容，堅持以重點學科建設為核心，以提升區(qū)域創(chuàng)新人才培養(yǎng)能力為根本，不斷完善優(yōu)化應用型人才培養(yǎng)模式。本校各個學院都在如何進一步提高高等教育質(zhì)量，培養(yǎng)出實踐性較強的畢業(yè)生的問題上，進行激烈的探討與嘗試。因此本文根據(jù)新時代的特點與應用型人才培養(yǎng)的要求，對于“單片機課程設計”課程教學改革進行研究。

1 傳統(tǒng)的單片機原理與技術(shù)課程設計教學方式與其不足之處[1]

（1）傳統(tǒng)的教學主要是知識的傳授，目的是讓學生掌握老師講授的知識，而對于學生的創(chuàng)新能力、設計能力、溝通與合作能力等的綜合能力缺乏培養(yǎng)。

（2）傳統(tǒng)的教學方法單一，主要是老師通過板書，多媒體工具等進行傳授，學生單方面接收知識，無法與老師的教學形成積極的互動關系，導致學生自主性不足，積極性不夠，這樣的教學效果就會非常不理想。

（3）在課程里面實踐操作部分，學生只需要按照老師給出的操作步驟進行操作，只知其然，并不知其所以然，導致學生對實踐內(nèi)容的理解不夠，從而很難再有創(chuàng)新性的設計的突破。

2 符合新時代應用型人才培養(yǎng)的單片機課程設計教學方法和內(nèi)容的改革

2.1 課程設計教學方法方式的改革方向

在如今信息技術(shù)高速發(fā)展的時代，全社會互聯(lián)網(wǎng)普及非常廣泛，這個時代的特點是，知識的獲取方式多種多樣，各行各業(yè)、各種知識數(shù)據(jù)都被傳輸?shù)搅嘶ヂ?lián)網(wǎng)，人們通過因特網(wǎng)，就可以很容易獲取自己想要了解的領域以及相關知識。在這種情況下，高校老師如果只是在課堂上以傳統(tǒng)的方式傳授知識，這樣的教學效果不僅缺乏廣度和深度，也難以引起學生的興趣。因此，在現(xiàn)今的高校里，建立一個順應時展速度的高效率的教學模式，是目前很多高校都特別重視的問題，同時，如何建立一個適合國家發(fā)展要求的，為國家培養(yǎng)應用型人才的高校，也是很多高校尋求的轉(zhuǎn)型之路。

在美國出現(xiàn)了一種新的教學模式，名為“翻轉(zhuǎn)課堂”，目前這種教學模式也已經(jīng)在國內(nèi)不少高校里開始了嘗試與變革。這種教學模式有它的優(yōu)點，有很多地方可以用來借鑒進行教學模式的改進與完善。翻轉(zhuǎn)課堂的英文名為“Flipped Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，從而將學習的決定權(quán)從老師轉(zhuǎn)移給學生。在這種教學模式里，課堂內(nèi)的時間比較寶貴，不僅能讓學生更專注于學習，還能引導學生與老師共同研究、解決問題，從而讓學生對所學知識獲得更深層次的理解。教師不再占用課堂的時間來講授基礎的專業(yè)知識，而是學生在課前或者課后自己去搜集相關信息，自主學習。

2.2 教學實施過程

傳統(tǒng)的課程設計課程在于“做”，學生按照老師的教導和給出的步驟，一步一步地進行，完成出一個成功的作品就行了。但是這個過程并不能培養(yǎng)一個學生的綜合素質(zhì)，除了這個作品以外，學生還能否做出其他類似的作品，或者對于同一個作品，學生能否獨立的再做一次，這個就不確定了。因此我們這次教學改革的目的，是通過增強學生在課程中的主導力，增強學生在團隊中的協(xié)同合作能力，提高學生的實踐動手與創(chuàng)新能力，從而發(fā)掘?qū)W生內(nèi)在潛力，提高學生的自主性，增強學生綜合實踐創(chuàng)新能力[2]。

為了使學生能夠盡快進入實踐狀態(tài)，老師根據(jù)學生的能力與社會上受歡迎的一些產(chǎn)品的方向，列出了6個項目題目來供學生進行選擇，當然也提倡學生根據(jù)自己的特長、喜好與實踐產(chǎn)品相結(jié)合來提出新的題目，但是這些題目最多不能超過全部題目比例的10%。

在第一次課里給學生對這6個項目進行初步介紹，學生們自由進行分組，要求每個組3位成員，其中必須要有1位隊長。分好的小組進行題目的選擇，根據(jù)各自的題目進行探討，在團隊里互相告知自己擅長的部分，由隊長進行分工。此外每個團隊要討論出一個項目計劃書，內(nèi)容包括作品的初步功能設計，項目計劃安排時間表格。團隊里的每一次討論，都要進行會議記錄。

在?@個作品完成的整個過程中，每個團隊要做3次演講報告，每次報告指派一個成員在講臺上面對老師及其他的小組進行演講。這3次演講的內(nèi)容分別是初期計劃，中期討論和最終答辯。通過這種形式，不僅是對學生語言表達能力的一個鍛煉，還可以在不同團隊的展示和交流中碰撞出創(chuàng)新靈感的火花。

期間，從選題、設計、仿真到實現(xiàn)等項目中的每一個步驟的完成，都是每個小組討論的結(jié)果，并不是一個人的想法，一個人的作品，而是團隊合作的結(jié)晶，同時這個課程，也不再是老師給學生的一個任務，而是學生們自主的去完成的成果[3]。

2.3 考核方面

由于單片機課程設計是一門實踐性很強的課程，因此我們考核的不僅僅只是一個結(jié)果，而是從最初選題、資料查找、功能選定、方案設計、電路圖的設計與繪圖、編程仿真、裝配調(diào)試等每一個環(huán)節(jié)，都是我們需要考察的部分，除此之外每一個團隊，隊長對團隊的促進作用，每次代表團隊進行演講的成員的演講等方面，也是我們需要考察的部分。每一個學生的成績由團隊分數(shù)和個人分數(shù)組成。每一個團隊各個成員的工作都有明確的分工，只需要各自很好地完成自己工作的內(nèi)容，就可以獲得個人分數(shù)，比如電路圖的設計與繪圖、編程仿真、裝配調(diào)試等等都屬于個人分數(shù)范疇，而選題難度，功能選定，方案設計等等都屬于團隊分數(shù)的范疇[4]。

3 實踐效果

根據(jù)這篇論文里的對單片機原理技術(shù)課程設計課程教學的一些改革，在我校2014級機電學院自動化系的一個班的單片機課程設計課程里進行了實踐。這次改革得到了師生們的認可和支持，取得較好的教學效果。

通過改革后的教學方法與安排，使得學生們的綜合應用知識的能力普遍提高，單片機應用能力、實踐動手能力也有明顯提高，除此之外，學生們學會了如何在一個團隊里與隊員一起協(xié)同合作，不僅學會了如何通過文字和語言表達能力在團隊內(nèi)達到一個良好的溝通，形成一個良好的工作氛圍，此外還可以在對外加強自己團隊的影響力。

篇6

關鍵詞：CDIO教學模式；創(chuàng)新能力；教學改革；單片機

中圖分類號：TP368.1-4

《單片機原理及應用》是電子信息類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎課，也是一門技術(shù)性和實踐性很強的學科。掌握好單片機技術(shù)，對培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)，提高其職業(yè)技能，具有非常重要的作用。然而，由于該課程名詞概念較多、邏輯連貫性較強、內(nèi)容較抽象，學習該課程既要掌握單片機的內(nèi)部資源及接口等硬件知識，又要掌握軟件編程知識，還要結(jié)合電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)等相關的專業(yè)知識，教與學的難度都非常大，導致該課程教學效果一直不太理想。本文從當前高校單片機教學存在的問題入手，結(jié)合多年的教學實踐，提出基于CDIO教學理念的單片機教學改革的方案和措施。

1 單片機課程教學現(xiàn)狀分析

單片機作為一門多理論、重實踐的課程，傳統(tǒng)的先基礎后應用、重理論輕實踐的教學模式無法有效解決理論知識的學習與實踐能力的培養(yǎng)間的矛盾，嚴重影響了課程教學效果。目前，國內(nèi)高校單片機課程教學中主要存在以下幾方面的問題。

1.1 理論教學內(nèi)容與教學手段有待改進

單片機的理論教學大多以傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主線，采用“單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)工作原理指令系統(tǒng)程序設計接口技術(shù)系統(tǒng)設計”的順序講解。由于各知識點的學習相對獨立，課程結(jié)束后，學生無法了解單片機開發(fā)的完整過程。同時，隨著VLSI技術(shù)的發(fā)展，相關器件和接口技術(shù)發(fā)生了巨大變化，數(shù)字系統(tǒng)的設計方法也發(fā)生了根本性變化，但是MCS-51單片機作為教學的主流機型，其體系結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生革命性的變化，導致課程的理論教學落后于實踐應用的矛盾日漸加深。其次，隨著單片機技術(shù)的飛速發(fā)展，集成芯片不斷更新，仿真軟件大量涌現(xiàn)，單純的PPT幻燈片演示不能滿足教學的需要。

1.2 軟硬件學習脫節(jié)，缺乏綜合能力的訓練

受客觀條件限制，單片機的實驗教學大多采用商品化的實驗箱或開發(fā)板，圍繞有限的知識點進行驗證性實驗，缺乏綜合項目的實訓。普遍做法是，學生按實驗指導書“照方抓藥”，進行簡單連線并下載實驗程序，用萬用表、示波器等觀察實驗結(jié)果。由于大量的實驗都是按照實驗指導書完成，學生缺少獨立思考、獨立動手的機會，導致大部分學生不會自行編寫程序，更不會擴展實驗或設計新的實驗內(nèi)容；另一方面，由于學生不了解實驗箱的電路結(jié)構(gòu)，無法建立單片機軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)設計理念，導致大部分學生系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗嚴重缺失。

1.3 考核評價方式過于單一

目前，大部分高校單片機課程考核方式較單一，閉卷考試多，開卷考試少；筆試形式多，答辯形式少；理論考試多，實際操作技能的考試少；一考定成績的終結(jié)性考試多，多考綜合評價的形成性考試少。這種客觀性較強、偶然性較大的考核方式，無法全面、客觀地反映學生的真實水平。特別是對于單片機這種“硬件概念抽象難理解、軟件應用多樣難設計”的實踐性較強的課程，時間一定與答案唯一的傳統(tǒng)考試形式只能在一定程度上考查學生對某些知識點的記憶能力，無法靈活考查學生分析問題與解決問題的能力。

2 基于CDIO的課程教改探索

針對單片機教學中存在的主要問題，根據(jù)平時教學中的經(jīng)驗和體會，以提高學生解決實際問題的能力為目標，對《單片機原理與應用》課程教學采取了下列改革措施。

2.1 以項目為載體，優(yōu)化整合教學內(nèi)容

CDIO（Conceive Design Implement Operate）工程教育模式從以教師、教材和課堂為中心的“舊三中心論”過渡到以學生、學習和學習效果為中心的“新三中心論”，倡導“做中學”和基于項目的教學?；贑DIO的教學理念，我們精選最新出版的教材并對教材內(nèi)容優(yōu)化整合，將單片機的理論教學內(nèi)容分為內(nèi)部硬件資源、軟件編程、外部硬件接口三大模塊，并將有關知識點分解到各項目中。其中，內(nèi)部硬件資源模塊主要包括CPU、定時器、SCI串口、內(nèi)部RAM等模塊；軟件編程模塊在簡介匯編語言的基礎上，以C51編程為主；外部硬件接口包含外擴的存儲器模塊、IO擴展模塊、外部總線（I2C總線、SPI總線、USB總線、CAN總線等）模塊、LCD液晶顯示、傳感器等專用設備模塊。為了降低學習難度，使課程更具有條理性和可實施性，我們將項目按功能劃分成若干模塊，根據(jù)模塊功能的大小，又將模塊劃分成若干子任務貫穿于課堂授課。例如并行口的應用劃分為發(fā)光二極管控制、數(shù)碼管控制、按鍵掃描及液晶控制顯示等子模塊，每個子模塊又設計為逐步提高的子任務。如針對數(shù)碼管控制，設計為“靜態(tài)顯示單字符靜態(tài)顯示多字符動態(tài)顯示單字符動態(tài)顯示多字符”等不同層次的子任務，各個子任務的控制電路、程序間相互關聯(lián)，學生在前一個子模塊基礎上，僅做少許改動，就可開發(fā)出另一個子模塊。這種基于項目的化整為零的課堂授課方式，能夠充分激發(fā)學生的學習積極性，有效調(diào)動教學雙方的課堂互動，提高課堂教學效率。

2.2 通過多維立體式實踐教學，體會“做中學”

根據(jù)單片機課程的知識點，我們按照基礎項目、簡單項目、綜合項目三種不同層次精心設計實訓項目，如圖1所示。

圖1 層次化的單片機實訓項目

其中，基礎項目完成對基礎知識和技能的培訓，如通過“單片機最小系統(tǒng)板的設計與制作”使學生了解并認知單片機的幾大功能模塊；簡單項目完成對單片機基本模塊的設計制作，如圖2所示，通過層次化的模塊設計，使學生掌握單片機的硬件資源及軟件編程；綜合項目由學生獨立構(gòu)思、設計、實施和運作，如通過“自動響鈴系統(tǒng)”、“智能交通燈控制器”等應用系統(tǒng)的設計使學生熟知單片機應用系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)與調(diào)試過程。為幫助學生盡快地進入到項目設計中，在項目實施前通過實物展示將往屆學生的設計成果帶進課堂，使學生對單片機系統(tǒng)有感性認識，并引導學生進行討論。在項目實施過程中，通過“Proteus+Keil+單片機開發(fā)板+課程設計+學科競賽”的多維立體式實踐教學，讓學生在做中發(fā)現(xiàn)問題，經(jīng)過討論分析或教師指導后解決問題，在不斷修正錯誤的過程中積累實戰(zhàn)經(jīng)驗。

圖2 簡單項目模塊

2.3 實行分組項目設計，推進團隊協(xié)作學習

把CDIO思想引入單片機的課程教學，目的之一是培養(yǎng)學生的團隊合作及項目研發(fā)能力，讓學生在團隊環(huán)境下獲得較真實的軟硬件開發(fā)經(jīng)驗，提高學生在項目規(guī)劃、工作分配、成員交流等多方面的能力，培養(yǎng)學生積極向上的合作精神。在微型項目的設計及后續(xù)的課程設計中，我們采用學習小組的形式，一般3-4名學生一組，每組推選1名組長，在組長的帶領下，各組成員相互合作、相互交流，在培養(yǎng)實踐能力、掌握理論知識的同時，還注重職業(yè)素養(yǎng)的提高。

2.4 采取多元考核評價方式

以CDIO倡導的“過程評價”為基礎，關注知識、技能的學習過程，關注實踐環(huán)節(jié)及工程應用能力，關注學生、教師不同主題的評價。為保證客觀、真實地反映學生的實際水平，《單片機原理及應用》的總評成績由平時成績、項目模塊成績、期末考試成績?nèi)糠纸M成，并將課程的考核貫穿于課程教學的全過程。其中，平時成績占10%，包括課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)等；項目模塊成績占40%，每組完成4-5個項目，主要考核硬件組裝、故障排除、軟件調(diào)試、軟硬件統(tǒng)調(diào)、系統(tǒng)性能檢測及儀器使用等。項目考核采取多元化的評價方式，學生先演示自己的設計作品，教師、同學、小組成員等根據(jù)作品完整性、創(chuàng)新性和實用性分別打分，最后由教師根據(jù)多方評價綜合量化得到每個人的成績；期末考試占50%，包括筆考和綜合性設計考試（各占25%）兩部分。筆考閉卷與開卷相結(jié)合，閉卷考主要考查學生對基礎知識、基本理論的掌握程度，總分30分，題型主要為填空題、選擇題、判斷題等客觀題，考試答案唯一；開卷考主要考查學生對知識的應用能力，總分70分，題型主要為分析題和程序設計題，試題答案不唯一，旨在引導學生開闊思路，提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。綜合性設計考試包括一個單片機實用系統(tǒng)的硬件設計、軟件編寫調(diào)試、系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)、功能測試、課程設計報告，旨在全面考查學生對單片機應用所需基本知識和技能的掌握程度。

3 結(jié)束語

將CDIO理念運用于我院的《單片機原理及應用》課程教學改革，經(jīng)過連續(xù)3個年級的教學實踐，收到了較為理想的教學效果。學生的學習興趣有所提高，實際動手能力有所增強，同學間的合作意識和交流溝通能力得到了培養(yǎng)，對后續(xù)課程的學習、畢業(yè)設計及就業(yè)有很大幫助，還需在今后的教學實踐中不斷探索與完善。

參考文獻：

[1]王碩旺，洪成文.CDIO：美國麻省理工學院工程教育的經(jīng)典模式---基于對CDIO課程大綱的解讀[J].理工高教研究.2009（04）.

[2]王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究，2009.

[3]曾虹，戴國駿，劉鵬.高校單片機課程教改研究[J].計算機教育，2011.

作者簡介：王艷玲（1965-），女，山東濟南人，教授，獲山東大學無線電物理碩士學位，研究方向：匯編語言、單片機原理等計算機硬件課程的教學及圖像處理、信息隱藏等。

篇7

Abstract： The goal of application-oriented university is to cultivate high-level application-oriented talents. The problems in the teaching process of embedded systems course were analyzed carefully based on the construction goal of application-oriented university. Combining with teaching practice and enterprises work experience， the teaching method and mode of embedded systems such as course single-chip microcomputer were explored in depth， and the relative reform scheme was proposed. The specific practice indicates that the novel strategy plays an important role in improving the students' study enthusiasm， enhancing their practical ability， and cultivating high-quality application-oriented talents， which achieves good teaching effects.

關鍵詞： 應用型大學；單片機；教學方法；嵌入式系統(tǒng)

Key words： application-oriented university；MCU；teaching method；embedded systems

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）11-0252-03

0 引言

我國的大學教育大致可以分為三種類型，第一種是以科學研究或科學研究與教學并重為自身定位的研究型大學，是國家建設世界一流或高水平大學的主體，另一類是以職業(yè)技術(shù)教育為主的高職高專類院校，以培養(yǎng)鮮明特色的技能型人才為己任，第三種大學是介于前兩種類型之間的高等學校[1-4]。與前兩種類型不同的是，前兩種類型的高校在國家高等教育的發(fā)展過程中很早就有了清晰的定位，而第三種大學的發(fā)展一直沒有一個準確清晰的定位，直到《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》出臺，第三種大學的發(fā)展才有了自己發(fā)展定位，即以建設應用技術(shù)型大學為目標，并在教育部的指導下，一批以應用技術(shù)型大學為辦學定位的高校于2013年在天津建立了應用技術(shù)大學聯(lián)盟，安徽科技學院為該聯(lián)盟的理事單位之一，開啟了安徽科技學院高等教育的新篇章。

應用型大學的首要職能是服務社會，為社會培養(yǎng)品格良好、理論功底扎實、具有較強應用實踐能力的應用型人才，因此，應用型大學應更注重應用性教學和應用性研究工作。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)行業(yè)發(fā)展迅猛，就業(yè)待遇高，社會需求旺盛，嵌入式系統(tǒng)是電子、通信、自動化、光電、計算機、機電等專業(yè)的核心專業(yè)課，是一門典型應用性課程。本文以嵌入式系統(tǒng)課程的一個分支――單片機為例，結(jié)合自身教學實踐和企業(yè)工作經(jīng)驗，對應用型大學嵌入式系統(tǒng)課程的教學方法做一些探討。

1 注重基礎和興趣培養(yǎng)

單片機是一門綜合性非常強的課程，涉及的知識面廣，其先修課程有《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《電路分析》、《C語言》等專業(yè)基礎課程，單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程中還要用到《電子工程制圖》、《傳感器技術(shù)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》、《電機拖動》、《嵌入式操作系統(tǒng)》等專業(yè)課程的知識。因此，學生打好專業(yè)基礎功底是學好單片機等嵌入式系統(tǒng)課程的前提，這就需要我們重視基礎課程的教學、科學設置人才培養(yǎng)方案中的課程及其開課學期，做到基礎專業(yè)一環(huán)扣一環(huán)。

單片機等嵌入式系統(tǒng)課程的理論部分的學習，特別是前期還不能做實驗的理論部分，如硬件架構(gòu)及原理、芯片匯編指令和偽指令系統(tǒng)等，學起來枯燥無味，甚至給學生一種“云里霧里”似懂非懂的感覺，這些知識在學生心里不能準確落地，容易使學生從心理上放棄這門課程的學習，這就需要我們調(diào)整教學思路，上好第一堂課：一是要讓學生明確學習目的。許多教師自始至終不會告訴學生為什么要學習單片機，它有什么用途，只講課本知識，導致學生學無目的，甚至課程結(jié)束，都不知道自己學的是什么東西。因此，為學生明確單片機用途在正式上課之前非常重要，可以為學生多舉一些貼近其生活的開發(fā)案例，使學生明確學習目的的同時，也激發(fā)了學生的學習興趣。二是讓學生了解開發(fā)流程。學生正式學習單片機前，可以給他們舉一個簡單實例，從電路設計，軟件設計、仿真、調(diào)試、下載直至系統(tǒng)集成，給他們做個示范，讓學生對這門課的學習有個全面的把握和清晰的認識。三是要激發(fā)學生的學習熱情。學生如果對某門課產(chǎn)生了濃厚的興趣，學生就會積極主動地把這門課學好，在這方面，單片機等嵌入式系統(tǒng)課程，有其獨特的優(yōu)勢，是一門與日常生活十分貼近且就業(yè)前景廣闊、待遇優(yōu)厚的專業(yè)課，鼓勵的同時也要讓學生清楚眼前的困難，冷靜面對困難，最后問一句“英雄們，你們準備好了嗎”，讓學生知難而上，信心滿滿地去挑戰(zhàn)自我，開始課程的學習。

2 深化教學改革

隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)教學內(nèi)容、方法、模式、體系等難免暴露其不足，甚至跟不上現(xiàn)實需要[5-7]，這就需要我們對現(xiàn)有不合理的人才培養(yǎng)體系的各個層面進行革新和完善。

2.1 課程內(nèi)容及教學方法與時俱進

嵌入式系統(tǒng)近些年發(fā)展迅猛，傳統(tǒng)授課內(nèi)容有些已經(jīng)被實際淘汰，因此，授課內(nèi)容也要在經(jīng)典內(nèi)容的基礎上穿插新知識、新技術(shù)，做到所授知識既穩(wěn)固又能跟得上時展。當今是信息化的社會，尤其是年輕大學生時刻受到信息化的熏陶，他們利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡工具得心應手，可以引導學生通過網(wǎng)絡搜索引擎的強大功能學習專業(yè)知識，進行下載或收看教學視頻，解答疑難問題，了解行業(yè)發(fā)展趨勢，查找相關資料，在線知識交流等，資源用之不竭，為學生的自主學習拓寬了渠道，且能量巨大。

2.2 更新教學模式

單片機等嵌入式系統(tǒng)課程的傳統(tǒng)教學方法一般是理論和實驗單獨設立，先上理論課程，待到一定課時后再開設實驗課，這種模式導致理論和實驗往往較為脫節(jié)，且學生的吸收效率普遍不高。

近年來，社會上涌現(xiàn)了許多的嵌入式系統(tǒng)培訓班，主要以MCU和ARM的應用為主要培訓內(nèi)容，開設了C語言基礎、簡單電路基礎、開發(fā)環(huán)境搭建、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式驅(qū)動程序開發(fā)等課程，吸引了大量學生參與校外培訓，這從側(cè)面反映了高校目前的嵌入式系統(tǒng)教育已經(jīng)跟不上社會對嵌入式人才的需求形勢，培訓學校教學模式采用教、學、做一體模式，具有課堂吸收率高，使學生能夠快速掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法的優(yōu)點，但也存在不足，具有“短期速成”特點，學生就業(yè)后會出現(xiàn)“后勁不足”現(xiàn)象，且收費高昂，使學生在大學教育花費的基礎上增加了額外支出。

吸收社會培訓班的優(yōu)點，結(jié)合高校教育優(yōu)勢及企業(yè)對高校應用型人才需求，我們提出具有高校特色的教、學、做一體化嵌入式系統(tǒng)課程教學模式。將具有明顯應用性課程的理論和實踐放在實驗室來上，教師采用現(xiàn)代化的多媒體手段教學，講到且需要實踐的知識，學生隨學隨做，且根據(jù)老師布置的課堂實踐題目完成設計和調(diào)試。與培訓班不同的是，高校教育更具有系統(tǒng)性、學生基礎知識牢固、課時充足，使學生真正成為后勁十足的應用型高級人才，而不是短期速成，具有明顯操作技能培訓特點的職業(yè)教育型人才。

2.3 加大實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)力度

課程設計是單片機等嵌入式系統(tǒng)課程教學的一個重要環(huán)節(jié)[8]。教、學、做一體化培養(yǎng)模式能夠讓學生對課程的各個知識點有個微觀的把握，但不能從整體上掌握知識的綜合應用，課程設計以讓學生完成一個小的項目為目標，從查找資料開始，在分析問題的基礎上，運用各章節(jié)所學知識完成課程設計要求，并撰寫課程設計報告，綜合鍛煉學生解決問題的能力。課程設計題目的擬定要合理，不能太難使學生很難完成或完成不了，打擊學生的自信心，也不能太簡單，達不到綜合鍛煉學生運用所學知識的目的。可以結(jié)合全國大學生電子設計競賽題目的出題方法，設基本任務和附加任務，讓學生根據(jù)自身興趣、能力和特長進行選作。

鼓勵學生參加飛思卡爾智能車大賽、全國大學生電子設計競賽、機器人競賽等不同級別的專業(yè)類競賽，提高學生解決實際問題的能力。本科畢業(yè)設計是大學生畢業(yè)之前的最后一個學習環(huán)節(jié)，是對他們在校期間學習的綜合檢驗，也是對大學教學質(zhì)量的一次總結(jié)，與課程設計不同是畢業(yè)設計內(nèi)容的難易程度與知識面都要高于課程設計。

校企合作探索多年，困難重重，企業(yè)和高校目標不能匹配，導致校企合作的層次較低，學生不能真正得到高水平的實踐鍛煉，因此，建設高水平應用型大學必須從高校自身出發(fā)來提高應用型人才的培養(yǎng)力度，升級傳統(tǒng)的畢業(yè)設計方案，引進企業(yè)管理方式和理念，建設高校自己真正的研發(fā)中心（實訓中心），而不是簡單的實驗室，對于選擇嵌入式系統(tǒng)設計方向的學生要經(jīng)過學校研發(fā)中心的鍛造才能輸入社會。

2.4 提高師資隊伍技術(shù)水平

多數(shù)高校教師具有較為深厚的理論知識和熟練的課堂駕馭能力，但實踐經(jīng)驗相對缺乏，為培養(yǎng)出合格的、適合企業(yè)需求的應用型大學生，必須提高相關專業(yè)課老師的專業(yè)技術(shù)水平?？梢酝ㄟ^如下途徑來提高師資隊伍水平：一、鼓勵教師參加相關產(chǎn)學研合作項目，承擔各種橫向課題研究，積極充當各種專業(yè)技能大賽的指導教師等。二、倡導專業(yè)教師參加企業(yè)實踐。從學生角度實踐校企合作遇到的困難和阻力較多，但具有較厚理論專業(yè)知識背景的教師作為校企合作的主體，所遇到的阻力將會小的多，因此，提高教師技術(shù)水平，可以從現(xiàn)有用人模式入手，打破專業(yè)教師不能到企業(yè)兼職模式，鼓勵嵌入式系統(tǒng)教師參與企業(yè)的技術(shù)開發(fā)或技術(shù)管理工作。三、聘請企業(yè)一線工程師兼職高校實踐課程教學。企業(yè)一線工程師實踐經(jīng)驗豐富，他們直接參與應用型大學學生的教學工作，將利于學生和專業(yè)教師整體質(zhì)量的提高。

3 科學設置評價體系

高校傳統(tǒng)教學多采用重理論輕實踐的考核評價方式，一張試卷定終身，實踐考試只是微不足道的補充。對于以建設應用型高水平大學、培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才為目標的高校來說，這種模式顯然已經(jīng)不能滿足實際需要，需重構(gòu)新的考核評價體系。對于專業(yè)基礎性科目可以采取重理論弱實踐的方式，對于應用性較強的專業(yè)課程應采用重實踐弱理論的考試方式，根據(jù)人才培養(yǎng)目標區(qū)分對待，不搞一刀切。

4 結(jié)語

本文詳細介紹了當前嵌入式系統(tǒng)教育工作中存在的問題和不足，以培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才為目標，結(jié)合自身多年教學實踐和企業(yè)工作經(jīng)驗，從專業(yè)基礎、課程內(nèi)容、教學方法、評價體系等方面，對單片機等嵌入式系統(tǒng)課程的教學方法做了細致的探討，多年教學實踐表明，按照新的教學方法去培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)應用型人才，提高了學生學習的積極性，課程內(nèi)容更容易理解和接受，學習起來趣味性更強，教學質(zhì)量得到顯著提高。

參考文獻：

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[3]徐立清.我國應用型大學的組織特征與體系設計[J].江蘇高教，2013（5）：25-27.

[4]滕祥東，任偉寧，楊冰.應用型大學教師隊伍結(jié)構(gòu)模式的構(gòu)建與優(yōu)化[J].黑龍江高教研究，2009（7）：1-3.

[5]李雪峰.教學工廠理念在單片機項目教學中的應用[J].電子世界，2013（1）：159-161.

[6]張德偉.單片機課程教學模式的探索與實踐[J].中國科技信息，2007（12）：268-270.

篇8

關鍵詞：硬件教學；應用型人才；改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）18-4259-02

隨著計算機應用領域的擴展，尤其是各種智能化電子電器產(chǎn)品的誕生與使用，近年來IT企業(yè)對計算機硬件系統(tǒng)設計與開發(fā)人員的需求急劇增加。而目前大多數(shù)地方院校，計算機硬件課程教學相對薄弱，培養(yǎng)的計算機硬件人才無論從數(shù)量上還是質(zhì)量上均無法滿足市場需求[1]。計算機硬件課程不僅難教難學，且對于硬件設備和實驗條件有較高要求，教學成本遠遠高于計算機軟件課程教學，因此形成了計算機專業(yè)建設“重軟輕硬”和師生教學“喜軟怕硬”的畸形發(fā)展現(xiàn)象。然而計算機是由硬件和軟件組成的，缺了任何一樣都無法運行。不重視計算機硬件教學與科研的結(jié)果之一，就是近年來計算機軟件人才相對過剩，硬件人才相對不足。另一方面，目前我國使用的計算機核心芯片幾乎都是從國外進口。核心器件嚴重依賴國外芯片制造商，這給國家信息安全造成了嚴重隱患[2]。加強計算機硬件教學勢在必行。

1 傳統(tǒng)教學中存在的問題

我校積極開展以應用型人才培養(yǎng)為導向的學科建設，多次制定和修改人才培養(yǎng)方案，有了一定的經(jīng)驗積累，其中計算機硬件類課程的教學改革仍處于起步階段，具體教學中仍存在一些問題。一、很多教學內(nèi)容陳舊，與實際應用脫節(jié)，對學生缺少吸引力。如仍以8086和DOS操作系統(tǒng)為平臺來講解微機原理。二、有些內(nèi)容在多門課中重復出現(xiàn)，降低了學生的注意力，并使學生對課程設置產(chǎn)生疑問。如中斷、接口等知識在組成原理、匯編、單片機、微機原理中均有涉及。三、作為應用型人才，大多數(shù)學生就業(yè)后沒有機會構(gòu)造計算機系統(tǒng)，許多教學內(nèi)容會讓他們感到?jīng)]有學習的必要，從而喪失學習的興趣。如加法器的具體電路實現(xiàn)等。四、與軟件技術(shù)知識聯(lián)系不夠，如與C語言、操作系統(tǒng)等軟件課程的關聯(lián)性強調(diào)的不夠，使學生沒有形成完整的知識體系，即軟硬件知識的融會貫通。例如如何通過操作系統(tǒng)提供的接口設置硬件的工作方式等。五、實驗教學急需改革。受實驗硬件條件所限，實驗教學模式較為傳統(tǒng)，綜合應用型項目較少。傳統(tǒng)實驗教學多為驗證性實驗，很難引起學生的學習興趣，限制了學生創(chuàng)造力的發(fā)揮。少數(shù)幾個綜合應用型項目無論是數(shù)量還是質(zhì)量均無法取得更好的教學效果。

2 培養(yǎng)模式的改革與探索

如何培養(yǎng)出應用型人才，這對很多高校來說，仍是一個正在探索中的重大命題。社會需求在不斷變化，計算機知識也在不斷更新，相關專業(yè)的學生具體應該具備什么樣的能力，掌握什么樣的知識，也在不斷變化。我校計算機專業(yè)采取了“3+1”的人才培養(yǎng)模式，即將四年的在校學習壓縮到三年，第四年改在校外實訓基地參加集訓的培養(yǎng)方式。這種培養(yǎng)模式優(yōu)點顯著，即加強了學生實踐能力的培養(yǎng)，有助于學生更好地融入社會。但“3+1”的人才培養(yǎng)模式在實施之初也暴露一些問題，比如伴隨課程整合，學生的周學時數(shù)達到或超過30學時，這影響了學生課外文娛活動的開展。有些學生為了參加課外活動而請假，反過來又影響了學習。同時課時的縮減，特別是理論學時的減少，使得在教學過程中知識的系統(tǒng)性較難體現(xiàn)，個別課程出現(xiàn)用什么就只教什么，造成學生會操作，但對操作原理模糊不清。這對希望考研深造的學生不利。

經(jīng)過七年的實踐，我校計算機專業(yè)逐步完善“3+1”的人才培養(yǎng)模式，課程設置更加合理。對于硬件類課程進行了整合，形成了電路基礎，微機原理，組成原理，單片機四大基礎課程，不再單獨開設匯編語言，縮減了組成原理，微機原理的課時，增加了單片機的課時，對硬件類課程相應增加實驗課時的比例，增加課程設計環(huán)節(jié)，組織學生參加學科競賽。對于部分知識點的重合，各門課選擇不同角度學習或進行相應刪減，比如譯碼器，在電路中側(cè)重介紹其電路構(gòu)成，在微機原理中介紹其在計算機中的應用；對于一些過于專業(yè)的知識點，適當降低學習難度，或改為選修知識點，供感興趣的學生進行研究；對于硬件設計中使用的軟件編程，逐步采用C，C++等高級語言來實現(xiàn)，通過課程設計來加強學生對知識的理解。在學生學習的最后一年里，計算機科學與技術(shù)專業(yè)正在嘗試對學生的分流教育，即允許學生選擇在校外實習基地集訓，由合作單位及指導教師負責學生學習的評價，不選擇集訓的學生在校組織參加考研，參加相關理論課程的學習，由授課教師進行評價。

3 實驗教學的改革與創(chuàng)新

計算機硬件教學中，實驗是一個重要環(huán)節(jié)。由于實驗課時的相應增加，如何充分利用課時，加強學生對知識的理解與運用成了教學改革中的重要問題。在這方面，單片機的教學改革值得借鑒。以往的單片機教學中，以課本知識為主線，通過試驗箱完成實驗，學生的學習興趣不是很濃厚。改革后的單片機教學，首先學習單片機方面的一些基礎知識，然后介紹一款具體的單片機——5-1單片機的基本組成、使用方法、編程案例，再將學生三五人分為一組，選擇不同的單片機課程設計題目，實驗課上學生自行討論設計方案并逐步實現(xiàn)，理論課上教師講解學生實驗過程中的問題及知識點并組織學生交流設計思路與經(jīng)驗。改革后的課程更受學生喜愛，充分調(diào)動了學生的學習興趣，而實驗環(huán)節(jié)也形成了一個連續(xù)的有機環(huán)節(jié)，學生目標更明確。

4 學生學習評價機制的探索

以往教學中，學生的成績主要是由考試成績與平時成績構(gòu)成，對于計算機硬件類課程的實踐性沒有很好體現(xiàn)。上個學期，微機原理與接口技術(shù)這門課嘗試采取了課程設計加設計答辯的成績評定方式。學生分組完成課程設計，提交設計報告，組織學生參加課程設計答辯，由教師根據(jù)課程設計的完成度及學生在答辯環(huán)節(jié)的表現(xiàn)來打分。新的評價機制更加靈活，能夠直觀地考察學生對知識的掌握情況，也可以當做一次畢業(yè)設計答辯的預演，但這種方式也存在一些問題，比如學生現(xiàn)場答辯時可能較緊張，沒有完全體現(xiàn)自身水平，同時對教師的主觀判斷能力也有較高要求。未來可能將這種評價方式與傳統(tǒng)評價方式進行適當結(jié)合，提高評價的公正性與全面性，從而調(diào)動學生的學習興趣。

5 結(jié)論

加強計算機硬件教學，培養(yǎng)應用型人才，仍是我校計算機專業(yè)建設的重要方向。通過前一階段的努力與實踐，我校計算機專業(yè)學生的硬件知識水平有了一定提高，實踐能力得到加強，在專業(yè)學科競賽中屢創(chuàng)佳績，獲得過安徽省電子設計大賽高職高專類一等獎，安徽省單片機應用競賽二等獎，安徽省機器人大賽二、三等獎等。同時改革也拓寬了學生的就業(yè)面，增加了就業(yè)機會。但在改革過程中，仍有環(huán)節(jié)需要加強，如新的培養(yǎng)方式中對教師要求更高，師資隊伍建設刻不容緩，教學管理激勵機制也應相應改革等。

參考文獻：

篇9

關鍵詞：計算機硬件課程；能力培養(yǎng)；開放實驗平臺

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 24-0008-02

在計算機科學與技術(shù)專業(yè)的課程體系中，無論是專業(yè)基礎課、專業(yè)課還是專業(yè)選修課，基本可以分為兩條主線：一是軟件課程體系；另一個就是硬件課程體系。一般來說，計算機軟件課程在計算機專業(yè)中基本能夠得到重視和加強。而計算機硬件課程體系相對比較薄弱。隨著電子技術(shù)和社會經(jīng)濟建設的發(fā)展，計算機科學與技術(shù)與電子科學技術(shù)相互滲透和融合、硬件軟件化和軟件硬件化日益普遍，尤其是ARM、SOC、SOPC等技術(shù)的出現(xiàn)，計算機軟、硬件的融合日益顯著和成熟，加強計算機硬件課程的建設、硬件課程體系及新的實驗平臺的建設顯得越來越重要和必要。

1計算機硬件課程教學思路的改革

計算機硬件課程包括：數(shù)字邏輯電路設計、計算機組成原理、微機原理與接口技術(shù)、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、單片機原理與應用、嵌入式系統(tǒng)、計算機維護、EDA技術(shù)等。傳統(tǒng)的計算機硬件課程主要任務是講授計算機的工作原理，以配合計算機軟件課程的教學。而技術(shù)的發(fā)展需要軟硬結(jié)合、軟件硬件化或交融，硬件課程教學的任務不但要學生了解計算機結(jié)構(gòu)、原理，而且要用硬件描述語言進行部件及應用系統(tǒng)的設計。結(jié)合軟件知識，能夠設計計算機應用系統(tǒng)，尤其是嵌入式系統(tǒng)的應用日益普及，應用范圍迅速擴大，要培養(yǎng)學生綜合設計能力。除此以外，計算機的維護也是學生能力的培養(yǎng)的一個方面。

本教學成果是對計算機硬件課程進行體系改革及教學內(nèi)容的梳理，確定硬件課程系列中基礎層、系統(tǒng)層、應用層分別要講授的知識和學生應該掌握的能力，以及各層之間的銜接和關聯(lián)的內(nèi)容，如圖1所示。制定教學大綱、實驗大綱、課程設計大綱等教學文件，教改項目的研究，教材、實驗指導書編寫，實驗室建設。教案、多媒體課件的制作。

圖1 計算機硬件課程結(jié)構(gòu)

在基礎層，主要是“數(shù)字邏輯電路設計”課程的建設，從99年開始對該課程教學內(nèi)容進行了改革，編寫出版了教材，引入可編程器件、ABEL語言，改造實驗設備，在2001年獲得江蘇省教學成果二等獎。2002年該課程獲得江蘇省二類優(yōu)秀課程。在此基礎上，進一步對教學內(nèi)容進行梳理，配合計算機組成原理的課程改革，將硬件描述語言從ABEL改為VHDL，引入FPGA技術(shù)的介紹及實驗項目，又更新了實驗設備，在2004年重修編寫出版了教材和編寫了實驗指導書。主要思路是讓學生掌握數(shù)字電路的基本知識和現(xiàn)代設計方法，能夠設計一般的數(shù)字邏輯部件及簡單的數(shù)字系統(tǒng)。所以在課程結(jié)束后安排了1.5周的課程設計，學生可以在FPGA芯片上運用VHDL語言設計如電子鐘、交通燈控制器、電梯控制器等簡單的數(shù)字系統(tǒng)。

在系統(tǒng)層，該層有“計算機組成原理”、“微機原理與接口技術(shù)”、“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”。其中“計算機組成原理”課程是最主要的硬件課程，該課程一直是我們教研教改的重點。采用多媒體、網(wǎng)絡等多種教學方式，課件文字精煉、圖文結(jié)合、動畫豐富、重點突出，培養(yǎng)學生自我學習、自主學習的能力。實踐教學中突出設計能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。采用基于FPGA的實驗設備，通過設計與教材緊密結(jié)合的實驗教材和課程設計教材，形成了完整的相關課程教材系列，連貫性好。著重訓練學生的設計能力，激發(fā)學生學習興趣和創(chuàng)新思維。該課程在2006年被評為江蘇大學一類精品課程。課程的教學主頁(/subject/zcyl/)上的教學文檔、資料、課件、實驗指導等齊全。“微機原理與接口技術(shù)”課程原來以從16位CPU的機型講授，根據(jù)目前技術(shù)的發(fā)展，改成以32位CPU的機型講授，并且在2005年更新了實驗設備和實驗指導書。

在應用層，由前二層主要課程的課程設計及專業(yè)選修課、綜合課程設計組成，主要在3個方面的應用：數(shù)字系統(tǒng)的設計，運用硬件描述語言設計計算機接口及整個應用系統(tǒng)，如“EDA技術(shù)”；計算機應用系統(tǒng)設計，包括硬件電路、應用軟件?！皢纹瑱C應用”、“嵌入式系統(tǒng)”課程就是培養(yǎng)學生系統(tǒng)設計能力，單片機教學采用了C8051F系列單片機芯片，他是在系統(tǒng)編程的SOC(system of chip)芯片， 編寫出版了專門的教材、設計了專用的實驗設備、編制了實驗指導書。“嵌入式系統(tǒng)”也專門定制了ARM7、ARM9、ARM10的試驗設備和編寫了實驗指導書；另外一個方面就是計算機的維護，根據(jù)目前的教學條件，開辟了專用的計算機維修實驗室，面向全校開設了計算機維護的選修課，2005年編寫出版了計算機維護的專用教材。

2特色教材建設

在明確了硬件課程教學目的和思路的基礎上，開展相關課程的教材建設，組織課程自編教材與選用精品教材相結(jié)合，近幾年出版了4本教材，由于大多數(shù)“數(shù)字邏輯”方面的教材是重點講授數(shù)字電路原理，作為后續(xù)課程的技術(shù)基礎。所有我們組織力量編寫了《數(shù)字邏輯電路設計》教材，增加了硬件描述語言的設計方法、在系統(tǒng)可編程器件的技術(shù)，精簡了傳統(tǒng)的設計部分，99年在東南大學出版所出版，2004年進行了修改，增加了VHDL硬件描述語言的設計內(nèi)容、FPGA器件的內(nèi)容以及VHDL語言設計數(shù)字系統(tǒng)的實例，在清華大學出版社出版，已經(jīng)三次印刷，在全國范圍的高校中得到使用。在“單片機原理及應用”課程的教材方面，由于目前我們使用了最新的片上系統(tǒng)(SOC)型的單片機進行教學、實驗，所有實驗內(nèi)容均可以直接運用到實際的工程項目中，傳統(tǒng)的單片機教材已不能滿足要求，2004年參編了《單片機原理與應用》，由機械工業(yè)出版社出版，加進了部分內(nèi)容。我們自己又編寫了合適教學要求的教材《C8051F單片機原理及應用》，2006年在中國電力出版社出版。由于計算機技術(shù)發(fā)展太快，“計算機維護”課程一直沒有合適的教材，我們組織編寫了《計算機系統(tǒng)高級維護教程》，2005年在中國科技大學出版社出版。

3開放實驗平臺建設

2004年獲得中央與地方共建高校實驗室建設項目“計算機基礎實驗室建設”的支持，及時更新了相關課程的實驗設備，大部分的實驗設備都是任課老師根據(jù)技術(shù)的最新發(fā)展提出實驗設備的功能結(jié)構(gòu)，由廠商定做的。幾款實驗設備目前已作為該生產(chǎn)廠家的定型產(chǎn)品銷售到很多其他學校。設計了實驗項目和實驗內(nèi)容，編寫實驗指導書。2005年省高教所教改項目“開放實驗室信息查詢系統(tǒng)”通過省級鑒定。建設了實驗教學網(wǎng)站(202.195.167.4:8080)、教學專用的ftp，學生可以隨時隨地獲得教學資源。改革了學生做實驗的模式，集體實驗和分散預約相結(jié)合(學生可以在任何地點、時間通過網(wǎng)絡進入實驗網(wǎng)站進行預約)，提前預習實驗內(nèi)容，寫好實驗報告的“靜態(tài)”(實驗項目、實驗原理、內(nèi)容、實驗設備等等)部分后，再到實驗室開始做實驗，在實驗過程中完成實驗報告的“動態(tài)”(實驗調(diào)試過程、出現(xiàn)的問題、解決方法、實驗結(jié)果、分析等)部分。提高了實驗效果，激發(fā)了學生實驗興趣。

4結(jié)束語

本文介紹了計算機硬件課程的教學思路的改革，通過近幾年的實踐，取得了成效。建立了老中青的課程教師梯隊，備課，出卷、改卷，有一支過硬的、每人能任2門以上主要硬件課程的主講教師隊伍。硬件課程中有2門獲省級2類優(yōu)秀課程，一門獲校級一類優(yōu)秀課程，有3項教研項目通過省級鑒定，多項相關科研項目通過省級鑒定并獲得省、市級科技進步獎。獲得多項校級教案、教學質(zhì)量、優(yōu)秀教師、講課比賽等獎項。出版教材4部，發(fā)表教研教改論文12篇。有2名本教學成果成員指導的07屆學生，所做的硬件應用的畢業(yè)設計論文被評為校優(yōu)秀論文。

作者簡介：

鮑可進(1958-)，男，江蘇靖江人，副教授。研究方向：嵌入式計算與應用

通信地址：江蘇鎮(zhèn)江學府路301號 江蘇大學計算機學院。郵編212013

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[關鍵詞] 單片機教學 現(xiàn)狀 課程改革 應用能力 合理考核體系

一、單片機教學中的現(xiàn)狀和問題

1.實踐教學形式單一,與實際應用聯(lián)系不緊密。目前,單片機的教學手段仍以講授為主,直觀的一些輔助手段,缺乏生氣。學生在這樣枯燥的學習中,很難提起興趣,令教學效果大打折扣。當前的實驗教學大多以單片機實驗箱為實驗平臺,而開設的也多為驗證性實驗。導致學生往往重實驗結(jié)果,輕視硬件設計、軟件調(diào)試等過程。單片機課程設計的選題也沒有緊密聯(lián)系市場實際應用,不利于培養(yǎng)學生的應用能力、開發(fā)技巧、產(chǎn)品創(chuàng)新能力都沒能得到很好地鍛煉。

2.我國現(xiàn)行單機片的相關教材盡管有了很大改進,但相比市場的實際應用仍有一定的滯后性,使得學用脫節(jié)――即未能體現(xiàn)“學以致用”的現(xiàn)代教育理念。現(xiàn)行單片機教材存在內(nèi)容偏重理論,選例缺乏實用性等問題。此外,在教材、教學過程的安排上,沒有很好地與學生的接受能力相結(jié)合,使得學生學習得很辛苦也很“痛苦”。這些弊端的影響在學生平時上課的表現(xiàn)、考試結(jié)果及實踐能力上顯露無疑。

3.長期以來,理論教學與實踐教學脫節(jié),教學中學生偏重理論知識,缺乏實踐動手能力。目前,大部分老師也認識到這一問題,也嘗試著讓學生走出單一的課堂教育來完成一些實訓項目,但好多實訓項目與課堂教學內(nèi)容相關聯(lián)程度還不夠。實訓環(huán)節(jié)與課堂教學環(huán)節(jié)缺乏相互連貫、相互映證。考試形式單一,內(nèi)容過于側(cè)重理論,沒能將學生的理論水平和動手實踐能力很好的體現(xiàn)出來。

二、單機片教學課程改革

為了提高教學質(zhì)量,讓學生學有所成,學有所樂,就必須改革傳統(tǒng)的教學方法。為此,筆者通過自己的教學經(jīng)驗,以學生為中心,教師為指導,利用情景、協(xié)作等學習環(huán)境要素,就教學方式、教學環(huán)境以及考核方式的嘗試等方面提出了單片機的教學改革方案。

1.激發(fā)動機,寓教于樂

偉大的教育家孔子《論語•雍也》中說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?！眴纹瑱C教學中所涉及到的內(nèi)容很多都是抽象的,初學時的確有相當?shù)碾y度。而以往教師的教學技能和教學方法還比較傳統(tǒng)單一,教師多是“灌輸式”的模式憑教師口頭上說,往學生腦子里塞,學生并不能很好的理解,久而久之,學生會對單片機的學習失去興趣。這就需要教育者站在學生的立場上去考慮,去了解學生的需要,究竟什么樣的學習方式及流程更適合學生。如在學習單片機之前,可以給同學們提供一些較為詳細的電路圖和源程序,鼓勵同學們自己參與進來。參照著資料用萬能板搭建實際電路,安裝元器件,編譯程序,下載程序,裝機調(diào)試,查看結(jié)果寫調(diào)試報告整個過程以學生為主老師只是附加的指點一下。這樣不僅使大家掌握了單片機的整個開發(fā)流程及工作原理,而且從中找到了電子制作的樂趣。在任務選取上,堅持難度適宜,循序漸進的原則。讓學生積極參與其中,體會通過努力完成任務并取得成功的喜悅,使學生有種成就感,也使得學生始終保持旺盛的學習勁頭。

2.營造自由學習的氛圍

在以往的教學過程中,老師說得太多,要求得太多,學生多感覺是“被學習”。這就需要教育者堅持“以人為本”的教育理念,引導學生從“要我學”向“我要學”轉(zhuǎn)變;要盡量了解每一個學生的水平和需求,給大家發(fā)揮的空間;盡量減少在學習過程中不必要的干預與約束,發(fā)揮學生的主觀能動性;如在共同完成某一項任務時,參與者都可以表達自由自己的想法,與人分享自己的見解。學生也會因“親其師”,而“信其道”,從而讓學生在這個環(huán)境中愿意去學,學得會,學得好。

3.師生分工協(xié)作,貫穿教學始終

在整個單片機教學過程中,要以學生為主體,指導教師在教學的組織、設計、及管理上唱“主角”。他除向?qū)W生傳授知識外,還要擔當起營造學習氛圍的重任,教師在整個教學中起一個指導作用。單片機的內(nèi)容相對來說還是比較抽象的,在實踐操作中難度也較大。如果用大部分時間讓學生苦思冥想依靠學生來完成顯得得不償失,且效果不明顯。教師應成為學生行為的指導者,引導學生分析并解決實踐中出現(xiàn)的問題,避免走彎路,鼓勵學生發(fā)揮主觀能動性,來解決出現(xiàn)的問題。

三、建立合理的考核體系

考核是衡量對教學成果和學生學習狀況的重要手段,是對過去所付出的一種最好詮釋。合理的考核體系有利于提高學者的學習的積極性,有利于單片機這門課程的健康發(fā)展。建立合理的考核體系也是教學改革的重要一環(huán)節(jié)。

目前的考核方式還比較單一,試題內(nèi)容呆板,重知識輕能力,缺乏靈活性。容易誤導學生在考前“突擊”死記硬背書本中的原理知識,這種“急功近利”的做法只是為了考試而考試。導致大多數(shù)高分學生只知其然,而不知其所以然,更談不上靈活運用,禁錮了學生的分析能力,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新力。同時,也容易誘使一些學生在考試中作弊。

1.考核改革的目的

逐步完善考核的形式和內(nèi)容,通過合理的考核體系,引導學生將學習的重點放在實踐和應用方面。

2.考核原則

對單片機的考核堅持“公開公正”原則,考核主要體現(xiàn)以下三個方面功能:一是檢驗學生學習效果;二是評價學生的學習態(tài)度;三考察學生的應用能力。

3.完善考核形式內(nèi)容,體現(xiàn)“學以致用”的理念

(1)試卷考試應包括對理論知識的掌握和所學知識的靈活用。對基本概念、基本原理、基本器件等理論知識要求必備掌握;對編程、調(diào)試、分析要求現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果,教師根據(jù)學生完成成果和掌握的熟練程度現(xiàn)場評分

(2)作為一門實踐性很強的課程,應該把實踐環(huán)節(jié)納入考核之中,加大實踐環(huán)節(jié)所占的比例,培養(yǎng)學生的動手能力,這樣才有利于使學生對知識真正的掌握。將考核重點放在學生的“理解能力”、“應用能力”、“探索能力”方面。避免出現(xiàn)“高分低能”的尷尬,有利于學生對知識的理解和延伸。

(3)加強學生實訓項目方面的考核,按照實訓過程、成果和實訓報告三方面來計算成績。實訓過程主要是對學生的學習態(tài)度和獨立完成任務的能力的考核;實訓結(jié)果主要是對學生作品的質(zhì)量的考核;而實訓報告反應學生的整體設計能力和表達能力。此外,對于在實訓課題中發(fā)揮創(chuàng)新思維,并靈活運用所學知識的學生,給予獎勵。負責考核的老師可以在學生完成操作后回頭對操作過程中的問題進行提問,提倡學生為自己的表現(xiàn)作評價,加深學生的理解。

隨著對單片機的不斷發(fā)展應用,采用單片機系統(tǒng)來解決各類電子技術(shù)問題已成趨勢。社會在變革,需求也在不斷變化,這就需要我們不斷去完善教學方案和實踐方式,以提高教學質(zhì)量。

參考文獻: