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摘要： 本文针对目前中职单片机教学存在的问题，从教学目标、教学内容、教学模式和教学评价等方面提出了具体的改革措施与建议。
关键词：单片机；课程教学；改革
随着微电子及计算机技术的迅速发展，单片机以体积小、功能强和性价比高等特点，在工业控制、通信技术和数据采集等领域获得了广泛应用。目前，许多中职学校都开设了《单片机原理与应用》，这门课程将程序语言、串口通信、模拟电路和数字电路等知识综合起来，是一门理论性、技术性、工程性和实践性都很强的课程，是中职计算机和电子类的专业必修课。掌握好单片机技术，对中职生工程素质的培养以及职业技能的提高都大有益处。
目前的单片机课程教学多以理论课为主，实践课为辅。教材理论体系严谨，教师教学思路清晰，但中职生往往感觉内容枯燥、概念抽象、指令难记。课堂教学按照教材内容的编排顺序、相关知识的逻辑关系进行，中职生刚刚接触数字电路，缺乏编程语言及计算机结构的相关知识，难以顺利入门并对课程产生浓厚兴趣。同时，大部分教师的教学方法通常以讲授为主，缺乏直观形象的实际操作。这些原因导致学生普遍认为单片机非常难学，因此，中职学校的单片机课程教学改革势在必行。
一、制定合理的人才培养目标
根据中职生的特点，单片机课程教学应“突出重点、强化实践”，确立重在应用的教学目标，大力培养学生解决实际问题的能力。理论学习以够用为原则，主要引导学生用学过的知识去解决实际问题。因此，单片机课程应从理论知识传授为主转变为以专业技能培训为主，努力培养满足社会需求的高素质技能型人才，与行业岗位需求紧密结合，提高学生毕业后直接上岗的能力。
二、确定合适的单片机型号、程序语言及教材
1.关于单片机型号。
单片机技术发展非常迅速，目前至少有50多个系列300多种型号，但其核心功能基本相同，因此，在教学中应选择通用型的单片机型号。比如，MCS-51系列单片机结构简单，学生容易掌握，教师易于教学，且与生产实践密切结合，适合中职单片机教学之用。
2.关于编程语言。
单片机语言主要有汇编语言和C语言两种。采用C语言编程有较大的优势：首先，目前实际工业生产基本采用C语言，学生用C语言编写单片机程序更方便就业；其次，学生在低年级有C语言的学习基础，写程序更容易上手，给教师的教学和学生的学习都带来很大的方便。
3. 关于学习教材。
关于单片机技术的教材种类繁多，鉴于中职生的学习基础，本科层次或者高职层次的单片机教材是不可取的，教师必须根据学生的实际水平及学校的设备配置，编写或选择一套合适的教材。
三、改革教学模式，提高教学效率
1.设立虚拟仿真实验室。
单片机课程内容抽象，教师操作实验开发板时演示效果不太好，学生较难理解，因此，计算机虚拟仿真软件演示起着非常重要的作用。虚拟仿真系统具有以下优势：（1）组织单片机实验的环境简单，只要有电脑即可进行；（2）由于只涉及到软件，不会有硬件损坏的问题，可以避免由于设计错误导致的硬件投入浪费，降低使用成本；（3）绘制原理图、编制程序均在软件上实现，程序执行中各元件的运行状态直观明了，调试方便。因此，在单片机教学中引入Proteus和Keil C编程调试软件，采用多媒体教学方法，能在课堂中完成软件、硬件的调试和系统集成等内容的教学。
2.利用单片机实验开发板进行教学。
实验开发板应用十分方便，目前已经集成了键盘、流水灯和LED显示器等通用外围设备，线路连接简单，可以进行多个基本项目的实训。通过开发板的学习实践，运用项目教学法进行多个项目的操作，能让学生熟悉单片机及其外围设备的硬件知识，系统地掌握单片机P0-P3口、串口通信和中断控制的工作原理。
3.结合多学科进行综合实践。
很多学生在学习了单片机课程后，即使掌握了单片机知识，但还是不能融合其他课程的知识进行综合应用，因此，教师应将其他课程的知识与单片机的相关内容联系起来。比如与Protel课程相结合，要求学生利用Protel设计开发板的PCB图，并制作出PCB开发板，同时自己动手焊接所有的元器件，然后进行系统调试。在此过程中，学生可以享受到自己的劳动成果，更加熟练地掌握Protel知识，更加熟悉元器件之间的硬件连接，对数字电路、模拟电路的工作特点更加了解，对单片机C语言有了更深入的认识，锻炼了各学科的综合实践能力。
4.开展网络教学。
教师将课程内容的重难点提前放到校园网上，供学生下载预习，这样学生能提前发现问题，在课堂上有针对性地聆听教师分析讲解，加深对知识的理解和掌握。通过开展网上学习，学生也能互相交流，实现资源共享，并且教师能针对学习中的问题进行集中解答，及时了解学生学习的效果及进度，对学生的学习大有裨益。
四、采用项目教学法，突出实践
有句谚语说：“我听到的会忘掉，我看到的能记住，我做过的才真正明白”， 这充分说明了实践的重要性。因此，我们要尽量为学生提供更多的实践机会，这不仅能使学生掌握扎实的基础知识与基本技能，而且能提高学生的综合素质。单片机的实践教学应做到以下几点：
1.加强校企合作，开展实践观摩。
实践教学不能只停留在校内实验室进行，而应进行校企合作，利用寒暑假组织学生到企业顶岗实习。将企业的优势资源服务于教学，学生能够更直观地感受到单片机知识的实用性以及应用的广泛性。同时，聘请企业专家结合工作实际进行知识讲座，学生可以就自己感兴趣的问题向专家请教，这样能开拓学生视野，提高他们学习的积极性。企业顶岗实习很好地锻炼了学生的沟通能力、团队协作能力以及项目管理能力，为将来的工作打下坚实的基础。
2.实验内容项目化。
项目教学法，就是以项目为主线，在完成项目的过程中，让学生掌握解决实际问题的知识和技能。在教学过程中，不能单纯以掌握理论知识和通过考试为目的，而应以提高解决问题的能力为最终目标。针对专业特点与岗位需要，精心选择与实际应用密切相关的实训项目，并采用企业标准，将全班学生分成几个小组，各小组自行编写项目实施方案。当学生完成实训项目后，会有强烈的成就感，从而对以后的学习产生浓厚的兴趣；同时，由于对教学成果的衡量采用了更为客观的企业标准，能促进教师不断进行自我学习和提高，紧跟社会需求和行业要求。项目化的教学模式在提高学生的实践动手能力，缩短与社会需求的差距方面具有突出的优点，值得广泛推广与借鉴。
3.开放实验室教学。
目前，大部分的实验教学是集中式的，学生被动地接受教师布置的验证性的实验内容，在实验课时内无论是否完成，都只有一次机会，这大大挫伤了学生学习的积极性和探究实验结果的热情，更谈不上培养他们的创新能力。在开放实验室，一方面，学生可以有充分的时间完成实验内容，系统地分析和处理实验中出现的问题。另一方面，学生可以根据自己的能力扩展实验内容，这不仅提高了学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，而且培养了学生的创新精神。
4.积极开展技能竞赛。
经常组织技术大比武，积极开展技能竞赛，实行以赛代练、以赛促学，是提高学生学习积极性，锻炼学生实践能力的一大法宝。通过技能竞赛，既能提高学生的实操能力和团队协作能力，在竞赛中学生也能展现良好的精神风貌和高尚的职业素养。
五、改变教学评价方式，培养学生综合应用能力
当前单片机课程较为普遍的考核方式是期末闭卷考试和单独实验项目的考核。单片机重在应用，这种考核方式很难考查学生分析问题、解决问题的能力，不利于全面、综合地反映教学成果。因此，单片机教学评价应突出课程的应用性特点，主要对学生编程能力、分析能力、调试能力以及综合运用能力进行考核。
笔者认为比较科学的考核办法是：平时考核＋实践技能考核＋综合能力考核。平时考核占30%，包括平时作业、课堂表现和平时测验，作业和课堂表现侧重于知识的掌握，平时测验侧重于知识的运用。实践技能考核占30%，包括实验、企业实训和技能竞赛，在每个模块的项目实践过程中，考核学生解决实际问题的能力。综合能力考核占40%，包括理论知识和实际应用两部分，理论知识考核采用“试题库”，实行开卷考试，主要考察学生对基本概念、基本原理和基本器件的掌握和理解情况，实际应用部分教师根据学生完成的准确性和熟练程度现场评分。这种考核形式注重考察学生的知识迁移能力和融会贯通能力，超越了一次期末考试决定结果的传统考核办法，在贯彻执行过程中效果较好，反映出了学生的真实水平。
总之，单片机原理与应用是一门应用性、实践性很强的课程。教师在教学中应更新观念、改变方法，紧紧抓住实践这个主线，努力培养学生的应用能力和创新能力，更好地提高教学效果。
（作者单位：紫金县职业高级中学）
参考文献：
[1] 周立功. 单片机实验与实践[M]. 北京:北京航空航天大学出版社，2004.
[2] 张靖武，周灵彬. 单片机原理、应用与PROTEUS仿真[M]. 北京:电子工业出版社，2008.
[3] 李忠国，陈刚. 单片机应用技能实训[M]. 北京:人民邮电出版社，2006.
[4] 刘守义. 单片机原理与应用[M]. 西安:西安电子科技大学出版社，2007.
见习编辑：陈春阳
关键词：单片机；课程教学；改革
随着微电子及计算机技术的迅速发展，单片机以体积小、功能强和性价比高等特点，在工业控制、通信技术和数据采集等领域获得了广泛应用。目前，许多中职学校都开设了《单片机原理与应用》，这门课程将程序语言、串口通信、模拟电路和数字电路等知识综合起来，是一门理论性、技术性、工程性和实践性都很强的课程，是中职计算机和电子类的专业必修课。掌握好单片机技术，对中职生工程素质的培养以及职业技能的提高都大有益处。
目前的单片机课程教学多以理论课为主，实践课为辅。教材理论体系严谨，教师教学思路清晰，但中职生往往感觉内容枯燥、概念抽象、指令难记。课堂教学按照教材内容的编排顺序、相关知识的逻辑关系进行，中职生刚刚接触数字电路，缺乏编程语言及计算机结构的相关知识，难以顺利入门并对课程产生浓厚兴趣。同时，大部分教师的教学方法通常以讲授为主，缺乏直观形象的实际操作。这些原因导致学生普遍认为单片机非常难学，因此，中职学校的单片机课程教学改革势在必行。
一、制定合理的人才培养目标
根据中职生的特点，单片机课程教学应“突出重点、强化实践”，确立重在应用的教学目标，大力培养学生解决实际问题的能力。理论学习以够用为原则，主要引导学生用学过的知识去解决实际问题。因此，单片机课程应从理论知识传授为主转变为以专业技能培训为主，努力培养满足社会需求的高素质技能型人才，与行业岗位需求紧密结合，提高学生毕业后直接上岗的能力。
二、确定合适的单片机型号、程序语言及教材
1.关于单片机型号。
单片机技术发展非常迅速，目前至少有50多个系列300多种型号，但其核心功能基本相同，因此，在教学中应选择通用型的单片机型号。比如，MCS-51系列单片机结构简单，学生容易掌握，教师易于教学，且与生产实践密切结合，适合中职单片机教学之用。
2.关于编程语言。
单片机语言主要有汇编语言和C语言两种。采用C语言编程有较大的优势：首先，目前实际工业生产基本采用C语言，学生用C语言编写单片机程序更方便就业；其次，学生在低年级有C语言的学习基础，写程序更容易上手，给教师的教学和学生的学习都带来很大的方便。
3. 关于学习教材。
关于单片机技术的教材种类繁多，鉴于中职生的学习基础，本科层次或者高职层次的单片机教材是不可取的，教师必须根据学生的实际水平及学校的设备配置，编写或选择一套合适的教材。
三、改革教学模式，提高教学效率
1.设立虚拟仿真实验室。
单片机课程内容抽象，教师操作实验开发板时演示效果不太好，学生较难理解，因此，计算机虚拟仿真软件演示起着非常重要的作用。虚拟仿真系统具有以下优势：（1）组织单片机实验的环境简单，只要有电脑即可进行；（2）由于只涉及到软件，不会有硬件损坏的问题，可以避免由于设计错误导致的硬件投入浪费，降低使用成本；（3）绘制原理图、编制程序均在软件上实现，程序执行中各元件的运行状态直观明了，调试方便。因此，在单片机教学中引入Proteus和Keil C编程调试软件，采用多媒体教学方法，能在课堂中完成软件、硬件的调试和系统集成等内容的教学。
2.利用单片机实验开发板进行教学。
实验开发板应用十分方便，目前已经集成了键盘、流水灯和LED显示器等通用外围设备，线路连接简单，可以进行多个基本项目的实训。通过开发板的学习实践，运用项目教学法进行多个项目的操作，能让学生熟悉单片机及其外围设备的硬件知识，系统地掌握单片机P0-P3口、串口通信和中断控制的工作原理。
3.结合多学科进行综合实践。
很多学生在学习了单片机课程后，即使掌握了单片机知识，但还是不能融合其他课程的知识进行综合应用，因此，教师应将其他课程的知识与单片机的相关内容联系起来。比如与Protel课程相结合，要求学生利用Protel设计开发板的PCB图，并制作出PCB开发板，同时自己动手焊接所有的元器件，然后进行系统调试。在此过程中，学生可以享受到自己的劳动成果，更加熟练地掌握Protel知识，更加熟悉元器件之间的硬件连接，对数字电路、模拟电路的工作特点更加了解，对单片机C语言有了更深入的认识，锻炼了各学科的综合实践能力。
4.开展网络教学。
教师将课程内容的重难点提前放到校园网上，供学生下载预习，这样学生能提前发现问题，在课堂上有针对性地聆听教师分析讲解，加深对知识的理解和掌握。通过开展网上学习，学生也能互相交流，实现资源共享，并且教师能针对学习中的问题进行集中解答，及时了解学生学习的效果及进度，对学生的学习大有裨益。
四、采用项目教学法，突出实践
有句谚语说：“我听到的会忘掉，我看到的能记住，我做过的才真正明白”， 这充分说明了实践的重要性。因此，我们要尽量为学生提供更多的实践机会，这不仅能使学生掌握扎实的基础知识与基本技能，而且能提高学生的综合素质。单片机的实践教学应做到以下几点：
1.加强校企合作，开展实践观摩。
实践教学不能只停留在校内实验室进行，而应进行校企合作，利用寒暑假组织学生到企业顶岗实习。将企业的优势资源服务于教学，学生能够更直观地感受到单片机知识的实用性以及应用的广泛性。同时，聘请企业专家结合工作实际进行知识讲座，学生可以就自己感兴趣的问题向专家请教，这样能开拓学生视野，提高他们学习的积极性。企业顶岗实习很好地锻炼了学生的沟通能力、团队协作能力以及项目管理能力，为将来的工作打下坚实的基础。
2.实验内容项目化。
项目教学法，就是以项目为主线，在完成项目的过程中，让学生掌握解决实际问题的知识和技能。在教学过程中，不能单纯以掌握理论知识和通过考试为目的，而应以提高解决问题的能力为最终目标。针对专业特点与岗位需要，精心选择与实际应用密切相关的实训项目，并采用企业标准，将全班学生分成几个小组，各小组自行编写项目实施方案。当学生完成实训项目后，会有强烈的成就感，从而对以后的学习产生浓厚的兴趣；同时，由于对教学成果的衡量采用了更为客观的企业标准，能促进教师不断进行自我学习和提高，紧跟社会需求和行业要求。项目化的教学模式在提高学生的实践动手能力，缩短与社会需求的差距方面具有突出的优点，值得广泛推广与借鉴。
3.开放实验室教学。
目前，大部分的实验教学是集中式的，学生被动地接受教师布置的验证性的实验内容，在实验课时内无论是否完成，都只有一次机会，这大大挫伤了学生学习的积极性和探究实验结果的热情，更谈不上培养他们的创新能力。在开放实验室，一方面，学生可以有充分的时间完成实验内容，系统地分析和处理实验中出现的问题。另一方面，学生可以根据自己的能力扩展实验内容，这不仅提高了学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，而且培养了学生的创新精神。
4.积极开展技能竞赛。
经常组织技术大比武，积极开展技能竞赛，实行以赛代练、以赛促学，是提高学生学习积极性，锻炼学生实践能力的一大法宝。通过技能竞赛，既能提高学生的实操能力和团队协作能力，在竞赛中学生也能展现良好的精神风貌和高尚的职业素养。
五、改变教学评价方式，培养学生综合应用能力
当前单片机课程较为普遍的考核方式是期末闭卷考试和单独实验项目的考核。单片机重在应用，这种考核方式很难考查学生分析问题、解决问题的能力，不利于全面、综合地反映教学成果。因此，单片机教学评价应突出课程的应用性特点，主要对学生编程能力、分析能力、调试能力以及综合运用能力进行考核。
笔者认为比较科学的考核办法是：平时考核＋实践技能考核＋综合能力考核。平时考核占30%，包括平时作业、课堂表现和平时测验，作业和课堂表现侧重于知识的掌握，平时测验侧重于知识的运用。实践技能考核占30%，包括实验、企业实训和技能竞赛，在每个模块的项目实践过程中，考核学生解决实际问题的能力。综合能力考核占40%，包括理论知识和实际应用两部分，理论知识考核采用“试题库”，实行开卷考试，主要考察学生对基本概念、基本原理和基本器件的掌握和理解情况，实际应用部分教师根据学生完成的准确性和熟练程度现场评分。这种考核形式注重考察学生的知识迁移能力和融会贯通能力，超越了一次期末考试决定结果的传统考核办法，在贯彻执行过程中效果较好，反映出了学生的真实水平。
总之，单片机原理与应用是一门应用性、实践性很强的课程。教师在教学中应更新观念、改变方法，紧紧抓住实践这个主线，努力培养学生的应用能力和创新能力，更好地提高教学效果。
（作者单位：紫金县职业高级中学）
参考文献：
[1] 周立功. 单片机实验与实践[M]. 北京:北京航空航天大学出版社，2004.
[2] 张靖武，周灵彬. 单片机原理、应用与PROTEUS仿真[M]. 北京:电子工业出版社，2008.
[3] 李忠国，陈刚. 单片机应用技能实训[M]. 北京:人民邮电出版社，2006.
[4] 刘守义. 单片机原理与应用[M]. 西安:西安电子科技大学出版社，2007.
见习编辑：陈春阳