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摘 要 本文通过对单片机课程理论教学、实践教学、师资队伍建设、教学改革等方面的研究,针对单片机课程实践性强,引入Keil编程软件和Proteus仿真软件,促进课程总体水平的提高.学生通过实验和课设,用C语言编写单片机程序,激发学习兴趣,鼓励学生参与竞赛项目,提高创新和实践能力.
关 键 词 单片机 精品课程 课程建设
中图分类号：G424 文献标识码：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 petitions projects to improve innovation and practical ability.
Key words MCU； model curricula； curriculum development
0 引言
单片机原理及应用是电类专业的专业课程,是学习后续课程的重要基础.单片机课程组按照“思想先进、目标明确、改革领先、师资优化、设备精良、教学优秀”的指导思想,建设校级精品资源共享课程.目前“单片机”课程已经形成完整的教学体系结构,拥有一支教学水平与学术造诣较高的教学梯队,实验设备完善,教学手段先进,教学形式灵活多样.
1.夯实理论环节
从2003年以来,课程组重新进行了教学大纲的编写工作,选择优秀教材,不断地对单片机课程进行教学改革.根据课程的需要,修订了部分多媒体课件,完成了实验指导书的重新编写.在课程教学中积极采用现代化的教学手段,网络化教学取得了很好的效果,单片机与Keil教学协调配合,在教学中引入Proteus单片机仿真软件,为学生直接应用计算机完成单片机系统的构模、分析和仿真打下基础,加深了对课程内容的理解和掌握,提高了学生综合运用所学知识分析、解决问题的能力.利用学校先进的网络教学环境,建立了形式多样的各种多媒体教学课件及网络教学资源库.目前网上已具备的教学资源有：（1）教学大纲；（2）教学日历；（3）教材内容；（4）习题解答；（5）电子课件（PPT）；（6）网上留言；（7）实验指导；（8）参考文献.丰富的教学资源方便了学生的课程学习,在课程教学中发挥了有效的作用.
2.加强实践环节
在理论课程教授完毕后,本课程进入实践环节,其目的是使同学们扎实牢固地掌握单片机知识,培养创新思维、独立分析问题和解决问题的能力,同时提高实践动手能力.课程组依据我校的办学指导思想和特色,充分依托东风汽车公司这个大工程背景,构建了课程的实践教学体系,如图1所示.将单片机传统的验证性实验与综合性设计性实验相结合,培养学生的创新能力.将现代化的计算机辅助工具用于实验教学过程中,使学生学会如何应用现代化手段仿真和解决实际系统的控制问题,调动学生对课程的学习兴趣.教师在整个教学过程中不仅仅是授课,还要配合实验课教师指导实验、参加讨论,负责答疑和解决教学过程中出现的各种问题.
实践教学以能力培养为核心,由浅入深、分层设置.通过实践教学体系的培养,学生的实践能力和专业素养得到了提高.在教师的指导下,学生按要求自己独立完成实践内容,出现故障和问题自己解决.将课外创新实践活动与课程实验教学环节相结合,组织、指导有兴趣的学生参加电子设计、智能汽车竞赛等活动,例如在智能车控制系统中,涉及单片机编程、PCB电路板的制作等都是单片机课程中的知识点.通过此类活动提高了学生对课程的学习积极性,加深对课程内容的理解,培养学生的创新实践能力.
图1 单片机课程的实践教学体系
新教师须具备实验室工作和下厂工程锻炼实习经历1～2年,才能参加教学工作.通过下厂工程锻炼实习,使得青年教师从中得到锻炼,增强了工程意识,提高工程应用能力；通过实验教学、实习教学、指导学生的课外科技实习和创新活动,并结合工程锻炼实习收获成绩进行教学法研究,以更新充实理论教学与实验教学的内容,改革教学方法和手段.鼓励或计划安排教师进行学历提高学习,到兄弟院校进修培训,为提高自身的理论知识、教学水平、科研能力及综合素质进行再学习.课程组成员老师已经连续八年负责全国大学生 “飞思卡尔”杯智能汽车竞赛的指导,从2006到2013年,面对全国高校强劲的竞争对手,在此项赛事上先后三次获得全国一等奖,两次全国二等奖,多个赛区一等奖和二等奖的佳绩,并最早打破我校学生参加国家级综合赛事无一等奖的历史.
3.结束语
单片机是一门实践性很强的课程,课程的目的是培养学生对单片机硬件及其扩展系统的分析能力和工程应用能力,通过理论教学与实践教学相结合,注重学生综合实践能力的培养,这就要求学生多动手.任务驱动项目教学法是学生在老师老师的引导下,通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动.目前各类电子竞赛就提供了大学生开展创新工作的平台,学生组成项目组,在指导教师的指导下,紧紧围绕比赛内容开展工作,设计方案,在完成项目的过程中,大学生的实践能力得到提高,有了团队协作意识,有助于增强其创新、创造、创业意识和动手能力,学生在参加项目的训练中,提高了创新能力.
通过校级资源共享精品课程建设将单片机教学辐射到课程设计、毕业设计、大学生竟赛等方面,培养学生创新能力,促进课程总体水平的提高.通过课程改革的实践与探索,学生经过单片机课程的理论学习、实验、课程设计以及毕业设计等环节的锻炼,提高了工程实践能力,多位学生在全国大学生智能车竞赛、全国大学生电子竞争等比赛中获得好成绩.
基金项目：湖北省教育厅教学研究项目（2010265）；湖北汽车工业学院2013年精品资源共享课程专项（单片机原理及应用）