張 妍，林永君，程海燕

(華北電力大學(xué) 自動(dòng)化系，河北 保定 071000)

“卓越班”單片機(jī)相關(guān)課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐

張 妍，林永君，程海燕

(華北電力大學(xué) 自動(dòng)化系，河北 保定 071000)

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的主要目標(biāo)是培養(yǎng)工程創(chuàng)新和工程實(shí)踐能力兼具的卓越工程師，圍繞這一培養(yǎng)目標(biāo)，針對(duì)自動(dòng)化專業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的單片機(jī)相關(guān)課程的具體特點(diǎn)和存在的問(wèn)題，從教學(xué)大綱的修訂、課程內(nèi)容的調(diào)整，實(shí)踐環(huán)節(jié)和考核方式的改革等方面進(jìn)行了大膽的嘗試，使課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、課外競(jìng)賽等環(huán)環(huán)相扣、相輔相成，實(shí)踐結(jié)果初見(jiàn)成效。

卓越計(jì)劃；單片機(jī)；教學(xué)改革

2010年，教育部提出了卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃(以下簡(jiǎn)稱卓越計(jì)劃)。該計(jì)劃的主要目標(biāo)是：面向工業(yè)界、面向未來(lái)、面向世界，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才[1]。華北電力大學(xué)作為首批卓越計(jì)劃實(shí)施高校之一，在自動(dòng)化專業(yè)成立了卓越計(jì)劃試點(diǎn)班?；趯W(xué)校電力行業(yè)特色和創(chuàng)辦研究型大學(xué)的定位，以及授課教師在工程技術(shù)方面的豐厚經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該試點(diǎn)班進(jìn)行了單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)改革，目標(biāo)是著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐兩大能力。本教學(xué)改革針對(duì)該課程的具體特點(diǎn)和存在的實(shí)際問(wèn)題，對(duì)“單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)”從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和評(píng)價(jià)體系等各方面進(jìn)行了大膽的探索和實(shí)踐。

1 課程特點(diǎn)和存在的問(wèn)題

“單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)”課程是我校自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)必修課，特點(diǎn)是技術(shù)更新快、實(shí)踐性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)[2-3]。單片機(jī)誕生至今已經(jīng)有幾十年的歷史，其性能不斷提高，相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容也要求及時(shí)更新。該課程屬于工程技術(shù)類課程，側(cè)重于具體技術(shù)在工程中的應(yīng)用，理論并不難懂，而對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力要求較高。單片機(jī)以“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“微機(jī)原理及應(yīng)用”等為先修課程并且與它們聯(lián)系緊密，綜合性強(qiáng)，學(xué)生入門(mén)較難。

該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要以“傳授—接受”式教學(xué)為主，即以教師講授為主，學(xué)生課堂聽(tīng)講為輔，課下配以一定學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)，這樣的教學(xué)方式使學(xué)生處在被動(dòng)狀態(tài)，無(wú)法主動(dòng)參與整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。我校自動(dòng)化課程學(xué)時(shí)安排為課堂教學(xué)24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)，共計(jì)32學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)短、實(shí)驗(yàn)少。課堂教學(xué)一般是以51系列單片機(jī)為例，先介紹硬件結(jié)構(gòu)，接著是匯編指令和軟件編程，然后是單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展和定時(shí)器、中斷、I/O接口，最后是應(yīng)用實(shí)例，部分教學(xué)內(nèi)容陳舊；實(shí)驗(yàn)設(shè)置主要以基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，和工程實(shí)際尤其是與自動(dòng)化工程領(lǐng)域脫節(jié)。課程考核方式以期末試卷考試為主，容易造成學(xué)生的被動(dòng)記憶，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

“卓越計(jì)劃”強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，顯然，我校單片機(jī)及相關(guān)課程目前的教學(xué)模式達(dá)不到“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)目標(biāo)。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，本文對(duì)自動(dòng)化專業(yè)“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)班的單片機(jī)及相關(guān)課程進(jìn)行了一系列的改革探索。

2 理論教學(xué)改革

2.1 修訂相關(guān)課程教學(xué)進(jìn)程

在大部分理工類高校的自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)方案中，單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)為微機(jī)原理及應(yīng)用的后繼課程。由于學(xué)時(shí)所限，這兩門(mén)課程一般分別安排在第5學(xué)期和第6學(xué)期。這樣的課程結(jié)構(gòu)存在以下弊端：

1) 由于都屬于微型計(jì)算機(jī)類的課程，兩門(mén)課程在基本原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及指令系統(tǒng)等內(nèi)容上有一定程度的重復(fù)。

2) 作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)，學(xué)習(xí)微機(jī)原理及應(yīng)用的目的之一是為單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，但兩門(mén)課程安排在不同的學(xué)期使得本應(yīng)順理成章的內(nèi)容“有縫銜接”，學(xué)生在單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)上不能“趁熱打鐵”。

3) 第5學(xué)期的微機(jī)原理及應(yīng)用以8086CPU為主的教學(xué)內(nèi)容已顯陳舊且實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證性為主，而與工程實(shí)際聯(lián)系更為緊密的單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)安排在第6學(xué)期，學(xué)時(shí)短、實(shí)驗(yàn)少。

4) 第6學(xué)期專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課扎堆，學(xué)生應(yīng)接不暇，部分學(xué)生還要忙于考研，難有精力和時(shí)間參加科技競(jìng)賽和創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，而這些項(xiàng)目有利于創(chuàng)新思維和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，且大部分課題基于單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)，使學(xué)生感覺(jué)課程雖然學(xué)完，但“學(xué)無(wú)所用”。

因此，對(duì)卓越班的單片機(jī)及相關(guān)課程作了調(diào)整：將原來(lái)的微機(jī)原理及應(yīng)用和單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)兩門(mén)課程整合成一門(mén)課程，課程改為“微計(jì)算機(jī)原理與嵌入式系統(tǒng)”，安排在第4學(xué)期，共72學(xué)時(shí)。學(xué)生先修課程C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)在第2學(xué)期完成，而模擬電路和數(shù)字電路在第3學(xué)期完成，課程銜接合理。二年級(jí)的學(xué)生相對(duì)于三年級(jí)來(lái)說(shuō)課業(yè)量少，可以有更多精力和時(shí)間參與到科技競(jìng)賽和創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目中來(lái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)和實(shí)踐相互促進(jìn)。

2.2 調(diào)整課程內(nèi)容

1) 將微機(jī)原理和單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng)內(nèi)容整合。抓住原理共通點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用不同點(diǎn)。

將80×86系列CPU和51系列單片機(jī)以及ARM系列嵌入式芯片的相關(guān)概念、結(jié)構(gòu)、原理統(tǒng)一編排，抓住其作為微處理器共性的部分，再?gòu)?qiáng)調(diào)在具體使用中不同的地方，在各個(gè)章節(jié)中的原理及應(yīng)用都要對(duì)80×86、51單片機(jī)及ARM系列嵌入式芯片進(jìn)行比較說(shuō)明。

2) 匯編語(yǔ)言點(diǎn)到為止，編程工具首選C語(yǔ)言。

由于現(xiàn)代單片機(jī)處理速度的提高、存儲(chǔ)空間的增加，開(kāi)發(fā)環(huán)境編譯器性能的提升，匯編語(yǔ)言在單片機(jī)的開(kāi)發(fā)中已經(jīng)不再占有主導(dǎo)地位，而C語(yǔ)言由于在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性和可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，已成為大部分工程師在單片機(jī)及嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)中的主要選擇。因此，在教學(xué)中只要求學(xué)生了解匯編語(yǔ)言的優(yōu)缺點(diǎn)以及匯編與C語(yǔ)言的混合編程方法，對(duì)匯編程序通過(guò)簡(jiǎn)單編程實(shí)例了解其應(yīng)用過(guò)程即可。授課重點(diǎn)放在介紹嵌入式C語(yǔ)言與基于PC機(jī)的C語(yǔ)言的異同點(diǎn)上，這樣學(xué)生上手快，易入門(mén)。

3) 結(jié)合工程實(shí)際與時(shí)俱進(jìn)，摒棄陳舊過(guò)時(shí)的內(nèi)容。

部分教學(xué)內(nèi)容比如存儲(chǔ)器和接口的擴(kuò)展等，是由于早期微型計(jì)算機(jī)和單片機(jī)的性能限制才存在的，隨著現(xiàn)代單片機(jī)及嵌入式芯片性能的不斷提高，有些方法早已摒棄不用，芯片類型也已更新?lián)Q代，隨之而來(lái)又有新的需要考慮的問(wèn)題。因此，對(duì)一些已經(jīng)不具有實(shí)用價(jià)值的芯片，在課堂上不再做介紹，而是把目前最常用的芯片型號(hào)及設(shè)計(jì)方法等相關(guān)內(nèi)容更新到課堂。

4) 增加Altium designer等工程中常用的電路設(shè)計(jì)與仿真軟件等教學(xué)內(nèi)容。

工程實(shí)際中的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)離不開(kāi)Altium designer、Proteus等電路設(shè)計(jì)及PCB板制作軟件，通過(guò)電路圖的繪制、印刷電路板的布置可以讓學(xué)生熟悉一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程，使教學(xué)內(nèi)容更加工程化、實(shí)用化。

總之，課程內(nèi)容的調(diào)整能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)面，真正實(shí)現(xiàn)知識(shí)性、實(shí)用性、新穎性、靈活性的有效統(tǒng)一。

2.3 改革課程教學(xué)方式

現(xiàn)代教學(xué)較為推崇“研究型”教學(xué)，在教學(xué)環(huán)節(jié)中增加更多的互動(dòng)環(huán)節(jié)，積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入挖掘，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索能力[4]。卓越班課堂容量小，并有學(xué)校的軟硬件資源支持，更有利于開(kāi)展研究型教學(xué)。本文采取“傳授—接受”式教學(xué)和研究型教學(xué)相結(jié)合的方式，將教學(xué)目標(biāo)分解，以階段性目標(biāo)為導(dǎo)向，讓學(xué)生成為課堂教學(xué)的主角。

1) 對(duì)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)從問(wèn)題開(kāi)始，讓學(xué)生在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程當(dāng)中加深對(duì)理論知識(shí)的掌握。帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí)，更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)目標(biāo)中的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)在提出問(wèn)題后，可以直接在課堂討論中解決；而難以理解的重點(diǎn)難點(diǎn)可以設(shè)計(jì)為課堂作業(yè)(實(shí)驗(yàn))的形式，通過(guò)課下的自主學(xué)習(xí)結(jié)合課上討論來(lái)掌握，讓學(xué)生在尋找某個(gè)結(jié)果的過(guò)程中，學(xué)會(huì)搜集資料、思考請(qǐng)教，提高學(xué)習(xí)積極性、鍛煉實(shí)踐動(dòng)手能力。

2) 分析問(wèn)題的過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用編程工具和仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證，并充分利用網(wǎng)絡(luò)資源。通過(guò)瀏覽國(guó)內(nèi)外單片機(jī)著名網(wǎng)站和論壇，從更多的渠道獲得開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)與技巧，拓寬知識(shí)面，解決問(wèn)題往往可以事半功倍。利用電子郵件、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和QQ群，在課下也可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行及時(shí)指導(dǎo)。

3) 結(jié)合多種競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)自主性。在教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)新性思維，結(jié)合所學(xué)知識(shí)積極參加智能車(chē)競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯競(jìng)賽，電子設(shè)計(jì)大賽、創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目等相關(guān)科技競(jìng)賽，通過(guò)競(jìng)賽達(dá)到學(xué)有所用、學(xué)有所獲。這些競(jìng)賽的操作過(guò)程類似于工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程：系統(tǒng)分析—總體設(shè)計(jì)—硬件設(shè)計(jì)—軟件設(shè)計(jì)—仿真調(diào)試—硬件調(diào)試—程序固化—成品測(cè)試，當(dāng)學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)時(shí)，單片機(jī)的理論知識(shí)成為解決問(wèn)題的必要條件，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

3 實(shí)踐教學(xué)改革

對(duì)于實(shí)踐性特別強(qiáng)的課程，只有理論知識(shí)不進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐只能是紙上談兵。而動(dòng)手實(shí)踐是工程師的基本能力，一方面要求學(xué)生能夠?qū)⒄n堂所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)踐動(dòng)手能力；另一方面還要讓學(xué)生具有初步的工程開(kāi)發(fā)意識(shí)和能力[2]。學(xué)校為卓越班提供了優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)條件：專門(mén)配備了獨(dú)立的開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)室，兩人一臺(tái)高配置計(jì)算機(jī)，配備電源、示波器、萬(wàn)用表、改錐、鑷子、電烙鐵、焊錫、面包板、杜邦線、萬(wàn)用板等實(shí)驗(yàn)工具與耗材，并有一定的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)支持，這些為實(shí)踐教學(xué)的改革創(chuàng)造了條件。

3.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程改革

為充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，對(duì)各實(shí)踐環(huán)節(jié)的安排，教師只提出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和基本要求，由學(xué)生分組(每組兩人)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，完成元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、仿真、PCB板(或面包板、實(shí)驗(yàn)板)制作。

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前要做充分的準(zhǔn)備工作，1學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課需要學(xué)生有3～4學(xué)時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間的課外準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)前學(xué)生提出所用的實(shí)驗(yàn)材料、擬達(dá)到的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟等，教師認(rèn)可其方案后由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一提供實(shí)驗(yàn)材料(部分材料可以由學(xué)生自行采購(gòu)或申請(qǐng)樣品)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的安全性和可行性檢查，看其是否滿足實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)是否合理，是否有新穎點(diǎn)或不足之處，即時(shí)要求學(xué)生改進(jìn)不足之處。

實(shí)驗(yàn)完成后學(xué)生寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)總結(jié)，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和總結(jié)給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革

增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的比例，注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的工程化。為了讓學(xué)生易上手、肯鉆研，由入門(mén)到精通，一開(kāi)始給出基本系統(tǒng)板，再逐步引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)電路和參數(shù)，選擇器件、焊接電路和調(diào)試。實(shí)驗(yàn)也由簡(jiǎn)到難設(shè)計(jì)為入門(mén)練手級(jí)實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以及研究性的課程設(shè)計(jì)。

1)入門(mén)練手級(jí)實(shí)驗(yàn)

這類實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)生鞏固先修的模擬電路和數(shù)字電路知識(shí)，并掌握相關(guān)開(kāi)發(fā)軟件和仿真軟件的使用。例如：首次實(shí)驗(yàn)要求利用模擬電路中學(xué)過(guò)的知識(shí)設(shè)計(jì)方波發(fā)生器并焊接電路，單電源和雙電源可切換工作且方波占空比可調(diào)。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握電路設(shè)計(jì)軟件的使用、常用電子元件的選型和基本的電子工藝焊接技能，為后繼的復(fù)雜電路設(shè)計(jì)和制作打好基礎(chǔ)。

2)基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)為學(xué)生入門(mén)后熟悉單片機(jī)的使用而設(shè)置。實(shí)驗(yàn)室提供給每位學(xué)生一套基于STC89C52單片機(jī)的最小系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板，對(duì)接口部分的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)都可以在其上進(jìn)行。例如：按鍵控制流水燈，LED燈定時(shí)閃爍，按鍵控制數(shù)碼管增一減一、定時(shí)中斷數(shù)碼管增一、簡(jiǎn)單的串口收發(fā)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生較快地熟悉單片機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)流程。

3)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

這類實(shí)驗(yàn)有助于鍛煉學(xué)生的工程思維和創(chuàng)新思維。如定時(shí)器產(chǎn)生調(diào)制脈沖控制LED燈的漸亮漸滅、檢測(cè)紅外光且增強(qiáng)抗干擾能力、編程仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)一階對(duì)象的PID控制、對(duì)實(shí)際對(duì)象電加熱爐爐溫進(jìn)行閉環(huán)控制并串口通信至上位機(jī)、編程實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)中的多任務(wù)模式等。這些實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)單片機(jī)及嵌入式知識(shí)縱向綜合，更注重知識(shí)結(jié)構(gòu)橫向綜合，特別是與同學(xué)期的工程控制理論課程內(nèi)容結(jié)合，讓學(xué)生更加明晰自動(dòng)化專業(yè)的知識(shí)架構(gòu)，對(duì)學(xué)有所用體會(huì)深刻。

4)同步進(jìn)行研究性課程設(shè)計(jì)

以往的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)通常安排在課程全部學(xué)完之后，而卓越班的課程設(shè)計(jì)指定為智能汽車(chē)的設(shè)計(jì)，從汽車(chē)選型拆解、元器件選型、檢測(cè)電路和控制電路及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、電路板制作和軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試都由每位學(xué)生獨(dú)立完成，基本要求是智能汽車(chē)能夠自動(dòng)循跡。研究型課程設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)學(xué)期，并進(jìn)行了目標(biāo)分解，各子目標(biāo)包含在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)當(dāng)中。該實(shí)踐環(huán)節(jié)是對(duì)單片機(jī)相關(guān)知識(shí)的靈活應(yīng)用，有利于學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的全面提升。

4 評(píng)價(jià)體系改革

其中，自選設(shè)計(jì)大作業(yè)于開(kāi)課兩周內(nèi)由學(xué)生自由分組(最多兩人)，通過(guò)廣泛查找資料，根據(jù)自己感興趣的方向選題，設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的小型應(yīng)用系統(tǒng)，完成軟硬件設(shè)計(jì)并調(diào)試通過(guò)。學(xué)生的自選題目非常豐富，例如：紅外防盜窗設(shè)計(jì)、超聲波測(cè)距、手持式紅外測(cè)溫儀、基于藍(lán)牙通訊的手機(jī)遙控智能車(chē)、無(wú)線對(duì)講機(jī)等等。這些題目既結(jié)合了課程內(nèi)容，又注重了實(shí)用性，可加入學(xué)生自己的思考和創(chuàng)意，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程能力的培養(yǎng)大有裨益。

設(shè)計(jì)初步完成后在課堂上用PPT進(jìn)行演示，教師和其他學(xué)生可以給出更好的建議。學(xué)生利用課余時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室完成軟硬件設(shè)計(jì)，教師進(jìn)行階段性檢查，并給予必要的指導(dǎo)。最終作品完成后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行公開(kāi)演示。

自選設(shè)計(jì)大作業(yè)的評(píng)定采用“自評(píng)+互評(píng)+他評(píng)”的方式，即學(xué)生的自我評(píng)價(jià)、對(duì)他人作品的評(píng)價(jià)和教師的評(píng)價(jià)，這樣的評(píng)價(jià)方式綜合了主觀和客觀因素，能給學(xué)生相對(duì)更為公平的成績(jī)。

這樣的考查方式不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高了自主學(xué)習(xí)能力、拓寬了知識(shí)結(jié)構(gòu)，而且與課堂教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)相輔相成，讓學(xué)生真正成了教學(xué)過(guò)程中的主角。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)自動(dòng)化專業(yè)卓越班的單片機(jī)課程的教學(xué)改革可以說(shuō)是大膽的嘗試，雖然是首次嘗試，但從教學(xué)大綱的制定，到課程內(nèi)容的調(diào)整，實(shí)踐環(huán)節(jié)和考核方式的改革，都經(jīng)過(guò)全面的思考和精心的設(shè)計(jì)，使課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、課外競(jìng)賽等環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣、相輔相成。經(jīng)首次改革實(shí)踐，卓越班的學(xué)生普遍反映收獲頗豐，有強(qiáng)烈的成就感，不僅對(duì)單片機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣，正有對(duì)自動(dòng)化專業(yè)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，在大量實(shí)驗(yàn)的反復(fù)調(diào)試過(guò)程中豐富了經(jīng)驗(yàn)、鍛煉了動(dòng)手能力、增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。已有多名學(xué)生申請(qǐng)到了校級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)的創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，部分學(xué)生經(jīng)過(guò)學(xué)校選拔參加全國(guó)智能汽車(chē)大賽、全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽、機(jī)器人大賽等科技競(jìng)賽。圍繞提高工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)，教學(xué)改革初見(jiàn)成效，也得到了相關(guān)教師和學(xué)生的認(rèn)可。好的開(kāi)始是成功的一半，仍需要不斷探索，進(jìn)一步推進(jìn)卓越班單片機(jī)課程的建設(shè)，為卓越工程師的培養(yǎng)提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

[1]林?。白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)研制[J]．高等工程教育研究，2010(4)：21-29．

[2]崔勇，袁海文，王秋生，等．卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)下的單片機(jī)教學(xué)改革探討[J]．中國(guó)電力教育，2013(5)：80-85．

[3]曲貴波，喬爽，吳東艷，等．基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)的研究與探討[J]．黑龍江教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2013(2)：55-56．

[4]孫萊祥，張曉鵬．研究型大學(xué)的課程改革與教育創(chuàng)新[M]．北京：高等教育出版社，2005．

[5]趙月靜，陳繼榮，張永弟．單片機(jī)原理及應(yīng)用課程創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)改革[J]．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30(1)：176-179．

[6]王秀梅．以學(xué)生為本 構(gòu)建全方位開(kāi)放的實(shí)踐教學(xué)體系[J]．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013,30(2)：1-4．

[7]趙曉聞，劉寧．基于工程思維視角的我國(guó)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”[J]．現(xiàn)代教育管理，2013(2)：69-70．

Teaching Reform Exploration and Practices of Single Chip Microcomputer Related Course in Outstanding Engineers Class

ZHANG Yan, LIN Yongjun, CHENG Haiyan

(Department of Automation，North China Electric Power University，Baoding 071000，China)

The main purpose of “Plan for Educating and Training Outstanding Engineers” is to cultivate outstanding engineers with engineering innovative and practice ability. According to the characteristics and problems existing in single chip microcomputer related course，the theory teaching, practice teaching and evaluation method are reformed. Practice shows that the reform has achieved initial effect.

outstanding engineers；single chip microcomputer；teaching reform

2015-01-09；修改日期:2015-01-30

張 妍(1980-)，女，碩士，講師，主要從事單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)、微機(jī)原理及應(yīng)用方面的研究。

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.06.059